CN115006952B - 一种超声除尘设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声除尘设备包括：雾化除尘装置，用于对输入的外源气体进行喷雾除尘，得到中间气体。超声沉降装置，超声沉降装置与雾化除尘装置管路连接，用于接收中间气体进行超声凝结沉降。雾化除尘装置包括雾化反应室，以及设于雾化反应室内的超声喷雾单元、分流板、中间隔板和若干折流板。超声沉降装置包括沉降反应室，以及设于沉降反应室内的缓流板、若干超声振动探头。本申请具有极佳的捕灰效果，可避免灰尘在折流板上结垢。采用二次超声沉降除尘，使沉降反应室内含尘气体产生剧烈振荡，悬浮的尘粒间剧烈碰撞，导致尘粒的凝结沉降，提高了产生沉降的效果。雾化除尘装置分左右两流道，并且每个流道左右设置3‑7块折流板，容易收集。

Description

一种超声除尘设备

技术领域

本发明属于气体脱尘领域，尤其涉及一种超声除尘设备。

背景技术

近年来，随着经济的迅速发展，社会工业化产业也发生了迅猛发展，因此，含尘工业废气的产生也越来越多，空气污染越来越严重。

大气颗粒物污染是国内外众多城市空气的首要污染物。大气颗粒物，尤其是细粒子，会危害人体健康，散射太阳辐射，影响地球-大气系统能量平衡，降低能见度。大气悬浮颗粒物对人体健康的影响日趋明确，可引起哮喘、肺癌、心血管疾病、新生儿畸形等健康问题。同时，大气细颗粒物 (PM2.5) 由于其比表面积大，更易于富集空气中的有机污染物、重金属、细菌与病毒等严重危害人们的健康的物质，对人类的寿命及生活质量有很大影响。

但由于人类环保意识日益增强，对工业排气的质量要求也越来越高，因此，对工业废气进行除尘处理对环境保护以及经济持续的发展都有着重要的意义。

然而，我国空气颗粒物的粒径分布、粒子来源和具体化学组成成份之间的关系复杂，呈现大气复合型污染特征，常规除尘主要的除尘方法就是以过滤除尘为主，但过滤除尘面临着滤袋容易堵塞，影响除尘效果，使用成本较高，而且应对的除尘环境相对有限，对含有微小液滴类的含尘气体处理效果并不理想，同时对滤袋的性能要求也很苛刻等问题。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种超声除尘设备，以解决除尘效率低、使用范围有限的技术问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种超声除尘设备，包括：雾化除尘装置，用于对输入的外源气体进行喷雾除尘，得到中间气体；超声沉降装置，超声沉降装置与雾化除尘装置管路连接，用于接收中间气体进行超声凝结沉降；其中，雾化除尘装置包括雾化反应室，以及设于雾化反应室内的超声喷雾单元、分流板、中间隔板和若干折流板；雾化反应室用于接收进行喷雾除尘；中间隔板设于雾化反应室的前、后侧壁之间，将雾化反应室一分为二，分为左反应室和右反应室；分流板与中间隔板的底部连接，分流板为弧形板，分流板所对应的弧形角度小于或等于90°，分流板与中间隔板相配合用于将雾化反应室内分为左、右两流道；若干折流板平均分配于左反应室和右反应室内，折流板呈半弧状交叉设置于左反应室和右反应室内，折流板的内弧面朝上设置；超声喷雾单元分别设于左反应室和右反应室顶部，用于分别向相对应的反应室内喷雾；

其中，缓流板设于沉降反应室的顶部，用于对输入的部分中间气体获得离心力增大旋流速度，对另一部分中间气体向沉降反应室四周均匀扩散。

进一步优选地，雾化除尘装置还包括供水系统，供水系统包括超声喷雾单元、清洗子系统和给水箱；

给水箱分别与超声喷雾单元和清洗子系统管路连接，用于存水并为超声喷雾单元和清洗子系统供水；

清洗子系统设于中间隔板上方，用于清洗分流板、中间隔板和若干折流板。

进一步优选地，清洗子系统包括进水管、喷淋储水箱、喷淋喷头以及挡灰板；

进水管的两端分别与给水箱和喷淋储水箱连接，经进水管将水从给水箱送入喷淋储水箱内；

喷淋储水箱用于存储水，喷淋喷头设置于喷淋储水箱的上方，且沿喷淋储水箱的轴线呈45°等间距双列排布；

挡灰板为弧形板，挡灰板设于喷淋储水箱下方，挡灰板的圆心朝下且位于中间隔板上，用于阻挡尘粒防止堵塞喷淋喷头。

进一步优选地，雾化除尘装置还包括若干给水控制阀，若干给水控制阀分别设置于给水箱与清洗子系统和超声喷雾单元连接的管路上。

进一步优选地，雾化除尘装置还包括进气口，进气口用于接收待处理的外源气体，进气口与分流板的内弧面相对应设置。

进一步优选地，雾化除尘装置还包括收集箱，收集箱设于雾化反应室的下方，用于对吸收水雾后的尘粒进行下落集中收集。

具体地，超声振动探头的数量为六个，两个超声振动探头设置于沉降反应室的顶部，且位于缓流板的两侧；四个超声振动探头设置于沉降反应室腰部的侧壁上且呈90°间隔设置。

具体地，缓流板包括双螺旋流道、缓流支架和缓流直板；

缓流支架和缓流直板围成缓流空间，双螺旋流道设于缓流空间内，缓流支架为上、下连接沉降反应室顶部和缓流直板，缓流支架的上端与沉降反应室的顶部连接，缓流支架的下端与缓流直板连接；

用于对输入的部分中间气体经过双螺旋流道获得离心力增大旋流速度，对另一部分中间气体经过缓流直板向沉降反应室四周均匀扩散，减弱了中间气体的入口速度，延长其停留在沉降反应室的时间。

进一步优选地，超声沉降装置还包括若干个气体出口，若干气体出口分别设置于沉降反应室不同高度的侧壁上，用于排出滤尘后的气体。

进一步优选地，超声沉降装置还包括灰斗，灰斗设于沉降反应室的底部，用于对凝结沉降的尘粒进行收集排出。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本申请的雾化除尘装置存在两种运行模式，分别为雾化除尘模式和折流板清洗模式，超声喷雾单元所产生的微细水雾具有极佳的捕灰效果，同时能清洗设备。在超声工作间隙，经喷淋喷头对折流板自上而下逐级清洗，避免灰尘在折流板上结垢，阻碍雾流与携带灰尘的气体交汇，影响除灰效果。

本申请在超声雾化除尘之后，进行二次超声沉降除尘，在沉降反应室顶部左右两侧各布置一个超声振动探头，在沉降反应室腰部彼此间隔90°布置了四个超声振动探头，如此布置充分使沉降反应室内含尘气体产生剧烈振荡，悬浮的尘粒间剧烈碰撞，导致尘粒的凝结沉降，提高了产生沉降的效果。

本申请的雾化除尘装置分左右两流道，并且每个流道左右设置3-7块折流板，呈半弧状交叉排放于两流道中，极大的增加了微细水雾吸附尘粒的时间，并且使凝结在折流板上带灰的液滴或折流板清洗液直接流下更容易收集。

本申请的超声沉降装置中缓流板的双螺旋流道对含尘气体起到了离心除尘的作用，更加提高了超声沉降除尘的效果。

本申请的超声沉降装置设置有3个不同高度的气体出口，分别由独立的控制阀控制，并且每个出口根据同高度下气体除尘效果控制开关，有效的排放脱尘后气体。

本申请在超声雾化装置与超声除尘沉降装置之间使用渐缩出口与渐扩入口，减小了混合气体在两装置间传输时的流体阻力，节省了资源，提高了工作效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

图1 为本发明的一种超声除尘设备的剖面图；

图2 为本发明的一种超声除尘设备的示意图；

图3为本发明的沉降反应室腰部截面示意图；

图4 为本发明折流板安装结构示意图；

图5 为本发明清洗子系统的结构示意图；

图6为本发明的缓流板的结构示意图。

附图标记说明

11：雾化反应室；111：前侧壁；112：后侧壁；12：进气口；13：超声喷雾单元；14：中间隔板；15：折流板；16：折流板卡槽；161：前卡槽；162：后卡槽；17：分流板；21：沉降反应室；22：渐扩入口；23：气压平衡阀；24：固定支架；25：沉降物出口；26：灰斗；27：支架底座；28：气体出口；29：超声振动探头；31-37：控制阀；4：给水箱；5：收集箱；6：渐缩出口；7：缓流板；71：双螺旋流道；72：缓流支架；73：缓流直板；8：清洗子系统；81：进水管；82：喷淋储水箱；83：喷淋喷头；84：挡灰板。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种超声除尘设备作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例

参看图1和图2，本实施例提供了一种超声除尘设备，其主要包括了两大装置，分别为雾化除尘装置和超声沉降装置，两者之间通过管路实现气体的传递。

参看图1和图2，在本实施例中，雾化除尘装置可对输入的外源气体进行喷雾除尘，从而得到中间气体，而后超声沉降装置接收该中间气体进行超声凝结沉降。参看图1，雾化除尘装置的主体为雾化反应室11，雾化反应室11可为上方的反应腔以及下方的收集部，反应腔为矩形腔体结构，在反应腔内实现吸收，收集部的上开口与反应腔的下开口相匹配连接，收集部自上而下呈收缩状，以方便将反应腔的反应后废液汇集收集。相关其它单元、组件在设置于雾化反应室11上。沿外源气体流动方向对本实施例进行说明，首先，由于外源气体会不断上升，因此，雾化反应室11的进气口12设于收集部上，气体从进气口12进入后上升进入反应腔。参看图1和图4，气体进入反应腔前会经过中间隔板14和中间隔板14的隔断分流。具体地，中间隔板14设于雾化反应室11的前侧壁111和后侧壁112之间，将雾化反应室11一分为二，可分为左反应室和右反应室；分流板17与中间隔板14的底部连接，分流板17为弧形板，分流板17所对应的弧形角度小于或等于90°，分流板17的圆心朝向进气口12一侧，分流板17与中间隔板14相互配合用于将雾化反应室11内分为左、右两流道。从而使得外源气体在分流板17的作用下一分为二，一部分进入左反应室，另一部分则进入右反应室，且在反应过程中两反应室互不干扰之间。

参看图1和图4，左反应室和右反应室内设置有相同数量的折流板15，折流板15呈半弧状交叉设置于相对应的左反应室和右反应室内。折流板15的内弧面朝上设置，在同一反应室中，间隔设置的折流板15的弧面圆心位于同一条直线上，且该直线与中间隔板14相平行。设置折流板15后极大的增加了雾流与含尘气体的相遇时间，使微细水雾充分吸附含尘颗粒。折流板15通过折流板卡槽16垂直固定于前侧壁111与后侧壁112上，可理解为在前侧壁111开设有前卡槽161，在后侧壁112开设有相对应的后卡槽162，从而将折流板15固定于相对应的卡槽中。外源气体在上升过程中会与向下雾流相遇，微细水雾不断吸附灰尘颗粒以达到捕灰的效果，吸附灰尘颗粒后触碰到折流板15凝结，在弧形折流板15以及重力的作用下不断向下流动，从而进入收集部，最后经收集部排出至收集箱5，收集箱5设于雾化反应室11的下方，用于对附着尘粒的水雾得到的废液进行收集。而雾流产生则依靠分别设置于左反应室和右反应室顶部中心位置的超声喷雾单元13，用于分别向相对应的反应室内喷雾，超声喷雾单元13具体为超声雾化探头。

参看图1和图5，较优地，雾化除尘装置还包括供水系统，供水系统包括超声喷雾单元13、清洗子系统8和给水箱4。给水箱4分别与超声喷雾单元13和清洗子系统8管路连接，且管路上分别设置有相对应的控制阀，给水箱4用于存水并为超声喷雾单元13和清洗子系统8供水，最为优选地，将给水箱4设于雾化除尘装置的顶部。清洗子系统8设于中间隔板14上方，用于清洗分流板17、中间隔板14和若干折流板15。清洗子系统8包括进水管、喷淋储水箱82、喷淋喷头83以及挡灰板84。进水管的两端分别与给水箱4和喷淋储水箱82连接，经进水管将水从给水箱4送入喷淋储水箱82内。在本实施例中，喷淋储水箱82为圆柱形箱体，喷淋储水箱82用于存储水，喷淋喷头83则设置于喷淋储水箱82的上方，且沿喷淋储水箱82的轴线呈45°等间距双列排布。挡灰板84为弧形板，挡灰板84设于喷淋储水箱82下方，挡灰板84的圆心朝下且位于中间隔板14上，用于阻挡尘粒防止堵塞喷淋喷头83。

由此，本实施例为了能够增强脱灰效率和提高清洗效果，通过控制超声喷雾单元13和清洗子系统8的控制阀31,32具备两种工作模式，即超声雾化除尘过程和折流板15清洗过程。在超声雾化除尘工作模式下，超声喷雾单元13的控制阀31开启，清洗子系统8的控制阀32关闭，携带多灰尘颗粒的外源气体从进气口12经过分流板17，大灰尘颗粒落入收集部，剩余气体分为两部分分别从左右流道自下而上进入，并穿过折流板15与超声喷雾单元13所产生的向下雾流相遇，微细水雾不断吸附灰尘颗粒以达到捕灰的效果。在折流板15清洗工作模式下，超声喷雾单元13的控制阀31关闭，清洗子系统8的控制阀32开启，给水箱4的水经进入喷淋储水箱82中，经喷淋喷头83对折流板15自上而下逐级清洗，最后经收集部收集于收集箱5中。

参看图1和图2，为了进一步提高含尘气体的除尘效果以及适应更广泛的除尘环境，经雾化除尘装置一次处理后的气体与部分水雾经渐缩出口6到从渐扩入口22进入超声沉降装置中做进一步除尘处理。超声沉降装置通过控制超声波的声强大小形成一种非常特殊的物理化学环境，利用超声波空化作用产生的特殊效果实现灰尘颗粒凝聚，后凝聚物沉降通过灰斗26收集后排放，剩余洁净气体由气体出口28排出。

具体地，超声沉降装置主要包括沉降反应室21，本实施例中沉降反应室21为反应罐。上述提到的渐扩入口22设置于沉降反应室21的顶部，即对输入的中间气体自上而下进行处理。沉降反应室21通过设置于底部处的固定支架24和支架底座27以进行固定，支架底座27的上方设置有灰斗26以及沉降物出口25，以将沉降后的凝聚物排出。

参看图1和图6，根据气体流向，中间气体进入沉降反应室21后会进入缓流板7，具体地，缓流板7包括双螺旋流道71、缓流支架72和缓流直板73。缓流支架72和缓流直板73围成缓流空间，双螺旋流道71设于缓流空间内缓流直板73之上，缓流支架72上、下连接沉降反应室21顶部和缓流直板73，缓流支架72的上端与沉降反应室21的顶部连接，缓流支架72的下端与缓流直板73连接。部分中间气体从渐扩入口22经过双螺旋流道71后获得离心力，此过程增大了中间气体的旋流速度，增强了对尘粒的分离能力，而且还起到对分离出的尘粒向下裹携作用，另一部分中间气体经过缓流直板73向沉降反应室21四周均匀扩散，减弱了中间气体的入口速度，使其停留在沉降反应室21的时间更长，促进了超声沉降除尘过程。

参看图1和图3，中间气体经过缓流板7后会在超声振动探头29的作用下凝聚。具体地，在本实施例中，共设有6个超声振动探头29，其中2个超声振动探头29平行于罐体且位于罐体顶部的缓流板7左右两侧，另外，四个超声振动探头29设置于沉降反应室21腰部的侧壁上且呈90°间隔设置，如图3所示。

参看图1和图2，较优地，超声沉降装置还设有气压平衡阀23置于罐体顶部右侧，以调节沉降反应室21内的气压。超声沉降装置还设置3个不同高度气体出口28，分别由控制阀34、35、36控制，另外还有总的控制阀37，可根据等高度下气体除尘效果控制每个出口控制阀的开关。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种超声除尘设备，其特征在于，包括：

雾化除尘装置，用于对输入的外源气体进行喷雾除尘，得到中间气体；

超声沉降装置，所述超声沉降装置与所述雾化除尘装置管路连接，用于接收所述中间气体进行超声凝结沉降；

其中，所述雾化除尘装置包括雾化反应室，以及设于所述雾化反应室内的超声喷雾单元、分流板、中间隔板和若干折流板；

所述雾化反应室用于接收进行喷雾除尘；

所述中间隔板设于所述雾化反应室的前、后侧壁之间，将所述雾化反应室一分为二，分为左反应室和右反应室；

所述分流板与所述中间隔板的底部连接，所述分流板为弧形板，所述分流板所对应的弧形角度小于或等于90°，所述分流板与所述中间隔板相配合用于将所述雾化反应室内分为左、右两流道；

若干所述折流板平均分配于所述左反应室和所述右反应室内，所述折流板呈半弧状交叉设置于所述左反应室和所述右反应室内，所述折流板的内弧面朝上设置；所述超声喷雾单元分别设于所述左反应室和所述右反应室顶部，用于分别向相对应的反应室内喷雾；

其中，所述超声沉降装置包括沉降反应室，以及设于所述沉降反应室内的缓流板、若干超声振动探头；

所述沉降反应室用于接收所述中间气体进行超声凝结沉降；

所述缓流板设于所述沉降反应室的顶部，用于对输入的部分所述中间气体获得离心力增大旋流速度，对另一部分所述中间气体向所述沉降反应室四周均匀扩散；

若干所述超声振动探头分别设于所述沉降反应室的顶部以及腰部，用于产生超声波以对所述中间气体中的尘粒凝结沉降；

所述雾化除尘装置还包括供水系统，所述供水系统包括所述超声喷雾单元、清洗子系统和给水箱；

所述给水箱分别与所述超声喷雾单元和所述清洗子系统管路连接，用于存水并为所述超声喷雾单元和所述清洗子系统供水；

所述清洗子系统设于所述中间隔板上方，用于清洗所述分流板、所述中间隔板和若干所述折流板；

所述清洗子系统包括进水管、喷淋储水箱、喷淋喷头以及挡灰板；

所述进水管的两端分别与所述给水箱和所述喷淋储水箱连接，经所述进水管将水从所述给水箱送入所述喷淋储水箱内；

所述喷淋储水箱用于存储水，所述喷淋喷头设置于所述喷淋储水箱的上方，且沿所述喷淋储水箱的轴线呈45°等间距双列排布；

所述挡灰板为弧形板，所述挡灰板设于所述喷淋储水箱下方，所述挡灰板的圆心朝下且位于所述中间隔板上，用于阻挡尘粒防止堵塞所述喷淋喷头；

所述缓流板包括双螺旋流道、缓流支架和缓流直板；

所述缓流支架和所述缓流直板围成缓流空间，所述双螺旋流道设于所述缓流空间内，所述缓流支架为上、下连接所述沉降反应室顶部和所述缓流直板，所述缓流支架的上端与所述沉降反应室的顶部连接，所述缓流支架的下端与所述缓流直板连接；

用于对输入的部分所述中间气体经过所述双螺旋流道获得离心力增大旋流速度，对另一部分所述中间气体经过所述缓流直板向所述沉降反应室四周均匀扩散，减弱了所述中间气体的入口速度，延长其停留在所述沉降反应室的时间。

2.根据权利要求1所述的超声除尘设备，其特征在于，所述雾化除尘装置还包括若干给水控制阀，若干所述给水控制阀分别设置于所述给水箱与所述清洗子系统和所述超声喷雾单元连接的管路上。

3.根据权利要求1所述的超声除尘设备，其特征在于，所述雾化除尘装置还包括进气口，所述进气口用于接收待处理的外源气体，所述进气口与所述分流板的内弧面相对应设置。

4.根据权利要求1所述的超声除尘设备，其特征在于，所述雾化除尘装置还包括收集箱，所述收集箱设于所述雾化反应室的下方，用于对吸收水雾后的尘粒进行下落集中收集。

5.根据权利要求1所述的超声除尘设备，其特征在于，所述超声振动探头的数量为六个，两个所述超声振动探头设置于所述沉降反应室的顶部，且位于所述缓流板的两侧；四个所述超声振动探头设置于所述沉降反应室腰部的侧壁上且呈90°间隔设置。

6.根据权利要求1所述的超声除尘设备，其特征在于，所述超声沉降装置还包括若干个气体出口，若干所述气体出口分别设置于所述沉降反应室不同高度的侧壁上，用于排出滤尘后的气体。

7.根据权利要求1所述的超声除尘设备，其特征在于，所述超声沉降装置还包括灰斗，所述灰斗设于所述沉降反应室的底部，用于对凝结沉降的尘粒进行收集排出。