CN113521889A - 一种过滤除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种过滤除尘装置，涉及过滤技术领域，解决了现有技术中百叶窗结构易堵塞，吸尘物料容易形成沟流的问题。一种过滤除尘装置，包括壳体，壳体内设有除尘室，除尘室设有进料口和有出料口，由进料口向除尘室内通入用于吸附气体中杂质的吸尘物料，吸尘物料在除尘室内从上向下流动，除尘室的不同侧壁上开设有进气口和出气口，除尘室内设置有多个下方开口的内构件，且多个内构件之间留有间隙，以使吸尘物料能从上向下流动；内构件的两端均与除尘室的内壁相连，内构件包括一端与进气口连通，另一端封闭的进气内构件，以及一端与出气口连通，另一端封闭的出气内构件。本发明过滤除尘装置用于气体除尘。

Description

一种过滤除尘装置

技术领域

本发明涉及过滤技术领域，尤其涉及一种过滤除尘装置。

背景技术

我国煤炭资源丰富，将煤炭转化为清洁的气体燃料再加以利用，是煤炭利用的一个重要研究方向。在煤气化过程中，经过气化炉得到的气体产物中通常会含有较多的粉尘颗粒，带有粉尘颗粒的气体产物无法直接加以利用，通常需要使用相应的除尘设备对所得气体产物加以除尘处理。

现有技术提供了一种过滤除尘器，如图1所示，沿气体流通方向依次设置有进气口段01，除尘段02，以及出气口段03，除尘段02与进气口段01和出气口段03之间以百叶窗结构04分隔，除尘段内流通有用于除尘的固体颗粒物料05，含尘气体由进气口段01经过百叶窗结构04进去除尘段02，在经过百叶窗结构04进去出气口段03，含尘气体穿过除尘段02的过程中，气体中的灰尘被吸附，进而实现气体除尘目的。

但是，现有技术的过滤除尘器，除尘段02沿气体流通方向的长度远小于除尘段02其他两侧边的长度，除尘段02为扁平状结构，除尘段02内的固体颗粒物料05在流动过程中，容易发生不均匀现象，形成沟流，影响过滤除尘器的除尘效率；百叶窗结构04与固体颗粒物料05接触时容易堵塞，影响气体流通。

发明内容

本发明的实施例提供一种过滤除尘设备，解决了现有技术中的百叶窗结构易堵塞，以及壳体内部填充介质容易产生沟流的问题。

为达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种过滤除尘装置，包括壳体，壳体内设有除尘室，除尘室设有进料口和有出料口，由进料口向除尘室内通入用于吸附气体中杂质的吸尘物料，吸尘物料在除尘室内从上向下流动，除尘室的不同侧壁上开设有进气口和出气口，其特征在于，除尘室内设置有多个下方开口的内构件，内构件的径向截面形状为只有一个最高点，并由最高点向两侧延伸有圆滑曲线和/或直线的图形，且多个内构件之间留有间隙，以使吸尘物料能够顺利的从上向下流动；内构件的两端均与除尘室的内壁相连，内构件包括一端与进气口连通，另一端封闭的进气内构件，以及一端与出气口连通，另一端封闭的出气内构件。

可选的，内构件的径向截面为一角朝上的三角形，且内构件的下方具有开口。

进一步的，在除尘室内同一水平面上间隔设置多个内构件，形成内构件层，同一水平面上设置的内构件层由多个进气内构件组成或同一水平面上设置的内构件层由多个出气内构件组成。

进一步的，由多个进气内构件组成的内构件层，与由多个出气内构件组成的内构件层，在除尘室内沿竖直方向交替排列。

可选的，除尘室的进气口和出气口在除尘室的相对的两个侧壁，进气内构件和出气内构件的延伸方向相互平行。

可选的，除尘室的进气口和出气口在除尘室的相邻的两个侧壁，进气内构件和出气内构件的延伸方向相互垂直。

进一步的，相邻的两层内构件层中，每相邻的两个进气内构件之间的间隙与每相邻的两个出气构件之间的间隙错开设置。

进一步的，除尘室为正方形柱状结构。

进一步的，壳体内还设有进气布气室和气体收集室，进气布气室连通有输气管道，并与通过进气口与除尘室连通；气体收集室连通有送气管道，并通过出气口与除尘室连通。

可选的，吸尘物料由耐高温材料制成的球形颗粒物。

本发明实施例的过滤除尘装置，包括壳体，壳体内设有除尘室，除尘室设有进料口和有出料口，由进料口向除尘室内通入用于吸附气体中杂质的吸尘物料，吸尘物料在除尘室内从上向下流动。除尘室的不同侧壁上开设有进气口和出气口，进气口和出气口可设在除尘室相邻的两个侧壁或者相对两个的侧壁上。含尘气体由进气口处进入除尘室内，穿过除尘室内的吸尘物料，含尘气体中的灰尘被吸尘物料吸附，由出气口排出除尘室，实现气体除尘的目的。除尘室内设置有多个下方开口的内构件，内构件的径向截面形状为只有一个最高点，并由最高点向两侧延伸圆滑曲线和/或直线的图形，多个内构件之间留有间隙，以使吸尘物料能够顺利的从上向下流动，既不会停留在内构件的上表面，也不会卡在内构件之间，使吸尘物料均匀分布在除尘室内，避免产生局部沟流的问题。内构件的两端均与除尘室的内壁相连，使内构件横架在除尘室的侧壁上，吸尘物料从上向下流动过程中，内构件的位置能够保持相对固定；内构件包括一端与进气口连通，另一端封闭的进气内构件，进气内构件与进气口相通，含尘气体由进气内构件的开口处进入除尘室；内构件还包括一端与出气口连通，另一端封闭的出气内构件，净化过的气体从出气内构件的开口处排出。相较于现有技术，本发明实施例的过滤除尘装置，取消了进气口和出气口处的百叶窗结构，不会发生吸尘物料堵塞进其口或者出气口的问题；除尘室内增加了内构件使吸尘物料更容易均匀的分布在整个除尘室内，进而解决了除尘室内吸尘物料容易形成沟流的问题。

附图说明

图1为现有技术的过滤除尘器的结构示意图；

图2为本发明实施例的过滤除尘装置的进气口和出气口在除尘室相对的两个侧壁时的结构示意图；

图3为本发明实施例的过滤除尘装置的进气口和出气口在除尘室相对的两个侧壁时的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例的过滤除尘装置的内构件的径向截面结构示意图；

图5为本发明实施例的过滤除尘装置的内构件俯视图；

图6为本发明实施例的过滤除尘装置进气内构件与出气内构件平行时的结构示意图；

图7为本发明实施例的过滤除尘装置的进气内构件与出气内构件垂直时的结构示意图；

图8为本发明实施例的过滤除尘装置进气口和出气口在除尘室相邻的两个侧壁时的结构示意图；

图9为本发明实施例的过滤除尘装置的进气内构件与出气内构件平行时气穿过吸尘物料的路径示意图；

图10为本发明实施例的过滤除尘装置的进气内构件与出气内构件垂直时气穿过吸尘物料的路径示意图；

图11为本发明实施例的过滤除尘装置为两个紧靠布置时的内构件的结构示意图。

附图标记：

01-进气口段；02-除尘段；03-出气口段；04-百叶窗结构；05-固体颗粒物；1-壳体；2-除尘室；21-进料口；22-出料口；23-进气口；24-出气口；3-吸尘物料；4-内构件；41-进气内构件；42-出气内构件；5-进气布气室；6-气体收集室；7-输气管道；8-送气管道。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种过滤除尘装置，如图2和图3所示，包括壳体1，壳体1内设有除尘室2，除尘室2设有进料口21和有出料口22，由进料口21向除尘室2内通入用于吸附气体中杂质的吸尘物料3，吸尘物料3在除尘室2内从上向下流动，除尘室2的不同侧壁上开设有进气口23和出气口24，除尘室2内设置有多个下方开口的内构件4，内构件4的径向截面形状为只有一个最高点，并由最高点向两侧延伸的圆滑曲线和/或直线的图形，且多个内构件4之间留有间隙，以使吸尘物料3能够顺利的从上方落下；内构件4的两端均与除尘室2的内壁相连，内构件4包括一端与进气口23连通，另一端封闭的进气内构件41，以及一端与出气口24连通，另一端封闭的出气内构件42。

本发明实施例的过滤除尘装置，如图2和图3所示，包括壳体1，壳体1内设有除尘室2，除尘室2设有进料口21和有出料口22，由进料口21向除尘室2内通入用于吸附气体中杂质的吸尘物料3，吸尘物料3在除尘室2内从上向下流动。除尘室2的不同侧壁上开设有进气口23和出气口24，进气口23和出气口24可设在除尘室2相邻的两个侧壁或者相对的两个侧壁上。含尘气体由进气口23处进入除尘室2内，穿过除尘室2内的吸尘物料3，含尘气体中的灰尘被吸尘物料3吸附，由出气口24排出除尘室2，实现气体除尘的目的。除尘室2内设置有多个下方开口的内构件4，内构件4的径向截面形状为只有一个最高点，并由最高点向两侧延伸有圆滑曲线和/或直线的图形，多个内构件4之间留有间隙，以使吸尘物料3能够顺利的从上方落下，既不会停留在内构件4的上表面，也不会卡在内构件4之间，使吸尘物料3均匀分布在除尘室2内，不产生局部沟流的问题。参照图2，内构件4的两端均与除尘室2的内壁相连，使内构件4横架在除尘室2的侧壁上，在吸尘物料3由上向下运动过程中，内构件4的位置能够保持相对固定；内构件4包括一端与进气口23连通，另一端封闭的进气内构件41，进气内构件41与进气口23相通，气体由进气内构件41与进气口23的连接处进入除尘室2；内构件4还包括一端与出气口24连通，另一端封闭的出气内构件42，净化过的气体从出气内构件42与出气口24的连接处排出。相较于现有技术，本发明实施例的过滤除尘装置，取消了进气口23和出气口处24的百叶窗结构，不会发生吸尘物料3堵塞进气口23或者出气口24的问题；除尘室2内增加的内构件4使吸尘物料3更容易均匀的分布在整个除尘室2内，进而解决了除尘室2内吸尘物料3易形成沟流的问题。

内构件4的径向截面为一角朝上的三角形，且内构件4的下方具有开口，以使含尘气体能够从内构件4的下方进入内构件4形成的气体通道内。如图3和图4所示，内构件4形成的气体通道是指，内构件4下方撑起的不会进去吸尘物料3的通道。如图4所示，内构件4的径向截面形状可以有很多种选着，比如可以是两边都是弧形，或者一边为直线，一边为弧线的图形。众多可行方案下，择三角形的内构件4，是因为三角形的内构件4制造工艺简单，成本较低。

除尘室2内的同一水平面上间隔设置多个内构件4，如图5所示，同一水平面上的多个内构件4形成内构件层，同一层的多个内构件4之间相互平行布置。为了方便除尘室2的进气口23和出气口24的布置，便于除尘室2内的气体流通，同一水平面上设置的内构件层由多个进气内构件41组成，或，同一水平面上设置的内构件层由多个出气内构件42组成，即，每个内构件层中只含有进气内构件41或者只含有出气内构件42，在同一个内构件层中，不会同时出现进气内构件41和出气内构件42。

多个进气内构件41组成的内构件层，与由多个出气内构件42组成的内构件层，在除尘室2内沿竖直方向交替排列。参照图2，以进气内构件41组成的内构件层为A层，以出气内构件42组成的内构件层为B层，进气内构件41组成的A层内构件层，与以出气内构件42组成的B层内构件层在除尘室2的竖直方向上依次交替排列，减小气体从A层运动到B层所需穿过的吸尘物料3的路径距离，进而降低除尘室2过滤含尘气体所需的进气压强，降低运行成本。除尘室2内有多个以进气内构件41组成的A层内构件层和以出气内构件42组成的B层内构件层，以增加单位时间，除尘室2的过滤气体的流量，提升过滤除尘装置的工作效率。

实际生产制造过程中，根据场地和煤气化系统中气体流向的需求，除尘室2的进气口23和出气口24可沿一条直线设置，除尘室2的进气口23和出气口24在除尘室2的相对的两个侧壁，如图6所示，进气内构件41和出气内构件42的延伸方向相互平行。

或者，在实际生产制造过程中，根据场地和煤气化系统中气体流向的需求，除尘室2的进气口23和出气口24相互垂直设置，除尘室2的进气口23和出气口24在除尘室2的相邻的两个侧壁，如图7和图8所示，进气内构件41的延伸方向与出气内构件42的延伸方向相互垂直。

当除尘室2的进气口23和出气口24在除尘室2的相对的两个侧壁时，如图9所示，相邻的两层内构件层中，每相邻的两个进气内构件之间的间隙与每相邻的两个出气构件之间的间隙错开设置，以减小气体从进气内构件41进入出气内构件42的路径，便于气体从进气内构件41进入出气内构件42中，增加除尘过滤装置的工作效率。

含尘气体流经除尘室2内部的路线，如图6和图9所示，含尘气体由进气口23与进气内构件41的连通处入进气内构件41的下方空间，由于进气内构件41的另一端与除尘室2的内壁是封闭的，当含尘气体充满进气内构件41的下方空间后，含尘气体从进气内构件41的侧下方溢出，向上运动穿过除尘室2内的吸尘物料3并进入出气内构件42的下方，沿着出气内构件42下方的空间运动到出气内构件42与出气口24的连接处，并通过出气口24排出除尘室2外。含尘气体在穿过除尘室2内的吸尘物料3的过程中，含尘气体中的灰尘等杂质被吸尘物料3吸附，实现气体除尘的目的。

当除尘室2的进气口23和出气口24在除尘室2的相邻的两个侧壁时，含尘气体流经除尘室2内部的路线，如图10所示，气体的运动过程与上述气体流通过程相似，再次不再赘述。

需要说明的是，如图9和图10所示，含尘气体充满进气内构件41并从进气内构件41的下边缘溢出之后，因为气体向上运动穿过吸尘物料3的路径短，阻力小，因此会优先向上方运动，但是，气体也可以向下穿过吸尘物料3进入位于下方的出气内构件42中，故而，在除尘室2内交替排列的内构件层，可优先将最上层的内构件层设为进气内构件42组成的内构件层，将最下层的内构件层设为进气内构件41组成的内构件层。

参照图5和图7，除尘室2为正方形柱状结构。现有技术中的过滤除尘器，如图1所示，为了缩减含尘气体穿过固体颗粒物料05的路径，常常将除尘过滤器的进气口段01和出气口段03之间的除尘段02的长度设置的很短；而为了提升除尘过滤器的工作效率，增加含尘气体处理量，往往会增加气体迎流面的面积，使得除尘段02的外形结构整体呈扁平状，过滤器的结构设置很不合理，结构强度较差，布置安装困难，且制造成本高昂。本发明实施例的过滤除尘装置，通过增加内构件4的方式，使气体穿过除尘室2内的吸尘物料3的路径长短只与进气内构件41与出气内构件42之间的距离相关，因而可以将除尘室2的外形制造成正方形的，可有效解决现有技术中过滤除尘器结构设置很不合理，结构强度较差，布置安装困难，制造成本高昂的问题。

本发明实施例的过滤除尘装置可实现多种布置方式，包括单个布置使用，如图2和图8所示；也可以多个紧靠在一起布置，参照图11，图11为两个过滤除尘装置紧靠布置时内构件4的相应位置关系示意图。

壳体1内还设有进气布气室5和气体收集室6，如图2和图7所示，进气布气室5连通有输气管道7，输气管道7通过进气布气室5以及进气口23与除尘室2连通。输气管道7将含尘气体送入进气布气室5内，含尘气体在进气布气室5内完成降速，并且从多个进气内构件41与进气口23的连接处均匀的进入除尘室2。气体收集室6连通有送气管道8，送气管道8通过气体收集室6以及出气口24与除尘室2连通，经过除尘后的气体均匀的从多个出气内构件42与出气口24的连接处进入气体收集室6内，并通过送气管道8将清洁的气体送入下一个环节。

吸尘物料3由耐高温材料制成的球形颗粒物。根据具体的过滤除尘装置的使用环境，吸尘物料3的材料选择也可以不同，本发明实施例的过滤除尘装置用于处理煤气化工艺中的高温含尘气体，因为选择耐高温的材料制成，之所以将吸尘物料3制成球状颗粒物，是为了方便吸尘物料3在除尘室2内从上向下的流动。吸尘物料3的在满足吸尘需求的前提下，最大程度的减小吸尘物料3的粒径大小。由于除尘过滤装置处理的气体大多为混合气体，一般的还要求吸尘物料3为惰性材料，在气体除尘过程中，吸尘物料3不会与待处理的气体中的任一组分发生化学反应。

需要说明的是，在内构件层中，每相邻的两个内构件4之间的距离大于吸尘物料3的粒径，以使吸尘物料3可在除尘室2内顺利的从上向下流动。

需要说明的是，在过滤除尘装置运行的过程中，除尘室2的进料口21持续不断的向除尘室2内投放吸尘物料3，吸尘物料3在除尘室2内缓慢的向下流动，吸附灰尘后的吸尘物料3经过除尘处理后进行二次利用。

示例1

本示例为本发明实施例的过滤除尘装置用于低压煤气化所产生的高温含尘气体的除尘过程。在本示例中，煤气化过程产生的高温含尘气体直接连通输气管道7进入本发明实施例的过滤除尘装置中。上述高温含尘气体的成分表如下表所示：

组分	体积分数
		H<sub>2</sub>O	2.3％
N<sub>2</sub>	1.9％
		H<sub>2</sub>	31.3％
HCL	0.0％
		CO	62.2％
CO<sub>2</sub>	1.4％
		CH<sub>4</sub>	0.1％
H<sub>2</sub>S	0.8％

该高温含尘气体的温度为1350℃，压力为10KpaG(表压单位)，流量为1450Nm³/hr(标准状态下的气体流量单位)。气体含尘量为7.8g/Nm³，粉尘主要成分是灰渣。

约300℃的3～10mm高温的吸尘物料3以2T/hr(立方米/每小时)的流量自除尘室2的进料口21进入除尘室2，并在除尘室2的内部堆积，形成过滤层。

上述高温含尘气体自输气管道7进入气体分布室5内，经过进气口23进入除尘室2的内部。

上述高温含尘气体气体流经吸尘物料3形成的过滤层，并从除尘室2的出气口24排出除尘室2，进入气体收集室6内，进而通过送气管道8送往下一个工艺环节，上述高温含尘气体穿过吸尘物料3形成的过滤层的过程中，气体中的粉尘被过滤。

吸尘物料3连续流经除尘室2，吸尘物料3在重力作用下从上向下流动，并且不断从除尘室2的出料口22处流出，并且将捕集的粉尘携带出除尘室2。

实验表明，离开除尘室2的气体温度为850℃，压力为8.3KpaG，气体组分与流量基本没有变化，气体的含尘量降低为60m g/Nm³，过滤除尘装置的除尘率高达99.2％，压强降低1.7Kpa，在降低压的条件下实现了高效除尘，降低了气体除尘的工艺成本。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种过滤除尘装置，包括壳体，所述壳体内设有除尘室，所述除尘室设有进料口和有出料口，由所述进料口向所述除尘室内通入用于吸附气体中杂质的吸尘物料，所述吸尘物料在所述除尘室内从上向下流动，所述除尘室的不同侧壁上开设有进气口和出气口，其特征在于，所述除尘室内设置有多个下方开口的内构件，所述内构件的径向截面形状为只有一个最高点，并由所述最高点向两侧延伸有圆滑曲线和/或直线的图形，且多个所述内构件之间留有间隙，以使所述吸尘物料能够顺利的从上向下流动；所述内构件的两端均与所述除尘室的内壁相连，所述内构件包括一端与所述进气口连通，另一端封闭的进气内构件，以及一端与所述出气口连通，另一端封闭的出气内构件。

2.根据权利要求1所述的过滤除尘装置，其特征在于，所述内构件的径向截面为一角朝上的三角形，且所述内构件的下方具有开口。

3.根据权利要求2所述的过滤除尘装置，其特征在于，在所述除尘室内同一水平面上间隔设置多个所述内构件，形成内构件层，同一水平面上设置的所述内构件层由多个所述进气内构件组成或同一水平面上设置的所述内构件层由多个所述出气内构件组成。

4.根据权利要求3所述的过滤除尘装置，其特征在于，由多个所述进气内构件组成的所述内构件层，与由多个所述出气内构件组成的所述内构件层，在所述除尘室内沿竖直方向交替排列。

5.根据权利要求4所述的过滤除尘装置，其特征在于，所述除尘室的所述进气口和所述出气口在所述除尘室的相对的两个侧壁，所述进气内构件和所述出气内构件的延伸方向相互平行。

6.根据权利要求4所述的过滤除尘装置，其特征在于，所述除尘室的所述进气口和所述出气口在所述除尘室的相邻的两个侧壁，所述进气内构件和所述出气内构件的延伸方向相互垂直。

7.根据权利要求5所述的过滤除尘装置，其特征在于，相邻的两层所述内构件层中，每相邻的两个所述进气内构件之间的间隙与每相邻的两个所述出气内构件之间的间隙错开设置。

8.根据权利要求1所述的过滤除尘装置，其特征在于，所述除尘室为正方形柱状结构。

9.根据权利要求8所述的过滤除尘装置，其特征在于，所述壳体内还设有进气布气室和气体收集室，所述进气布气室连通有输气管道，并与通过所述进气口与所述除尘室连通；所述气体收集室连通有送气管道，并通过所述出气口与所述除尘室连通。

10.根据权利要求1所述的过滤除尘装置，其特征在于，所述吸尘物料由耐高温材料制成的球形颗粒物。

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