CN112516716A - 一种节水型水幕除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种节水型水幕除尘装置，属于环保设备技术领域。包括水箱和连接水箱开口处的出气管，水箱底部设置有若干进气管，出气管的中部设置有一废水处理机构，废水处理机构包括固定在出气管管壁上的功能管，功能管内转动连接有一转轴，转轴上固定设置有一挡水驱动轮，出气管的管壁上设置有若干喷头，各喷头均与一水泵的出水端相连，水泵的进水端位于水箱的水面之下，功能管转动连接在转轴上，挡水驱动轮下端部分位于功能管内，各喷头的出水方向朝向驱使挡水驱动轮旋转的方向，功能管上具有位于水箱的水面之上的滤水段，功能管的下端伸出水箱之外，功能管的下端具有能够一阀门。本发明具有除尘效率高等优点。

Description

一种节水型水幕除尘装置

技术领域

本发明属于环保设备技术领域，涉及一种节水型水幕除尘装置。

背景技术

除尘设备是工矿企业常用的环保设备，水雾沉降的方式能够有效的将废气中的尘埃分离，为了提高沉降效率和废气除尘效果，常规的方式是延长水雾沉降的路径，如长长的烟囱顶部设置喷淋系统，使水雾由上至下的路径延长后增大与废气中粒子的接触概率，但是这种方式使除尘结构占空尺寸大、成本高，水雾对烟囱内壁的洗刷严重，而且用水量较大，水的净化回收成本也较高。总而言之，现有技术中水雾除尘设备的安装空间受限、设备维护成本较高、耗水量大，不利于成本的控制和应用场景的扩展。

众所周知，增大水与废气的接触强度(即提高水压)对除尘效果和除尘效率有较大提升，但是能耗也相对较高，水的利用率也降低，高压水对设备的损耗也加剧，喷头对水的要求也较高，废水难以重复利用。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种节水型水幕除尘装置，本发明所要解决的技术问题是如何提高废气除尘效果和效率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种节水型水幕除尘装置，其特征在于，包括水箱和连接水箱开口处的出气管，所述水箱底部设置有若干进气管，所述进气管的出气端位于水箱的水面之上，所述出气管的中部设置有一废水处理机构，所述废水处理机构包括固定在出气管管壁上的功能管，所述功能管内转动连接有一转轴，所述转轴上固定设置有一挡水驱动轮，所述出气管的管壁上设置有若干喷头，各喷头均与一水泵的出水端相连，所述水泵的进水端位于水箱的水面之下，所述功能管转动连接在挡水驱动轮之下的转轴上，所述挡水驱动轮下端部分位于功能管内，各喷头的出水方向朝向驱使挡水驱动轮旋转的方向，所述功能管上具有位于水箱的水面之上的滤水段，所述功能管内设置有一螺旋状的、具有弹性的洗刷条，所述洗刷条上具有刷毛，所述洗刷条的上端与转轴的下端固定相连，所述功能管的下端伸出水箱之外，所述功能管的下端具有能够一阀门。

进一步的，所述转轴的上端固定设置有位于出气管出口处的叶轮。

进一步的，所述出气管的上端固定设置有一遮挡罩，所述遮挡罩与出气管之间具有出气间隙。

进一步的，所述功能管上具有位于滤水段之上的进水段和位于滤水段之下的沉积段。

进一步的，所述功能管的下端具有一孔径大于沉积段直径的除渣管，所述阀门的上端抵靠在沉积段与除渣管连接处的台阶面上，所述洗刷条的下端与所述阀门固定相连。

进一步的，所述除渣管的底部固定设置有一导向杆，所述阀门的轴线处开设有与导向杆配合的导向孔，所述阀门滑动连接在导向杆上，所述除渣管的侧面具有一出渣口。

进一步的，所述阀门内周向均匀埋设有若干永磁块，所述除渣管上具有若干个与永磁条一一对应的铁块，所述永磁条与铁块吸附时，所述阀门遮挡功能管的下端开口。

进一步的，所述水箱连接一根对水箱进行补水的补水管。

作为另一种选择，所述阀门内周向均匀埋设有若干永磁块，所述除渣管上具有若干个与永磁条一一对应的电磁块，所述永磁条与电磁块吸附时，所述阀门遮挡功能管的下端开口。

进一步的，所述功能管的上端具有一锥筒状的接水斗。

喷头分为若干组，各组均处于出气管的同一周面上，且均匀分布，各组纵向设置，相邻组之间的喷头错位分布，使喷头在挡水驱动轮外侧、出气管管壁内侧形成多个环形的水幕区，该区域即为废气排出的通道，由于水压较强，能够在其喷水方向与挡水驱动轮叶片的倾斜方向相反的情况下带动挡水驱动轮旋转，为了进一步提高转轴的旋转扭矩，也为了进一步对废气进行利用，在转轴的上端设置一叶轮，叶轮在废气排出压力的作用下也能够为转轴的旋转提供扭矩，同时缓和废气出气的压力，以提高废气与水幕接触的概率。

设置挡水驱动轮还能够防止高压水冲击出气管内壁，也能够使挡水驱动轮叶片的导向作用下，将降尘后的废水收集至功能管内。

降尘后的废水进入具有过滤效果的滤水段，由于在阀门关闭功能管下端时，废水在功能管内存留，经过滤水段过滤后的清水返回水箱，而在阀门开启前，污水中的尘粒沉淀至功能管的下端，即沉积段内，直至阀门开启时，将部分废水和沉积段内的尘粒、污泥排出。

洗刷条为螺旋状，其类似弹簧，可以使金属材质制成的弹簧柱，也可以塑料材质制成的弹簧柱，刷毛附着方式可以是与洗刷条一体，也可以使将带有刷毛的胶套套设在洗刷条上。

阀门的控制：由于转轴与洗刷条的一端固定相连，而阀门连接洗刷条下端则被定位在功能管的下端，螺旋状洗刷条在转轴的旋转过程中，其螺旋直径逐渐变小，且受扭后的旋转恢复扭矩逐渐增大，螺旋直径减小的过程中，其纵向的恢复推力增大，当转轴旋转至洗刷条旋转扭力和推力能够克服阀门的定位阻力时，阀门被推开，推开阀门的过程中，阀门旋转并下移，使功能管内的废水和废渣因阀门的开启而排出。当洗刷条恢复至其纵向推力和旋转扭矩均较小时，阀门在洗刷条纵向恢复力的作用下重新关闭功能管的下端，如此反复。

洗刷条在纵向移动、受扭和恢复的过程中，其上的刷毛完成对功能管内壁进行清洗。

铁块和永磁块能够实现阀门与除渣管的定位，在定位时，阀门关闭功能管的下端开口；同样的，永磁块与电磁块也能够实现同样的功能，而且，电磁块其好处在于：阀门被动开启所需的阻力可调，即废水的排出时间间隔和废水的排出量占比可调，电磁块即通过通电线圈绕设在铁质骨架上实现电生磁的结构，还可以通过磁极的变化，即通电电流的方向的变化，使阀门能够主动开启，即电磁块与永磁条相斥或电磁块断电后，受功能管内水压的作用，阀门可开启。

进气管部分位于水箱的水面之下，能够对废气进行降温。

水的损耗：水分随废气的排出占一部分，为清理功能管内的污泥随功能管排出也造成水的损失，通过补水管对水箱内的水位进行维持。

通过本装置可大幅减小耗水量，同时，由于水幕喷水强度较高，能够提高降尘效率，缩短出气管的长度。与现有技术相比，本装置的水幕是垂直出气管轴线设置的，能够提高对废水进行收集，且由于水压较大，可极大的降低污水不经过处理直接进入水箱。附图中，为更好的体现功能管的结构，其直径相比水箱直径的比例被放大，水箱的尺寸被缩小。

附图说明

图1是本除尘装置的结构示意图。

图2是图1中A-A方向的截面图(水箱未示出)。

图3是功能管的结构示意图。

图4是图3中B-B方向的截面图。

图中，1、水箱；21、出气管；22、进气管；3、功能管；31、滤水段；32、进水段；33、沉积段；41、转轴；42、挡水驱动轮；43、喷头；44、阀门；45、叶轮；46、遮挡罩；5、洗刷条；61、除渣管；62、导向杆；63、出渣口；64、永磁条；65、铁块；7、补水管；8、接水斗。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2和图3所示，包括水箱1和连接水箱1开口处的出气管21，水箱1底部设置有若干进气管22，进气管22的出气端位于水箱1的水面之上，出气管21的中部设置有一废水处理机构，废水处理机构包括固定在出气管21管壁上的功能管3，功能管3内转动连接有一转轴41，转轴41上固定设置有一挡水驱动轮42，出气管21的管壁上设置有若干喷头43，各喷头43均与一水泵的出水端相连，水泵的进水端位于水箱1的水面之下，挡水驱动轮42下端部分位于功能管3内，各喷头43的出水方向朝向驱使挡水驱动轮42旋转的方向，功能管3上具有位于水箱1的水面之上的滤水段31，功能管3内设置有一螺旋状的、具有弹性的洗刷条5，洗刷条5上具有刷毛，洗刷条5的上端与转轴41的下端固定相连，功能管3的下端伸出水箱1之外，功能管3的下端具有能够一阀门44，水箱1连接一根对水箱1进行补水的补水管7，功能管3的上端具有一锥筒状的接水斗8。

转轴41的上端固定设置有位于出气管21出口处的叶轮45。

出气管21的上端固定设置有一遮挡罩46，遮挡罩46与出气管21之间具有出气间隙。

功能管3上具有位于滤水段31之上的进水段32和位于滤水段31之下的沉积段33。

功能管3的下端具有一孔径大于沉积段33直径的除渣管61，阀门44的上端抵靠在沉积段33与除渣管61连接处的台阶面上，洗刷条5的下端与阀门44固定相连。

除渣管61的底部固定设置有一导向杆62，阀门44的轴线处开设有与导向杆62配合的导向孔，阀门44滑动连接在导向杆62上，除渣管61的侧面具有一出渣口63。

如图4所示，阀门44内周向均匀埋设有若干永磁块，除渣管61上具有若干个与永磁条64一一对应的铁块65，永磁条64与铁块65吸附时，阀门44遮挡功能管3的下端开口。

作为另一种选择，阀门44内周向均匀埋设有若干永磁块，除渣管61上具有若干个与永磁条64一一对应的电磁块，永磁条64与电磁块吸附时，阀门44遮挡功能管3的下端开口。

喷头43分为若干组，各组均处于出气管21的同一周面上，且均匀分布，各组纵向设置，相邻组之间的喷头43错位分布，使喷头43在挡水驱动轮42外侧、出气管21管壁内侧形成多个环形的水幕区，该区域即为废气排出的通道，由于水压较强，能够在其喷水方向与挡水驱动轮42叶片的倾斜方向相反的情况下带动挡水驱动轮42旋转，为了进一步提高转轴41的旋转扭矩，也为了进一步对废气进行利用，在转轴41的上端设置一叶轮45，叶轮45在废气排出压力的作用下也能够为转轴41的旋转提供扭矩，同时缓和废气出气的压力，以提高废气与水幕接触的概率。

设置挡水驱动轮42还能够防止高压水冲击出气管21内壁，也能够使挡水驱动轮42叶片的导向作用下，将降尘后的废水收集至功能管3内。

降尘后的废水进入具有过滤效果的滤水段31，由于在阀门44关闭功能管3下端时，废水在功能管3内存留，经过滤水段31过滤后的清水返回水箱1，而在阀门44开启前，污水中的尘粒沉淀至功能管3的下端，即沉积段33内，直至阀门44开启时，将部分废水和沉积段33内的尘粒、污泥排出。

洗刷条5为螺旋状，其类似弹簧，可以使金属材质制成的弹簧柱，也可以塑料材质制成的弹簧柱，刷毛附着方式可以是与洗刷条5一体，也可以使将带有刷毛的胶套套设在洗刷条5上。

阀门44的控制：由于转轴41与洗刷条5的一端固定相连，而阀门44连接洗刷条5下端则被定位在功能管3的下端，螺旋状洗刷条5在转轴41的旋转过程中，其螺旋直径逐渐变小，且受扭后的旋转恢复扭矩逐渐增大，螺旋直径减小的过程中，其纵向的恢复推力增大，当转轴41旋转至洗刷条5旋转扭力和推力能够克服阀门44的定位阻力时，阀门44被推开，推开阀门44的过程中，阀门44旋转并下移，使功能管3内的废水和废渣因阀门44的开启而排出。当洗刷条5恢复至其纵向推力和旋转扭矩均较小时，阀门44在洗刷条5纵向恢复力的作用下重新关闭功能管3的下端，如此反复。

洗刷条5在纵向移动、受扭和恢复的过程中，其上的刷毛完成对功能管3内壁进行清洗。

铁块65和永磁块能够实现阀门44与除渣管61的定位，在定位时，阀门44关闭功能管3的下端开口；同样的，永磁块与电磁块也能够实现同样的功能，而且，电磁块其好处在于：阀门44被动开启所需的阻力可调，即废水的排出时间间隔和废水的排出量占比可调，电磁块即通过通电线圈绕设在铁质骨架上实现电生磁的结构，还可以通过磁极的变化，即通电电流的方向的变化，使阀门44能够主动开启，即电磁块与永磁条64相斥或电磁块断电后，受功能管3内水压的作用，阀门44可开启。

进气管22部分位于水箱1的水面之下，能够对废气进行降温。

水的损耗：水分随废气的排出占一部分，为清理功能管3内的污泥随功能管3排出也造成水的损失，通过补水管7对水箱1内的水位进行维持。

通过本装置可大幅减小耗水量，同时，由于水幕喷水强度较高，能够提高降尘效率，缩短出气管21的长度。与现有技术相比，本装置的水幕是垂直出气管21轴线设置的，能够提高对废水进行收集，且由于水压较大，可极大的降低污水不经过处理直接进入水箱1。附图中，为更好的体现功能管3的结构，其直径相比水箱1直径的比例被放大，水箱1的尺寸被缩小。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种节水型水幕除尘装置，其特征在于，包括水箱(1)和连接水箱(1)开口处的出气管(21)，所述水箱(1)底部设置有若干进气管(22)，所述进气管(22)的出气端位于水箱(1)的水面之上，所述出气管(21)的中部设置有一废水处理机构，所述废水处理机构包括固定在出气管(21)管壁上的功能管(3)，所述功能管(3)内转动连接有一转轴(41)，所述转轴(41)上固定设置有一挡水驱动轮(42)，所述出气管(21)的管壁上设置有若干喷头(43)，各喷头(43)均与一水泵的出水端相连，所述水泵的进水端位于水箱(1)的水面之下，所述功能管(3)转动连接在挡水驱动轮(42)之下的转轴(41)上，所述挡水驱动轮(42)下端部分位于功能管(3)内，各喷头(43)的出水方向朝向驱使挡水驱动轮(42)旋转的方向，所述功能管(3)上具有位于水箱(1)的水面之上的滤水段(31)，所述功能管(3)内设置有一螺旋状的、具有弹性的洗刷条(5)，所述洗刷条(5)上具有刷毛，所述洗刷条(5)的上端与转轴(41)的下端固定相连，所述功能管(3)的下端伸出水箱(1)之外，所述功能管(3)的下端具有能够一阀门(44)。

2.根据权利要求1所述一种节水型水幕除尘装置，其特征在于，所述转轴(41)的上端固定设置有位于出气管(21)出口处的叶轮(45)。

3.根据权利要求2所述一种节水型水幕除尘装置，其特征在于，所述出气管(21)的上端固定设置有一遮挡罩(46)，所述遮挡罩(46)与出气管(21)之间具有出气间隙。

4.根据权利要求1或2或3所述一种节水型水幕除尘装置，其特征在于，所述功能管(3)上具有位于滤水段(31)之上的进水段(32)和位于滤水段(31)之下的沉积段(33)。

5.根据权利要求4所述一种节水型水幕除尘装置，其特征在于，所述功能管(3)的下端具有一孔径大于沉积段(33)直径的除渣管(61)，所述阀门(44)的上端抵靠在沉积段(33)与除渣管(61)连接处的台阶面上，所述洗刷条(5)的下端与所述阀门(44)固定相连。

6.根据权利要求5所述一种节水型水幕除尘装置，其特征在于，所述除渣管(61)的底部固定设置有一导向杆(62)，所述阀门(44)的轴线处开设有与导向杆(62)配合的导向孔，所述阀门(44)滑动连接在导向杆(62)上，所述除渣管(61)的侧面具有一出渣口(63)。

7.根据权利要求5所述一种节水型水幕除尘装置，其特征在于，所述阀门(44)内周向均匀埋设有若干永磁块，所述除渣管(61)上具有若干个与永磁条(64)一一对应的铁块(65)，所述永磁条(64)与铁块(65)吸附时，所述阀门(44)遮挡功能管(3)的下端开口。

8.根据权利要求1或2或3所述一种节水型水幕除尘装置，其特征在于，所述水箱(1)连接一根对水箱(1)进行补水的补水管(7)。

9.根据权利要求5所述一种节水型水幕除尘装置，其特征在于，所述阀门(44)内周向均匀埋设有若干永磁块，所述除渣管(61)上具有若干个与永磁条(64)一一对应的电磁块，所述永磁条(64)与电磁块吸附时，所述阀门(44)遮挡功能管(3)的下端开口。

10.根据权利要求1或2或3所述一种节水型水幕除尘装置，其特征在于，所述功能管(3)的上端具有一锥筒状的接水斗(8)。

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