CN113368648A - 一种适用于除尘加湿的风机设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于除尘加湿的风机设备，包括设置在烟道内的喷雾装置及设置在烟道内且靠近喷雾装置位置设置的电场发生装置，所述电场发生装置与喷雾装置沿烟道内流通方向依次设置，所述喷雾装置上设有荷电发生装置，并在荷电发生装置的作用下将喷射出来的液滴带正电荷，所述烟道内的烟雾颗粒在经过电场发生装置后烟雾颗粒带负电荷，促使烟雾颗粒向液滴靠拢，所述液滴使得烟气颗粒粒径增大，提高了颗粒沉降的效率。烟气颗粒与液滴接触后完成沉降。所述蒸汽喷射制冷能够对烟气进行降温，进一步降低烟气颗粒荷电电阻，提高烟气荷电效率，提高烟气沉降效率，提高烟气脱硫效率。

Description

一种适用于除尘加湿的风机设备
技术领域
本发明涉及流体机械技术领域，具体涉及一种适用于除尘加湿的风机设备。
背景技术
除尘风机是用来提升空气质量，增强空气对流的设备，能合理地进行烟尘的就地净化，特别是对呼吸性烟尘有较高的出除尘效率。传统的除尘风机配备吸尘罩与除尘器，含尘空气从尘源经吸尘罩、风管、进风口进入箱体，因气流突然扩张，流速骤然降低，大粒径粉末在其自重的作用下从含尘空气中分离而沉降至盛灰屉中，其余尘埃由滤芯的筛选、碰撞、钩挂、静电等作用被滞留于滤芯外壁。但是由于除尘风机的使用情况对风机密闭性有较高的要求，对于高浓度或磨损性腐蚀性大的粉尘时，对风机容易产生破坏。除尘效率不高，对某些微细粉尘与尘粒密度小的粉尘效果不明显，且除尘风机单独使用时满足不了含尘气体排放浓度的要求。所以为解决上述问题，本专利提出了一种湿式除尘风机。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种适用于除尘加湿的风机设备，其运行结构简单易于实现，同时避免了干式除尘风机的各种缺陷。
本发明的技术方案如下：
一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，包括设置在烟道内的喷雾装置及设置在烟道内且靠近喷雾装置位置设置的电场发生装置，所述电场发生装置与喷雾装置沿烟道内流通方向依次设置，所述喷雾装置上设有荷电发生装置，并在荷电发生装置的作用下将喷射出来的液滴带正电荷，所述烟道内的烟雾颗粒在经过电场发生装置后烟雾颗粒带负电荷，促使烟雾颗粒向液滴靠拢，并与液滴接触后完成沉降。
所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述喷雾装置包括叶轮轮毂、风机外叶片及进口管道，所述风机外叶片设置在叶轮轮毂圆周方向上，所述进口管道一端与叶轮轮毂旋转连接，另一端外接蒸汽管路；所述叶轮轮毂外端面设有轮毂喷嘴，所述风机外叶片外表面设有叶片喷嘴，所述叶轮轮毂与荷电发生装置电路连接。
所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述叶轮轮毂内在与风机外叶片对应位置设有风机内叶片，所述风机内叶片上设有内叶片入水口，所述叶轮轮毂内在与轮毂喷嘴对应位置处设有轮毂喷嘴入水口，所述入水口处通过的蒸汽由蒸汽喷射制冷装置经过蒸发器后的蒸汽所提供。
所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述进口管道上设有轴流泵，所述轴流泵包括叶轮、转轴及电机，所述叶轮设置在进口管道内部，所述电机设置在进口管道外部，所述电机与叶轮之间通过转轴传动连接。
所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述进口管道与叶轮轮毂采用L型对接，所述叶轮轮毂与进口管道之间设有旋转密封装置，所述旋转密封装置包括第一旋转密封圈及第二旋转密封圈，且所述第一旋转密封圈及第二旋转密封圈均采用V型密封圈。
所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述电场发生装置包括正极板及负电极，所述正极板设在烟道内部下方位置处，所述负电极设置在烟道内部上方位置处，正极板与负电极上外界电源，从而在正极板与负电极之间产生电场。
所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述烟道前段设有烟气前处理装置，用于烟气除尘前的前处理；所述烟气前处理装置包括脱硝装置、蒸汽喷射制冷装置及脱硫装置，烟气经过脱硝装置进行脱硝处理，脱硝处理后的烟气经过蒸汽喷射制冷装置进行降温，使得烟气温度低于酸露点温度以下，使得SO3冷凝形成硫酸雾，烟气包含硫酸雾一同进入脱硫装置进行脱硫处理。
所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述烟道后段设有换热器，用于烟气除尘后的后处理。
所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述蒸汽喷射式制冷装置包括拉瓦尔喷嘴、冷凝器、节流阀及蒸发器，蒸汽在拉瓦尔喷嘴中绝热膨胀，形成高速气流使其处于真空状态不断从蒸发器中抽吸蒸汽，蒸汽经过冷凝器冷却为液态水后经节流阀减压后经蒸发器蒸发吸热使烟气温度下降。
所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述进口管道的蒸汽由蒸汽喷射制冷装置经过蒸发器后的蒸汽所提供。
本发明的有益效果是：
1）通过在烟道内设置喷雾装置，能够对烟气中的颗粒物进行沉降处理，同时在烟道内设置电场发生装置以及荷电发生装置，能够分别使烟雾颗粒带负电，使液滴颗粒带正电，进一步增强了烟雾颗粒的沉降效果。
2）蒸汽在轴流泵的作用下从叶片喷嘴及轮毂喷嘴喷出，其中在叶片喷嘴在流体介质喷出时产生的后座力可带动风机外叶片转动，这样可以带动带正电的液滴颗粒运动，使得带负电烟雾颗粒能更加快速的与带正电液滴颗粒接触沉降，提升了沉降效率。
3）本发明结构简单，省去了复杂的过滤环节，通过物理原理能够有效的对烟道内的烟雾颗粒进行沉降吸收，从而使得烟气能够达到较高的排放标准。
4）本发明通过蒸汽喷射制冷装置降低烟气温度，减少体积，降低流速，烟气温度降低至90℃左右，能够降低烟气荷电电阻，提高除尘效率，蒸汽喷射制冷装置所提供的蒸汽能够加湿烟气颗粒，使得烟气颗粒与液滴结合粒径变大，掉落至颗粒收集装置处以达到烟气颗粒收集的效果。
附图说明
图1是本发明的整体装置示意图；
图2是本发明的叶轮轮毂与进口管道装配图；
图3是本发明叶轮轮毂内部结构示意图；
图4是本发明的叶轮轮毂内侧端面结构示意图；
图5是本发明的旋转密封装置结构示意图；
图6是本发明烟气处理流程图；
图7是本发明烟气结合喷射式制冷装置示意图；
图中：1-轮毂喷嘴，2-叶片喷嘴，3-风机叶片，4-叶轮轮毂，5-进口管道，6-风机内叶片，7-内叶片入水口，8-旋转密封装置，9-叶轮，10-轮毂喷嘴入水口，11-第一旋转密封圈，12-第一旋转密封圈，13-转轴、14-电机，15-荷电发生装置，16-烟道，17-电场发生装置，18-喷雾装置，30-冷却水入口，31-锅炉，32-出烟口，33-脱硝装置，34-蒸汽喷射制冷装置，35-脱硫装置，36-除尘加湿风机设备，37-换热器，38-烟囱，40-拉瓦尔喷嘴，41-冷凝器，42-节流阀，43-蒸发器。
具体实施方
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-7所示，一种适用于除尘加湿的风机设备，包括轮毂喷嘴1、叶片喷嘴2、风机叶片3、叶轮轮毂4、进口管道5、风机内叶片6、内叶片入水口7、旋转密封装置8、叶轮9、轮毂喷嘴入水口10、第一旋转密封圈11、第一旋转密封圈12、转轴13、电机14、荷电发生装置15、烟道16、电场发生装置17、喷雾装置18。
一种适用于除尘加湿的风机设备，主要包括电场发生装置17、烟道16、喷雾装置18及荷电发生装置15；烟气在烟道16经过电场发生装置17电离使烟雾颗粒带负电荷，蒸气在喷雾装置18处经过经过荷电发生装置15荷电使液滴颗粒带正电荷，烟气与喷嘴喷出的液滴颗粒结合后完成沉降，本发明与传统静电除尘不同，并没有设置阳极板，本发明使液滴颗粒带正电荷以取代传统阳极板。
叶轮轮毂4上设有轮毂喷嘴1，风机外叶片3外表面设有叶片喷嘴2，风机外叶片3上叶片喷嘴2在流体介质喷出时产生的后座力可带动风机外叶片3转动，风机外叶片3上喷出的流体介质是通过风机内叶片6上的内叶片入水口7进入风机外叶片3，最后通过叶片内的流动最后从风机上的叶片喷嘴2喷出。风机内叶片6伸入叶轮轮毂并具有一定的长度，加压过后流体介质经过风机内叶片6后做功能带动风机外叶片的旋转，叶轮轮毂4内部在与轮毂喷嘴1对应位置设有轮毂喷嘴入水口10，流体介质经过轮毂喷嘴入水口10能从叶轮轮毂4处的轮毂喷嘴1喷出。
进口管道5设置在烟道16出口位置处，进口管道5内安装有轴流泵，进口管道5外接经过蒸发器43吸热后的蒸汽，轴流泵将流体介质（蒸汽）在经过喷雾装置18前加压，流体介质经过加压后在经过喷雾装置18能够较轻易的通过轮毂喷嘴1与叶片喷嘴2喷出，流体介质经叶片喷嘴2喷出后产生的后座力能够进一步带动风机叶轮的旋转，使得风机叶轮前后产生压力差，同时将由轮毂喷嘴1与叶轮喷嘴2喷出的流体介质液滴向前运动并捕捉尘埃颗粒，最后液滴连同捕捉的尘埃颗粒一起落入前方的颗粒收集装置。
轴流泵安装在进口管道5上，轴流泵能将流体介质加压泵送至除尘风机，轴流泵包括叶轮9、转轴13及电机14，叶轮9设置在进口管道5内部，电机14设置在进口管道5外部，电机14与叶轮9之间通过转轴13传动连接。
进口管道5与叶轮轮毂4采用L型对接，进口管道5与叶轮轮毂4连接处采用旋转密封装置8，旋转密封装置8包括第一旋转密封圈11与第二旋转密封圈12，第一旋转密封圈11及第二旋转密封圈12均采用V型密封圈，V型密封圈材质可为丁晴橡胶或氟橡胶，V型密封圈可用于管道内介质为矿物油、空气、水、乳化液、油脂，V型密封圈工作环境为-20℃-110℃。
电场发生装置17包括正极板及负电极，正极板设在烟道16内部下方位置处，负电极设置在烟道16内部上方位置处，正极板与负电极上外界电源，从而在正极板与负电极之间产生电场，对经过的烟气颗粒进行电离，并使烟雾颗粒带负电。
实施例：
锅炉31中的烟气经过出烟口32经过脱硝装置33进行脱硝处理，脱硝处理后的烟气经过蒸汽喷射制冷装置34进行降温，蒸汽喷射制冷装置34所需高压蒸汽由锅炉31提供，蒸汽喷射制冷装置34将烟气温度降低，使得烟气温度低于酸露点温度以下，使得SO3冷凝形成硫酸雾，烟气包含硫酸雾一同进入脱硫装置35进行脱硫处理，脱硫装置可为湿法脱硫，经过脱硫后的烟气经过除尘加湿风机设备36进行荷点加湿除尘，烟雾颗粒经过荷点后带负电荷经过叶片喷嘴带正电荷的液滴颗粒捕捉后颗粒粒径增大掉落至下方颗粒收集装置。经过脱硝、脱硫、除尘后的烟气经过换热器37进行升温，换热器37所需热量可由蒸汽喷射制冷循环中经过蒸发器43吸热后的蒸汽提供，升温后的烟气经过烟囱38排入大气。
蒸汽喷射式制冷34所需动力蒸汽由锅炉31提供，动力蒸汽在拉瓦尔喷嘴40中绝热膨胀，形成高速气流使其处于真空状态不断从蒸发器43中抽吸蒸汽，蒸汽经过冷凝器41冷却为液态水后经节流阀42减压后经蒸发器43蒸发吸热使烟气温度下降。液态水蒸发为蒸汽，部分蒸汽通过换热器37给经过脱流脱硝除尘的烟气进行升温排放，部分蒸汽经过蒸汽喷射制冷装置进行循环，所述装置可通过调整动力蒸汽喷射量和抽吸经过蒸发器之后的蒸汽量来调整运行状况。

Claims (10)

1.一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，包括设置在烟道（16）内的喷雾装置（18）及设置在烟道（16）内且靠近喷雾装置（18）位置设置的电场发生装置（17），所述电场发生装置（17）与喷雾装置（18）沿烟道（16）内流通方向依次设置，所述喷雾装置（18）上设有荷电发生装置（15），并在荷电发生装置（15）的作用下将喷射出来的液滴带正电荷，所述烟道（16）内的烟雾颗粒在经过电场发生装置（17）后烟雾颗粒带负电荷，促使烟雾颗粒向液滴靠拢，并与液滴接触后完成沉降。
2.根据权利要求1所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述喷雾装置（18）包括叶轮轮毂（4）、风机外叶片（3）及进口管道（5），所述风机外叶片（3）设置在叶轮轮毂（4）圆周方向上，所述进口管道（5）一端与叶轮轮毂（4）旋转连接，另一端外接蒸汽管路；所述叶轮轮毂（4）外端面设有轮毂喷嘴（1），所述风机外叶片（3）外表面设有叶片喷嘴（2），所述叶轮轮毂（4）与荷电发生装置（15）电路连接。
3.根据权利要求2所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述叶轮轮毂（4）内在与风机外叶片（3）对应位置设有风机内叶片（6），所述风机内叶片（6）上设有内叶片入水口（7），所述叶轮轮毂（4）内在与轮毂喷嘴（1）对应位置处设有轮毂喷嘴入水口（10）。
4.根据权利要求1所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述进口管道（5）上设有轴流泵，所述轴流泵包括叶轮（9）、转轴（13）及电机（14），所述叶轮（9）设置在进口管道（5）内部，所述电机（14）设置在进口管道（5）外部，所述电机（14）与叶轮（9）之间通过转轴（13）传动连接。
5.根据权利要求1所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述进口管道（5）与叶轮轮毂（4）采用L型对接，所述叶轮轮毂（4）与进口管道（5）之间设有旋转密封装置（8），所述旋转密封装置（8）包括第一旋转密封圈（11）及第二旋转密封圈（12），且所述第一旋转密封圈（11）及第二旋转密封圈（12）均采用V型密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述电场发生装置（17）包括正极板及负电极，所述正极板设在烟道（16）内部下方位置处，所述负电极设置在烟道（16）内部上方位置处，正极板与负电极上外界电源，从而在正极板与负电极之间产生电场。
7.根据权利要求2所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述烟道（16）前段设有烟气前处理装置，用于烟气除尘前的前处理；所述烟气前处理装置包括脱硝装置（33）、蒸汽喷射制冷装置（34）及脱硫装置（35），烟气经过脱硝装置（33）进行脱硝处理，脱硝处理后的烟气经过蒸汽喷射制冷装置（34）进行降温，使得烟气温度低于酸露点温度以下，使得SO3冷凝形成硫酸雾，烟气包含硫酸雾一同进入脱硫装置（35）进行脱硫处理。
8.根据权利要求1所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述烟道（16）后段设有换热器（37），用于烟气除尘后的后处理。
9.根据权利要求7所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述蒸汽喷射式制冷装置（34）包括拉瓦尔喷嘴（40）、冷凝器（41）、节流阀（42）及蒸发器（43），蒸汽在拉瓦尔喷嘴40中绝热膨胀，形成高速气流使其处于真空状态不断从蒸发器（43）中抽吸蒸汽，蒸汽经过冷凝器（41）冷却为液态水后经节流阀（42）减压后经蒸发器（43）蒸发吸热使烟气温度下降。
10.根据权利要求9所述的一种适用于除尘加湿的风机设备，其特征在于，所述进口管道（5）的蒸汽由蒸汽喷射制冷装置（24）经过蒸发器（43）后的蒸汽所提供。
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