CN113856442A - 一种节能环保的冶炼炉除尘系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能环保的冶炼炉除尘系统及其方法，系统包括定位架、除尘腔、除尘布袋、换热器、喷淋嘴、排烟头、负压风机、增压泵，除尘腔嵌于定位架内，除尘腔上端面设一个排放口，下端面设一个排污口，其中排放口与负压风机及除尘布袋连通，除尘布袋嵌于除尘腔内，喷淋嘴与除尘腔侧壁内表面连接，换热器嵌于除尘腔内，排烟头与除尘腔底连接并位于换热器内。具体实施步骤包括设备装配，除尘作业等两个步骤。本发明一方面极大的提高了除尘系统结构的集成化和模块化程度，降低了设备建设、运行及维护作业的难度及成本；另一方面有效的提高了尾气净化作业的效率及资源综合回收率。

Description

一种节能环保的冶炼炉除尘系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种节能环保的冶炼炉除尘系统及其方法，属于尾气治理设备及技术领域。

背景技术

目前冶炼炉在运行时，其产生的尾气均需要通过净化治理设备处理后方可排放，当前所使用的尾气净化处理设备种类多样，如专利申请号为“201822265622.3”的“一种节能环保的冶炼炉除尘设备”、专利申请号为“201922388097.9”的“一种棕刚玉高温冶炼炉高温除尘系统”等尾气治理系统，虽然可以一定程度满足使用的需要，但一方面设备结构复杂，建设、维护难度大，运行能耗高，；另一方面在运行中，尾气净化作业效率相对较低，且当前尾气净化系统设备运行时往往运行能耗及物料损耗也相对较大，从而导致当前熔炼炉尾气净化系统运行效率及成本难以有效满足实际使用的需要。

发明内容

为了解决现有技术上的不足，本发明提供一种节能环保的冶炼炉除尘系统及其方法，有效的提高了尾气净化作业的效率及资源综合回收率，从而达到在提高尾气净化作业效率、质量的同时，有效降低尾气净化作业的成本的目的。

一种节能环保的冶炼炉除尘系统，所述的节能环保的冶炼炉除尘系统包括定位架、除尘腔、除尘布袋、换热器、喷淋嘴、排烟头、负压风机、增压泵及驱动电路，所述除尘腔嵌于定位架内与定位架同轴分布，所述除尘腔为密闭腔体结构，其上端面设一个排放口，下端面设一个排污口，其中所述排放口与负压风机及除尘布袋连通，所述除尘布袋嵌于除尘腔内，与除尘腔顶部连接，所述喷淋嘴若干，与除尘腔侧壁内表面连接并环绕除尘腔轴线均布，且各喷淋嘴位于除尘布袋下方面，相互并联并与外部供水系统连通，所述换热器嵌于除尘腔内，与除尘腔底部连接并同轴分布，所述换热器为横断面呈圆形的闭合环状结构，且换热器另与外部换热系统连通，述排烟头至少一个，与除尘腔底部连接并位于换热器内，所述排烟头间相互并联并通过导流管分别与增压泵连通，所述负压风机、增压泵及驱动电路均至少一个并与定位架外表面连接，所述驱动电路另分别与除尘布袋、负压风机、增压泵电气连接。

上述的除尘腔内设至少一个导流板，所述导流板嵌于除尘腔内，并与除尘腔同轴分布，所述导流板为倒置圆台状空心管状结构，与除尘腔侧壁内表面间通过连接弹簧连接并与除尘腔内侧面滑动连接，所述导流板位于除尘布袋、换热器之间位置，且导流板下端面直径为换热器内径的0.5—1.5倍，所述导流板外侧面及内侧面均布若干波纹状导流槽，所述导流槽沿导流板轴线从下向上分布，排烟头轴线与除尘腔轴线呈0—60°夹角，且所述除尘布袋下端面与除尘腔底部间间距不小于除尘腔高度的80%。

进一步的，所述的导流板为两个及两个以上时，各导流板间沿除尘腔轴线均布，且相邻两个除尘腔间间距为10—30厘米。

进一步的，所述的除尘布袋包括承载架、引流管、分流管、布袋腔、除尘袋、导流口、控制阀、温湿度传感器、空气检测传感器、超声波振荡机构，所述布袋腔为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述承载架为矩形框架结构，嵌于布袋腔上端面并布袋腔同轴分布，所述除尘袋若干，嵌于布袋腔内并与布袋腔底部垂直分布，各布袋腔上端面均与承载架间通过导流口连通，并通过导流口与分流管连通，所述导流口若干，嵌于承载架内对称分布在承载架中线两侧，各导流口间相互并联并通过控制阀分别与分流管连通，所述导流口外侧面均设至少一个超声波振荡机构，所述分流管与布袋腔外侧面连接，并通过引流管与除尘腔连通，且引流管下端面位于喷淋嘴上方至少10厘米处，所述布袋腔侧壁另设至少一个回风口，所述回风口通过导气管与负压风机连通，所述温湿度传感器、空气检测传感器均嵌于布袋腔内，与布袋腔轴线侧壁内表面连接，所述控制阀、温湿度传感器、空气检测传感器、超声波振荡机构均与驱动电路电气连接。

进一步的，所述的承载架与布袋腔内侧面间通过升降驱动机构滑动连接，所述布袋腔外侧面与除尘腔内侧面滑动连接，所述升降驱动机构为电动伸缩杆、齿轮齿条机构中的任意一种。

进一步的，所述的喷淋嘴与除尘腔侧壁内表面间通过引流板连接，所述引流板包括板体、摆动机构，所述板体为横断面呈矩形的板状结构，其板面与除尘腔轴线呈0°—60°夹角，所述板体后端面通过摆动机构与除尘腔内侧面铰接，上端面及下端面均与一个喷淋嘴连接。

进一步的，所述的驱动电路为基于可编程控制器为基础的电路系统。

一种节能环保的冶炼炉除尘系统的使用方法，其包括如下步骤：

S1，设备装配，首先对承载架、除尘腔、除尘布袋、换热器、喷淋嘴、排烟头、负压风机、增压泵及驱动电路进行设备组装，然后将组装后的设备通过承载架安装定位至指定位置，同时将除尘腔的负压风机与外部的尾气排放系统连通，将增压泵与冶炼炉除尾气排放系统连通，将喷淋嘴和换热器分别与外部的供水系统及换热系统连通，将排污口与外部排污系统连通，完成设备装配；

S2，除尘作业，冶炼炉尾气经过增压泵进行增压后，通过排烟头输送至除尘腔内，并使尾气沿除尘腔轴线从下向上分布，同时驱动各喷淋嘴向除尘腔内喷淋低温液体药剂，在尾气上升过程中，一方面与换热器间进行热交换降低尾气温度；另一方面通过各导流板导流对尾气进行分流，增加尾气在除尘腔内滞留时间和尾气与喷淋嘴所喷淋液体药剂的接触面积及时间，通过低温液体药剂对尾气进行进一步降温作业的同时，另对尾气进行洗涤作业，对尾气中化学污染物及部分粉尘进行过滤，最后尾气通过除尘布袋进行二次除尘后排放至外部的尾气排放系统中即可。

进一步的，所述S2步骤中，液体药剂为去离子水、碱性液体及高分子药剂水溶液中的任意一种。

本发明较传统的除尘系统，对承载架、除尘腔、除尘布袋、换热器、喷淋嘴、排烟头、负压风机、增压泵及驱动电路进行设备组装，然后将组装后的设备通过承载架安装定位至指定位置，同时将除尘腔的负压风机与外部的尾气排放系统连通，将增压泵与冶炼炉除尾气排放系统连通，将喷淋嘴和换热器分别与外部的供水系统及换热系统连通，将排污口与外部排污系统连通，本发明一方面极大的提高了除尘系统结构的集成化和模块化程度，降低了设备建设、运行及维护作业的难度及成本；另一方面有效的提高了尾气净化作业的效率及资源综合回收率，从而达到在提高尾气净化作业效率、质量的同时，有效降低尾气净化作业的成本的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明系统结构示意图；

图2为除尘腔横断面结构示意图；

图3为本发明方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1和图2所示，一种节能环保的冶炼炉除尘系统，包括定位架1、除尘腔2、除尘布袋3、换热器4、喷淋嘴5、排烟头6、负压风机7、增压泵8及驱动电路9，定位架1为轴向截面呈“凵”字形框架结构，除尘腔2嵌于定位架1内与定位架1同轴分布，除尘腔2为密闭腔体结构，其上端面设一个排放口21，下端面设一个排污口22，其中排放口21与负压风机7及除尘布袋3连通，除尘布袋3嵌于除尘腔2内，与除尘腔2顶部连接，除尘布袋3下端面与除尘腔2底部间间距不小于除尘腔2高度的80%，喷淋嘴5若干，与除尘腔2侧壁内表面连接并环绕除尘腔2轴线均布，且各喷淋嘴5位于除尘布袋3下方面，相互并联并与外部供水系统连通，换热器4嵌于除尘腔2内，与除尘腔2底部连接并同轴分布，换热器4为横断面呈圆形的闭合环状结构，其内径为除尘腔2底部直径的10%—50%，且换热器4另与外部换热系统连通，排烟头6至少一个，与除尘腔2底部连接并位于换热器4内，且排烟头6轴线与除尘腔2轴线呈0—60°夹角，排烟头6间相互并联并通过导流管分别与增压泵8连通，负压风机7、增压泵8及驱动电路9均至少一个并与定位架1外表面连接，驱动电路9另分别与除尘布袋3、负压风机7、增压泵8电气连接。

本实施例中，所述的除尘腔2内设至少一个导流板23，所述导流板23嵌于除尘腔2内，并与除尘腔2同轴分布，所述导流板23为倒置圆台状空心管状结构，与除尘腔2侧壁内表面间通过连接弹簧24连接并与除尘腔2内侧面滑动连接，所述导流板23位于除尘布袋3、换热器4之间位置，且导流板23下端面直径为换热器4内径的0.5—1.5倍，所述导流板23外侧面及内侧面均布若干波纹状导流槽23，所述导流槽23沿导流板23轴线从下向上分布。

进一步优化的，所述的导流板23为两个及两个以上时，各导流板23间沿除尘腔2轴线均布，且相邻两个除尘腔2间间距为10—30厘米。

重点说明的，所述的除尘布袋3包括承载架31、引流管32、分流管33、布袋腔34、除尘袋35、导流口36、控制阀37、温湿度传感器38、空气检测传感器39、超声波振荡机构30，所述布袋腔34为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述承载架31为矩形框架结构，嵌于布袋腔34上端面并布袋腔34同轴分布，所述除尘袋35若干，嵌于布袋腔34内并与布袋腔34底部垂直分布，各布袋腔34上端面均与承载架31间通过导流口36连通，并通过导流口36与分流管33连通，所述导流口36若干，嵌于承载架31内对称分布在承载架31中线两侧，各导流口36间相互并联并通过控制阀37分别与分流管33连通，所述导流口36外侧面均设至少一个超声波振荡机构30，所述分流管33与布袋腔34外侧面连接，并通过引流管32与除尘腔2连通，且引流管32下端面位于喷淋嘴5上方至少10厘米处，所述布袋腔34 侧壁另设至少一个回风口301，所述回风口301通过导气管与负压风机7连通，所述温湿度传感器38、空气检测传感器39均嵌于布袋腔34内，与布袋腔34轴线侧壁内表面连接，所述控制阀37、温湿度传感器38、空气检测传感器39、超声波振荡机构30均与驱动电路9电气连接。

此外，所述的承载架31与布袋腔34内侧面间通过升降驱动机构302滑动连接，所述布袋腔34外侧面与除尘腔2内侧面滑动连接，所述升降驱动机构302为电动伸缩杆、齿轮齿条机构中的任意一种。

与此同时，所述的喷淋嘴5与除尘腔2侧壁内表面间通过引流板连接，所述引流板包括板体51、摆动机构52，所述板体51为横断面呈矩形的板状结构，其板面与除尘腔2轴线呈0°—60°夹角，所述板体后端面通过摆动机构52与除尘腔2内侧面铰接，上端面及下端面均与一个喷淋嘴5连接。

本实施例中，所述的驱动电路9为基于可编程控制器为基础的电路系统。

如图3所示，一种节能环保的冶炼炉除尘系统的除尘方法，其包括如下步骤：

S1，设备装配，首先对承载架、除尘腔、除尘布袋、换热器、喷淋嘴、排烟头、负压风机、增压泵及驱动电路进行设备组装，然后将组装后的设备通过承载架安装定位至指定位置，同时将除尘腔的负压风机与外部的尾气排放系统连通，将增压泵与冶炼炉除尾气排放系统连通，将喷淋嘴和换热器分别与外部的供水系统及换热系统连通，将排污口与外部排污系统连通，完成设备装配；

S2，除尘作业，冶炼炉尾气经过增压泵进行增压后，通过排烟头输送至除尘腔内，并使尾气沿除尘腔轴线从下向上分布，同时驱动各喷淋嘴向除尘腔内喷淋低温液体药剂，在尾气上升过程中，一方面与换热器间进行热交换降低尾气温度；另一方面通过各导流板导流对尾气进行分流，增加尾气在除尘腔内滞留时间和尾气与喷淋嘴所喷淋液体药剂的接触面积及时间，通过低温液体药剂对尾气进行进一步降温作业的同时，另对尾气进行洗涤作业，对尾气中化学污染物及部分粉尘进行过滤，最后尾气通过除尘布袋进行二次除尘后排放至外部的尾气排放系统中即可。

进一步的，所述S2步骤中，液体药剂为去离子水、碱性液体及高分子药剂水溶液中的任意一种。

本发明较传统的除尘系统，一方面极大的提高了除尘系统结构的集成化和模块化程度，降低了设备建设、运行及维护作业的难度及成本；另一方面有效的提高了尾气净化作业的效率及资源综合回收率，从而达到在提高尾气净化作业效率、质量的同时，有效降低尾气净化作业的成本的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种节能环保的冶炼炉除尘系统，特征在于：所述的节能环保的冶炼炉除尘系统包括定位架、除尘腔、除尘布袋、换热器、喷淋嘴、排烟头、负压风机、增压泵及驱动电路，所述除尘腔嵌于定位架内与定位架同轴分布，所述除尘腔为密闭腔体结构，其上端面设一个排放口，下端面设一个排污口，其中所述排放口与负压风机及除尘布袋连通，所述除尘布袋嵌于除尘腔内，与除尘腔顶部连接，所述喷淋嘴若干，与除尘腔侧壁内表面连接并环绕除尘腔轴线均布，且各喷淋嘴位于除尘布袋下方面，相互并联并与外部供水系统连通，所述换热器嵌于除尘腔内，与除尘腔底部连接并同轴分布，所述换热器为横断面呈圆形的闭合环状结构，且换热器另与外部换热系统连通，述排烟头至少一个，与除尘腔底部连接并位于换热器内，所述排烟头间相互并联并通过导流管分别与增压泵连通，所述负压风机、增压泵及驱动电路均至少一个并与定位架外表面连接，所述驱动电路另分别与除尘布袋、负压风机、增压泵电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种节能环保的冶炼炉除尘系统，其特征在于：所述的除尘腔内设至少一个导流板，所述导流板嵌于除尘腔内，并与除尘腔同轴分布，所述导流板为倒置圆台状空心管状结构，与除尘腔侧壁内表面间通过连接弹簧连接并与除尘腔内侧面滑动连接，所述导流板位于除尘布袋、换热器之间位置，且导流板下端面直径为换热器内径的0.5—1.5倍，所述导流板外侧面及内侧面均布若干波纹状导流槽，所述导流槽沿导流板轴线从下向上分布，排烟头轴线与除尘腔轴线呈0—60°夹角，且所述除尘布袋下端面与除尘腔底部间间距不小于除尘腔高度的80%。

3.根据权利要求2所述的一种节能环保的冶炼炉除尘系统，其特征在于：所述的导流板为两个及两个以上时，各导流板间沿除尘腔轴线均布，且相邻两个除尘腔间间距为10—30厘米。

4.根据权利要求1所述的一种节能环保的冶炼炉除尘系统，其特征在于：所述的除尘布袋包括承载架、引流管、分流管、布袋腔、除尘袋、导流口、控制阀、温湿度传感器、空气检测传感器、超声波振荡机构，所述布袋腔为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述承载架为矩形框架结构，嵌于布袋腔上端面并布袋腔同轴分布，所述除尘袋若干，嵌于布袋腔内并与布袋腔底部垂直分布，各布袋腔上端面均与承载架间通过导流口连通，并通过导流口与分流管连通，所述导流口若干，嵌于承载架内对称分布在承载架中线两侧，各导流口间相互并联并通过控制阀分别与分流管连通，所述导流口外侧面均设至少一个超声波振荡机构，所述分流管与布袋腔外侧面连接，并通过引流管与除尘腔连通，且引流管下端面位于喷淋嘴上方至少10厘米处，所述布袋腔侧壁另设至少一个回风口，所述回风口通过导气管与负压风机连通，所述温湿度传感器、空气检测传感器均嵌于布袋腔内，与布袋腔轴线侧壁内表面连接，所述控制阀、温湿度传感器、空气检测传感器、超声波振荡机构均与驱动电路电气连接。

5.根据权利要求4所述的一种节能环保的冶炼炉除尘系统，其特征在于：所述的承载架与布袋腔内侧面间通过升降驱动机构滑动连接，所述布袋腔外侧面与除尘腔内侧面滑动连接，所述升降驱动机构为电动伸缩杆、齿轮齿条机构中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种节能环保的冶炼炉除尘系统，其特征在于：所述的喷淋嘴与除尘腔侧壁内表面间通过引流板连接，所述引流板包括板体、摆动机构，所述板体为横断面呈矩形的板状结构，其板面与除尘腔轴线呈0°—60°夹角，所述板体后端面通过摆动机构与除尘腔内侧面铰接，上端面及下端面均与一个喷淋嘴连接。

7.根据权利要求1所述的一种节能环保的冶炼炉除尘系统，其特征在于：所述的驱动电路为基于可编程控制器为基础的电路系统。

8.基于权利要求1所述节能环保的冶炼炉除尘系统的除尘方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，设备装配，首先对承载架、除尘腔、除尘布袋、换热器、喷淋嘴、排烟头、负压风机、增压泵及驱动电路进行设备组装，然后将组装后的设备通过承载架安装定位至指定位置，同时将除尘腔的负压风机与外部的尾气排放系统连通，将增压泵与冶炼炉除尾气排放系统连通，将喷淋嘴和换热器分别与外部的供水系统及换热系统连通，将排污口与外部排污系统连通，完成设备装配；

S2，除尘作业，冶炼炉尾气经过增压泵进行增压后，通过排烟头输送至除尘腔内，并使尾气沿除尘腔轴线从下向上分布，同时驱动各喷淋嘴向除尘腔内喷淋低温液体药剂，在尾气上升过程中，一方面与换热器间进行热交换降低尾气温度；另一方面通过各导流板导流对尾气进行分流，增加尾气在除尘腔内滞留时间和尾气与喷淋嘴所喷淋液体药剂的接触面积及时间，通过低温液体药剂对尾气进行进一步降温作业的同时，另对尾气进行洗涤作业，对尾气中化学污染物及部分粉尘进行过滤，最后尾气通过除尘布袋进行二次除尘后排放至外部的尾气排放系统中即可。

9.根据权利要求1所述的除尘方法，其特征在于：所述S2步骤中，液体药剂为去离子水、碱性液体及高分子药剂水溶液中的任意一种。

Images