CN117339760A - 一种等离子除尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了尾气处理技术领域的一种等离子除尘器，包括壳体，所述壳体的两侧分别设有进气管、排气管，壳体的底部设有灰斗，壳体内设有若干组沿水平方向排布且对应的电离发生部以及集尘部；所述电离发生部包括分别设置在集尘部两侧的两个组件，两组件之间从上到下依次设有若干组电离丝；本申请中利用电离发生部与集尘部之间产生的等离子场，使集尘部对尾气中的颗粒物进行捕获，达到尾气除尘的效果，所述集尘部可自行转动，由底部尘刷自动清灰，维持等离子场高效运行。采用此等离子除尘技术装备更新现有除尘设备，在保证生产稳定的条件下大幅缩减除尘装置运行能耗、维护成本，降低停机人工清灰的频率同时满足了工业生产中废气进一步减排的需求。
Description
技术领域
本发明涉及尾气处理技术领域，具体为一种等离子除尘器。
背景技术
在工业生产的过程中，会产生大量含有粉尘颗粒物的尾气，如，在制盐、制碱等化工生产过程中均会产生含有大量粉尘颗粒物的尾气；为保证尾气排放达标，需要对尾气进行处理净化；目前一般会使用布袋除尘器或静电除尘器进行粉尘的捕集回收。因两类除尘设备因其技术原理致使除尘运行能耗较高，使用过程中也会出现维护量大，使用年限越长除尘效果越差的情况；
传统除尘器由于技术老旧，故设备能耗一直居高不下。其中布袋除尘器因其结构原理，导致设备内腔风阻极大，以一台处理量为10万方的布袋除尘设备为例：需额外使用132kw的高功率引风机才可满足设计风量；清灰方式为脉冲清灰，年耗气量高达550万方；而静电除尘器虽采用极板设计，风阻较低，但其自身性能限值，设备体积偏大，工作电压高，放电极间距大，静电产生效率低，且一旦降压运行，基本无法满足除尘需求，且清灰难度大，出设备后的烟气含尘量居高不下，对后端洗涤塔循环水的消耗大幅增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种等离子除尘器，以解决上述背景技术中提出的传统除尘器由于技术老旧，设备能耗高、人工清灰频繁、易损件多、维护量大的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种等离子除尘器，包括壳体，所述壳体的两侧分别设有进气管、排气管，所述壳体的底部设有灰斗，所述壳体内设有若干组沿水平方向依次排布且一一对应的电离发生部以及集尘部；
若干组所述电离发生部与若干组集尘部的排布方向垂直于尾气流动方向；
所述电离发生部包括分别设置在集尘部两侧的两个安装件，两组所述安装件之间从上到下依次设有若干组电离丝；尾气通过进气管进入到壳体内部，由电离发生部的电离丝通电工作，使尾气中带有的颗粒物被集尘部捕获后，尾气从排气管处排出。
作为优选，所述集尘部包括分别安装在壳体内腔上下两侧的两个安装架，两个所述安装架上均设有转轴，两组所述转轴之间设有集尘网，所述安装架上设有驱动机构，以驱使转轴转动，来带着集尘网传动；
其中，下侧所述安装架上设有两个分别处于集尘网内外侧的尘刷。
作为优选，所述电离丝采用若干组不同丝径的稀土合金丝螺旋编织而成。
作为优选，所述进气管内设有与进气管同轴线的安装环，所述安装环面向壳体的一侧铰接有用于将进气管隔断的挡板以及与挡板连接的弹性件，所述进气管上开设有处于挡板内侧的进气口，所述进气口上连通设有供气设备，所述安装环上设有用于与挡板贴合且用于控制供气设备工作的触碰开关。
作为优选，所述排气管内设有用于检测排气管内部气流的气流检测设备，所述排气管上设有用于接收气流检测设备信息并根据信息控制供气设备工作的控制器。
作为优选，所述挡板有两个，两个所述挡板对称铰接在安装环上。
作为优选，所述挡板包括铰接在安装环上的安装板，两组所述安装板相互靠近的一侧均铰接有活动板；
其中，所述安装板面向活动板的一侧开设有开槽，所述活动板面向安装板的一侧开设有限位槽，所述开槽内滑动设有用于插在限位槽内的限位块以及用于拉着限位块向开槽内移动的复位弹簧，所述安装板面向安装环的一侧开设有开口，所述开口内滑动插有与安装环贴合且用于对限位块限位的推块以及与推块连接的弹性元件，所述推块与限位块的接触区域为弧形面。
作为优选，所述安装板上设有用于限制活动板转动角度的限位件。
作为优选，所述安装环上设有用于吸附活动板的磁块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请中利用电离发生部与集尘部之间产生的等离子场，使集尘部对尾气中的颗粒物进行捕获，达到对尾气除尘的效果，通过采用等离子除尘技术装备用于代替布袋除尘器或静电除尘器，避免使用布袋除尘器而需要定期更换滤袋，并且若干个集尘部与烟气方向垂直，在不损失有效滤尘面积的条件下，最大化减少设备风阻，压力损失可忽略不计，不仅在保证生产稳定的条件下大幅缩减除尘运行维护成本。自动清灰系统，解决了频繁停机人工清灰的问题，也同时满足了工业系统的废气进一步减排的需求。
附图说明
图1为本发明等离子除尘器结构示意图；
图2为本发明壳体剖视结构示意图；
图3为本发明A处结构放大示意图；
图4为本发明集尘部结构示意图；
图5为本发明B处结构放大示意图；
图6为本发明进气管剖视结构示意图；
图7为本发明排气管剖视结构示意图；
图8为本发明挡板结构示意图；
图9为本发明C处结构放大示意图；
图10为本发明D处结构放大示意图。
图中：1、壳体；2、进气管；3、排气管；4、灰斗；5、电离发生部；51、安装件；52、电离丝；6、集尘部；61、安装架；611、尘刷；62、转轴；63、集尘网；64、驱动机构；7、安装环；8、挡板；81、安装板；811、开槽；812、推块；813、限位块；814、复位弹簧；82、活动板；821、限位槽；83、限位件；9、进气口；10、气流检测设备；11、磁块；12、触碰开关。
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。
实施例1
请参阅图1和图2，一种等离子除尘器，包括壳体1，壳体1的左侧连通安装有进气管2，壳体1的右侧连通安装有排气管3，壳体1的底部连通设有灰斗4。
需要说明的是，壳体1的底部开设有出料口，并且出料口呈漏斗状，方便灰尘通过出料口进入到灰斗4中；并且灰斗4与壳体1可拆卸连接，使灰斗4可以拆下来。
请参阅图2、图3和图4，壳体1内设有若干组电离发生部5与若干组集尘部6，若干组电离发生部5与若干组集尘部6一一对应(集尘部6与电离发生部5一前一后设置)，并且两者都沿水平方向依次排布(按照附图所示方向，从前到后依次排布)，且两者的排布方向垂直于尾气流动方向。
请参阅图2和图3，电离发生部5包括两个安装件51(安装件51是由两个绝缘件以及安装在两个绝缘件之间的张力杆组成的)，两个安装件51分别处于集尘部6的左右两侧，两个安装件51之间从上到下依次设有若干组电离丝52(电离丝52安装在张力杆上)，若干组电离丝52所组成的平面与集尘部6平行。
工作原理：尾气通过进气管2进入到壳体1内部后，电离发生部5的电离丝52通电工作，并且集尘部6接地，使电离发生部5与集尘部6之间产生的等离子场；尾气在经过电离发生部5与集尘部6时，尾气中的颗粒物被集尘部6捕获，接着尾气从排气管3处排出。
需要说明的是，等离子除尘器的技术原理是将负极周边空气电离成等离子态，持续形成富含大量负离子的自由基团均匀覆盖烟气通道；经过该通道的颗粒物(粒径≥0.01μm)，将作为凝结核被自由基团包裹、聚集并移动至正极，在正极上束缚累积至一定浓度后。
在本实施例中，作为进一步优化的方案，请参阅图4和图5，集尘部6包括分别安装在壳体1内腔上下两侧的两个安装架61，两个安装架61上均设有转轴62，两组转轴62之间设有集尘网63，集尘网63的首尾两端连接，集尘网63套在两个转轴62上，并且安装架61上设有驱动机构64(如电机)，电机的输出轴与转轴62连接；下侧安装架61上设有两个尘刷611，两个尘刷611分别与集尘网63的内侧壁、外侧壁贴合；当集尘部6的集尘网63上累积一定的灰尘后，驱动机构64工作，使转轴62转动，带着集尘网63传动，使尘刷611从集尘网63的内侧和外侧对其进行清理。
需要说明的是，集尘网63为编织网格栅式结构，若干个集尘部6与烟气方向垂直，在不损失有效滤尘面积的条件下，最大化减少设备风阻，压力损失可忽略不计；并且集尘部6采用转动自清洁设计，结构下部的尘刷611在集尘网63均速转动过程中持续清除其表面粉尘，不产生二次扬尘；壳体1内部安装有声波以及脉冲除尘器，用于对壳体1内部的部件进行清灰处理；与布袋除尘器相比，集尘系统采用自清洁设计可节省全部布袋脉冲反吹的用气量，仅需少量压缩空气定期清理灰斗4、内腔和绝缘件；并且不需要像布袋除尘器一样定期跟换滤袋，零耗材，降低成本。
在本实施例中，作为进一步优化的方案，请参阅图3，电离丝52采用若干组不同丝径的稀土合金丝螺旋编织而成；其中，电离丝52是由两根主导丝相互缠绕而成(主导丝的线径为0.4mm)，主导丝的外壁缠绕有若干个电离丝主体(电离丝主体的线径为0.15mm，并且相邻电离丝主体之间的间距为0.5㎜)，电离丝52的外径小于1.5mm；此结构的发生级相较于传统静电除尘器阴极线，具备电离间距小(≤0.5mm)、自由基团密度高、稀土合金逸出功小、轻便无阻力等特点。
需要说明的是，设备配套的发生器电源为高压脉冲等离子体电源组，脉冲频率80kHz，脉冲宽度0～10μs，SPK安全响应速度为毫秒级；经过特殊调教适配，比工频高压电源节电50％，比普通高频电源节电20％；电源设计注重突破电晕封闭，可有效防止集尘网高比电阻粉尘累积后产生的局部反向放电现象；电源与超高密度发生级组合使用，可实现50mm级以下正负极场距稳定运行；设备通过发生器电源控制进行区块化运行，单个区块体统中的任何故障无法干扰其他区块正常运行，不会出现小故障导致除尘能力完全丧失，关停设备甚至影响生产的局面。
实施例2
作为实施例1进一步优化的方案，请参阅图6，进气管2内设有安装环7，安装环7的轴线与进气管2的轴线相同；安装环7面向壳体1的一侧铰接有挡板8，挡板8将进气管2隔断，安装环7与挡板8之间安装有弹性件(如弹簧)；进气管2上开设有进气口9，进气口9处于挡板8的内侧(内侧是指挡板8靠近壳体1的一侧)，进气口9上连通设有供气设备(如气泵)，安装环7上设有触碰开关12，触碰开关12与挡板8贴合，触碰开关12通过导线与供气设备的电源连接。
工作原理：在尾气进入到进气管2的内部时，尾气对挡板8施加压力，使其向壳体1处转动，将进气管2隔断的区域贯通，使尾气通过进气管2进入到壳体1内部；当废气停止通入时，挡板8受到气体推力消失，在弹性件的作用下，挡板8反向转动复位，将进气管2重新截断，使壳体1内部的尾气不会倒流到进气管2内部；挡板8复位会与安装环7接触，并对触碰开关12进行按压，使供气设备通电工作，向进气管2内部导入空气，对壳体1内部的尾气施压，使尾气流动经处理后排出，确保等离子处理器中不会残留尾气未处理，避免因尾气停止输送而导致壳体1内部残留有尾气未处理。
在本实施例中，作为进一步优化的方案，请参阅图7，排气管3内设有气流检测设备10(气体流量传感器，型号可以是FS5001L)，排气管3上设有控制器(型号可以是CHR320A)；气流检测设备10用于检测排气管3内部是否有气体流动，并将信息传递到控制器上，当未检测到气体流动时，控制器控制供气设备断电(此时挡板8按压触碰开关12，供气设备也无法工作；保证供气设备不会误触发，因等离子除尘器在不工作时，进气管2内部没有尾气通过，此时挡板8是按压触碰开关12的，因此通过控制器控制供气设备，使其精确工作)；当检测到气体流动时，控制器控制电源接通，此时挡板8再按压触碰开关12时，供气设备会工作；并且控制器会控制供气设备的工作时间，使供气设备在工作一段时间后(定时)会停止工作，确保壳体1内部残留的尾气处理完后，供气设备会停止工作。
在本实施例中，作为进一步优化的方案，请参阅图6，挡板8有两个，两个挡板8对称铰接在安装环7上；
其中，请参阅图8和图10，挡板8包括铰接在安装环7上的安装板81，弹性件与安装板81连接，两组安装板81相互靠近的一侧均铰接有活动板82(活动板82受到气体推动时向壳体1处转动)；安装板81面向活动板82的一侧开设有开槽811，活动板82面向安装板81的一侧开设有限位槽821，开槽811内滑动设有限位块813，限位块813与开槽811之间安装有复位弹簧814；安装板81面向安装环7的一侧开设有开口，开口内滑动插有推块812，推块812与开口之间安装有弹性元件(如弹簧)，推块812的一端与安装环7靠近壳体1的一侧壁贴合，推块812的另一端延伸至开槽811内部并与限位块813的侧壁贴合，推块812与限位块813的接触区域为弧形面。
需要说明的是，在尾气推着挡板8向壳体1处转动靠拢时(安装板81与活动板82都会转动)，推块812与安装环7不接触，在弹性元件的作用下，推块812向安装环7处移动靠拢，使推块812与限位块813不接触，并使推块812对限位块813施加的推力消失；在复位弹簧814的作用下，限位块813向开槽811内部移动从限位槽821中移出，使活动板82受到的限制消失，使活动板82可以在安装板81上转动，因安装板81与活动板82之间未安装弹簧等复位件，因此活动板82更加方便转动，从而使截断的进气管2可以快速贯通并恢复至最大流通量，提高尾气处理的效率；当尾气停止进入进气管2，挡板8在弹性件的作用下复位时，推块812会安装环7接触，使推块812的弧形面与限位块813接触，将限位块813推入到限位槽821内，对活动板82进行固定，使其在安装板81上不能转动。
在本实施例中，作为进一步优化的方案，请参阅图8和图9，安装板81面向壳体1的一侧设有限位件83，利用限位件83阻挡活动板82，用于限制活动板82的转动角度，使其在安装板81上的转动幅度不会过大；安装环7上设有磁块11，活动板82能够被磁性吸附(活动板82是由能被磁吸吸附的金属制成，如铁)，将活动板82吸附固定，保证挡板8能够将进气管2隔断。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种等离子除尘器，包括壳体(1)，所述壳体(1)的两侧分别设有进气管(2)、排气管(3)，所述壳体(1)的底部设有灰斗(4)，其特征在于：所述壳体(1)内设有若干组沿水平方向依次排布且一一对应的电离发生部(5)以及集尘部(6)；
若干组所述电离发生部(5)与若干组集尘部(6)的排布方向垂直于尾气流动方向；
所述电离发生部(5)包括分别设置在集尘部(6)两侧的两个安装件(51)，两组所述安装件(51)之间从上到下依次设有若干组电离丝(52)；尾气通过进气管(2)进入到壳体(1)内部，由电离发生部(5)的电离丝(52)通电工作，使尾气中带有的颗粒物被集尘部(6)捕获后，尾气从排气管(3)处排出。
2.根据权利要求1所述的一种等离子除尘器，其特征在于：所述集尘部(6)包括分别安装在壳体(1)内腔上下两侧的两个安装架(61)，两个所述安装架(61)上均设有转轴(62)，两组所述转轴(62)之间设有集尘网(63)，所述安装架(61)上设有驱动机构(64)，以驱使转轴(62)转动，来带着集尘网(63)传动；
其中，下侧所述安装架(61)上设有两个分别处于集尘网(63)内外侧的尘刷(611)。
3.根据权利要求1所述的一种等离子除尘器，其特征在于：所述电离丝(52)采用若干组不同丝径的稀土合金丝螺旋编织而成。
4.根据权利要求1所述的一种等离子除尘器，其特征在于：所述进气管(2)内设有与进气管(2)同轴线的安装环(7)，所述安装环(7)面向壳体(1)的一侧铰接有用于将进气管(2)隔断的挡板(8)以及与挡板(8)连接的弹性件，所述进气管(2)上开设有处于挡板(8)内侧的进气口(9)，所述进气口(9)上连通设有供气设备，所述安装环(7)上设有用于与挡板(8)贴合且用于控制供气设备工作的触碰开关(12)。
5.根据权利要求4所述的一种等离子除尘器，其特征在于：所述排气管(3)内设有用于检测排气管(3)内部气流的气流检测设备(10)，所述排气管(3)上设有用于接收气流检测设备(10)信息并根据信息控制供气设备工作的控制器。
6.根据权利要求4所述的一种等离子除尘器，其特征在于：所述挡板(8)有两个，两个所述挡板(8)对称铰接在安装环(7)上。
7.根据权利要求6所述的一种等离子除尘器，其特征在于：所述挡板(8)包括铰接在安装环(7)上的安装板(81)，两组所述安装板(81)相互靠近的一侧均铰接有活动板(82)；
其中，所述安装板(81)面向活动板(82)的一侧开设有开槽(811)，所述活动板(82)面向安装板(81)的一侧开设有限位槽(821)，所述开槽(811)内滑动设有用于插在限位槽(821)内的限位块(813)以及用于拉着限位块(813)向开槽(811)内移动的复位弹簧(814)，所述安装板(81)面向安装环(7)的一侧开设有开口，所述开口内滑动插有与安装环(7)贴合且用于对限位块(813)限位的推块(812)以及与推块(812)连接的弹性元件，所述推块(812)与限位块(813)的接触区域为弧形面。
8.根据权利要求7所述的一种等离子除尘器，其特征在于：所述安装板(81)上设有用于限制活动板(82)转动角度的限位件(83)。
9.根据权利要求7所述的一种等离子除尘器，其特征在于：所述安装环(7)上设有用于吸附活动板(82)的磁块(11)。
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2023
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