CN111888846A - 应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构，包括上凸轮、下凸轮、铰链和支撑杆，支撑杆固接集灰斗和横梁；工业硅电炉烟气除尘系统包括鼓吹进气室、除尘室和集灰斗，除尘室底设支撑脚，支撑脚设第一弹簧杆及支撑滑板，集灰斗、密封橡胶皮及除尘室形成密封空腔，集灰斗设进气管和灰斗阀；除尘框体底部和顶部设固定条及第二弹簧杆，固定条接触纵梁；左侧的上凸轮和下凸轮设左驱动轴，右侧设右驱动轴；隔板设固定接气管、波纹管及文氏管，鼓吹进气室设鼓吹管及排气管。本发明是利用凸轮机构将集灰斗悬挂支撑、并推动除尘框体作用摆动和撞击，实现一种新型的、灵活的悬挂支撑结构，大幅度提升现有袋式除尘器的抖灰效率，值得推广。

Description

应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构

技术领域

本发明涉及工业生产过程的烟气除尘技术领域，尤其涉及应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构。

背景技术

目前中国是工业硅生产量及出口量最大的国家，工业硅电炉在冶炼过程产生大量烟尘，而且工业硅回收的烟尘在建筑和石油行业有广泛的用途。

最常用的工业硅电炉烟气的处理系统是袋式除尘器，具体的是正压袋式除尘系统，其工艺流程如图1所示。冷却后的烟气经引风后压入布袋除尘器中，产生的粉尘这经过水平刮板机、斜刮板机输出至加密仓中加压后可包装外运。

因此现有工业硅电炉烟气处理系统中，清灰的方式是采用鼓吹式自动清灰机构，其具有对布袋质量要求高、工业硅粉尘油性大易糊袋、布袋使用寿命较短等不足。除此之外布袋除尘器灰斗布置在袋室的下部，它除了存放收集下来的粉尘以外，还作为下进气总管使用，当含尘气体进入袋室前先进入灰斗，由于灰斗内容积较大，使得气流速度降低，加之气流方向的改变，使得较粗的尘粒在这里得到分离，灰斗下部布置有粉尘输送设备，出口还设有翻板阀等锁风设备，可连续进行排灰。生产中可能会出现灰斗中粉尘积存量过多、堵灰，布袋除尘进风口可能被堵塞，使得布袋除尘器阻力升高积粉过多，甚至可能淹没除尘布袋，影响布袋除尘器除尘效率。

基于此，本发明试图在除尘系统中增加抖灰机构，以解决布袋及灰斗的积灰问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构，包括设置在除尘框体顶部两侧位置的上凸轮、设置在除尘框体底部两侧位置的下凸轮、设置在下凸轮底面的铰链以及与铰链铆接的支撑杆，支撑杆底端固接在集灰斗的顶部开口处边沿，左右两侧的两个支撑杆相对的内壁中部位置架设有横梁，左右两侧的两个支撑杆和其上的横梁构成一组悬挂结构，集灰斗由至少两组的悬挂结构悬挂起来；

工业硅电炉烟气除尘系统自上而下依次包括鼓吹进气室、除尘室和集灰斗，鼓吹进气室与除尘室之间设有隔板，除尘室底部为开口状，除尘室底部周边设有多组支撑脚，两组支撑脚相对的内壁下部位置通过翼板固接有第一弹簧杆，第一弹簧杆远离支撑脚的一端固接有支撑滑板，支撑滑板的上表面与集灰斗外侧壁滑动接触，两组对称设置的支撑滑板呈空间V字形且构成接触式支撑结构，集灰斗由至少两组的接触式支撑结构支撑起来，多组支撑脚围成栅栏结构，集灰斗位于栅栏结构的空间内部位置，以避免支撑脚阻挡集灰斗的运动；

集灰斗顶部开口的四周边沿通过密封橡胶皮包接在除尘室底部开口的四周位置，集灰斗、密封橡胶皮及除尘室形成一个密封空腔结构，且下凸轮、支撑杆及横梁均位于密封空腔结构内部，集灰斗外侧壁的中部位置设有进气管，用来将待处理的含尘气体输入到密封空腔结构内部，进行袋式除尘处理；

除尘室内部设有多组并列设置的除尘框体，且除尘框体的底部和顶部均为开口，除尘框体底部和顶部的外壁分别固定连接有固定条，位于底部的固定条与位于顶部的固定条密封包接有除尘袋体，除尘袋体将除尘框体的四周侧壁全部包裹起来；

相邻除尘框体的固定条之间固接有第二弹簧杆，位于底部的固定条底面与纵梁顶面滑动接触，纵梁底面固接在横梁顶面上，纵梁与横梁相互垂直，形成格栅状结构，位于最左侧和最右侧的底部位置的固定条侧面与上凸轮接触，位于最左侧和最右侧的顶部位置的固定条侧面与下凸轮接触；

通过第二弹簧杆和多根固定条将所有除尘框体连成一体，相邻除尘框体之间间距有弹性形变变化，再通过上凸轮和下凸轮的驱动，是除尘框体整体结构发生周期往复性偏移，即除尘框体整体结构产生滑移抖动；且上凸轮和下凸轮与固定条发生碰撞，从而产生间隙性碰撞抖动；并在纵梁滑动支撑，由于弹性势能传递具有缓释时效性，故而各除尘框体间距发生传递式变化，从而产生弹性传递式颤动；以上整体滑移抖动、间隙性碰撞抖动和弹性传递式颤动共同构成除尘框体的机械式抖动结构，与现有技术的鼓吹清灰机构结合，能够大幅度提高清灰效率；

上凸轮和下凸轮大小形状相同且为并列设置，即二者的空间竖直投影相重合，位于左侧的上凸轮和下凸轮的偏心位置固定穿接有左驱动轴，左驱动轴的顶端固接有左驱动电机，位于右侧的上凸轮和下凸轮的偏心位置固定穿接有右驱动轴，右驱动轴的顶端固接有右驱动电机，右驱动电机固定连接在除尘室侧壁上；

隔板贯通设置有多组固定接气管，固定接气管的顶端开口朝上且设有斗形边沿，固定接气管的底端开口朝下且通过波纹管连接在文氏管的顶端开口处，文氏管的底端开口伸入到除尘框体内，且文氏管的底端开口周壁与除尘框体内壁有小缝隙；

任一固定接气管顶端开口的正上方位置鼓吹支管，鼓吹支管底端开口垂直朝下，所有的鼓吹支管顶端开口并联连通在鼓吹管的管壁上，鼓吹管一端开口伸出鼓吹进气室外且连接有鼓吹控制阀，本发明的鼓吹清灰机构与现有技术基本类似不再赘述；

鼓吹进气室侧壁的上部位置连通有排气管。

优选地，除尘室侧壁的底部位置开设有检查门，用于不定时观察除尘框体及除尘袋体的情况，便于安装、检修和更换，本发明的检查门与现有袋式除尘器中的密封检查门结构基本类似，不再赘述。

优选地，由于需要给下凸轮与集灰斗预留一定的运动空间，即要求两侧的下凸轮之间的运动空间大于除尘室的内宽，因此有两种方案，一种方案是将右驱动轴设置在除尘室外，目的不仅是为了节约除尘室内腔占用空间，还考虑到除尘袋体能够基本充盈除尘室的内腔体积，从而减少除尘死角；另一种方案是将右驱动轴设置在除尘室内，只需扩大除尘室右侧体积，此种方案有一定体积的除尘死角，但安装结构更简单；实际操作时需要根据现场环境、含尘气体的质量和除尘技术要求来取舍。

具体的是方案一，左驱动轴及左驱动电机位于除尘室内部，右驱动轴和右驱动电机位于除尘室外部，右驱动轴下部活动套接有密封轴环，密封轴环的外壁与密封橡胶皮密封胶结。

方案二，左驱动轴、左驱动电机、右驱动轴和右驱动电机均位于除尘室内部。

优选地，进气管和排气管均为水平设置，避免进气管斜置扬灰、影响灰尘沉降效率。

优选地，集灰斗的底端开口处设有灰斗阀，灰斗阀具体包括球形筛板、旋转轴及环形分布在旋转轴四周的扇形板组成，扇形板周壁包接有弧形刮条，且弧形刮条外壁与球形筛板的内壁密封贴合，旋转轴伸出集灰斗外且连接有低速电机，本发明的灰斗阀可实现低速连续性排灰处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过上凸轮和下凸轮的同向同速旋转，撞击除尘框体两侧的固定条，并通过第二弹簧杆将撞击力依次传递给各个，造成整体滑移抖动、间隙性碰撞抖动和弹性传递式颤动共同构成除尘框体的机械式抖动结构，并与鼓吹管的清灰机构相结合，大幅提高除尘袋体的抖灰清灰效率；

2.本发明还通过下凸轮、铰链和支撑杆构成集灰斗的悬挂结构，与支撑脚及第一弹簧杆的接触式支撑结构一起，使集灰斗产生周期往复性推磨式位移，位移过程中不断与支撑滑板碰撞，从而产生集灰斗的推磨碰撞式抖灰结构；

3.除尘框体的机械式抖动结构和集灰斗的推磨碰撞式抖灰结构共同组成本发明所提出的抖灰机构。从功能上看，本发明增加了弹性势能传递的缓冲时效性，产生一定颤动作用，进一步提高抖灰效率；从结构上看，本发明是利用凸轮机构将集灰斗悬挂支撑、并推动除尘框体作用摆动和撞击，实现一种新型的、灵活的悬挂支撑结构，大幅度提升现有袋式除尘器的抖灰效率，值得推广。

附图说明

图1为现有技术中用于工业硅电炉烟气处理的压袋式除尘系统的工艺流程图；

图2为本发明提出的应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构的结构示意图；

图中：除尘框体1、上凸轮2、下凸轮3、铰链4、支撑杆5、集灰斗6、横梁7、鼓吹进气室8、除尘室9、隔板10、支撑脚11、翼板12、第一弹簧杆13、支撑滑板14、密封橡胶皮15、进气管16、固定条17、除尘袋体18、纵梁19、左驱动轴20、左驱动电机21、右驱动轴22、右驱动电机23、固定接气管24、波纹管25、文氏管26、鼓吹支管27、鼓吹管28、鼓吹控制阀29、排气管30、检查门31、密封轴环32、灰斗阀33、第二弹簧杆34。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图2，应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构，包括设置在除尘框体1顶部两侧位置的上凸轮2、设置在除尘框体1底部两侧位置的下凸轮3、设置在下凸轮3底面的铰链4以及与铰链4铆接的支撑杆5，支撑杆5底端固接在集灰斗6的顶部开口处边沿，左右两侧的两个支撑杆5相对的内壁中部位置架设有横梁7，左右两侧的两个支撑杆5和其上的横梁7构成一组悬挂结构，集灰斗6由至少两组的悬挂结构悬挂起来；工业硅电炉烟气除尘系统自上而下依次包括鼓吹进气室8、除尘室9和集灰斗6，鼓吹进气室8与除尘室9之间设有隔板10，除尘室9底部为开口状，除尘室9底部周边设有多组支撑脚11，两组支撑脚11相对的内壁下部位置通过翼板12固接有第一弹簧杆13，第一弹簧杆13远离支撑脚11的一端固接有支撑滑板14，支撑滑板14的上表面与集灰斗6外侧壁滑动接触，两组对称设置的支撑滑板14呈空间V字形且构成接触式支撑结构，集灰斗6由至少两组的接触式支撑结构支撑起来，多组支撑脚11围成栅栏结构，集灰斗6位于栅栏结构的空间内部位置，以避免支撑脚11阻挡集灰斗6的运动；集灰斗6顶部开口的四周边沿通过密封橡胶皮15包接在除尘室9底部开口的四周位置，集灰斗6、密封橡胶皮15及除尘室9形成一个密封空腔结构，且下凸轮3、支撑杆5及横梁7均位于密封空腔结构内部，集灰斗6外侧壁的中部位置设有进气管16，用来将待处理的含尘气体输入到密封空腔结构内部，进行袋式除尘处理；除尘室9内部设有多组并列设置的除尘框体1，且除尘框体1的底部和顶部均为开口，除尘框体1底部和顶部的外壁分别固定连接有固定条17，位于底部的固定条17与位于顶部的固定条17密封包接有除尘袋体18，除尘袋体18将除尘框体1的四周侧壁全部包裹起来；相邻除尘框体1的固定条17之间固接有第二弹簧杆34，位于底部的固定条17底面与纵梁19顶面滑动接触，纵梁19底面固接在横梁7顶面上，纵梁19与横梁7相互垂直，形成格栅状结构，位于最左侧和最右侧的底部位置的固定条17侧面与上凸轮2接触，位于最左侧和最右侧的顶部位置的固定条17侧面与下凸轮3接触；通过第二弹簧杆34和多根固定条17将所有除尘框体1连成一体，相邻除尘框体1之间间距有弹性形变变化，再通过上凸轮2和下凸轮3的驱动，是除尘框体1整体结构发生周期往复性偏移，即除尘框体1整体结构产生滑移抖动；且上凸轮2和下凸轮3与固定条17发生碰撞，从而产生间隙性碰撞抖动；并在纵梁19滑动支撑，由于弹性势能传递具有缓释时效性，故而各除尘框体1间距发生传递式变化，从而产生弹性传递式颤动；以上整体滑移抖动、间隙性碰撞抖动和弹性传递式颤动共同构成除尘框体1的机械式抖动结构，与现有技术的鼓吹清灰机构结合，能够大幅度提高清灰效率；上凸轮2和下凸轮3大小形状相同且为并列设置，即二者的空间竖直投影相重合，位于左侧的上凸轮2和下凸轮3的偏心位置固定穿接有左驱动轴20，左驱动轴20的顶端固接有左驱动电机21，位于右侧的上凸轮2和下凸轮3的偏心位置固定穿接有右驱动轴22，右驱动轴22的顶端固接有右驱动电机23，右驱动电机23固定连接在除尘室9侧壁上；隔板10贯通设置有多组固定接气管24，固定接气管24的顶端开口朝上且设有斗形边沿，固定接气管24的底端开口朝下且通过波纹管25连接在文氏管26的顶端开口处，文氏管26的底端开口伸入到除尘框体1内，且文氏管26的底端开口周壁与除尘框体1内壁有小缝隙；任一固定接气管24顶端开口的正上方位置鼓吹支管27，鼓吹支管27底端开口垂直朝下，所有的鼓吹支管27顶端开口并联连通在鼓吹管28的管壁上，鼓吹管28一端开口伸出鼓吹进气室8外且连接有鼓吹控制阀29，本发明的鼓吹清灰机构与现有技术基本类似不再赘述；鼓吹进气室8侧壁的上部位置连通有排气管30。

参照图2，除尘室9侧壁的底部位置开设有检查门31，用于不定时观察除尘框体1及除尘袋体18的情况，便于安装、检修和更换，本发明的检查门31与现有袋式除尘器中的密封检查门结构基本类似，不再赘述。

参照图2，由于需要给下凸轮3与集灰斗6预留一定的运动空间，即要求两侧的下凸轮3之间的运动空间大于除尘室9的内宽，因此有两种方案，一种方案是将右驱动轴22设置在除尘室9外，目的不仅是为了节约除尘室9内腔占用空间，还考虑到除尘袋体18能够基本充盈除尘室9的内腔体积，从而减少除尘死角；另一种方案是将右驱动轴22设置在除尘室9内，只需扩大除尘室9右侧体积，此种方案有一定体积的除尘死角，但安装结构更简单；实际操作时需要根据现场环境、含尘气体的质量和除尘技术要求来取舍。

具体的是方案一，左驱动轴20及左驱动电机21位于除尘室9内部，右驱动轴22和右驱动电机23位于除尘室9外部，右驱动轴22下部活动套接有密封轴环32，密封轴环32的外壁与密封橡胶皮15密封胶结。

方案二，左驱动轴20、左驱动电机21、右驱动轴22和右驱动电机23均位于除尘室9内部。

参照图2，进气管16和排气管30均为水平设置，避免进气管16斜置扬灰、影响灰尘沉降效率。

参照图2，集灰斗6的底端开口处设有灰斗阀33，灰斗阀33具体包括球形筛板、旋转轴及环形分布在旋转轴四周的扇形板组成，扇形板周壁包接有弧形刮条，且弧形刮条外壁与球形筛板的内壁密封贴合，旋转轴伸出集灰斗6外且连接有低速电机，本发明的灰斗阀33可实现低速连续性排灰处理。

本发明的工作过程：开启左驱动电机21和右驱动电机23，使左驱动轴20和右驱动轴22同向同速旋转，从而带动上凸轮2和下凸轮3同向同速旋转，上凸轮2和下凸轮3撞击两侧的固定条17，并通过第二弹簧杆34将撞击力依次传递给各个除尘框体1，造成整体滑移抖动、间隙性碰撞抖动和弹性传递式颤动共同构成除尘框体1的机械式抖动结构，并与鼓吹管28的清灰机构相结合，大幅提高除尘袋体18的抖灰清灰效率；

同时下凸轮3还通过铰链4和支撑杆5构成集灰斗6的悬挂结构，与支撑脚11及第一弹簧杆13的接触式支撑结构一起，使集灰斗6产生周期往复性推磨式位移，位移过程中不断与支撑滑板14碰撞，从而产生集灰斗6的推磨碰撞式抖灰结构；

除尘框体1的机械式抖动结构和集灰斗6的推磨碰撞式抖灰结构共同组成本发明所提出的抖灰机构。从功能上看，本发明增加了弹性势能传递的缓冲时效性，产生一定颤动作用，进一步提高抖灰效率；从结构上看，本发明是利用凸轮机构将集灰斗6悬挂支撑、并推动除尘框体1作用摆动和撞击，实现一种新型的、灵活的悬挂支撑结构，大幅度提升现有袋式除尘器的抖灰效率，值得推广。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构，包括设置在除尘框体（1）顶部两侧位置的上凸轮（2）、设置在除尘框体（1）底部两侧位置的下凸轮（3）、设置在下凸轮（3）底面的铰链（4）以及与铰链（4）铆接的支撑杆（5），其特征在于，所述支撑杆（5）底端固接在集灰斗（6）的顶部开口处边沿，左右两侧的两个所述支撑杆（5）相对的内壁中部位置架设有横梁（7），左右两侧的两个所述支撑杆（5）和其上的所述横梁（7）构成一组悬挂结构，所述集灰斗（6）由至少两组的悬挂结构悬挂起来；

所述工业硅电炉烟气除尘系统自上而下依次包括鼓吹进气室（8）、除尘室（9）和集灰斗（6），所述鼓吹进气室（8）与除尘室（9）之间设有隔板（10），所述除尘室（9）底部为开口状，所述除尘室（9）底部周边设有多组支撑脚（11），两组所述支撑脚（11）相对的内壁下部位置通过翼板（12）固接有第一弹簧杆（13），所述第一弹簧杆（13）远离支撑脚（11）的一端固接有支撑滑板（14），所述支撑滑板（14）的上表面与集灰斗（6）外侧壁滑动接触，两组对称设置的所述支撑滑板（14）呈空间V字形且构成接触式支撑结构，所述集灰斗（6）由至少两组的接触式支撑结构支撑起来，多组所述支撑脚（11）围成栅栏结构，所述集灰斗（6）位于所述栅栏结构的空间内部位置；

所述集灰斗（6）顶部开口的四周边沿通过密封橡胶皮（15）包接在除尘室（9）底部开口的四周位置，所述集灰斗（6）、密封橡胶皮（15）及除尘室（9）形成一个密封空腔结构，且所述下凸轮（3）、支撑杆（5）及横梁（7）均位于所述密封空腔结构内部，所述集灰斗（6）外侧壁的中部位置设有进气管（16）；

所述除尘室（9）内部设有多组并列设置的除尘框体（1），且所述除尘框体（1）的底部和顶部均为开口，所述除尘框体（1）底部和顶部的外壁分别固定连接有固定条（17），位于底部的所述固定条（17）与位于顶部的所述固定条（17）密封包接有除尘袋体（18），所述除尘袋体（18）将除尘框体（1）的四周侧壁全部包裹起来；

相邻所述除尘框体（1）的固定条（17）之间固接有第二弹簧杆（34），位于底部的所述固定条（17）底面与纵梁（19）顶面滑动接触，所述纵梁（19）底面固接在横梁（7）顶面上，所述纵梁（19）与横梁（7）相互垂直，形成格栅状结构，位于最左侧和最右侧的底部位置的固定条（17）侧面与上凸轮（2）接触，位于最左侧和最右侧的顶部位置的固定条（17）侧面与下凸轮（3）接触；

所述上凸轮（2）和下凸轮（3）大小形状相同且为并列设置，位于左侧的所述上凸轮（2）和下凸轮（3）的偏心位置固定穿接有左驱动轴（20），所述左驱动轴（20）的顶端固接有左驱动电机（21），位于右侧的所述上凸轮（2）和下凸轮（3）的偏心位置固定穿接有右驱动轴（22），所述右驱动轴（22）的顶端固接有右驱动电机（23），所述右驱动电机（23）固定连接在除尘室（9）侧壁上；

所述隔板（10）贯通设置有多组固定接气管（24），所述固定接气管（24）的顶端开口朝上且设有斗形边沿，所述固定接气管（24）的底端开口朝下且通过波纹管（25）连接在文氏管（26）的顶端开口处，所述文氏管（26）的底端开口伸入到除尘框体（1）内，且所述文氏管（26）的底端开口周壁与除尘框体（1）内壁有小缝隙；

任一所述固定接气管（24）顶端开口的正上方位置鼓吹支管（27），所述鼓吹支管（27）底端开口垂直朝下，所有的所述鼓吹支管（27）顶端开口并联连通在鼓吹管（28）的管壁上，所述鼓吹管（28）一端开口伸出鼓吹进气室（8）外且连接有鼓吹控制阀（29）；

所述鼓吹进气室（8）侧壁的上部位置连通有排气管（30）。

2.根据权利要求1所述的应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构，其特征在于，所述除尘室（9）侧壁的底部位置开设有检查门（31），用于不定时观察除尘框体（1）及除尘袋体（18）的情况，便于安装、检修和更换。

3.根据权利要求1所述的应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构，其特征在于，所述左驱动轴（20）及左驱动电机（21）位于除尘室（9）内部，所述右驱动轴（22）和右驱动电机（23）位于除尘室（9）外部，所述右驱动轴（22）下部活动套接有密封轴环（32），所述密封轴环（32）的外壁与密封橡胶皮（15）密封胶结。

4.根据权利要求1所述的应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构，其特征在于，所述左驱动轴（20）、左驱动电机（21）、右驱动轴（22）和右驱动电机（23）均位于除尘室（9）内部。

5.根据权利要求1所述的应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构，其特征在于，所述进气管（16）和排气管（30）均为水平设置。

6.根据权利要求1所述的应用于工业硅电炉烟气除尘系统的抖灰机构，其特征在于，所述集灰斗（6）的底端开口处设有灰斗阀（33），所述灰斗阀（33）具体包括球形筛板、旋转轴及环形分布在旋转轴四周的扇形板组成，所述扇形板周壁包接有弧形刮条，且所述弧形刮条外壁与球形筛板的内壁密封贴合，所述旋转轴伸出集灰斗（6）外且连接有低速电机。

Images