CN114100289A - 一种油雾除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种油雾除尘器，包括筒体、风机、滤芯和离心筒，筒体外周设有进风口，风机安装于筒体顶部，离心筒与风机的转动轴连接，滤芯罩设在风机外周，且筒体顶部开设有透气孔，透气孔与风机的排风口连通。在风机的作用下，气体自进风口进入离心筒，风机的转动轴带动离心筒转动，气体在离心筒离心力的作用下，杂物被甩落到筒体的内壁，进而实现一级过滤杂物，经过一级过滤的气体经过透气孔进入筒体顶部，然后经过滤芯实现二级过滤，并经滤芯过滤后排出，避免大颗粒杂物进入滤芯，继而能够有效延长滤芯的使用寿命，相较于传统滤芯置于筒体内，寿命更长，且结构更加简单，便于清理维护。

Description

一种油雾除尘器

技术领域

本发明涉及油雾处理设备技术领域，特别涉及一种油雾除尘器。

背景技术

油雾除尘是工业除尘中常见的除尘方式，在除尘的过程中随负压气流进入除尘器的固体颗粒、油雾在过滤过程中附着到除尘器滤芯上，经过一段时间积累，滤芯堵塞压差升高降低除尘效果，1)除尘器使用方需要频繁定期更换滤芯，增加生产成本，且现有的油雾除尘器结构复杂，不便于拆装维护。

传统的油雾除尘器采用多级滤芯，多级滤芯安装占用空间较大，故而导致油雾分离器的体积庞大，不利于安装使用，受空间限制。

因此，如何提高滤芯使用寿命、提高过滤效果，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种油雾除尘器，通过优化滤芯、筒体结构，将气体中的杂物优先过滤，然后再对气体进行二次过滤，有效地延长了滤芯的使用寿命，同时还提高了滤芯的过滤效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下方案：

一种油雾除尘器，包括筒体、风机、滤芯和离心筒，所述筒体外周设有进风口，所述风机安装于所述筒体顶部，所述离心筒与所述风机的转动轴连接，所述滤芯罩设在所述风机外周，且所述筒体顶部开设有透气孔，所述透气孔与所述风机的排风口连通。

优选地，所述风机包括电机和离心叶轮，所述转动轴与所述电机输出轴连接，所述离心叶轮与所述电机输出轴连接，且所述离心叶轮与所述离心筒连通，且所述透气孔与所述离心叶轮相通。

优选地，所述离心筒包括圆筒和板条，所述板条设置于所述圆筒外周侧壁上，且所述板条相对于所述离心筒的轴向偏转设置；

或者，所述离心筒包括若干个板条，所述板条绕所述转动轴围成圆筒状，且所述板条之间有间隙，每一个所述板条相对于所述离心筒的轴向偏转设置。

优选地，所述圆筒顶部的边缘设有若干个叶片，当所述圆筒转动时，所述叶片形成的气流用于阻止由所述圆筒至所述透气孔的气流。

优选地，所述圆筒底部设有用于避免所述圆筒转动偏心的配重块。

优选地，所述筒体侧壁上安装有管路，所述管路设有喷淋过滤装置和喷头，所述喷头朝向所述圆筒的内壁。

优选地，所述筒体底部设有底板。

优选地，所述筒体侧壁底部还设有排污口。

优选地，所述离心筒的板条包括板条上部和板条下部，所述板条上部和所述板条下部相对错位设置。

优选地，所述离心叶轮的凹槽的底面倾斜设置，所述凹槽靠近中部的位置低于所述凹槽靠近边缘的位置。

优选地，所述离心筒的半径通过公式

确定；

其中，ρ_p为油雾颗粒密度，d_p为油雾颗粒直径，r为所述离心筒的半径，μ为空气动力粘度，v为所述离心筒的空气流吸入速度。

优选地，所述离心筒设有用于过滤大颗粒的圆筒滤网，所述圆筒滤网与所述离心筒同轴设置。

优选地，所述圆筒滤网包括支撑骨架和设于其上的多层嵌套设置的滤网，位于外层的所述滤网的网孔大于位于内层的所述滤网的网孔，位于内层的所述滤网的网孔的个数多于位于外层的所述滤网的个数。

优选地，所述滤网为铁丝网，和/或，所述滤网与所述支撑骨架电焊连接。

优选地，所述离心筒为塑料离心筒、或铝合金离心筒、或铝合金离心筒。

优选地，所述离心筒的上端设有法兰盘，所述转动轴通过连接所述法兰盘实现连接所述离心筒。

本发明所提供的油雾除尘器，包括筒体、风机、滤芯和离心筒，筒体外周设有进风口，风机安装于筒体顶部，离心筒与风机的转动轴连接，滤芯罩设在风机外周，且筒体顶部开设有透气孔，透气孔与风机的排风口连通。在风机的作用下，气体自进风口进入离心筒，风机的转动轴带动离心筒转动，气体在离心筒离心力的作用下，杂物被甩落到筒体的内壁，进而实现一级过滤杂物，经过一级过滤的气体经过透气孔进入筒体顶部，然后经过滤芯实现二级过滤，并经滤芯过滤后排出，避免大颗粒杂物进入滤芯，继而能够有效延长滤芯的使用寿命，相较于传统滤芯置于筒体内，寿命更长，且结构更加简单，便于清理维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的剖视图；

图2为图1所示的离心筒的局部放大图；

图3为本发明所提供的一种油雾除尘器的另一角度的剖视图；

图4为图3的局部放大图；

图5为本发明所提供的油雾除尘器的离心筒的结构安装图；

图6为图5的局部放大图。

其中，图1-图6中：

筒体—1，进风口—101，透气孔—102，凹槽—103，风机—2，转动轴—201，电机—202，离心叶轮—203，滤芯—3，离心筒—4，圆筒—401，板条—402，叶片—403，滤网—404，管路—5，底板—6，排污口—7。

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。

请参考图1至图6，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图；图2为图1所示的离心筒的局部放大图。图3为本发明所提供的一种油雾除尘器的另一角度的剖视图；图4为图3的局部放大图；图5为本发明所提供的油雾除尘器的离心筒的结构安装图；图6为图5的局部放大图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，主要包括筒体1、风机2、滤芯3和离心筒4，筒体1外周设有进风口101，风机2安装于筒体1顶部，离心筒4与风机2的转动轴201连接，滤芯3罩设在风机2外周，且筒体1顶部开设有透气孔102，透气孔102与风机2的排风口连通。

其中，风机2用于通过排风口将气体从透气孔102吹到滤芯3，滤芯3用于对气体进行过滤，进风口101作为气体进入除尘器的通孔，风机2的转动轴201用于带动离心筒4转动，离心筒4用于对气体进行杂物去除。

更为具体地，进风口为圆管型结构，其设置于筒体的切向方向，进风口轴心线略低于筒体的底板的最高点位置，并和离心筒的旋转方向一致，进而实现引导油雾混合气体形成涡旋气流，配合底板对油雾完成一级分离过程。

具体的，在实际的应用过程当中，在风机2的作用下，气体自进风口101进入离心筒4，风机2的转动轴201带动离心筒4转动，气体在离心筒4离心力的作用下，杂物被甩落到筒体1的内壁，进而实现一级过滤杂物，经过一级过滤的气体经过透气孔102进入筒体1顶部，然后经过滤芯实现二级过滤，并经滤芯3过滤后排出，避免大颗粒杂物进入滤芯3，继而能够有效延长滤芯3的使用寿命，相较于传统滤芯置于筒体内，寿命更长，且结构更加简单，便于清理维护。

需要说明的是，增设上述滤芯实现二级过滤，仅是用于充分保证排出的气体符合无组织排放标准和对PM2.5以上颗粒物的过滤效率达到99.9％以上，在具体试验中验证，绝大多数的气液杂质均已被一级过滤从气体中分离，因此，滤芯的作用很小，相应的使用寿命也会得到增加。

在上述实施例的基础之上，作为一种优选，风机2包括电机202和离心叶轮203，转动轴201与电机202输出轴连接，离心叶轮203与电机202输出轴连接，且离心叶轮203与离心筒4连通，且透气孔102与离心叶轮203相通。电机202运行，电机202输出轴带动离心叶轮203转动，转动轴201带动离心筒4转动，将外界气体吸入离心筒4，并通过离心力将气体中的杂物甩落到筒体1的内壁。需要说明的是，风机2的转动轴201伸入筒体1内以连接离心筒4，离心筒4和转动轴201同轴，以保证同轴驱动。

还需要说明的是，风机2被滤芯3罩设，滤芯3和筒体1的上端通过螺栓可拆卸连接，方便滤芯3清洗和更换。

在上述实施例的基础之上，作为一种优选，离心筒4包括圆筒401和板条402，板条402设置于圆筒401外周侧壁上，且板条402相对于离心筒4的轴向偏转设置；

或者离心筒4包括若干个板条402，板条402绕转动轴201围成圆筒状，且板条402之间有间隙，每一个板条402相对于离心筒4的轴向偏转设置。

板条402绕轴线等间距均布，且离心筒4的上端设置为开口。板条402相对于离心筒4偏转设置指的是板条402与板条402的轴线不共面，板条402与轴线叉开一定角度。形成与周向面具有角度的同时，与轴线也具有一定角度，从而若干个相邻的板条402之间形成连通离心筒内外的缝隙。

在上述实施例的基础之上，作为一种优选，圆筒401顶部的额边缘设有若干个叶片403，当圆筒401转动时，叶片403形成的气流用于阻止由圆筒401至透气孔102的气流，从而避免筒体内的油雾气体通过透气孔直接进入过滤器内。为了实现更好的技术效果，圆筒401的上端边沿设置有叶片403，进而利用叶片403随圆筒401转动产生风力，避免筒体1内的气体透过圆筒401和通孔之间的间隙直接进入滤芯内，利用反吹原理。

需要强调的是，本申请提供的装置仅能匹配离心叶轮，离心叶轮的中部的进风口和离心筒的上端开口连通实现抽吸。另外，放置离心叶轮的凹槽103为圆周的径向上的倾斜设置，以便于导向，引导风沿斜面流动，降低风阻。

在上述实施例的基础之上，作为一种优选，圆筒401底部设有用于避免圆筒401转动偏心的配重块，配重块可以通过孔连接于圆筒401底部，例如在圆筒401底部设有螺纹孔或圆孔。圆筒401的底部设有多个螺纹孔或圆孔，以安装配重块，避免圆筒401转动时偏心；在实际动平衡中，可在螺纹孔内拧入螺栓，以充当配重块。可选的，配重块的位置可以根据实际情况选定。

在上述实施例的基础之上，作为一种优选，筒体1侧壁上安装有管路5，管路5设有喷淋过滤装置和喷头，喷头朝向圆筒401的内壁。筒体1的侧壁设置有上设置有管路5，管路5上依次设置有喷淋过滤装置、电动开关阀及压力稳定装置，管路5内液体依次流经喷淋过滤装置、电动开关阀、压力稳定装置至喷头，将液体喷洒至筒体1的内壁，实现清洗。

在上述实施例的基础之上，作为一种优选，筒体1底部设有底板6，底板6倾斜安装。底板6设置为倾斜，且筒体1设有排污口7，排污口7连接底板6的最低点，以便于杂物汇聚并排出，具体需要说明的是，底板设置一定倾斜角度的平板，保持排污口位于底板的最低点，其作用在于，油雾混合气体通过进风口进入筒体的腔体内，其中混合气体中质量较大的油雾等颗粒物处于混合气体的下部，在科恩达效应和涡旋气流的作用下，油雾混合气体沿圆筒内壁快速形成高速离心运动，混合气体上部质量较小的油雾颗粒在离心力作用下撞击筒壁后聚集变大，并在重力作用下汇聚到底板上，而下部混合气体在科恩达效应的作用下开始延着底板的附近表面做离心运动，由于底板的倾斜设置，使底板和油雾混合气体的接触面积增大，底板相对于做圆周运动的油雾混合气体的曲率也连续变化的，质量较大的油雾等颗粒物更容易撞击底板并延底板坡面快速流动，使重力排污更加顺畅，不容易堆积油滴、粉尘等混合形成的粘稠状油泥物。

在上述实施例的基础之上，放置离心叶轮203的凹槽103的底面倾斜设置，凹槽103靠近中部的位置低于凹槽103靠近边缘的位置。

在上述实施例的基础上，离心筒4的半径通过公式

确定；

其中，ρ_p为油雾颗粒密度，d_p为油雾颗粒直径，r为离心筒4的半径，μ为空气动力粘度，v为离心筒4的空气流吸入速度。

例如，在一个具体的实施例中，当进行离心筒4的半径的计算时，离心筒4需要分离直径为6.5μm的油雾微粒，且ρ_p＝ρ_水＝1.0×10³kg/m³，μ＝17.9×10^-6Pa·s，v＝1m/s，将各个数据代入上述公式可以得到离心筒4的半径r＝0.0825m，因此可以根据不同的分离油雾微粒的直径通过上述公式得到不同的离心筒4的半径，从而将离心筒4设置在合适的位置。

由上述内容可以知道，本申请中，可以通过需要处理的油雾的油雾颗粒密度和油雾颗粒直径计算得到离心筒的半径(或直径)，这样能够辅助进行离心筒的设计，通过上述计算和设计得到的离心筒，能够将直径大于6.5μm的油雾微粒直接在叶轮的离心作用得到有效分离，而直径在1～6.5μm的油雾微粒在叶轮及内部的多层动态拦截网上高速碰撞聚集变大后被离心力抛离，小于1μm的油雾微粒则被出口的高效油雾滤筒过滤掉，最终净化效率达到99％。本发明适用于高浓度油雾和大颗粒加工粉尘相结合的复杂工况。

具体地，油雾产生的方式不同，其颗粒直径范围也有较大区别。一般情况下，机械雾化过程产生的油雾主要以液滴形态存在，液滴直径范围较宽，通常为2～10um。蒸发产生的油蒸汽在冷凝过程中也会形成直径非常细小的冷凝悬浮体，粒径通常为2um以下。

工业油雾分离器主要用于将油雾、粉尘等颗粒污染物从气体中分离出来，其基本理论来源于气溶胶力学。在实际油雾净化中，斯托克斯阻力公式和离心力公式适用于大部分工况。

油雾颗粒被吸入叶轮过程中除了受到空气阻力作用外，还受到旋转叶轮产生的强烈离心力作用，当离心力大于空气阻力，离心力显著作用于油雾颗粒使其被高速抛离叶轮，实现油雾颗粒相对于空气的逆向流动，即为逆流分离。

利用离心力公式：

和流体力学中斯托克斯阻力公式f＝3πμd_pυ的平衡关系来计算离心分离油雾颗粒的临界尺寸。

当F_c＝f时，即

算得：

其中，式中ρ_p为油雾颗粒密度，单位为kg/m³；

d_p为油雾颗粒直径，单位为μm；

U为旋转气流的切向速度，单位为m/s；

r为叶轮半径，单位为m；

μ为空气动力粘度，单位为Pa·s；

υ为叶轮的空气流吸入速度，单位为m/s。

其中ρ_p＝ρ_水＝1.0×10³kg/m³，μ＝17.9×10^-6Pa·s；

进一步地，选定油雾分离器风量250m³/h，叶轮半径r＝0.0825m。

实测计算流经叶轮的吸入风速1m/s，即υ＝1m/s。

依据上述公式

从而得到d_p＝6.5×10^-6m＝6.5μm。

故直径大于6.5μm的油雾微粒直接在叶轮的离心作用得到有效分离，而直径在1～6.5μm的油雾微粒在叶轮及内部的多层动态拦截网上高速碰撞聚集变大后被离心力抛离，小于1μm的油雾微粒则被出口的高效油雾滤筒过滤掉，最终净化效率达到99％。本发明适用于高浓度油雾和大颗粒加工粉尘相结合的复杂工况。具体可以参考下表对比试验数据。

根据大量实验数据分析，负压叶轮不变的情况下，分离叶轮直径对系统风量有直接影响，保持分离叶轮高度不变，叶轮直径越大，系统风量则越小，分离油雾微粒的直径越小，即效率越高。

考虑到方案的经济性和实用性，选定分离叶轮直径为165mm，测得在此工况下系统风量250m³/h左右，并最终得到其他数据，请参考表2.最优值数据表。

表1.对比试验数据表

表2.最优值数据表

在上述任意一个实施例的基础之上，离心筒4设有用于过滤大颗粒的圆筒滤网，圆筒滤网与离心筒4同轴设置。利用滤网404进一步对大颗粒直接过滤，实现动态捕捉颗粒物，且颗粒物杂质积累在圆筒滤网之后，随着体积增大，在离心筒4转动下，会被甩掉。

而在实际工作中，空气随着离心筒的高速旋转而创造一个预分离的离心环境，大部分的大颗粒杂物随气体进入筒体后，随离心筒做圆周涡旋运动，使大颗粒杂物未进入离心筒就被甩脱于筒体内壁，此处构成筒体对气体的一级过滤，其中，气体中剩余未被过滤的小颗粒杂物会在离心筒的过程中被圆筒的板条和多层滤网动态捕捉，小颗粒物被逐渐凝结堆积后变大，且在离心力作用下重新被甩出，即板条和滤网配合构成上述三级过滤。

在上述任意一个实施例的基础之上，圆筒滤网包括支撑骨架和设于其上的多层嵌套设置的滤网404，位于外层的滤网404的网孔大于位于内层的滤网404的网孔，位于内层的滤网404的网孔的个数多于位于外层的滤网404的个数。

为了实现较好的过滤效果，将滤网404设置的方式设置为由外层滤网404至内层滤网404，其滤网404上的孔的目数逐渐增大，同时导致网的孔眼的大小逐渐变小。

在上述实施例的基础之上，滤网404为铁丝网，和/或，滤网404与支撑骨架电焊连接。通过多层组合的形式构成支撑骨架，圆筒滤网为铁丝网能够保证更好的过滤效果。

在上述施例的基础之上，离心筒4可以为塑料离心筒、或铝合金离心筒、或铝合金离心筒。相比较之下，铝合金离心筒的使用寿命更长。

在上述施例的基础之上，离心筒4的上端设有法兰盘，用于实现离心筒4与转动轴201的连接，具体地，转动轴201通过连接法兰盘实现连接离心筒4，可通过在离心筒4上端增加法兰盘，转动轴通过法兰盘与离心筒的上端开口连接，实现离心筒4和风机2的连接，从而可降低转动轴201的长度，无需转动轴201延伸至离心筒的底部，通过降低转动轴201的长度，可有效提高转动轴的强度。

综上所述，本实施例所提供的油雾除尘器主要包括筒体、风机、滤芯和离心筒，筒体外周设有进风口，风机安装于筒体顶部，离心筒与风机的转动轴连接，滤芯罩设在风机外周，且筒体顶部开设有透气孔，透气孔与风机的排风口连通。在风机的作用下，气体自进风口进入离心筒，风机的转动轴带动离心筒转动，气体在离心筒离心力的作用下，杂物被甩落到筒体的内壁，进而实现一级过滤杂物，经过一级过滤的气体经过透气孔进入筒体顶部，然后经过滤芯实现二级过滤，并经滤芯过滤后排出，避免大颗粒杂物进入滤芯，继而能够有效延长滤芯3的使用寿命，相较于传统滤芯置于筒体内，寿命更长，且结构更加简单，便于清理维护。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种油雾除尘器，其特征在于，包括筒体(1)、风机(2)、滤芯(3)和离心筒(4)，所述筒体(1)外周设有进风口(101)，所述风机(2)安装于所述筒体(1)顶部，所述离心筒(4)与所述风机(2)的转动轴(201)连接，所述滤芯(3)罩设在所述风机(2)外周，且所述筒体(1)顶部开设有透气孔(102)，所述透气孔(102)与所述风机(2)的排风口连通。

2.根据权利要求1所述的油雾除尘器，其特征在于，所述风机(2)包括电机(202)和离心叶轮(203)，所述转动轴(201)与所述电机(202)输出轴连接，所述离心叶轮(203)与所述电机(202)输出轴连接，且所述离心叶轮(203)与所述离心筒(4)连通，且所述透气孔(102)与所述离心叶轮(203)相通。

3.根据权利要求2所述的油雾除尘器，其特征在于，所述离心筒(4)包括圆筒(401)和板条(402)，所述板条(402)设置于所述圆筒(401)外周侧壁上，且所述板条(402)相对于所述离心筒(4)的轴向偏转设置；

或者，所述离心筒(4)包括若干个板条(402)，所述板条(402)绕所述转动轴(201)围成圆筒状，且所述板条(402)之间有间隙，每一个所述板条(402)相对于所述离心筒(4)的轴向偏转设置。

4.根据权利要求3所述的油雾除尘器，其特征在于，所述圆筒(401)顶部的边缘设有若干个叶片(403)，当所述圆筒(401)转动时，所述叶片(403)形成的气流用于阻止由所述圆筒(401)至所述透气孔(102)的气流。

5.根据权利要求4所述的油雾除尘器，其特征在于，所述圆筒(401)底部设有用于避免所述圆筒(401)转动偏心的配重块。

6.根据权利要求3所述的油雾除尘器，其特征在于，所述筒体(1)侧壁上安装有管路(5)，所述管路(5)设有喷淋过滤装置和喷头，所述喷头朝向所述圆筒(401)的内壁。

7.根据权利要求6所述的油雾除尘器，其特征在于，所述筒体(1)底部设有底板(6)。

8.根据权利要求7所述的油雾除尘器，其特征在于，所述筒体(1)侧壁底部还设有排污口(7)。

9.根据权利要求3所述的油雾除尘器，其特征在于，所述离心筒的板条包括板条上部和板条下部，所述板条上部和所述板条下部相对错位设置。

10.根据权利要求2所述的油雾除尘器，其特征在于，所述离心叶轮(203)的凹槽(103)的底面倾斜设置，所述凹槽(103)靠近中部的位置低于所述凹槽(103)靠近边缘的位置。

11.根据权利要求1至10任一项所述的油雾除尘器，其特征在于，所述离心筒(4)的半径通过公式

确定；

其中，ρ_p为油雾颗粒密度，d_p为油雾颗粒直径，r为所述离心筒(4)的半径，μ为空气动力粘度，v为所述离心筒(4)的空气流吸入速度。

12.根据权利要求3至9任一项所述的油雾除尘器，其特征在于，所述离心筒(4)设有用于过滤大颗粒的圆筒滤网，所述圆筒滤网与所述离心筒(4)同轴设置。

13.根据权利要求12所述的油雾除尘器，其特征在于，所述圆筒滤网包括支撑骨架和设于其上的多层嵌套设置的滤网(404)，位于外层的所述滤网(404)的网孔大于位于内层的所述滤网(404)的网孔，位于内层的所述滤网(404)的网孔的个数多于位于外层的所述滤网(404)的个数。

14.根据权利要求12所述的油雾除尘器，其特征在于，所述滤网(404)为铁丝网，和/或，所述滤网(404)与所述支撑骨架电焊连接。

15.根据权利要求12所述的油雾除尘器，其特征在于，所述离心筒(4)为塑料离心筒、或铝合金离心筒、或铝合金离心筒。

16.根据权利要求2所述的油雾除尘器，其特征在于，所述离心筒(4)的上端设有法兰盘，所述转动轴(201)通过连接所述法兰盘实现连接所述离心筒(4)。

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