CN112007501A - 单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备 - Google Patents

单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，包括：吸收塔、供水装置及喷雾装置；吸收塔具有反应腔、废气进入口以及废气排出口，废气进入口设置在吸收塔的底部并与反应腔连通，废气排出口设置在吸收塔的顶部并与反应腔连通；供水装置与喷雾装置连通，喷雾装置收容在反应腔中；喷雾装置包括喷雾管道以及摇摆驱动机构，摇摆驱动机构与喷雾管道驱动连接；喷雾管道开设有若干个喷雾口。本发明公开的单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，通过实现摇摆式喷雾使得喷雾更加均匀，且通过水流驱动来实现摇摆式喷雾不需要增设额外的驱动电源从而使得结构简单而且紧凑。

Description

单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备
技术领域
本发明涉及脱硫脱硝技术领域，特别是涉及一种单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备。
背景技术
在工业生产过程中，经常会产生有毒有害的工业废气。如果直接将工业废气排放大气中，将会对大气产生污染，从而影响人类的生存环境。因此，工业生产所产生的工业废气，在排放到大气前，往往需要经过净化处理。在工业废气净化处理领域，脱硫脱硝处理是最常用的处理方式之一。其中，湿法脱硫脱硝由于设施结构简单、实施成本低以及脱硫脱硝率高的特点，成为工业废气进行脱硫脱硝的最常用方式。
湿法脱硫脱硝的原理是，通过将工业废气导入吸收塔内，并将含有一定浓度吸收剂的水通过水雾的形式喷到吸收塔中，使得工业废气在吸收塔中与水雾中的吸收剂充分混合、反应，以此实现脱硫脱硝。
现有的湿法脱硫脱硝设备，其多个喷雾口呈一平面式分布在吸收塔中。然而，每个喷雾口的位置和方向是固定不变的，故喷雾口喷出的雾气的分布范围和浓稀分布也是固定的。这样就使得雾气分布不均匀，进而使得有些区域的脱硫脱硝反应不充分，甚至有些区域的废气完全没有进行脱硫脱硝反应，从而最终影响脱硫脱硝的效果。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，通过实现摇摆式喷雾使得喷雾更加均匀，且通过水流驱动来实现摇摆式喷雾不需要增设额外的驱动电源从而使得结构简单而且紧凑。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，包括：吸收塔、供水装置及喷雾装置；所述吸收塔具有反应腔、废气进入口以及废气排出口，所述废气进入口设置在所述吸收塔的底部并与所述反应腔连通，所述废气排出口设置在所述吸收塔的顶部并与所述反应腔连通；所述供水装置与所述喷雾装置连通，所述喷雾装置收容在所述反应腔中；
所述喷雾装置包括喷雾管道以及摇摆驱动机构，所述摇摆驱动机构与所述喷雾管道驱动连接；所述喷雾管道开设有若干个喷雾口。
在其中一个实施例中，所述摇摆驱动机构包括：旁路水驱管道、机构支撑组件、水驱传动杆及密封轴承，所述供水装置包括供水管道，所述供水管道延伸至所述反应腔中；所述供水管道延伸至所述反应腔中的一端通过所述密封轴承与所述喷雾管道连通；所述供水管道延伸至所述反应腔中的一端还与所述旁路水驱管道连通；
所述水驱传动杆的一端为浆叶传动端，另一端为偏心摇摆驱动端；所述水驱传动杆的浆叶传动端延伸至所述旁路水驱管道中；所述密封轴承开设有摇摆配合凹槽，所述水驱传动杆的所述偏心摇摆驱动端延伸至所述摇摆配合凹槽中，且所述水驱传动杆的所述偏心摇摆驱动端与所述摇摆配合凹槽的侧壁抵持或分离；
所述机构支撑组件包括：支撑连接件、第一轴承及第二轴承，所述支撑连接件固定在所述吸收塔的侧壁上，所述支撑连接件还分别与所述第一轴承及所述第二轴承连接，所述第一轴承还与所述水驱传动杆连接，所述第二轴承还与所述喷雾管道连接。
在其中一个实施例中，所述密封轴承包括内圈及外圈，所述密封轴承的内圈与所述供水管道连接，所述密封轴承的外圈与所述喷雾管道连接。
在其中一个实施例中，所述机构支撑组件还包括第三轴承，所述喷雾管道与所述第三轴承转动连接，所述第三轴承设置在所述吸收塔的侧壁上。
在其中一个实施例中，所述喷雾管道的数量为多根，所述摇摆驱动机构的数量为多组，所述喷雾管道与所述摇摆驱动机构一一对应。
在其中一个实施例中，所述喷雾装置的数量为多个，多个所述喷雾装置层叠式设置。
在其中一个实施例中，所述供水管道的数量为多根，所述供水管道与所述喷雾装置一一对应。
在其中一个实施例中，所述供水装置还包括水泵及与所述水泵连接的主水路管道，所述主水路管道分别与所述供水管道连通。
在其中一个实施例中，所述单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备还包括废水回收槽，所述废水回收槽与所述反应腔连通；所述废水回收槽还与所述主水路管道连通。
在其中一个实施例中，所述单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备还包括支撑架，所述吸收塔设置在所述支撑架上；所述废水回收槽与所述支撑架连接，并设置在所述吸收塔的下方。
本发明提供的单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，一方面通过实现摇摆式喷雾使得喷雾更加均匀，从而确保工业废气进行充分的脱硫脱硝反应，进而提高脱硫脱硝率；另一方面，通过供给喷雾的水流来实现摇摆式喷雾驱动，而不需要增设额外的驱动电源，从而使得脱硫脱硝设备的结构简单而且紧凑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备的结构示意图；
图2为图1所示的喷雾装置与供水管道的连接示意图；
图3为图2所示的喷雾装置与供水管道连接的局部剖视图；
图4为图2所示的喷雾装置与供水管道连接的另一角度示意图；
图5为图4所示的喷雾装置与供水管道连接的局部剖视图；
图6为图4所示的喷雾装置的部分结构示意图；
图7为图6所示的喷雾装置的另一角度示意图；
图8为图7所示的喷雾装置的剖视图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本发明公开一种单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备10，包括：吸收塔20、供水装置30、喷雾装置40、废水回收槽50及支撑架60。其中，吸收塔20设置在支撑架60上；废水回收槽50与支撑架60连接，且废水回收槽50设置在吸收塔20的下方，废水回收槽50还与反应腔70连通。
如图1所示，具体的，吸收塔20具有反应腔70、废气进入口80以及废气排出口90，废气进入口80设置在吸收塔20的底部并与反应腔70连通，废气排出口90设置在吸收塔20的顶部并与反应腔70连通。供水装置30与喷雾装置40连通，喷雾装置40收容在反应腔70中。
如图1所示，具体的，供水装置30包括：主水路管道310、水泵320及若干条供水管道330，水泵320与主水路管道310连接，且主水路管道310还分别与若干条供水管道330连通。主水路管道310还与废水回收槽50连通。
如图1及图2所示，具体的，喷雾装置40包括喷雾管道100以及摇摆驱动机构200，摇摆驱动机构200与喷雾管道100驱动连接。喷雾管道100开设有若干个喷雾口110，若干个喷雾口110沿喷雾管道100等间距设置。在本实施例中，喷雾管道100及摇摆驱动机构200均收容在反应腔70中。作为优选的实施方式，摇摆驱动机构200包括：旁路水驱管道300、机构支撑组件400、水驱传动杆500及密封轴承600。供水管道330延伸至反应腔70中；供水管道330延伸至反应腔70中的一端通过密封轴承600与喷雾管道100连通；供水管道330延伸至反应腔70中的一端还与旁路水驱管道300连通。由此实现供水管道330通过主水路管道310进水，且分别通过喷雾管道100及旁路水驱管道300双出水的结构。在本实施例中，供水管道330延伸至反应腔70内，且供水管道330与吸收塔20的侧壁固定连接；供水管道330在反应腔70内通过密封轴承600与喷雾管道100连通。
如图2、图3及图4所示，作为优选的实施方式，旁路水驱管道300包括进水端301及出水端301，进水端301与供水管道330连通，出水端302的向靠近吸收塔20的侧壁方向倾斜延伸。
如图1所示，在实际使用时，水流经过旁路水驱管道300从出水端302出来时喷向吸收塔20的侧壁，并沿吸收塔20的侧壁回流至废水回收槽50。这样就防止从出水端302喷出的水流直接向下喷回废水回收槽50，从而避免过大过急的水流搅浑废水回收槽50中的水，确保水泵320从废水回收槽50抽取的水是洁净的。
如图3、图6及图7所示，具体的，水驱传动杆500的一端为浆叶传动端510，另一端为偏心摇摆驱动端520；水驱传动杆500的浆叶传动端510延伸至旁路水驱管道300中；密封轴承600开设有摇摆配合凹槽630，水驱传动杆500的偏心摇摆驱动端520延伸至摇摆配合凹槽630中，且水驱传动杆500的偏心摇摆驱动端520与摇摆配合凹槽630的侧壁抵持或分离。
如图5及图6所示，具体的，机构支撑组件400包括：支撑连接件410、第一轴承420及第二轴承430，支撑连接件410固定在吸收塔20(如图1所示)的侧壁上，支撑连接件410还分别与第一轴承420及第二轴承430连接，第一轴承420还与水驱传动杆500连接，第二轴承430还与喷雾管道100连接。通过第一轴承420对水驱传动杆500进行支撑的同时确保水驱传动杆500的可转动性；通过第二轴承430对喷雾管道100进行支撑的同时确保喷雾管道100的正常往复摇摆。
如图3所示，在本实施例中，密封轴承600包括内圈610及外圈620，密封轴承600的内圈610与供水管道330连接，密封轴承600的外圈620与喷雾管道100连接。密封轴承600的内圈610与供水管道330可通过焊接的方式连接，使得密封轴承600的内圈610与供水管道330一同保持静止。密封轴承600的外圈620与喷雾管道100可通过焊接的方式连接，使得密封轴承600的外圈620与喷雾管道100一同往复摇摆。密封轴承600确保喷雾管道100顺畅地进行往复摆动的同时不影响供水管道330的静止状态，而且密封性好，不会发生漏水现象。
如图1及图2所示，在本实施例中，机构支撑组件400还包括第三轴承440，喷雾管道100与第三轴承440转动连接，且第三轴承440设置在吸收塔20的侧壁上。即，第二轴承430和第三轴承440分别与喷雾管道100的两端连接，对喷雾管道100形成稳定的支撑，且不影响喷雾管道100的往复摇摆。
如图1所示，在本实施例中，一个喷雾装置40的喷雾管道100的数量为多根，摇摆驱动机构200的数量为多组，且喷雾管道100与摇摆驱动机构200一一对应。
如图1所示，在本实施例中，喷雾装置40的数量为多个，多个喷雾装置40层叠式设置，对废气实现多层级脱硫脱硝反应，使得雾气分布更加均匀无死角，从而使得脱硫脱硝反应更加充分，进而提高脱硫脱硝率。相应地，供水管道330的数量为多根，供水管道300与喷雾装置40一一对应。
下面对单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备10的工作原理进行说明(请一并参阅图1至图8)：
水泵320通过主水路管道310从废水回收槽50抽水并经主水路管道310输送至供水管道330；从废水回收槽50抽取的水在供水管道330分成两路，其中一路分流到旁路水驱管道300，另一路输送至喷雾管道100；
需要进一步说明的是，分流到旁路水驱管道300的水，在流经旁路水驱管道300时，不断冲击水驱传动杆500的浆叶传动端510，使得浆叶传动端510持续转动；浆叶传动端510持续转动时带动水驱传动杆500的偏心摇摆驱动端520持续转动；由于偏心摇摆驱动端520延伸至密封轴承600的摇摆配合凹槽630中，故偏心摇摆驱动端520持续转动过程中，偏心摇摆驱动端520反复抵持于摇摆配合凹槽630的侧壁或与摇摆配合凹槽630的侧壁分离，由此使得密封轴承600在一定角度范围内往复摇摆，进而间接带动喷雾管道100在一定角度范围内往复摇摆；
需要进一步说明的是，输送至喷雾管道100的水经过雾化后，以水雾的形式通过喷雾管道100的喷雾口110持续喷出至反应腔70中；又由于喷雾管道100在旁路水驱管道300的水流驱动下进行往复摆动，故而实现喷雾管道100的摇摆式喷雾；
现有的脱硫脱硝设备其喷雾方式是固定式喷雾，其喷雾口喷出的水雾分布不能做到完全均匀一致；故，反应腔中难免有些区域没有喷到水雾，或是有些区域水雾浓度过高而有些区域水雾浓度过低，进而导致水雾分布不均匀；这样就导致工业废气从反应腔的底部向顶部上升的过程中，有些区域的工业废气脱硫脱硝反应不充分；本发明基于水流驱动实现摇摆式喷雾的脱硫脱硝设备10，一方面使得喷雾的广度更大，且喷出到反应腔70的水雾更加均匀，从而使得工业废气的脱硫脱硝反应更加充分，进一步提高脱硫脱硝率；另一方面，本发明基于水流驱动实现摇摆式喷雾的脱硫脱硝设备10从供水装置30中截取水流，并利用该水流作为驱动源来实现摇摆式喷雾，而不需要增设额外的驱动装置从而使得脱硫脱硝设备10的结构简洁、紧凑，且脱硫脱硝设备10的系统稳定性好；
还需要说明的是，流经旁路水驱管道300的水流驱动水驱传动杆500的浆叶传动端510持续转动的过程中，水驱传动杆500相对于第一轴承420持续转动，即第一轴承420对水驱传动杆500形成支撑作用的同时不影响水驱传动杆500的转动；此外，水驱传动杆500的偏心摇摆驱动端520持续转动的过程中，交错地抵持于摇摆配合凹槽630的侧壁，使得密封轴承600带动喷雾管道100一同实现往复摇摆；即，第二轴承430对喷雾管道100形成支撑作用的同时不影响喷雾管道100的往复摇摆；还需要说明的是，喷雾管道100还通过第三轴承440与吸收塔20的侧壁连接；第三轴承440对喷雾管道100形成支撑作用的同时不影响喷雾管道100相对于吸收塔20的侧壁进行往复摇摆；
还需要说明的是，旁路水驱管道300的进水端301与供水管道330连通，旁路水驱管道300的出水端302的向靠近吸收塔20的侧壁方向倾斜延伸；这样的结构设计，使得水流经过旁路水驱管道300从出水端302出来时喷向吸收塔20的侧壁，并沿吸收塔20的侧壁缓慢回流至废水回收槽50；这样就防止从出水端302喷出的水流直接向下喷回废水回收槽50，从而避免过大过急的水流搅浑废水回收槽50中的水，确保水泵320从废水回收槽50抽取的水是洁净的；
这是因为在实际使用时，经过脱硫脱硝反应的水雾缓慢回落至反应腔70的底部，并回流至废水回收槽50中；经过脱硫脱硝反应的水雾在废水回收槽50中进行沉淀、净化，使得含硫含硝的物质进行沉淀，以确保水泵320从废水回收槽50抽取的水是洁净的；若本发明旁路水驱管道300的出水端302喷出的水流直接冲回废水回收槽50，就会搅浑废水回收槽50中的水，使得废水回收槽50中的水无法实现沉淀、净化；从而无法确保水泵320从废水回收槽50抽取的水是洁净的。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，其特征在于，包括：吸收塔、供水装置及喷雾装置；所述吸收塔具有反应腔、废气进入口以及废气排出口，所述废气进入口设置在所述吸收塔的底部并与所述反应腔连通，所述废气排出口设置在所述吸收塔的顶部并与所述反应腔连通；所述供水装置与所述喷雾装置连通，所述喷雾装置收容在所述反应腔中；
所述喷雾装置包括喷雾管道以及摇摆驱动机构，所述摇摆驱动机构与所述喷雾管道驱动连接；所述喷雾管道开设有若干个喷雾口。
2.根据权利要求1所述的单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，其特征在于，所述摇摆驱动机构包括：旁路水驱管道、机构支撑组件、水驱传动杆及密封轴承，所述供水装置包括供水管道，所述供水管道延伸至所述反应腔中；所述供水管道延伸至所述反应腔中的一端通过所述密封轴承与所述喷雾管道连通；所述供水管道延伸至所述反应腔中的一端还与所述旁路水驱管道连通；
所述水驱传动杆的一端为浆叶传动端，另一端为偏心摇摆驱动端；所述水驱传动杆的浆叶传动端延伸至所述旁路水驱管道中；所述密封轴承开设有摇摆配合凹槽，所述水驱传动杆的所述偏心摇摆驱动端延伸至所述摇摆配合凹槽中，且所述水驱传动杆的所述偏心摇摆驱动端与所述摇摆配合凹槽的侧壁抵持或分离；
所述机构支撑组件包括：支撑连接件、第一轴承及第二轴承，所述支撑连接件固定在所述吸收塔的侧壁上，所述支撑连接件还分别与所述第一轴承及所述第二轴承连接，所述第一轴承还与所述水驱传动杆连接，所述第二轴承还与所述喷雾管道连接。
3.根据权利要求2所述的单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，其特征在于，所述密封轴承包括内圈及外圈，所述密封轴承的内圈与所述供水管道连接，所述密封轴承的外圈与所述喷雾管道连接。
4.根据权利要求3所述的单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，其特征在于，所述机构支撑组件还包括第三轴承，所述喷雾管道与所述第三轴承转动连接，所述第三轴承设置在所述吸收塔的侧壁上。
5.根据权利要求4所述的单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，其特征在于，所述喷雾管道的数量为多根，所述摇摆驱动机构的数量为多组，所述喷雾管道与所述摇摆驱动机构一一对应。
6.根据权利要求4所述的单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，其特征在于，所述喷雾装置的数量为多个，多个所述喷雾装置层叠式设置。
7.根据权利要求6所述的单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，其特征在于，所述供水管道的数量为多根，所述供水管道与所述喷雾装置一一对应。
8.根据权利要求7所述的单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，其特征在于，所述供水装置还包括水泵及与所述水泵连接的主水路管道，所述主水路管道分别与所述供水管道连通。
9.根据权利要求8所述的单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，其特征在于，还包括废水回收槽，所述废水回收槽与所述反应腔连通；所述废水回收槽还与所述主水路管道连通。
10.根据权利要求9所述的单进双出的基于水流驱动实现摇摆喷雾的脱硫脱硝设备，其特征在于，还包括支撑架，所述吸收塔设置在所述支撑架上；所述废水回收槽与所述支撑架连接，并设置在所述吸收塔的下方。
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