CN112023550A - 一种含尘蒸汽净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含尘蒸汽净化装置，该装置包括：位于垂直管道内的滤板，滤板将垂直管道的内部空间界定出上部空间和下部空间，通过滤板的过滤结构对自下部空间流向上部空间的蒸汽中的粉尘进行滤除；靠近滤板的下表面设有可旋转刮刀，可旋转刮刀沿下表面旋转，以对滤板的下表面进行刮刷。本发明通过设置在垂直管道内的滤板对含尘蒸汽进行过滤，并同时使用可旋转刮刀对滤板底部由粉尘和蒸汽凝液形成的泥饼进行刮除，无需额外的保温、伴热能耗，即可以保证滤板对含尘蒸汽持续的过滤能力，达到对直径1微米以下粉尘的不间断式过滤，提升对含尘蒸汽的净化效率。

Description

一种含尘蒸汽净化装置

技术领域

本发明涉及含尘蒸汽的除尘净化技术领域，特别涉及一种含尘蒸汽净化装置。

背景技术

我国是一个少油多煤的国家，对于煤炭的利用是我国能源行业发展的重点，煤气化作为一种洁净煤利用技术，在近年来得到广泛的应用。目前在整个工艺流程中，处理煤气化过程中产生的低压饱和蒸汽时面临着蒸汽含尘量大的问题，虽然经过前期洗涤后，已经洗去大颗粒粉尘，但是还有大量的直径1微米以下的细粉还残留在这些蒸汽中，由于这些蒸汽的饱和温度较低，特别是经过多级闪蒸或者换热之后，它们的饱和温度甚至降到了100℃以下，所以整个流程中到处都会出现冷凝的情况，而当这些情况出现时，蒸汽中所携带的大量粉尘便会吸附到这些冷凝液中形成泥浆、泥饼，并附着到管道、换热器和空冷器上，造成设备的堵塞，长时间还会导致管道的冻裂。

对于旋风除尘、静电除尘和布袋除尘等几种工业上常用的除尘工艺而言，均不适用于对此种工况的蒸汽除尘。首先，旋风除尘的效率较低，它对于大颗粒的粉尘效果显著，处理直径1微米以下的细粉效率很低，而且从切向进入旋风除尘器的含尘蒸汽对还会对设备产生强烈的冲刷，除尘器往往使用几个月后就会被磨漏。其次，对于静电除尘而言，它虽然能过滤较低直径的细粉，但是对粉尘的电阻有严格的要求，一旦出现蒸汽的冷凝导致气体湿度发生变化，就会导致粉尘电阻的变化从而无法工作。最后，对于布袋除尘器而言，它的核心原理是利用布袋过滤吸附粉尘之后通过高压气体将粉尘振打反吹下来，但是由于蒸汽在布袋中非常容易冷凝，大量粉尘会粘结到布袋上造成设备无法正常工作。虽然有的化工企业在布袋除尘器外表面加入伴热和保温层防止蒸汽冷凝，但从能量利用的角度来说这样并不合理，因为这部分蒸汽最终都要冷凝成液体并循环回用，在除尘的环节中输入的这部分热量最终还是要通过冷却换走，造成了能耗的双重损失。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种含尘蒸汽净化装置，该装置通过设置在垂直管道内的滤板对含尘蒸汽进行过滤，并同时使用可旋转刮刀对滤板底部由粉尘和蒸汽凝液形成的泥饼进行刮除，无需额外的保温、伴热能耗，即可以保证滤板对含尘蒸汽持续的过滤能力，达到对直径1微米以下粉尘的不间断式过滤，提升对含尘蒸汽的净化效率。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例采用了如下技术方案：一种含尘蒸汽净化装置，包括：位于垂直管道内的滤板，所述滤板将所述垂直管道的内部空间界定出上部空间和下部空间，通过所述滤板的过滤结构对自下部空间流向上部空间的蒸汽中的粉尘进行滤除；靠近所述滤板的下表面设有可旋转刮刀，所述可旋转刮刀沿所述下表面旋转，以对所述滤板的下表面进行刮刷。

作为优选，还包括：贯穿于所述垂直管道内，且穿设所述滤板的主轴，所述可旋转刮刀与所述主轴连接，受主轴驱动所述可旋转刮刀旋转。

作为优选，所述可旋转刮刀可调节地连接于所述主轴。

作为优选，还包括：与所述主轴上方端部连接的驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述主轴进行旋转。

作为优选，所述驱动组件包括：依次连接的驱动电机、第一联轴器、减速机和第二联轴器，所述驱动组件通过所述第二联轴器与所述主轴上方端部连接。

作为优选，还包括：设于所述垂直管道底部的收集机构，其中，所述收集机构包括：可旋转刮板和螺旋结构，所述可旋转刮板用于对所述垂直管道底部进行刮刷，所述螺旋结构用于收集并排出所述可旋转刮板刮刷下的泥浆。

作为优选，所述可旋转刮板和所述螺旋结构均与所述主轴连接，且所述可旋转刮板设置于所述螺旋结构上方。

作为优选，所述滤板通过橡胶圈固定在所述垂直管道内。

作为优选，所述滤板为陶瓷板。

作为优选，还包括：安装在垂直管道内的喷淋组件，所述喷淋组件用于对所述滤板进行清洗。

本发明实施例的有益效果在于：该装置通过设置在垂直管道内的滤板对含尘蒸汽进行过滤，并同时使用可旋转刮刀对滤板底部由粉尘和蒸汽凝液形成的泥饼进行刮除，无需额外的保温、伴热能耗，即可以保证滤板对含尘蒸汽持续的过滤能力，达到对直径1微米以下粉尘的不间断式过滤，提升对含尘蒸汽的净化效率。

附图说明

图1为本发明实施例中含尘蒸汽净化装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中使用橡胶圈固定滤板的局部放大示意图。

附图标记说明

1-驱动电机 2-第一联轴器

3-减速机 4-第二联轴器

5-密封件 6-主轴

7-橡胶圈 8-滤板

9-可旋转刮刀 10-可旋转刮板

11-螺旋组件 12-泥浆出口

具体实施方式

此处参考附图描述本申请的各种方案以及特征。

应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本申请的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本申请的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。

本发明的实施例提供了一种含尘蒸汽净化装置，主要安装于垂直管道内，用于进行含尘蒸汽的过滤。该装置主要包括位于垂直管道内的滤板，该滤板优选被放置在垂直管道的中间位置，用以将垂直管道的内部空间界定出上部空间和下部空间，含尘蒸汽的进气口与下部空间连通，使含尘蒸汽进入垂直管道后由下部空间流向上部空间，经过滤板时通过滤板内部的过滤结构将蒸汽中的粉尘滤除，过滤后的蒸汽经由上部空间从与上部空间连通的出气口排出。

为了保证滤板过滤效果的持续性，防止因粉尘和蒸汽凝液形成的泥浆或泥饼对滤板下表面进行封堵，进而影响滤板的过滤效果，含尘蒸汽净化装置还包括可旋转刮刀，该可旋转刮刀设置于靠近滤板下表面的位置，在旋转时沿滤板下表面进行旋转以对滤板下表面进行刮刷，刮除滤板下表面形成的泥浆或泥饼，保证滤板的过滤效果以及可持续性，进而提升含尘蒸汽净化流程的整体效率。

图1为本实施例中提供的含尘蒸汽净化装置的结构示意图，由图1可知，滤板8设置在垂直管道内，靠近其下表面的位置设置有可旋转刮刀9，含尘蒸汽从进气口进入后，按照箭头方向从垂直管道的下部空间流向上部空间，最后从出气口排出。进一步地，在本实施例中还设置有一贯穿于垂直管道内，并且穿过滤板8的主轴6，可旋转刮刀9与主轴6连接，受主轴6驱动进行旋转，其旋转方向可按照图中箭头所示方向进行逆时针旋转，也可与图1中箭头反向进行顺时针旋转，本实施例在此不进行限制。优选地，可旋转刮刀9与主轴6可调节地连接，如通过螺栓形式，以方便根据泥浆的厚度调整可旋转刮刀9与滤板8间的距离。应当了解的是，若可旋转刮刀9与滤板8之间距离为0，可旋转刮刀9可能将滤板8下表面附着的泥浆或泥饼均匀涂抹在滤板8下表面，对滤板8的过滤性能产生极大地破坏，因此在本实施例中可旋转刮刀9与滤板8间的距离优选为1毫米，即可以实现滤板下表面凝固的泥浆的刮刷操作。

在主轴6的上方端部连接有驱动组件，用于驱动主轴6进行旋转，由于本实施例中可旋转刮刀9的转速设置在1转/分钟至10转/分钟为宜，设置太快的转速，容易造成可旋转刮刀9空转，进而浪费电力资源。因此，驱动组件中包括依次连接的驱动电机1、第一联轴器2、减速机3和第二联轴器4，其中，驱动电机1可以使用标准电机，其输出的较高转速则通过减速机3来进行减速，使最终输出的转速为1转/分钟至10转/分钟，满足可旋转刮刀9的转速需求即可。与此同时，为了保证驱动电机1和减速机3、减速机3与主轴6之间的连接稳定，防止因部件间连接处尺寸不合规或无法完全匹配等情况造成的装置运行不稳定的问题，在驱动电机1和减速机3之间通过第一联轴器2连接，减速机3与主轴6之间通过第二联轴器4连接，通过联轴器连接电机及其所携带的负载，既可以增加装置运行稳定性，又可以防止联轴器两端部件在运行过程中发生异常造成传动扭矩过大时，出现器件损坏的情况，实现了过载保护。

由于粉尘和蒸汽凝液形成的泥浆或泥饼的流动性差，即使泥浆或泥饼从滤板8下表面被刮除，也有可能附着在管壁上，或累积在管道底部无法排出。如图1所示，本实施例中在垂直管道底部设有泥浆出口12，垂直管道底部与泥浆出口12之间通过一段倒锥形管道连接，通过倒锥形管道的设置使泥浆可以沿着倒锥形管道的曲面向下滑动最终排出，但由于泥浆或泥饼的流动性差，即使使用倒锥形管道也可能造成泥浆在倒锥形管道的内壁上堆积，因此在泥浆出口12上方的垂直管道内设有收集机构，该收集机构主要包括与倒锥形管道形状吻合的可旋转刮板10和螺旋结构11，且可旋转刮板10设置于螺旋结构11的上方，可旋转刮板10主要用于对倒锥形管道底部进行刮刷，随后通过螺旋机构11收集并排出可旋转刮板10刮刷下的泥浆。

优选地，根据图1所示的内容，可旋转刮板10和螺旋结构11也可以与主轴6连接，通过主轴6带动可旋转刮板10和螺旋结构11一起旋转，进而无需对可旋转刮板10和螺旋结构11设置多余的驱动装置，可进一步节省电力资源。

为了达到更好地粉尘过滤效果，滤板8的过滤精度可以根据粉尘的大小进行调整，在本实施例中，含尘蒸汽中所含有的粉尘主要为直径在1微米以下的细颗粒，因此，本实施例优选使用过滤精度为0.5微米的陶瓷板作为滤板，以达到良好的粉尘过滤效果。另外，通常情况下管道为圆柱形管道，滤板8的形状也相应使用圆形陶瓷板为宜，其中，滤板8与垂直管道的固定方式可以为焊接支架固定或橡胶圈固定，焊接支架固定方式即为在管道内壁焊接一环形支架，将滤板8放置在环形支架上；橡胶圈固定方式即为在管道内壁粘接一具有凹陷部的橡胶圈7，将滤板8置于橡胶圈的凹陷部内，如图2所示。本实施例中优选使用橡胶圈固定方式固定滤板8，既可以实现滤板8的固定，且橡胶圈7又存在弹性，有一定密封作用，可以防止要过滤的蒸汽从滤板8和管壁的缝隙中逸出。

优选地，为防止过滤后的蒸汽从主轴6与垂直管道的上方管道口的间隙间逸出，本实施例中将主轴6与垂直管道的上方管道口通过密封件5进行密封，如图1所示，密封件5可以但不限于以下任意一种：填料密封件、迷宫密封件、O型圈密封件等，具体使用哪种密封件可根据实际情况确定。

另外，由于蒸汽所夹带的粉尘量不稳定，本实施例可以优选的采用变频电机驱动，当过滤的粉尘增多时，可以加大驱动电机1的转速，同时可旋转刮刀9、可旋转刮板10和螺旋结构11的转速相应提高，在滤板8过滤后形成的泥浆量增大的情况下，也可及时实现泥浆的刮刷和收集排出，增加了净化装置的净化能力。并且，上述实施例中所提供的含尘装置可以直接安装在原有管线内部，无需对管道进行额外的改造，只需针对不同直径的管道调整对应滤板8、可旋转刮刀9、可旋转刮板10的尺寸即可。同时，为了进一步提升净化装置的净化能力，降低设备阻力，优选的垂直管道的直径大于或等于300毫米。

在长时间使用本实施例所提供的净化装置后，滤板8内部的过滤结构可能会由于长时间未清理出现堵塞情况，进而造成过滤能力的下降，而将滤板8从垂直管道内拆除和清洗的步骤较为繁琐。为了解决滤板8的清洗问题，本实施例所提供的含尘蒸汽净化装置还可以包括安装在垂直管道内部的喷淋组件(图1中未示出)，用于对滤板8进行清洗。由于滤板内过滤结构的极为细小，通过常规的水洗无法达到其内部过滤结构清洗的效果，因此优选使用雾化后的水汽对滤板进行清洗，还可以通过增大喷淋组件的喷出的压力来达到更好地清洗效果。另外，该喷淋组件可以安装在垂直管道下部空间的内壁上，由下向上喷淋滤板的下表面，也可以将喷淋组件可以安装在垂直管道上部空间的内壁上，由上向下喷淋滤板的上表面，具体安装的位置根据垂直管道的实际尺寸进行确定即可。

设置在垂直管道内的滤板对含尘蒸汽进行过滤，并同时使用可旋转刮刀对滤板底部由粉尘和蒸汽凝液形成的泥饼进行刮除，无需额外的保温、伴热能耗，即可以保证滤板对含尘蒸汽持续的过滤能力，达到对直径1微米以下粉尘的不间断式过滤，提升对含尘蒸汽的净化效率。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种含尘蒸汽净化装置，其特征在于，包括：

位于垂直管道内的滤板，所述滤板将所述垂直管道的内部空间界定出上部空间和下部空间，通过所述滤板的过滤结构对自下部空间流向上部空间的蒸汽中的粉尘进行滤除；

靠近所述滤板的下表面设有可旋转刮刀，所述可旋转刮刀沿所述下表面旋转，以对所述滤板的下表面进行刮刷。

2.根据权利要求1所述的含尘蒸汽净化装置，其特征在于，还包括：

贯穿于所述垂直管道内，且穿设所述滤板的主轴，所述可旋转刮刀与所述主轴连接，受主轴驱动所述可旋转刮刀旋转。

3.根据权利要求2所述的含尘蒸汽净化装置，其特征在于，所述可旋转刮刀可调节地连接于所述主轴。

4.根据权利要求2所述的含尘蒸汽净化装置，其特征在于，还包括：

与所述主轴上方端部连接的驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述主轴进行旋转。

5.根据权利要求3所述的含尘蒸汽净化装置，其特征在于，所述驱动组件包括：依次连接的驱动电机、第一联轴器、减速机和第二联轴器，所述驱动组件通过所述第二联轴器与所述主轴上方端部连接。

6.根据权利要求2所述的含尘蒸汽净化装置，其特征在于，还包括：

设于所述垂直管道底部的收集机构，其中，所述收集机构包括：可旋转刮板和螺旋结构，所述可旋转刮板用于对所述垂直管道底部进行刮刷，所述螺旋结构用于收集并排出所述可旋转刮板刮刷下的泥浆。

7.根据权利要求6所述的含尘蒸汽净化装置，其特征在于，所述可旋转刮板和所述螺旋结构均与所述主轴连接，且所述可旋转刮板设置于所述螺旋结构上方。

8.根据权利要求1所述的含尘蒸汽净化装置，其特征在于，所述滤板通过橡胶圈固定在所述垂直管道内。

9.根据权利要求1所述的含尘蒸汽净化装置，其特征在于，所述滤板为陶瓷板。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的含尘蒸汽净化装置，其特征在于，还包括：

安装在垂直管道内的喷淋组件，所述喷淋组件用于对所述滤板进行清洗。

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