CN201618475U - 碳尘分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种碳尘分离装置，它包括过滤舱，设于过滤舱内的分离器，与分离器相配合的喷嘴，过滤舱内设有复数根分离器，每根分离器的出口端设有至少一个所述的喷嘴，且喷嘴为多角度多开口喷嘴。本实用新型具有的有益效果：1、多角度多喷口的喷头的设置，减少或避免分离器侧壁积灰；2、过滤舱上小下大和卸灰舱下小上大的结构，使热气流顺利上升充分过滤，过滤出来的灰尘在重力和进气口气流的推力共同作用下顺利向下运动，提高分离效率；3、过滤舱壁体上设有保温层，使焦油始终处于气化状态，避免粘结灰尘堵塞过滤器，而且还有利于余热回收；4、改变进气通道的方向，有利于对卸灰舱起到一定的吹灰作用，也有利于提高气体过滤、分离的效果。

Description

碳尘分离装置

【所属技术领域】

本实用新型涉及一种碳尘分离装置，尤其涉及一种与分离器配合的喷头为多角度多开口的喷头，以及卸灰舱侧壁倾斜向下且侧壁设有喷气吹灰装置的碳尘分离装置。

【背景技术】

密闭矿热炉在高温的环境中冶炼矿物质，产生的尾气为一氧化碳、粉尘的高温混合气体。该尾气具有一氧化碳含量高、粉尘含量大、温度高的特性。对于现有的一般用于过滤分离常温粉尘的过滤装置来说，存在以下不足：一、不能承受该尾气的高温；二、由于该尾气中含有一定的焦油成份，降低温度过滤时，容易使焦油将粉尘粘附在分离器上，堵塞虑管，而且焦油具有腐蚀性，粘附在分离器上产生腐蚀现象；三、现有的过滤装置通常为圆筒形，上下尺寸一致，容易积灰，分离效率低下。

另外，由于一氧化碳具有毒性、易燃易爆性，其对处理装置的密封性具有极高的要求。现有一般设备无法满足其密封性的要求，故极易出现安全事故。

因此，设计一种即密封又耐高温耐腐蚀的碳尘分离装置成为密闭矿热炉节能减排急需解决的技术难题。

【发明内容】

本实用新型的目的在于提供一种碳尘分离装置，过滤舱中设置的每根分离器上部都配合有多角度多开口的喷头，避免分离器上存在积灰死角；另外，过滤舱和卸灰舱的结构，顺应气流动力学的原理，使热气流顺利上升、过滤出来的灰尘在重力和进气口气流的推力共同作用下顺利向下运动，提高分离效率，获取高洁净气体（一氧化碳或其他气体），此外，过滤舱壁体上设有保温层，使焦油始终处于气化状态，避免粘结灰尘堵塞过滤器，而且还有利于余热回收，具有节能减排作用，解决现有技术存在的上述问题。

本实用新型的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：碳尘分离装置，包括过滤舱，设于过滤舱内的分离器，与分离器相配合的喷嘴，其特征在于所述过滤舱内设有复数根分离器，每根分离器的出口端设有至少一个所述的喷嘴，且所述喷嘴为多角度多开口喷嘴。多角度多开口喷嘴，通常情况下与脉冲喷氮装置相连接，克服单角喷嘴的冲气作用面积有限的缺点，克服积灰死角，起到全方位喷气吹灰的目的，保证分离器单元彻底脱灰的效果。分离器单元采用耐高温新型高科技材料，其为由粘结粒状无机物与纤维复合制成的低密度多空滤料。上述材料具有以下优点：具有能耐1600℃的高温和耐酸耐碱性，能在1000℃的高温下长期工作，具有耐酸耐碱性，能抵抗焦油的腐蚀性；能过滤大于1微米的粉尘，除尘率为99.99%；过滤速度为2cm/s~5cm/s，较其他常用材质具有更快的过滤速度；排放浓度低于1mg/m??。采用耐高温材料有利于在不降低温度的同时分离粉尘，最大限度的减少了热能的损失，为余热的回收利用提供有限的保障。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采用如下技术措施：所述的过滤舱底部设有卸灰舱，该卸灰舱的轴向纵截面尺寸上大下小，在卸灰舱的侧壁还设有喷气吹灰装置，所述的过滤舱轴向纵截面尺寸上小下大。喷气吹灰装置的设置，有利于防止在卸灰壁上堆积灰尘，提高卸灰效率。卸灰舱的轴向纵截面尺寸上大下小的设计有利于顺应重力的作用，使虑灰顺利的卸下，进入下一流程。过滤舱形状为上小下大的圆锥形，一方面有坡度的舱体能有效防止舱壁的积灰问题。另一方面，此形状的舱体更符合空气动力学，在外力（如引风机）的作用下更有利于含尘气体由下往上运动，从而加速碳尘分离器的工作效率。喷气吹灰装置，通常情况下通氮气，当空气检测仪检测到有气体渗入的时候，该喷气吹灰装置自动开启，使过滤舱和卸灰舱内增加氮气含量，减低空气浓度，避免爆炸极限的出现，提供安全性能。

所述的卸灰舱包括复数节卸灰舱节，相邻的上方卸灰舱节的底部通过连接部与下节卸灰舱节的上部相连接，相邻的上方卸灰舱节的底部横截面尺寸小于下节卸灰舱节的上部横截面尺寸，所述喷气吹灰装置设置在各个连接部上。卸灰舱一改传统的一个圆柱面或棱柱面或圆台面或棱台面的结构，采用复数节错层设置的卸灰舱节，并且在相邻卸灰舱节的结合处设有脉冲式喷气吹灰装置，有效防止卸灰舱壁积灰，尽可能避免积灰死角，提高分离出灰率。

所述卸灰舱节呈中空锥台结构，所述的复数节卸灰舱节呈共轴线纵向设置，所述的喷气吹灰装置的喷气口呈环状分布连接部上，相邻卸灰舱节之间还设有连接加强部。喷气口呈环状分布连接部上，其设置方式至少有两种，一种为开一个环形结构的喷气口与环形的连接部相配合；一种为在连接部上等距设置复数个喷头。喷气口呈环状分布有利于对卸灰舱的各个方向吹灰。

所述过滤舱的外壁设有保温层。由于分离气体中含有一定成份的焦油，因此保证焦油的气化成为影响碳尘分离效果的重要因素。焦油一般情况下能在260℃的时候气化，特殊情况下在450℃以上气化。因而保温层的采用一方面能保证舱体的高温，使焦油始终处于气化状态创造有利条件，从而解决了液体状焦油引发的灰尘粘结问题。另一方面，能有效减少热能的损失，为下一步的余热回收利用提高保障，从而提高能源的利用效率。

设置在所述过滤舱和卸灰舱结合部的进气口阀门，其上的进气通道倾斜向下与过滤舱内壁成夹角。传统进气通道一般设置在卸灰舱侧壁，与过滤舱内壁垂直或倾斜向上，对积灰在卸灰舱侧壁灰尘没有产生有效的吹灰作用。本申请改变进气通道的方向，由上向下进气，进气通道设置在过滤舱和卸灰舱结合部，通常情况由上往下成45°角设置。这样能保证进气时，气体先往下方卸灰舱方向进气，起到一定的吹灰作用，同时，气体先向下运动后，增加了空气向上运动的空间，减缓了气体上升的速度，大大增加了停留在过滤舱内的时间，更加有利于提高气体过滤、分离的效果。

所述过滤舱上设有密封式卸压阀，其与设置在过滤舱上的出气口阀门相配合。当碳尘分离器内部因空气的泄露而气体急剧膨胀压力骤升或者进气多、出气少压力逐渐增大的情况时，卸压阀在压力作用下即刻开启，从而有效减缓爆炸的冲击力，保障设备和人员的安全。只要气体检测仪检测的异样就启动自动系统关闭进气阀和出气阀，把该碳尘分离装置从整体系统中独立出来，从而使整个系统安全的正常工作。

所述过滤舱上设有气体检测仪，分别与过滤舱的进口和出口相配合。在气体的进入口和出口处装备气体检测仪。一方面能及时检测分析分离器内部的气体成分，为安全生产提供预警和防护。其次，出口的气体分析仪，能根据粉尘含量的变化为碳尘分离器是否正常工作提供重要的参考依据，从而及时发现问题，自动系统关闭进气阀和出气阀，使碳尘分离装置停止工作进行维修。

所述过滤舱的顶盖为片式可独立拆卸的组装结构。多快板装卸设计避免了检修时候需打开整个舱顶的情形，大大减轻了检修的复杂程度和工作强度，使维修更为经济便捷。

所述过滤舱分别与顶盖、与卸灰舱、与卸压阀、与气体检测仪之间的各个连接处，卸灰舱中各节卸灰舱节之间的连接处，连接部与喷气吹灰装置之间的连接处，以及顶盖分片分片之间的连接处，都分别设有高温密封垫料和高温密封胶。舱体上各种固定阀门和管道的接入口处，采用高温密封垫料+高温密封胶的技术，提高耐高温的密封性能，同时，还有利于克服法兰螺丝受热松动的问题。

所述高温密封垫料为高强石墨复合垫料，所述的高温密封胶为1000℃高温密封胶HS-176型。高温密封垫料具有优异的热稳定性，耐化学腐蚀，压缩和回弹性好，热应力松弛小，使用寿命长。高温密封胶具有粘结强度高、耐老化的特点。当然，高温密封胶还可以为与1000℃高温密封胶HS-176型性能类似的替代物。

本实用新型具有的有益效果：1、多角度多喷口的喷头的设置，从多角度对同一根分离器吹气，减少或避免在分离器侧壁积灰；2、过滤舱上小下大和卸灰舱下小上大的结构，顺应气流动力学的原理，使热气流顺利上升充分过滤，过滤出来的灰尘在重力和进气口气流的推力共同作用下顺利向下运动，提高分离效率，获取高洁净气体；3、过滤舱壁体上设有保温层，使焦油始终处于气化状态，避免粘结灰尘堵塞过滤器，而且还有利于余热回收，具有节能减排作用；4、该装置的各个结构之间具有可拆卸连接的连接处都采用耐高温、耐腐蚀、具有压缩和回弹性好、热应力松弛小、粘结强度高、耐老化的密封垫料和密封胶密封；5、改变进气通道的方向，有利于对卸灰舱起到一定的吹灰作用，也有利于提高气体过滤、分离的效果；6、气体分析仪和冲氮系统的运用，大大提高了安全性。

【附图说明】

图1是本实用新型的一种局部剖视结构示意图；

图2是本实用新型中多角度多开口喷头的结果示意图；

图3是本实用新型的一种俯视结构示意图；

图4是图1中A部的放大结构示意图。

【具体实施方式】

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：碳尘分离装置，如图1-图4所示，它包括过滤舱1，设于过滤舱1内的分离器2，与分离器2相配合的喷嘴3。过滤舱1内设有复数根分离器2，每根分离器2的出口端设有一个多角度多开口喷嘴3，该喷嘴3通常情况下与脉冲喷氮装置相连接。过滤舱1轴向纵截面尺寸上小下大。并且，过滤舱1的外壁设有保温层。

过滤舱1底部设有卸灰舱4，该卸灰舱4的轴向纵截面尺寸上大下小，在卸灰舱4的侧壁还设有喷气吹灰装置5。也具体来说，卸灰舱4包括复数节呈中空锥台结构的卸灰舱节，该复数节卸灰舱节呈共轴线纵向设置，相邻的上方卸灰舱节的底部通过连接部与下节卸灰舱节的上部相连接，相邻的上方卸灰舱节的底部横截面尺寸小于下节卸灰舱节的上部横截面尺寸，喷气吹灰装置设置在各个连接部6上。喷气吹灰装置上的喷气口7呈环状分布连接部6上。喷气口7为一个与连接部的环状相适应的环状条形喷气口，也或者为均匀分布在连接部上的喷气小孔。设置在各个连接部的喷气吹灰装置相互连通，与一个供气脉冲装置16相连接。相邻卸灰舱节之间还设有连接加强部15。卸灰舱的侧壁上还设有检修门14，用于检测维修卸灰舱。

设置在所述过滤舱和卸灰舱结合部的进气口阀门，其上的进气通道倾斜向下与过滤舱内壁成夹角。本申请改变进气通道的方向，由上向下进气。进气通道设置在过滤舱和卸灰舱结合部，通常情况由上往下成45°角设置。有利于对卸灰舱起到一定的吹灰作用，同时，增加了停留在过滤舱内的时间，有利于提高气体过滤、分离的效果。

过滤舱1上还设有密封式卸压阀11，其与设置在过滤舱1上的出气口阀门13相配合。当碳尘分离器内部因空气的泄露而气体急剧膨胀压力骤升或者进气多、出气少压力逐渐增大的情况时，卸压阀在压力作用下即刻开启，从而有效减缓爆炸的冲击力，保障设备和人员的安全。只要气体检测仪检测的异样就启动自动系统关闭进气阀和出气阀，把该碳尘分离装置从整体系统中独立出来，从而使整个系统安全的正常工作。

过滤舱1上还设有气体检测仪8，分别与过滤舱1的进口和出口相配合。气体检测仪8为一个检测仪，同时或分时检测进气口阀门12和出气口阀门13的气体状况；或者气体检测仪8为两个检测仪（如图1所示），分别检测进气口阀门12、出气口阀门13的气体状况。

过滤舱1的顶盖9为片式可独立拆卸的顶盖分片10组装结构。

其中，过滤舱1与顶盖9、与卸灰舱4、与卸压阀11、与气体检测仪8之间的各个连接处，卸灰舱4中各节卸灰舱节之间的连接处，连接部6与喷气吹灰装置之间的连接处，以及顶盖分片10分片之间的连接处，都分别设有高温密封垫料和高温密封胶。高温密封垫料为高强石墨复合垫料，高温密封胶为1000℃高温密封胶HS-176型。

Claims (10)

1.碳尘分离装置，包括过滤舱（1），设于过滤舱（1）内的分离器（2），与分离器（2）相配合的喷嘴（3），其特征在于所述过滤舱（1）内设有复数根分离器（2），每根分离器（2）的出口端设于至少一个所述的喷嘴（3），且所述喷嘴（3）为多角度多开口喷嘴。

2.根据权利要求1所述的碳尘分离装置，其特征在于所述的过滤舱（1）底部设有卸灰舱（4），该卸灰舱（4）的轴向纵截面尺寸上大下小，在卸灰舱（4）的侧壁还设有喷气吹灰装置（5），所述的过滤舱（1）轴向纵截面尺寸上小下大。

3.根据权利要求2所述的碳尘分离装置，其特征在于所述的卸灰舱（4）包括复数节卸灰舱节，相邻的上方卸灰舱节的底部通过连接部与下节卸灰舱节的上部相连接，相邻的上方卸灰舱节的底部横截面尺寸小于下节卸灰舱节的上部横截面尺寸，所述喷气吹灰装置设置在各个连接部（6）上。

4.根据权利要求3所述的碳尘分离装置，其特征在于所述卸灰舱节呈中空锥台结构，所述的复数节卸灰舱节呈共轴线纵向设置，所述的喷气吹灰装置的喷气口（7）呈环状分布连接部（6）上，相邻卸灰舱节之间还设有连接加强部（15）。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的碳尘分离装置，其特征在于所述过滤舱（1）的外壁设有保温层。

6.根据权利要求5所述的碳尘分离装置，其特征在于设置在所述过滤舱（1）和卸灰舱（4）结合部的进气口阀门（12），其上的进气通道倾斜向下与过滤舱内壁成夹角。

7.根据权利要求6所述的碳尘分离装置，其特征在于所述过滤舱（1）上设有密封式卸压阀（11），其与设置在过滤舱（1）上的出气口阀门（13）相配合；所述过滤舱（1）上设有气体检测仪（8），分别与过滤舱（1）的进口和出口相配合。

8.根据权利要求7所述的碳尘分离装置，其特征在于所述过滤舱（1）的顶盖（9）为片式可独立拆卸的顶盖分片（10）组装结构。

9.根据权利要求8所述的碳尘分离装置，其特征在于所述过滤舱（1）分别与顶盖（9）、与卸灰舱（4）、与卸压阀（11）、与气体检测仪（8）之间的各个连接处，卸灰舱（4）中各节卸灰舱节之间的连接处，连接部（6）与喷气吹灰装置之间的连接处，以及顶盖分片（10）分片之间的连接处，都分别设有高温密封垫料和高温密封胶。

10.根据权利要求8所述的碳尘分离装置，其特征在于所述高温密封垫料为高强石墨复合垫料，所述的高温密封胶为1000℃高温密封胶HS-176型。

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