CN201760207U - 冲天炉旋流喷淋除尘净化系统 - Google Patents

Abstract

冲天炉旋流喷淋除尘净化系统，属于铸造冲天炉烟气除尘设备技术领域。其特征在于：包括旋流除尘器(3)和喷淋除尘器(4)两级除尘装置，喷淋除尘器(4)包括扩张室(8)和多个喷淋塔(9)，多个喷淋塔(9)安装在扩张室(8)顶部，通过进水管(10)与水泵(6)连接，扩张室(8)下方设有出水管(11)通向冲天炉(2)一侧下方的沉淀池(7)。本实用新型具有除尘效率高，可以去除SO₂等有害气体；结构简单，占地面积少；烟气不用冷却，维修工作量小，耗水量少；投资少，耗能少，运行费用低等特点。经检测，经净化系统除尘后烟尘浓度：≤150mg/m³；烟尘格林曼黑度：1；二氧化硫≤850mg/m³。

Description

冲天炉旋流喷淋除尘净化系统

技术领域

冲天炉旋流喷淋除尘净化系统，属于铸造冲天炉烟气除尘设备技术领域，具体涉及一种的冲天炉旋流喷淋除尘净化系统。

背景技术

铸造冲天炉在其熔炼过程中，由于焦炭的燃烧、金属炉料的预热、熔化及过热、炉气的运动、炉料的加入及下降、耐火材料的损坏等过程进行时，因化学作用、热作用以及机械作用，使冲天炉排放的烟气中含有大量的气体及固体有害物质，这些物质不仅对人类有害，而且对自然环境有极大的危害。冲天炉中的排放物分气体有害物和固体有害物两类。气体有害物主要包括CO、CO₂、SO₂、HF等，对人类和环境的危害极大，可以使人产生疾病或中毒；固体有害物包括SiO₂、CaO、Al₂O₃、MgO、MnO、FeO等，大颗粒的固体物质容易造成屋面及地下排水系统的淤塞和环境污染，细小颗粒可以进入人体的肺部甚至血液，并可以到达淋巴系统，造成危害，引起矽肺病。随着工业的发展和科学技术的进步，人类对冲天炉烟尘危害的认识也逐渐加深，世界各国对冲天炉的烟气除尘净化工作提出了愈来愈高的要求。近年来，我国对这方面的也给予了极大的重视，并做出了相应的规定，故烟气的除尘净化装置已成为必不可少的附属装置之一。因此，各类型的除尘装置应运而生，虽然人们进行了大量的工作，但还有很多问题没有很好的解决。

目前冲天炉所使用的除尘方式分干法除尘和湿法除尘两种，国内使用比较普遍的是火花捕集器，它是一圆形桶形结构，依靠惯性力使固体颗粒沉降，属于干法除尘，结构简单，不消耗动力，但除尘效果很差，对50μm以下的颗粒无捕集作用，除尘效果远达不到排放标准。旋流除尘器也是干法除尘，相对于火花捕集器效果好一些，对于小的固体颗粒除尘效果仍然不佳。布袋除尘器和静电除尘器虽然除尘效率都很高，但其结构庞大，布袋除尘器的布袋易烧毁，维护费用很高，使用受到一定限制。湿法除尘常用的是一种简单的喷淋塔，安装在冲天炉上部，不消耗动力，但除尘效果不高，并具有污水量大等缺点。国外目前发展了汶式管除尘器，除尘效率很高，但动力消耗大，设备投资大，不适合我国的现有生产条件。研制一种高效率、低成本、易维护、适合我国国情的冲天炉除尘器是铸造工作者的心愿。

我国是铸件生产大国，过去的冲天炉没有或者只有非常落后的除尘设备，环保部门对冲天炉的除尘要求越来越严，许多铸造厂家需要新上或更新除尘设备，冲天炉旋流喷淋除尘净化系统由于许多优异性能，非常适合我国铸造行业的需求，在铸造生产行业将会成为极具竞争力的设备。

我国年产铸件1200多万吨，绝大多数铸件是由冲天炉来生产的，因此，将需要配备大量的除尘净化装置，售出的除尘设备将会产生巨大的经济效益；该设备的使用将大大减少铸造行业对环境的污染，提高空气质量，对人民生活、动植物生存有无限的益处，具有良好的社会效益。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种干法除尘和湿法除尘结合，两级除尘串联，除尘效果明显的冲天炉旋流喷淋除尘净化系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该冲天炉旋流喷淋除尘净化系统，包括主风机、冲天炉和除尘装置，主风机通过风道通入冲天炉中部炉体内，其特征在于：所述除尘装置包括旋流除尘器和喷淋除尘器两级除尘装置，旋风除尘器设置在冲天炉顶端，喷淋除尘器设置在旋风除尘器上部，喷淋除尘器包括扩张室和多个喷淋塔，多个喷淋塔安装在扩张室顶部，通过进水管与水泵连接，扩张室下方设有出水管通向冲天炉一侧下方的沉淀池。

所述旋流除尘器一侧设有反吹风机。

所述喷淋塔设有4~6个。

所述水泵的水泵上水管通入沉淀池内。 

在一级旋流除尘器中，侧向旋流结构使炉气携带着颗粒产生螺旋式旋转，气体反吹系统使较大的颗粒下落，从左右两个口中排出，达到回收较大颗粒的目的；在二级喷淋除尘器中，利用扩张室使含尘气体降低运动速度，然后将气体分流至每个喷淋塔，使喷出的水流有充分的时间对固体颗粒进行捕捉，从而达到去处细小颗粒的目的，固体颗粒由水流携带进入沉淀池，经沉淀净化的水流由水泵重新输送到二级喷淋除尘器中，如此循环使用。

与现有技术相比，本实用新型的冲天炉旋流喷淋除尘净化系统所具有的有益效果是：冲天炉气体有害物的控制主要在于避免使用含有害成分的炉料，或者调整炉子的燃烧状况，而固体有害物则需要通过除尘来去处。冲天炉粉尘排放量很大，固体颗粒尺寸大到数毫米，小至几微米，以50～100μm的颗粒居多，尺寸较大的颗粒一般容易去处。10μm以下的颗粒一般不到25%，虽然数量不多，但最容易对人体健康造成危害，这部分颗粒很容易随气体排入大气，漂向空中，非常难以捕捉。针对冲天炉的这种排放特点，本冲天炉旋流喷淋除尘净化系统采用干法除尘和湿法除尘结合，两级除尘串联，充分发挥各自优点，一级除尘（干法除尘）采用旋流反吹结构，可以去掉大颗粒的粉尘，二级除尘（湿法除尘）采用多个喷淋塔，可以去除小颗粒粉尘，使除尘系统达到最佳效果，具有原理新颖、先进高效，设备制作运行成本低、维护操作简单、使用寿命长等特点，其除尘效果符合国家规定的冲天炉烟气排放标准，可以填补我国在这一领域中的空白。该系统具有如下特点：除尘效率高，可以去除SO₂等有害气体；结构简单，占地面积少；烟气不用冷却，维修工作量小，耗水量少；投资少，耗能少，运行费用低。经检测，烟尘浓度：≦150 mg/m³；烟尘格林曼黑度：1；二氧化硫≦ 850 mg/m³。

附图说明

图1是本实用新型除尘系统结构示意图。

其中：1、主风机  2、冲天炉  3、旋流除尘器  4、喷淋除尘器  5、反吹风机  6、水泵  7、沉淀池  8、扩张室  9、喷淋塔。

图1是本实用新型冲天炉旋流喷淋除尘净化系统的最佳实施例，下面结合附图1对本实用新型做进一步说明。

具体实施方式

实施例1

参照附图1：

冲天炉旋流喷淋除尘净化系统，包括主风机1、冲天炉2和旋流除尘器3、喷淋除尘器4两级除尘装置，主风机1通过风道通入冲天炉2中部炉体内，冲天炉2顶端设置有旋风除尘器3，旋流除尘器3一侧设有反吹风机5。喷淋除尘器4设置在旋风除尘器3上部，喷淋除尘器4包括扩张室8和4~6个喷淋塔9，4~6个喷淋塔9均布安装在扩张室8顶部，通过进水管10与水泵6连接，水泵6另一端的水泵上水管12通入冲天炉2一侧下方的沉淀池7内，扩张室8下方设有出水管11通向沉淀池7。

工作原理与工作过程如下：

该冲天炉旋流喷淋除尘净化系统的设计主要采用两级除尘，一级除尘是利用旋流除尘器3在炉气上升过程中产生侧向旋流，利用一个反吹风机5对旋流进行侧向反吹，使灰尘下落，顺着管子落到地面，该级除尘使较大的颗粒得到基本去除，由于反吹风机5的反吹，还可以使炉气中的CO气体得到燃烧；二级除尘与一级除尘串联，经一级除尘后的炉气进入二级喷淋除尘器4，喷淋除尘器4具有一个大的扩张室8，扩张室8顶部有4~6个喷淋塔9，当气体进入喷淋除尘器4时，体积膨胀，流速减慢，并分别流向每个喷淋塔9排出，经过喷淋塔9时，炉气会受到雾状水的强烈喷淋，细小的颗粒在此得到有效的去处，灰尘随水流向沉淀池7，沉淀后的水可由水泵6继续打入喷淋除尘器4循环使用。根据流体力学理论，计算流量参数和动力参数。设计两级除尘器的结构，确定结构参数，选取经济耐用的结构材料，设计合理的焊接结构型式，确保除尘装置具有较长的使用寿命。

经测定，除尘后排放指标如下：烟尘浓度：64 mg/m³；烟尘格林曼黑度：1；二氧化硫： 264 mg/m³。

    以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.冲天炉旋流喷淋除尘净化系统，包括主风机（1）、冲天炉（2）和除尘装置，主风机（1）通过风道通入冲天炉（2）中部炉体内，其特征在于：所述除尘装置包括旋流除尘器（3）和喷淋除尘器（4）两级除尘装置，旋风除尘器（3）设置在冲天炉（2）顶端，喷淋除尘器（4）设置在旋风除尘器（3）上部，喷淋除尘器（4）包括扩张室（8）和多个喷淋塔（9），多个喷淋塔（9）安装在扩张室（8）顶部，通过进水管（10）与水泵（6）连接，扩张室（8）下方设有出水管（11）通向冲天炉（2）一侧下方的沉淀池（7）。

2.根据权利要求1所述的冲天炉旋流喷淋除尘净化系统，其特征在于：所述旋流除尘器（3）一侧设有反吹风机（5）。

3.根据权利要求1所述的冲天炉旋流喷淋除尘净化系统，其特征在于：所述喷淋塔（9）设有4~6个。

4.根据权利要求1所述的冲天炉旋流喷淋除尘净化系统，其特征在于：所述水泵（6）的水泵上水管（12）通入沉淀池（7）内。

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