CN111318116A - 立式旋转除尘器 - Google Patents
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Abstract
锅炉排出的烟气由立式旋转除尘器最下部的进气口进入除尘旋转腔室。电动机带动夹在腔室上下表面之间连在轴上的抛物线形的旋转叶片高速旋转,使烟气沿着径向流往圆柱面。旋转除尘腔室出气口也是积尘腔的进气口。积尘腔底部盛水,积尘腔入口处设有光滑的抛物面形挡板,高速流入积尘腔的烟气,在光滑的抛物面形挡板的作用下,烟气中的粒径大于1微米的颗粒物(其惯性离心力比气体分子要大10的9‑‑10次方)纷纷落入水中。未落入水中的烟气通过钢丝过滤网,部分微尘和气体污染物得到处理后进入去污旋转腔室进气口,微尘和气体污染物在去污旋转腔室将多次与表面喷洒了去污剂的旋转擒污网接触,气体污染物将与去污剂反应形成去污反应物,微尘将被去污剂里的液体粘沾成积尘物,并被高速甩向去污旋转腔室的腔壁,最后在重力作用下流入积尘腔。经过以上一系列处理的烟气最后成为符合国家标准的洁净气体从最后一个去污旋转腔室出气口向大气中排出。
Description
立式旋转除尘器是对国家专利局授权给本人的发明专利《旋转除尘器》(专利号为ZL200710041321.6) 的改进、提高和完善。
立式旋转除尘器改旋转主轴为竖直方向,其“立式”适合烟气由下面进入旋转除尘器经过处理后由旋转除尘器上部向空间排放这一流向;同时,“立式”也适合烟气中被处理后的污染物(颗粒物与去污反应物)借助重力由上往下流入积尘腔;最后,“立式”比卧式更节约用地。
竖直旋转主轴的除尘器的主体结构包括除尘旋转腔室、湿式去污旋转腔室、干式去污旋转腔、积尘腔和微机控制五部分。
锅炉排出烟气由立式旋转除尘器最下部的进气口进入除尘旋转腔室。除尘旋转腔室外表是上下水平的圆柱形腔室,下表面中央为进气口,进气口底部安放了主轴竖直向上的电动机,电动机带动夹在腔室上下表面之间连在轴上的抛物线形的旋转叶片高速旋转,使烟气沿着径向流往圆柱面。圆柱面上两两相隔90 度开了四个旋转除尘腔室出气口,旋转除尘腔室出气口面对水平方向,其上下宽度小于旋转叶片的上下宽度,目的是使旋转除尘腔室上下表面和旋转叶片之间间隙的未加速的烟气受到“直角弯堵”的作用不能直接流入积尘腔,未加速的烟气在“直角弯堵”的压迫下只能被加速才能从旋转除尘腔室出气口流出。
旋转除尘腔室出气口也是积尘腔的进气口。积尘腔是围着除尘腔外围与其同心的盒状装置,积尘腔底部盛水,积尘腔入口处设有光滑的抛物面形挡板,高速流入积尘腔的烟气,在光滑的抛物面形挡板的作用下,烟气中的粒径大于1微米的颗粒物(其惯性离心力比气体分子要大10的9--10次方)纷纷落入水中。积尘腔内抛物面形挡板之上水平安装了由刷碗的钢丝球织成的钢丝过滤网,钢丝过滤网淋有水,它可以进一步粘去烟气中的颗粒物和去除烟气中的部分污染物(如水与烟气中的二氧化硫反应),同时,钢丝过滤网使积尘腔内的气体流速减慢。积尘腔底部安放了装有轮子的积尘篮,积尘篮可通过水平牵引进入连接在积尘腔底部的出渣巷,积尘篮完全进入出渣巷后,关闭连接积尘腔与出渣巷的隔离门,开启出渣巷的出渣门,即可出渣。隔离门的作用是隔离积尘腔内气压免受外界大气压的影响,同时,也避免积尘腔内的水肆意流出。积尘腔的空间安放了多个水雾喷头,由微机控制,当烟气的温度太高时,喷头喷出雾水能迅速蒸发吸热而使烟气降温(烟气的温度可达180摄氏度,对除尘旋转腔室无影响,但对后面的去污旋转腔室有直接的影响,液态去污剂高温会蒸发).
穿过钢丝过滤网的已去除99.9%的颗粒物的烟气从积尘腔的上部进入湿式去污旋转腔室。湿式去污旋转腔室设置在除尘旋转腔室的正上方(对于超大型工业锅炉,要独立设置),湿式去污旋转腔室的进气口即为积尘腔的出气口,四个去污旋转腔室的进气口两两相隔90度,它们与积尘腔的进气口上下错开45度。湿式去污旋转腔室的主体结构是一台转动轴为竖直方向的可变速的电动机、由变速电动机带动的电扇叶片、随电扇叶片一起旋转的旋转擒污网以及给旋转擒污网提供去污化学液体即去污剂的供液装置,旋转擒污网是以耐腐蚀的网状材料将圆柱体均匀隔成16间上下底为22.5度的扇面柱型空间(也可以隔成32间上下底为11.25度),在这16间上下底为22.5度的扇面柱型空间中每隔一间填有耐腐蚀材料制成的类似于洗碗钢丝球的碎料,例如,碎料可以是碾碎了的核桃壳,这些填有碎料的上下底为22.5度的扇面柱型空间即构成湿式旋转擒污网,给湿式旋转擒污网提供液体的装置,它包括三个方面:一是喷淋装置,确保液体流满旋转擒污网内碎料的表面;二是供液罐,用于储存去污剂;三是供液的控制装置。当已去除99.9%的颗粒物的烟气从积尘腔的上部进入湿式去污旋转腔室,大部分从8间无碎料的空间通道流过,但高速旋转的湿式旋转擒污网不待烟气流出,迎面扫过并粘住烟气里的剩余颗粒物,同时去污剂与烟气中的污染物反应,有效地去除了污染物。设计时,烟气从8间无碎料的空间通道流过的时间是旋转擒污网扫过22.5 度的时间的4倍以上,确保旋转擒污网扫过所有烟气。
湿式去污旋转腔室根据去除气体污染物的种类可以设置1个到多个。例如要去除烟气中的二氧化硫、氮氧化物和汞,那么至少要设置三个湿式去污旋转腔室。在去除烟气中的二氧化硫的湿式去污旋转腔室中,喷淋的去污化学液体(去污剂)可以是石灰水。喷淋了石灰水的旋转擒污网在高速旋转中,遇到烟气中的二氧化硫,立即反应生成硫酸钙,并被惯性离心力甩到湿式去污旋转腔室的圆柱面上,最后流入积尘腔。值得一提的是湿式去污旋转腔室在去除某一污染物的同时,还将进一步粘去烟气中的颗粒物。为了清扫方便,除尘旋转腔室、去污旋转腔室都设置了清扫门,以便在停机时得以清扫,(在说明书附图中未画出清扫门)。
去污旋转腔室安装的是可变速电动机,这是为了彻底解决烟气中的污染物问题。烟气中的污染物要靠去污剂相互反应来去除,而这与烟气前后的温度、压强和烟气的流速等相关,所以,去污旋转腔室需要可变速电动机,同时需要建立一套完整的微机自动控制系统。
为了去除某些烟气中含有的有机高分子油烟分子,去除水泥窑炉烟气中的水泥高分子,我们还设置了干式去污旋转腔室,其结构与湿式去污旋转腔室相同,只是旋转擒污网填充的是纤维,植物干渣和棉麻,而不再安装水雾喷头。说明书附图中未画出干式去污旋转腔室。
微机自动控制系统包括三部分。一是检测部分,包括对进入旋转除尘腔室的烟气、积尘腔入口和出口的烟气、湿式和干式去污旋转腔室内部和出口的烟气以及最后送入大气的气体进行实时测量,测量的内容为颗粒物的浓度、污染物的成分和浓度以及烟气的温度、压强和流速;二是计算机根据已输入的程序在线分析和处理;三是执行,主要是伺服电机执行计算机的命令,如调整电动机的转速、增大或减少化学液体的喷淋量等。
附图说明:
说明书附图1是立式旋转除尘器的纵剖面构造图。图中,0-烟气入口,1-除尘旋转电机,2-除尘旋转腔室,3-末端弯堵,4-除尘旋转叶片,5-积尘腔进气口,6-抛物面形挡板,7-积尘腔底部水面,8-钢丝过滤网,9-湿式去污旋转腔室进气口,10-积尘篮,11-出渣巷,12-隔离门,13-出渣门,14-变速电动机, 15-电扇叶片,16-旋转擒污网,17-喷淋器,18-湿式去污旋转腔室出气口,19-最后的湿式去污旋转腔室出气口(图1仅画了两级湿式去污旋转腔室,第二级湿式去污旋转腔室的去污反应物和积尘物通过管道20 直接流入积尘腔。图中,也未画出干式去污旋转腔室),20-第二级湿式去污旋转腔室的去污反应物和积尘物通过的管道,21-第一湿式去污旋转腔室,22-第二湿式去污旋转腔室,23-传感器检测点符号“X”,24- 计算机控制点符号“*”,25-立式旋转立式除尘器外壳,26-喷洒去污剂,27-水雾喷头。
说明书附图2是图1中I-I水平剖面构造图;说明书附图3是图1中II-II水平剖面构造图。
立式旋转除尘器工作过程:烟气在除尘旋转电机1驱动除尘旋转叶片4作用下,从烟气入口1进入除尘旋转腔室2,在旋转叶片高速形成的低气压带动下,烟气进入积尘腔进气口5,烟气中的颗粒物包括部分微尘经抛物面形挡板6引导落入积尘腔底部水7中,未落入水中的烟气通过钢丝过滤网8部分微尘和气体污染物得到处理后进入湿式去污旋转腔室进气口9,微尘和气体污染物在湿式去污旋转腔室将多次与表面喷洒了去污剂的多层密排的旋转擒污网16接触,气体污染物将与去污剂反应形成去污反应物,微尘将被去污剂里的液体粘沾成积尘物,最后被高速甩向去污旋转腔室的腔壁,最后在重力作用下流入积尘腔。经过以上一系列处理的烟气最后成为符合国家标准的洁净气体从最后一个去污旋转腔室出气口19向大气中排出。
实施例1是小区供暖的10吨燃煤锅炉的除尘装置,要求除尘达到去除pm2.5,同时去除二氧化硫的气味。其除尘装置示意图如图1,仅保留一级湿式去污旋转腔室,以去除二氧化硫。
实施例2是面粉厂和水泥厂高粉尘环境工人佩戴的防尘口罩。它包括三个部分:1是口罩部分,与普通口罩类似,内附送气管,其出气口在鼻孔处;2是电瓶,可束在腰边,也可以背在背上;3是除尘器,它的主体构造为一个小型直流电机带动类似干式去污旋转腔室里的旋转擒污网。电机启动,吸入高粉尘环境的污染空气,经旋转擒污网去除粉尘,将洁净空气通过管道送入鼻腔。通常,旋转擒污网内的纤维(棉花)二十个工作日换一次,每次耗棉10-20克。
Claims (6)
1.是一种竖直旋转主轴的立式旋转除尘器,它包括一个除尘旋转腔室,一个积尘腔,多个湿式去污旋转腔室,专对烟气中含有油烟的干式去污旋转腔室,以及对上述腔室工艺过程自动测量和微机控制系统。
2.根据权利要求1所述的竖直旋转主轴的立式旋转除尘器,除尘旋转腔室外表是上下水平的圆柱形腔室,下表面中央为进气口,进气口底部安放了主轴竖直向上的电动机,电动机带动夹在腔室上下表面之间连在轴上的抛物线形的旋转叶片,圆柱面上两两相隔90度开了四个旋转除尘腔室出气口,旋转除尘腔室出气口面对水平方向,其上下宽度小于旋转叶片的上下宽度,目的是使旋转除尘腔室上下表面和旋转叶片之间间隙的未加速的烟气受到“直角弯堵”的作用不能直接流入积尘腔,未加速的烟气在“直角弯堵”的压迫下只能被加速才能从旋转除尘腔室出气口流出。
3.根据权利要求1所述的竖直旋转主轴的立式旋转除尘器,旋转除尘腔室出气口也是积尘腔的进气口,积尘腔是围着除尘腔外围与其同心的盒状装置,积尘腔底部盛水,积尘腔入口处设有光滑的抛物面形挡板,高速流入积尘腔的烟气,在光滑的抛物面形挡板的作用下纷纷落入水中,积尘腔内抛物面形挡板之上水平安装了由刷碗的钢丝球织成的钢丝过滤网,钢丝过滤网淋有水,它可以进一步粘去烟气中的颗粒物和去除烟气中的部分污染物,积尘腔底部安放了装有轮子的积尘篮,积尘篮可通过水平牵引进入连接在积尘腔底部的出渣巷,积尘篮完全进入出渣巷后,关闭连接积尘腔与出渣巷的隔离门,开启出渣巷的出渣门,即可出渣,积尘腔空间还安放了多个水雾喷头,由微机控制适时喷出水雾降低烟气的温度。
4.根据权利要求1所述的竖直旋转主轴的立式旋转除尘器,去污旋转腔室设置在除尘旋转腔室的正上方,去污旋转腔室的进气口即为积尘腔的出气口,四个去污旋转腔室的进气口两两相隔90度,它们与积尘腔的进气口上下错开45度,去污旋转腔室的主体结构是一台转动轴为竖直方向的可变速的电动机、由变速电动机带动的电扇叶片、随电扇叶片一起旋转的旋转擒污网以及给旋转擒污网提供去污化学液体即去污剂的供液装置,旋转擒污网是以耐腐蚀的网状材料将圆柱体均匀隔成16间上下底为22.5度或隔成32间上下底为11.25度的扇面柱型空间,在这16间上下底为22.5度的扇面柱型空间中每隔一间填有耐腐蚀材料制成的类似于洗碗钢丝球的碎料,这些填有碎料的上下底为22.5度或11.25度的扇面柱型空间即构成旋转擒污网,给旋转擒污网提供液体的装置,它包括三个方面:一是喷淋装置,确保液体流满旋转擒污网内碎料的表面,二是供液罐,用于储存去污剂,三是供液的微机控制装置。
5.根据权利要求1所述的竖直旋转主轴的立式旋转除尘器,干式去污旋转腔室的构造与上述湿式去污旋转腔室不同之处只是在旋转擒污网内部填充了纤维,包括植物干渣和棉麻,而没有供液装置。
6.根据权利要求1所述的竖直旋转主轴的立式旋转除尘器,微机自动控制系统包括三部分,一是检测部分,包括对进入旋转除尘腔室的烟气、积尘腔入口和出口的烟气、去污旋转腔室内部和出口的烟气以及最后送入大气的气体进行实时测量,测量颗粒物的浓度、污染物的成分和浓度以及烟气的温度、压强和流速;二是计算机根据已输入的程序在线分析和处理;三是执行,主要是伺服电机执行计算机的命令,如调整电动机的转速、增大或减少化学液体的喷淋量等。
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