CN115055475A - 一种变工况下除尘管路防积尘装置及方法 - Google Patents

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刘国华
桑杭武
谢建
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本申请公开一种变工况下除尘管路防积尘装置及方法，涉及气体除尘管网技术领域，包括若干个除尘支管路，所述除尘支管路包括若干并联设置用于吸尘的支管，所述支管进口端设有除尘罩，所述支管上设有流量计和流量调节阀；主除尘管道，若干所述除尘支管路并联设置于主除尘管道，所述主除尘管道由若干不同管径的管道构成；收尘排放机构，与主除尘管道连接用于排放灰尘；调控机构，包括用于改变主除尘管道横截面积的流量控制组件。本申请能够根据管道内流量的变化，调整管道的截面积，确保管道内流速大于设计最低流速，在实现风机节能的同时，确保管道内粉尘不发生聚集。

Description

一种变工况下除尘管路防积尘装置及方法
技术领域
本申请涉及气体除尘管网技术领域，尤其是涉及一种变工况下除尘管路防积尘装置及方法。
背景技术
采矿、冶炼、锻造、热处理、喷漆、发电等工艺做成，空气中会产生大量的粉尘，长期在这种环境下，会引发各种职业病。目前应用广泛、效果较好的一种方法是在尘源处或其近旁设置除尘罩，利用风机将烟气连同粉尘吸入罩内，经风管送至除尘器进行净化，达到排放标准后再经风管排入大气。对于除尘点较为分散的场合，需布置多台除尘罩进行集中粉尘处理，除尘主管道根据各个除尘点需求风量最大值进行设计，由于各个除尘点需求在使用过程中变化较大，主除尘管道流量变化也较大，特别是流量较低时，主除尘管道流速低于设计最小值时，粉尘易沉降在管道内，造成管网堵塞，若风机不考虑流量变化，始终以大流量运转，则会造成能量损失。
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变工况下除尘管路防积尘装置及方法，可以根据管道内流量的变化，调整管道的截面积，确保管道内流速大于设计最低流速，在实现风机节能的同时，确保管道内粉尘不发生聚集。
本申请提供的一种变工况下除尘管路防积尘装置及方法，采用以下技术方案：
第一方面，一种变工况下除尘管路防积尘装置，包括若干个除尘支管路，所述除尘支管路包括若干并联设置用于吸尘的支管，所述支管进口端设有除尘罩，所述支管上设有流量计和流量调节阀；主除尘管道，若干所述除尘支管路并联设置于主除尘管道，所述主除尘管道由若干不同管径的管道构成；收尘排放机构，与主除尘管道连接用于排放灰尘；调控机构，包括用于改变主除尘管道横截面积的流量控制组件。
可选的，所述流量控制组件包括若干能够充放气的空气包，若干所述空气包设置于主除尘管道的内壁上。
可选的，所述调控机构还包括与空气包连接的充放气组件，每个所述空气包与充放气组件连接的管道上均设有电动控制阀。
可选的，所述主除尘管道的内壁上设有若干固定端，所述空气包固设于固定端上。
可选的，所述主除尘管道位于相同管径的管道入口处设有支撑网格板，所述空气包设置于支撑网格板的两侧。
可选的，靠近进风侧的空气包沿管道轴向方向的长度短于支撑网格板另一侧的空气包长度。
可选的，所述主除尘管道的管路管径沿气流方向呈阶梯状增加。
可选的，所述充放气组件包括真空泵和压缩空气罐，所述空气包的充气管道与真空泵和压缩空气罐连通。
可选的，所述收尘排放机构包括布袋除尘器、风机和排放管。
第二方面，一种变工况下除尘管路防积尘方法，采用以下步骤：
S1、启动收尘排放机构，通过风机和布袋除尘器使除尘罩对空气中的灰尘进行吸收；
S2、流量调节阀通过流量计对除尘罩的吸尘速度进行调节；
S3、根据管道内的流量，开启压缩空气罐或者真空泵，开启需要充气或者放气的空气包上的电动控制阀，对部分空气包进行充气或者放气，增大或者减小管道的横截面积，直至管道内流速满足设定值要求；
S4、关闭电动控制阀和压缩空气罐或者真空泵。
综上所述，本申请包含以下至少一种有益效果：根据管道内气体流量的变化，向管道内的空气包内充气或放气，改变管道的流量，确保管道内流速大于设计最低流速，在实现风机节能的同时，确保管道内粉尘不发生聚集。
附图说明
图1是本申请实施例的结构示意图。
图2是空气包充气状态的结构示意图。
图3是空气包放气状态的结构示意图。
图4是图2中A部分的放大图。
附图标记说明：
1、除尘支管路；11、支管；12、除尘罩；13、流量计；14、流量调节阀；2、主除尘管道；21、固定端；22、支撑网格板；3、收尘排放机构；31、布袋除尘器；32、风机；33、排放管；4、流量控制组件；41、空气包；42、电动控制阀；5、充放气组件；51、真空泵；52、压缩空气罐；53、电动阀。
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。
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例提供一种变工况下除尘管路防积尘装置及方法。参照图1，一种变工况下除尘管路防积尘装置包括除尘支管路1、主除尘管道2、收尘排放机构3和调控机构，其中本实施例中除尘支管路1设置有两组，并且并联设置于主除尘管道2上，除尘支管路1由多跟支管11并列连接构成，本实施例中支管11设置有四根，每根支管11的进风口端均安装有与大气连通的除尘罩12，在支管11的中间位置安装有流量计13，支管11的顶端安装有流量调节阀14。
主除尘管道2由多跟管径大小不同的管道组成，主除尘管道2的管径沿气流方向呈阶梯状增加，收尘排放机构3连接在主除尘管道2的出口端，收尘排放机构3包括依次连接的布袋除尘器31、风机32和排放管33，布袋除尘器31与主除尘管道2连接。
参照图1、图2和图4，其中，调控机构包括流量控制组件4和充放气组件5，流量控制组件4由多个空气包41组成，空气包41可通过充放气组件5进行充气和放气，空气包41固定在主除尘管道2上方以及两侧的内管壁上，主除尘管道2位于管壁上设置有多个固定端21，空气包41与固定端21之间卡接。每个空气包41均连接有一根用于充放气的管路，在充放气的管路的另一端连接有充放气组件5，充放气组件5包括真空泵51和压缩空气罐52，在每个空气包41的充放气的管路上均安装有一个电动控制阀42，在真空泵51和压缩空气罐52的出口端均安装有电动阀53，通过两个电动阀53来控制真空泵51和压缩空气罐52的启闭。
参照图1、图2和图3，主除尘管道2的直径由所汇集的除尘罩12最大烟气量v决定，通过查询规范，为防止粉尘沉降及能耗损失，主除尘管道2烟气流速一般为15m/s～25m/s，粉尘特性不同，烟气流速略有差异，管径设计按流速25m/s考虑，直径尺寸按
Figure BDA0003751034860000041
来进行设计，随着主管道上连接除尘罩12数量的增加，主除尘管道2直径也呈阶梯状增大。由于连接的除尘罩12多，生产工艺对风量需求在时间上存在差异，造成某一时间段主除尘管道2上的风量偏低，按照计算，主除尘管道2流速
Figure BDA0003751034860000042
甚至会低于15m/s，造成粉尘颗粒沉积在管道内。为解决该问题，根据除尘支管路1上的流量计13，针对性计算不同直径管段内的流速，若流速低于最小限制值时(一般为15m/s)，打开对应管道其中一个空气包41上对应的电动控制阀42，压缩空气罐52的电动阀53，通过管路向空气包41内加压，待管路上压力达到预定值时关闭电动控制阀42，管道内对应区域内空气包41完全展开，此时通过计算管道内横截面积，管道横截面积减空气包占据的面积，再通过流经该管段的流量计算管段内流速，若流速仍低于限定流速，继续打开空气包41，直至管道内流速满足设定值的要求。
若管段内流量需求增大，管道内流速超过设计流速25m/s，此时关闭压缩空气罐52电动阀53，同时开启真空泵51上的电动阀53以及管路上其中一空气包41，将空气包41抽真空，增大管道横截面积，若流速未满足要求，继续抽取空气包41，直至管道内流速满足设定值要求。空气包41加压完成或抽真空完成后，电动控制阀42及压缩空气罐52、真空泵51上对应的电动阀53关闭。
参照图2和图4，为确保空气包41在充气状态，入口横截面承压，固定端21受力过大的问题，相同直径管段内部设置有支撑网格板22，空气包41固定安装在支撑网格板22的两侧，空气包41充气后，体积膨胀，空气包41将支撑网格板22填充，能够减小固定端21受到的挤压力，能够减小空气包41脱落的可能。
同时，为了减小空气包41受到气流的冲击掉落的可能，靠近进风方向的空气包41沿管路轴向方向的长度短于支撑网格板22另一侧的空气包41的长度，能够减小空气包41受到的气压，减小空气包41脱落的可能。
一种变工况下除尘管路防积尘方法，包括以下步骤：启动收尘排放机构3，通过风机32和布袋除尘器31使除尘罩12对空气中的灰尘进行吸收，流量调节阀14通过流量计13对除尘罩12的吸尘速度进行调节，根据管道内的流量，开启压缩空气罐52或者真空泵51出口端的电动阀53，开启需要充气或者放气的空气包41上的电动控制阀42，对部分空气包41进行充气或者放气，增大或者减小管道的横截面积，直至管道内流速满足设定值要求，关闭电动控制阀42和电动阀53。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种变工况下除尘管路防积尘装置，其特征在于，包括：
若干个除尘支管路(1)，所述除尘支管路(1)包括若干并联设置用于吸尘的支管(11)，所述支管(11)进口端设有除尘罩(12)，所述支管(11)上设有流量计(13)和流量调节阀(14)；
主除尘管道(2)，若干所述除尘支管路(1)并联设置于主除尘管道(2)，所述主除尘管道(2)由若干不同管径的管道构成；
收尘排放机构(3)，与主除尘管道(2)连接用于排放灰尘；
调控机构，包括用于改变主除尘管道(2)横截面积的流量控制组件(4)。
2.根据权利要求1所述的一种变工况下除尘管路防积尘装置，其特征在于：所述流量控制组件(4)包括若干能够充放气的空气包(41)，若干所述空气包(41)设置于主除尘管道(2)的内壁上。
3.根据权利要求2所述的一种变工况下除尘管路防积尘装置，其特征在于：所述调控机构还包括与空气包(41)连接的充放气组件(5)，每个所述空气包(41)与充放气组件(5)连接的管道上均设有电动控制阀(5)。
4.根据权利要求3所述的一种变工况下除尘管路防积尘装置，其特征在于：所述主除尘管道(2)的内壁上设有若干固定端(21)，所述空气包(41)固设于固定端(21)上。
5.根据权利要求4所述的一种变工况下除尘管路防积尘装置，其特征在于：所述主除尘管道(2)位于相同管径的管道入口处设有支撑网格板(22)，所述空气包(41)设置于支撑网格板(22)的两侧。
6.根据权利要求5所述的一种变工况下除尘管路防积尘装置，其特征在于：靠近进风侧的空气包(41)沿管道轴向方向的长度短于支撑网格板(22)另一侧的空气包(41)长度。
7.根据权利要求1所述的一种变工况下除尘管路防积尘装置，其特征在于：所述主除尘管道(2)的管路管径沿气流方向呈阶梯状增加。
8.根据权利要求3所述的一种变工况下除尘管路防积尘装置，其特征在于：所述充放气组件(5)包括真空泵(51)和压缩空气罐(52)，所述空气包(41)的充气管道与真空泵(51)和压缩空气罐(52)连通。
9.根据权利要求1所述的一种变工况下除尘管路防积尘装置，其特征在于：所述收尘排放机构(3)包括布袋除尘器(31)、风机(32)和排放管(33)。
10.一种变工况下除尘管路防积尘方法，其特征在于，采用上述权利要求1-9任一所述的一种变工况下除尘管路防积尘装置，包括以下步骤：
S1、启动收尘排放机构(3)，通过风机(32)和布袋除尘器(31)使除尘罩(12)对空气中的灰尘进行吸收；
S2、流量调节阀(14)通过流量计(13)对除尘罩(12)的吸尘速度进行调节；
S3、根据管道内的流量，开启压缩空气罐(52)或者真空泵(51)，开启需要充气或者放气的空气包(41)上的电动控制阀(42)，对部分空气包(41)进行充气或者放气，增大或者减小管道的横截面积，直至管道内流速满足设定值要求；
S4、关闭电动控制阀(42)和压缩空气罐(52)或者真空泵(51)。
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