CN114534920A - 一种用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶 - Google Patents

Abstract

本发明属于冶金、化工设备领域，具体公开了一种用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，包括桶体，桶体内设有与湿式电除尘器连通的绝缘体，桶体上设有氮气旋流密封结构，氮气旋流密封结构包括氮气补气管、氮气引流管以及与氮气引流管连通的氮气储存腔，桶体包括桶体上部和桶体底座，氮气储存腔的侧壁开设有若干供氮气流入桶体底座内并在桶体底座内形成旋流的引流孔，且旋流向湿式电除尘器方向流动。本发明改进了氮气通入桶体内的部位，优化了氮气流动状态，在桶体内形成了氮气幕墙，将绝缘体与湿式电除尘器隔离开，避免湿式电除尘器内的烟气反窜进入绝缘体内，从而保证绝缘体不被污染，保障其绝缘性能避免安全事故，消除安全隐患。

Description

一种用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶

技术领域

本发明涉及冶金、化工设备领域，特别是涉及一种用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶。

背景技术

在冶金和化工生产过程中，产生的烟气中通常包含大量的粉尘、水蒸气或腐蚀性气体，例如高炉烟气。为了满足日趋严格的环保要求，必须在烟气排放前对其进行相应的处理，使其达到排放标准。

目前，工程上较多运用湿式电除尘器来高效脱除烟气中的液滴、粉尘等，实现烟气的深度净化。在湿式电除尘器中，由于电除尘器电晕极系统是高压带电体，因此其悬挂支撑装置必须同壳体以及阳极系统等接地部件保持良好的绝缘，并保证高压带电体有足够的放电距离每个电场的阴极系统一般有四个保温桶(绝缘子室)，为防止陶瓷瓶(高压绝缘子)冷凝结露，保温桶内需设置电阻加热器，使保温桶内温度高于烟气的露点温度20-30℃。通常情况下，会在保温桶内通入氮气，使得陶瓷瓶外侧区域填充一定量的氮气(常温)，以防止空气或者烟气进入桶内；同时，通过陶瓷瓶上设置的引流通道将氮气引入陶瓷瓶内侧，形成气流引射防止电除尘器内的含尘烟气进入陶瓷瓶内侧。

当湿式电除尘器应用在负压工况下时，采用上述方法和结构即可保证陶瓷瓶内侧不会出现积灰、爬电等现象；但当湿式电除尘器位于正压工况下时，上述方法和结构则因流场内存在的旋流，极有可能导致烟气反窜进入陶瓷瓶，甚至进入保温桶内，进而污染陶瓷瓶以及保温桶而引发相应安全事故，存在安全隐患。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，用于解决现有技术中烟气极有可能反窜进入保温桶内的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，包括桶体，桶体内设有与湿式电除尘器连通的绝缘体，所述桶体上设有氮气旋流密封结构，所述氮气旋流密封结构包括氮气补气管和氮气引流组件，氮气引流组件包括氮气引流管以及与氮气引流管连通的氮气储存腔，所述桶体包括桶体上部和桶体底座，氮气储存腔的侧壁开设有若干供氮气流入桶体底座内并在桶体底座内形成旋流的引流孔，且旋流向所述湿式电除尘器方向流动；所述氮气补气管的氮气流量大于等于氮气引流管的氮气流量。

如上所述，本发明的一种用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，具有以下有益效果本发明中，利用氮气引流组件向桶体底座内通入氮气，并在桶体底座内形成了向湿式电除尘器方向流动的旋流，即在绝缘体内侧面之下的桶体底座区域形成氮气幕墙，将桶体内的绝缘体与湿式电除尘器隔离开，避免湿式电除尘器内的烟气反窜进入绝缘体(陶瓷瓶)内，保证绝缘体和桶体上部不被污染，从而保障绝缘体的绝缘性能，避免安全事故，消除安全隐患。

并且，本发明中限定了氮气补气管的氮气流量大于等于氮气引流管的氮气流量，以确保桶体底座内旋流形成后导致的负压区能尽量被氮气补气管补入绝缘体内的氮气填充，而不是湿式电除尘器内的烟气反窜进入绝缘体内填充。

可选地，所述氮气储存腔由环形底板、环形盖板、圆筒以及桶体底座的内周壁组成。

本方案中，利用环形底板、环形盖板、圆筒以及桶体底座的内周壁形成环形空间，该环形空间即为氮气储存腔，如此，氮气引流管仅需贯穿桶体底座的侧壁即可与氮气储存腔连通，从而将氮气通入氮气储存腔内并通过氮气储存腔侧壁的引流孔进行重新分配流入桶体底座内。

可选地，所述引流孔沿氮气储存腔的圆周方向以小于氮气储存腔内圆周正切角的角度偏斜设置且同时沿氮气储存腔的轴向向所述湿式电除尘器方向倾斜设置；

或，部分引流孔沿氮气储存腔的圆周方向以氮气储存腔内圆周小于正切角的角度偏斜设置，另一部分引流孔沿氮气储存腔的轴向向所述湿式电除尘器方向倾斜设置。

本方案中，引流孔的设置有两种方式，第一种方式是引流孔沿氮气储存腔的圆周方向以小于氮气储存腔内圆周正切角的角度偏斜设置且同时沿氮气储存腔的轴向向湿式电除尘器方向倾斜设置，经这样的引流孔流入桶体底座内的氮气，具有向下(湿式电除尘器位于桶体底座的下方)流动的初速度，同时具有周向流动的初速度，因此能够在桶体底座内形成向下流动的旋流，即在桶体底座内形成氮气幕墙，阻止湿式电除尘器内的烟气反窜进入绝缘体内。

第二种方式是若干引流孔中，部分引流孔沿氮气储存腔的圆周方向以小于氮气储存腔内圆周正切角的角度偏斜设置，这部分引流孔称之为第一引流孔，另一部分引流孔沿氮气储存腔的轴向向所述湿式电除尘器方向倾斜设置，这部分引流孔称之为第二引流孔。这样，经第一引流孔流入桶体底座内的氮气，具有周向流动的初速度，而经第二引流孔流入桶体底座内的氮气，具有向下流动的初速度，两种流向的氮气流相互作用，形成向下流动的旋流，即在桶体底座内形成氮气幕墙，阻止湿式电除尘器内的烟气反窜进入绝缘体内。

可选地，若干引流孔沿氮气储存腔的轴向分为一组或两组或三组，每组引流孔沿氮气储存腔的圆周方向均匀分布。

本方案中，将若干引流孔分成一组或两组或三组，并限定每组引流孔沿氮气储存腔的圆周方向均匀分布，如此，可以更好地在桶体底座内形成旋流，从而更好地阻止湿式电除尘器内的烟气反窜进入绝缘体内。

可选地，每组引流孔的数量为三个以上。

本方案中，限定了每组引流孔的数量为三个以上，这样，气流的推力点至少有三个，能够更快更好地形成氮气旋流。

可选地，所述氮气引流管的数量为若干，若干氮气引流管沿氮气储存腔的圆周均匀分布。

本方案中，氮气引流管的数量较多时，能够使得每个引流孔尽可能地流出相同压力的氮气。

可选地，所述氮气补气管与所述桶体上部连通，所述绝缘体的顶部设有顶部端盖，顶部端盖上设有若干用于连通绝缘体内部与桶体内部的通气孔。

本方案中，氮气补气管将氮气通入桶体上部内，氮气经顶部端盖上的通气孔流入绝缘体内，从而填充桶体底座内旋流形成后产生的负压区，避免湿式电除尘器内的烟气反窜进入绝缘体内。

可选地，所述氮气补气管与桶体上部的连通处高于绝缘体的顶端。

本方案中，当氮气补气管与桶体上部的连通处高于绝缘体的顶端时，通过氮气补气管补入桶体上部内的氮气能够更快更好地通过通气孔流入绝缘体内。

可选地，若干通气孔沿顶部端盖的圆周均匀分布。

本方案中，若干通气孔沿顶部端盖的圆周均匀分布，如此，能够更加均匀地将氮气补气管通入的氮气引入绝缘体内。

可选地，所述桶体内设有加热器。

本方案中，桶体内的加热器用于加热桶体内部的空气以及绝缘体，使得桶体内的温度特别是绝缘体的温度高于烟气的露点温度20-30℃。

附图说明

图1为本发明实施例一中一种用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶的纵向剖视图；

图2为图1中A部分的放大示意图；

图3为图1中B部分的放大示意图；

图4为图1中A-A方向的剖视图；

图5为本发明实施例二中按照图1中B部分的放大示意图；

图6为本发明实施例二中按照图1中A-A方向的剖视图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行具体的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

附图标记说明

桶体上部1、桶体底座2、绝缘体上部3、绝缘体底座4、湿式电除尘器5、顶部端盖6、通气孔601、放电极悬吊拉杆7、加热器8、氮气补气管9、氮气引流管10、氮气储存腔11、引流孔12、第一引流孔1201、第二引流孔1202。

实施例一

如图1-4所示，本实施例提供一种用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，包括桶体，桶体内设有加热器8以及与湿式电除尘器5连通的绝缘体，桶体上设有氮气旋流密封结构。桶体包括桶体上部1和桶体底座2，绝缘体包括绝缘体上部3和绝缘体底座4。

绝缘体采用陶瓷材料制成，绝缘体上部3呈锥形结构，通过绝缘体底座4放置在桶体内，绝缘体上部3的内部空间与桶体底座2以及湿式电除尘器5的内部连通，因此，湿式电除尘器5内的烟气在正压工况下极有可能向上流入绝缘体内。绝缘体上部3的顶部设有顶部端盖6，顶部端盖6的圆心处设有通孔，放电极悬吊拉杆7贯穿顶部端盖6的通孔并通过螺母安装在顶部端盖6上。结合图2所示，顶部端盖6上还设有若干用于连通绝缘体内部与桶体内部的通气孔601，若干通气孔601沿顶部端盖6的圆周均匀分布，以便将桶体上部1内的氮气均匀地引入绝缘体上部3内，本实施例中，通气孔601的数量为六个。加热器8安装于绝缘体底座4的外周壁上，本实施例中，加热器8选用电加热带，从而保证桶体内的温度高于烟气的露点温度20-30℃。桶体的侧壁上还设有保温层和观察窗口，保温层和观察窗口的设置均为现有技术，此处不再赘述。

桶体底座2固定安装于湿式电除尘器5上，具体地，桶体底座2的形状为圆柱形状，桶体底座2的底端与湿式电除尘器5的外壳固定连接，该固定连接方式可以是焊接，也可以是通过螺栓、密封圈密封连接。本实施例中桶体底座2与湿式电除尘器5的外壳焊接。

氮气旋流密封结构包括氮气补气管9和氮气引流组件，氮气补气管9与桶体上部1连通，且氮气补气管9与桶体上部1的连通处高于绝缘体上部3的顶部端盖6，氮气补气管9的数量为一根或多根，本实施例中，氮气补气管9的数量为一根。

氮气引流组件包括氮气引流管10以及与氮气引流管10连通的氮气储存腔11，氮气储存腔11由环形底板、环形盖板、圆筒以及桶体底座2的内周壁组成，结合图3和图4所示，氮气储存腔11的内圆周壁(圆筒)开设有若干供氮气流入桶体底座2内并在桶体底座2内形成旋流的引流孔12，且旋流向下流动。圆筒的厚度不小于10mm，从而确保引流孔12的长度足够长，进而确保经引流孔12流出的氮气在桶体底座2内形成旋流。本实施例中，圆筒的厚度为15mm。引流孔12沿氮气储存腔11的圆周方向以小于氮气储存腔11内圆周(圆筒的内圆周)正切角的角度偏斜设置且同时引流孔12沿氮气储存腔11的轴向向下倾斜，若干引流孔12沿氮气储存腔11的轴向分为一组或两组或三组，每组引流孔12的数量为三个以上，且每组引流孔12沿氮气储存腔11的圆周方向均匀分布。本实施例中，引流孔12沿氮气储存腔11的轴向分为两组，每组引流孔12的数量为六个。如此，经氮气引流组件进入桶体底座2内的氮气，具有切向向下的初速度，从而形成氮气旋流，并通过氮气旋流对桶体底座2内的气体流动进行引导，优化氮气流场，形成氮气幕墙。本实施例中的“氮气幕墙”是指，在桶体底座2的横断面上形成氮气阻隔，即在该横断面上应尽量充满氮气，阻断其它气体通过，从而达到氮气密封效果。

氮气引流管10的数量为一根或两根以上，两根以上的氮气引流管10沿氮气储存腔11的圆周均匀分布。本实施例中，氮气引流管10的数量为一根。另外，氮气补气管9的氮气流量大于等于氮气引流管10的氮气流量。本实施例中，氮气补气管9的氮气流量等于氮气引流管10的氮气流量。

实际使用时，桶体上部1与桶体底座2之间密封连接，桶体上部1的内径一般为800-1000mm，桶体底座2的内径则对应为400-500mm，桶体底座2的底端与湿式电除尘器5外壳连接。

氮气补气管9输入的氮气压力不低于50kPa，考虑到氮气量流动过大影响保温桶内外侧空间温度控制，氮气补气管9的氮气流量不宜高于50m³/h，桶体上部1内的氮气经顶部端盖6的通气孔601向下流动，如图1中箭头所示。

氮气引流组件输入的氮气压力、氮气流量均与氮气补气管9相同，从而保证在桶体底座2内形成有效的氮气幕墙。经通气孔601流入绝缘体上部3内的氮气，在氮气引流组件所形成的氮气旋流的引流作用下，与氮气引流组件输入的氮气一起在桶体底座2内形成更强的氮气幕墙，从而阻隔湿式电除尘器5内的烟气进入绝缘体上部3内，保证了氮气密封效果，避免桶体上部1以及绝缘体上部3内侧壁结露，从而确保绝缘体的绝缘性能，避免安全事故，消除安全隐患。具体的氮气流动情形如图1-4中的箭头所示。

综上所述，本实施例提供的一种用于湿式电除尘器5的氮气旋流密封保温桶，整体结构简单，安装方便，成本低，密封效果好，可以有效将绝缘体与湿式电除尘器5隔离开，避免湿式电除尘器5内的烟气反窜入绝缘体内，保证绝缘体不被污染，从而保障其绝缘性能，避免安全事故发生，消除安全隐患。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处仅在于：本实施例中的引流孔设置与实施例一中的引流孔设置稍有不同，具体地，如图5和图6所示，本实施例的两组引流孔中，一组引流孔沿氮气储存腔11的圆周方向以小于氮气储存腔11内圆周(圆筒的内圆周)正切角的角度偏斜设置，称之为第一引流孔1201，另一组引流孔沿氮气储存腔11的轴向向下倾斜设置，称之为第二引流孔1202，第二引流孔1202位于第一引流孔1201的上方。

如此，经第一引流孔1201流入桶体底座2内的氮气，具有周向流动的初速度，而经第二引流孔1202流入桶体底座2内的氮气，具有向下流动的初速度，两种流向的氮气流相互作用，形成向下流动的旋流，即可与经通气孔601流入绝缘体上部3内的氮气在桶体底座2内形成氮气幕墙，阻止湿式电除尘器5内的烟气反窜进入绝缘体内。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，包括桶体，桶体内设有与湿式电除尘器连通的绝缘体，其特征在于：所述桶体上设有氮气旋流密封结构，所述氮气旋流密封结构包括氮气补气管和氮气引流组件，氮气引流组件包括氮气引流管以及与氮气引流管连通的氮气储存腔，所述桶体包括桶体上部和桶体底座，氮气储存腔的侧壁开设有若干供氮气流入桶体底座内并在桶体底座内形成旋流的引流孔，且旋流向所述湿式电除尘器方向流动；所述氮气补气管的氮气流量大于等于氮气引流管的氮气流量。

2.根据权利要求1所述的用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，其特征在于：所述氮气储存腔由环形底板、环形盖板、圆筒以及桶体底座的内周壁组成。

3.根据权利要求1所述的用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，其特征在于：所述引流孔沿氮气储存腔的圆周方向以小于氮气储存腔内圆周正切角的角度偏斜设置且同时沿氮气储存腔的轴向向所述湿式电除尘器方向倾斜设置；

或，部分引流孔沿氮气储存腔的圆周方向以小于氮气储存腔内圆周正切角的角度偏斜设置，另一部分引流孔沿氮气储存腔的轴向向所述湿式电除尘器方向倾斜设置。

4.根据权利要求1所述的用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，其特征在于：若干引流孔沿氮气储存腔的轴向分为一组或两组或三组，每组引流孔沿氮气储存腔的圆周方向均匀分布。

5.根据权利要求4所述的用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，其特征在于：每组引流孔的数量为三个以上。

6.根据权利要求1所述的用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，其特征在于：所述氮气引流管的数量为若干，若干氮气引流管沿氮气储存腔的圆周均匀分布。

7.根据权利要求1所述的用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，其特征在于：所述氮气补气管与所述桶体上部连通，所述绝缘体的顶部设有顶部端盖，顶部端盖上设有若干用于连通绝缘体内部与桶体内部的通气孔。

8.根据权利要求7所述的用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，其特征在于：所述氮气补气管与桶体上部的连通处高于绝缘体的顶端。

9.根据权利要求7所述的用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，其特征在于：若干通气孔沿顶部端盖的圆周均匀分布。

10.根据权利要求1所述的用于湿式电除尘器的氮气旋流密封保温桶，其特征在于：所述桶体内设有加热器。

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