CN201871307U - 组合式高效除尘净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种组合式高效除尘净化器，包括轴向分流式旋风器和智能清灰的箱式滤袋除尘器，轴向分流式旋风器的筒体上部侧壁上设有总进气口，总进气管位于支撑隔板下侧，筒体下端设有总出料口，上端顶部或侧部设有总排气口，同时在筒体内部并列分布有多个轴向分流式旋风子，总排气口通过管道和鼓风机与箱式滤袋除尘器的进风口连通。本实用新型采用分级量化处理的技术手段,选择了除尘、净化复式配置工艺技术，即:首先用除尘器把粒径在5um以上,总比率在95%的降尘除掉，其次是选用了智能清灰的箱式滤袋除尘器,使该级净化排放效率可长期稳定在5－10mg/m3以内。真正实现长期稳定的高效达标排放的目标。

Description

组合式高效除尘净化器

技术领域：

本实用新型涉及气料分离除尘净化技术领域，特别涉及一种组合式高效除尘净化器。

背景技术：

现有旋风分离器是将含尘灰的气体自进气口以高速切线方向进入分离器作回转运动，使尘灰甩向周边落入器底仓内，净化后的气体则从顶部中央排出，但是，作高速运动的气体在自顶向下运动及返程运动过程中风速会逐渐减弱或出现紊流，这样就不能有效地达到除尘净化的目的。通过在分离器内侧壁或者在排气管外侧壁上设置螺旋叶片的方式虽然对气体旋切有导向作用，然而在进气口出的灰尘量大，流速高，往往造成在进口段的分离效果欠佳，影响除尘净化效率。另外，现有技术中，吸尘器的旋风分离装置包括多个轴心线相平行的旋风筒、设置于旋风简内的芯筒，旋风筒上开有旋风入口以使气体切向进入旋风筒内腔中而形成旋风，在旋风入口的外侧则须设置导向气流的导向板，使得每个旋风筒的入口部分所占空问较大，而每个旋风简的内腔，即各旋风筒的可利用空间所占整个旋风分离装置的体积比率则较小，导致整个旋风分离装置的处理气量较小，无法适应大流量吸尘器使用。还有，现有旋风分离器采用的材料容易使排气管侧壁积累尘垢形成附着灰层影响进一步除尘，由于灰尘携带有一定摩擦力，分离器内侧壁长时间使用后容易磨损，降低了使用寿命。旧式切线单风道进入式旋风除尘器还存在结构单调粗桎笨拙，焊结制造难度大，寿命短，收尘效率低下。

当今，在粮食、钢铁、有色金属、矿产、化工及建筑材料等生产过程中，会产生大量的各类粉尘，这些粉尘不仅危害生产工人的健康，而且还严重地污染环境，破坏生态平衡，为此，上述产业的生产线必须安装除尘清灰装置，消除粉尘对人类和环境的污染。在现有技术中，各类粉尘的除尘方法有两种：一是重力除尘加水洗除尘，二是重力除尘加布袋式除尘。在重力除尘加布袋式除尘中，经重力除尘后的含尘气体通过管道进入布袋式除尘的各个除尘箱体中。

在布袋式除尘箱体内，各类含尘气体在压力的作用下，通过布袋的孔隙后，成为洁净气体，由布袋口和洁净气出口输出；而粉尘则被滤掉在布袋外面，大颗粒掉入箱体下部的积尘器中，小颗粒则被附着在布袋周围，形成附着层，经过一段时间后，附着层增厚，影响布袋的气体穿透力，故需停机，消除布袋周围的附着层。

在现有技术中，清除布袋附着层粉尘的方法通常在布袋口的上方设一喷吹口，从该喷吹口通入一定压力的气体，迫使粉尘脱离布袋，落入箱体下方的积尘箱中，这种方法为脉冲喷吹清灰法。

这种清灰方法一般是一个定时循环为一清灰周期，这种方法存在很大的盲目性，在实施清灰时并不知道滤层积灰多少，该不该清灰，过频的脉冲清灰浪费了大量能源，并加快了滤层与钢质骨架之间的磨损，降低了除尘效率和滤层的使用寿命。

实用新型内容：

本实用新型主要针对我国目前粉体行业在生产加工、气力输送、灌仓分装等过程中产生的大量可利用粉尘，在除尘净化过程中尚存的不能实现高效除尘（零排放）及长期稳定达标排放的现状，提供一种组合式高效除尘净化器。

技术方案：一种组合式高效除尘净化器，包括轴向分流式旋风器和智能清灰的箱式滤袋除尘器，轴向分流式旋风器包括筒体和支架，其筒体内腔上部固定有支撑隔板，在筒体上部侧壁上设有总进气口，总进气管位于支撑隔板下侧，筒体下端设有总出料口，上端顶部或侧部设有总排气口，同时在筒体内部并列分布有多个轴向分流式旋风子，每个旋风子包括一个锥形壳体或者一个由上部圆柱段和下部圆锥段组合而成的壳体，并在每个壳体下端中心设有出料口，并且在每个壳体内侧中部竖向固定有一排气管，各排气管固定在所述支撑隔板上并与支撑隔板上腔连通，在各排气管侧壁上均布固定有弯曲方向一致的弧形导流叶片；所述总排气口通过管道和鼓风机与箱式滤袋除尘器的进风口连通，所述箱式滤袋除尘器包括除尘箱体，该除尘箱体内设有除尘袋和支撑骨架，在该除尘箱体上设有进气口和出气口，在箱体的下部设有排尘口；该除尘箱体的上部连接有反吹清灰装置，所述的除尘箱体的上部还安装有压力变送器，该压力变送器通过高压隔离装置安装在除尘箱体上，该高压隔离装置，含有封闭箱体，在箱体一侧设有检测通道与被检测的除尘箱体连通，另一侧设有压力变送器连接口并安装有压力变送器，所述的密闭箱体内设有立柱，该立柱上端铰接有封盖杠杆，该封盖杠杆一端设有与检测通道口径匹配的封盖；另一端连接有拉杆，该拉杆穿出该密闭箱体的底板与驱动机构相连接。

所述壳体和排气管为陶瓷材料制成。

所述排气管位于壳体内腔中上部。

所述总进气口上安装有进气管，进气管沿斜向连通与壳体内腔，其倾斜角度与该进口中心点切线夹角α，14°≤α≤16°。

组合壳体的圆柱段和圆锥段高度比为1/4～1/2。

组合壳体的圆柱段和圆锥段高度比为35%。

各旋风子之间固定有填充料。

所述筒体的横截面为圆形，或者为正n变形，n为大于3的自然数。

筒体采用钢材或砼材作为外护层。

所述的反吹清灰装置含有高压气源、反吹管道，电磁脉冲阀门和气缸，该气缸安装在除尘箱体上，其活塞杆位于除尘箱体内，在活塞杆的下端安装有封口堵板，该封口堵板正对所述的出气口；所述的驱动机构含有上述驱动气缸和换向杠杆，在上述驱动气缸的活塞杆上还固定连接有盘体，该盘体与换向杠杆的一端铰接，该换向杠杆中部铰接有支架，该支架固定连接在除尘箱体的内部，该换向杠杆的另一端与所述的拉杆通过滑槽和销轴连接。

所述的拉杆穿出密闭箱体的部位设有密封套，拉杆在该密封套内上下滑动。

所述的封盖杠杆和立柱之间的绞轴上套装有复位扭簧，该复位扭簧的作用力朝向封盖杠杆开启封盖的方向。

所述的拉杆上端通过销轴与封盖杠杆上的滑槽连接，该拉杆的下部穿透安装在密闭箱体的下部。

所述的封盖为弹性材料。

所述的压力变送器通过导线连接控制系统，所述的脉冲电磁阀通过导线连接控制系统，所述的气缸的控制电磁阀也通过导线连接控制系统。

基于上述技术方案，选用具有耐磨损、抗酸碱防腐蚀、耐油性抗潮湿性能的优质陶瓷旋风子做基本元器件；以钢材或砼材做设备外护层和內部旋风子固定材料；以矿渣或诊珠岩做旋风子之间空隙填充料；旋风子并联排列工艺采用多元化，即根据处理风量、风速、废气含尘粒径分布和携尘密度与工况空间要求等条件，严格计算后决定正方形排列、圆柱形排列或六边形排列。

本实用新型的有益效果：

1、 本实用新型采用分级量化处理的技术手段, 选择了除尘、净化复式配置工艺技术，即:首先用除尘器把粒径在5um以上,总比率在95%的降尘除掉，其次是选用了智能清灰的箱式滤袋除尘器,使该级净化排放效率可长期稳定在5－10mg/m³以内。解决我国目前粉体行业在生产加工、气力输送、灌仓分装等过程中产生的大量可利用粉尘，在除尘净化过程中尚存的不能实现高效除尘（零排放）及长期稳定达标排放的现状而研究实用新型的；本实用新型对可利用资源性粉尘的特点（如，氧化铝粉、水泥与精铅粉等），初级采用高效陶瓷旋风气料分离器，收尘效果可达95%以上二级采用IPPC智能型脉冲箱式除尘器，能把一级排入的5%左右的余尘净化掉；从而真正实现长期稳定的高效达标排放的目标。

2、 本实用新型采用了创新型的旋风器，并将多个旋风分离器组合形成分离装置，其收尘捕集效率高达96%以上；选用了陶瓷质旋风子，具有耐磨损、抗酸碱防腐蚀、耐油性抗潮湿等优势，使用寿命可顺延1～2倍，适用于工业废气中携带粉尘及微粒物的高效捕集气料分离器。

3、 本实用新型从过去的单体型创新为优化组合型，并降低了制造成本，减化了工艺流程，缩小了设备占用面积; 本实用新型采用分级量化处理的技术手段, 选择了收料、除尘、净化复式配置工艺技术。

4、 本实用新型的旋风子采用了多个均布固定于排气管上的弧形导流叶片，使气流在旋流的同时还能沿叶片凹弧面产生局部旋流，通过多次实验证明，该结构能够进一步提高了除尘效果。

5、 与旧式切线单风道进入式旋风除尘器相比较；本实用新型结构简单合理，压损小，外观秀美,操作维护简单方便,设备使用寿命长,占地面积小，运转维护费用低，除尘效率高，制造成本低；是广泛应用于有色、建材、冶金资源型粉尘回收和火电、冶炼、化工等高污染源除尘净化工艺组合中的最佳初期收尘配套设备。

6、 智能清灰的箱式滤袋除尘器，通过压力变送器和反吹清灰装置的结合，以及通过控制系统连接压力变送器和脉冲反吹清灰装置，实现了反吹清灰过程的智能化，自动化。通过压力变送器的在线检测，能够实时检测除尘器箱体内部的压力情况，通过该压力情况能够反映滤袋的透气性能，以判断是否要反吹清灰，相比于原来的定时反吹来说，更合理，并且能够最大程度的减少无谓的反吹次数，从而降低反吹对滤袋的磨损，延长滤袋的寿命，进一步延长该智能清灰的箱式滤袋除尘器的寿命。通过在压力变送器和除尘箱体之间设置高压隔离装置，能够实现对压力变送器的保护。

7、 高压隔离装置的驱动机构和反吹清灰装置共用一个气缸，将反吹前封堵出气口的过程和封堵检测通道的过程同步执行，有效的利用了一个动力源，避免设置过多动力源，并且从机械结构上保证了二者的同步执行，相比于分别控制来说，可靠性更高，绝对避免了两个动作出现不同步的情况。

8、 在拉杆穿过密闭箱体的底部位置设置密封套，一方面保证拉杆的上下直线运动，另一方面能够避免从而拉杆和密闭箱体连接的部位漏气；在封盖杠杆和立柱之间加装一个复位扭簧，能够便于清灰完成后封盖回位。

附图说明：

图1是本实用新型组合式高效除尘净化器剖面结构示意图；

图2是图1的I部放大结构示意图；

图3是轴向分流式旋风器结构示意图之一；

图4是图3的B-B剖面结构示意图；

图5是本实用新型轴向分流式旋风器另一种横截面结构示意图；

图6是本实用新型轴向分流式旋风器结构示意图之二；

图7是图6的C-C剖面结构示意图。

图8是轴向分流式旋风子结构示意图；

图9是图8的A-A剖面结构示意图；

具体实施方案：

实施例一：参见图1-图4、图8、图9，图中，1a和1b分别为该壳体的上部圆柱段和下部圆锥段，2为排气管，3为固定支撑的密封板，4为弧形导流叶片，5为进气口，6为出料口，7为总出料口，8为外环下旋气流，9为内环上旋气流，10为导流后进气方向，11为填充料，12为净气室，标号13为旋风器的壳体，14为筒体，15为支架，16为锥形下料斗，17为总进气（进料）口，18为总排气口（管），19为连接法兰口，20为除尘箱体，21为支撑隔板，22.支撑骨架、23.除尘袋、24.排灰阀、25.进气口、26.出气口、27.封口堵板、28.反吹管道、29.盘体、30.电磁脉冲阀门、31.高压气源、32.气缸、33.压力变送器、101、封闭箱体、103.检测通道、104.封盖、105.封盖杠杆、106.拉杆、107.换向杠杆、109.支架、110.密封套、111.压力变送器连接口、112.扭簧。

一种组合式高效除尘净化器，包括轴向分流式旋风器和智能清灰的箱式滤袋除尘器，轴向分流式旋风器包括筒体和支架，其筒体内腔上部固定有支撑隔板，在筒体上部侧壁上设有总进气口，总进气管位于支撑隔板下侧，筒体下端设有总出料口，上端顶部或侧部设有总排气口，同时在筒体内部并列分布有多个轴向分流式旋风子，每个旋风子包括一个锥形壳体或者一个由上部圆柱段和下部圆锥段组合而成的壳体，并在每个壳体下端中心设有出料口，并且在每个壳体内侧中部竖向固定有一排气管，各排气管固定在所述支撑隔板上并与支撑隔板上腔连通，在各排气管侧壁上均布固定有弯曲方向一致的弧形导流叶片；所述总排气口通过管道和鼓风机与箱式滤袋除尘器的进风口连通，所述箱式滤袋除尘器包括除尘箱体，该除尘箱体内设有除尘袋和支撑骨架，在该除尘箱体上设有进气口和出气口，在箱体的下部设有排尘口；该除尘箱体的上部连接有反吹清灰装置，所述的除尘箱体的上部还安装有压力变送器，该压力变送器通过高压隔离装置安装在除尘箱体上，该高压隔离装置，含有封闭箱体，在箱体一侧设有检测通道与被检测的除尘箱体连通，另一侧设有压力变送器连接口并安装有压力变送器，所述的密闭箱体内设有立柱，该立柱上端铰接有封盖杠杆，该封盖杠杆一端设有与检测通道口径匹配的封盖；另一端连接有拉杆，该拉杆穿出该密闭箱体的底板与驱动机构相连接。

具体地，轴向分流式旋风器，还包括筒体14和支架15，筒体以钢材或砼材做设备外护层，其筒体14下端设有总出料口21，上端设有总排气口18，筒体上部侧壁上设有总进气口17，在筒体内部并列均布设置有一定数量（数个至几百个）所述的旋风器13，以矿渣或诊珠岩做旋风子之间空隙填充料11，所述总进气口与各旋风器13的进气口均连通，各旋风器13上端排气口汇聚于筒体内腔上部的净气室12内，总排气口18位于净气室顶部中心位置。

所述轴向分流式旋风子，包括一个由上部圆柱段1a和下部圆锥段1b组合而成的壳体13，该壳体13上端密封并在该壳体内腔中上部竖向固定有一排气管7，排气管7上部伸出壳体上端的密封板3，壳体下端设有出料口6，在所述壳体上部设有进气口5，与进气口5相对的排气管侧壁均布固定有弯曲方向一致的弧形导流叶片4。气流沿该弧形导流叶片4的凸弧面和壳体内侧壁运动，由于在叶片凹弧面上产生一定负压，所以气流一部分沿叶片4凹弧面作局部旋流，能够进一步加速除尘效果。

所述进气口5上安装有进气管，进气管沿斜向连通与壳体内腔，其倾斜角度与该进口中心点切线夹角α=15°。

组合壳体的圆柱段和圆锥段高度比为35%。组合壳体和排气管选用具有耐磨损、抗酸碱防腐蚀、耐油性抗潮湿性能的优质陶瓷旋风子做基本元器件。

单体旋风子是靠多个导流叶片把废气气流分成数股进入旋风体, 以最大限度地分散尘粒密度, 避免尘粒在快速运动中频繁碰撞与外旋气流和内旋气流之间的相互干扰,当含尘气流由进气管道进入旋风体时，气流将由直线运动变为圆周运动，密度大于气体的尘粒与器壁接触便逐渐减弱惯性力而沿内壁面下落，进入集灰斗或排灰管道；旋转下降的外旋气流在到达锥体时，因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠拢，当气流到达锥体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风子中部由下而上继续做螺旋形流动，最后净化空气经排气管排出体外，一小部分未被捕集到的微尘粒也由此逃失。

本实用新型采用分级量化处理的技术手段, 选择了除尘、净化复式配置工艺技术; 即: 初级首先选用新型轴流式陶瓷旋风子高效除尘器；首先把粒径在5um以上,总比率在95%的降尘除掉。二级选用了智能脉冲滤袋净化设施, 该级设备的特点是风速慢(0.5－1m/min), 分室清灰由系统PLC智能化控制管理; 由于一级除尘后, 只剩下0－5ｕｍ10%以内的飘尘, 减少了95%的袋壁冲击磨擦强度, 降低了90%以上的清灰脉冲磨擦次数, 使易损件及整机寿命顺延几十倍; 使该级净化排放效率可长期稳定在5－10mg/m³以内。

工作时，携尘废气从轴向分流式旋风器的入口以15-20m/s速度进入, 再由旋风子导流器把废气分成数股送进旋风体, 在离心力的作用下, 将总比率约95%的降尘除掉, 余气把只剩5%左右的微尘(5vm/ø以内), 由净气室送入二级智能脉冲滤袋净化通道; 微尘气体进入二级智能脉冲滤袋净化器后, 风速只有0.5－1m/min, 稍大颗粒自降至下料斗, 更小颗粒被气流引至高密度毡质滤袋表层被阻留, 净气穿过滤层从净气室排出机体; 当滤层积尘至一定厚度时, 部份气孔被堵塞, 净气室负压自然增大, 压力传感器测定达到预先软件设定清灰值时, 控制系统会即时发出脉冲指令, 以保障除尘净化工作正常进行。

本实施例提供的实施方式解决我国目前粉体行业在生产加工、气力输送、灌仓分装等过程中产生的大量可利用粉尘，在除尘净化过程中尚存的不能实现高效除尘（零排放）及长期稳定达标排放的现状而研究实用新型的；本实用新型对可利用资源性粉尘的特点（如，氧化铝粉、水泥与精铅粉等），初级采用高效陶瓷旋风气料分离器，收尘效果可达95%以上二级采用IPPC智能型脉冲箱式除尘器，能把一级排入的5%左右的余尘净化掉；从而真正实现长期稳定的高效达标排放的目标。

实施例二：参见图5，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：筒体横截面为正方形。

实施例三：参见图6、图7，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：筒体横截面为正六边形。

另外，根据上述各实施例还可以将总出风口设置于筒体顶部或者筒体侧部。气料分离器的放置角度可根据工况需要做平卧式、直立式、侧斜式及360度调整。

Claims (10)

1.一种组合式高效除尘净化器，包括轴向分流式旋风器和智能清灰的箱式滤袋除尘器，其特征是：轴向分流式旋风器包括筒体和支架，其筒体内腔上部固定有支撑隔板，在筒体上部侧壁上设有总进气口，总进气管位于支撑隔板下侧，筒体下端设有总出料口，上端顶部或侧部设有总排气口，同时在筒体内部并列分布有多个轴向分流式旋风子，每个旋风子包括一个锥形壳体或者一个由上部圆柱段和下部圆锥段组合而成的壳体，并在每个壳体下端中心设有出料口，并且在每个壳体内侧中部竖向固定有一排气管，各排气管固定在所述支撑隔板上并与支撑隔板上腔连通，在各排气管侧壁上均布固定有弯曲方向一致的弧形导流叶片；所述总排气口通过管道和鼓风机与箱式滤袋除尘器的进风口连通，所述箱式滤袋除尘器包括除尘箱体，该除尘箱体内设有除尘袋和支撑骨架，在该除尘箱体上设有进气口和出气口，在箱体的下部设有排尘口；该除尘箱体的上部连接有反吹清灰装置，所述的除尘箱体的上部还安装有压力变送器，该压力变送器通过高压隔离装置安装在除尘箱体上，该高压隔离装置，含有封闭箱体，在箱体一侧设有检测通道与被检测的除尘箱体连通，另一侧设有压力变送器连接口并安装有压力变送器，所述的密闭箱体内设有立柱，该立柱上端铰接有封盖杠杆，该封盖杠杆一端设有与检测通道口径匹配的封盖；另一端连接有拉杆，该拉杆穿出该密闭箱体的底板与驱动机构相连接。

2.根据权利要求1所述的组合式高效除尘净化器，其特征是：所述总进气口上安装有进气管，进气管沿斜向连通与壳体内腔，其倾斜角度与该进口中心点切线夹角α，14°≤α≤16°。

3.根据权利要求1所述的组合式高效除尘净化器，其特征是：各旋风子之间固定有填充料。

4.根据权利要求1所述的组合式高效除尘净化器，其特征是：所述筒体的横截面为圆形，或者为正n变形，n为大于3的自然数。

5.根据权利要求1-4任一项所述的组合式高效除尘净化器，其特征是：筒体采用钢材或砼材做为外护层。

6.根据权利要求1所述组合式高效除尘净化器，其特征是：所述的反吹清灰装置含有高压气源、反吹管道，电磁脉冲阀门和气缸，该气缸安装在除尘箱体上，其活塞杆位于除尘箱体内，在活塞杆的下端安装有封口堵板，该封口堵板正对所述的出气口；所述的驱动机构含有上述驱动气缸和换向杠杆，在上述驱动气缸的活塞杆上还固定连接有盘体，该盘体与换向杠杆的一端铰接，该换向杠杆中部铰接有支架，该支架固定连接在除尘箱体的内部，该换向杠杆的另一端与所述的拉杆通过滑槽和销轴连接。

7.根据权利要求1所述的组合式高效除尘净化器，其特征是：所述的拉杆穿出密闭箱体的部位设有密封套，拉杆在该密封套内上下滑动。

8.根据权利要求1所述的组合式高效除尘净化器，其特征是：所述的封盖杠杆和立柱之间的绞轴上套装有复位扭簧，该复位扭簧的作用力朝向封盖杠杆开启封盖的方向。

9.根据权利要求1所述的组合式高效除尘净化器，其特征是：所述的拉杆上端通过销轴与封盖杠杆上的滑槽连接，该拉杆的下部穿透安装在密闭箱体的下部。

10.根据权利要求6-9任一项所述的组合式高效除尘净化器，其特征是：所述的压力变送器通过导线连接控制系统，所述的脉冲电磁阀通过导线连接控制系统，所述的气缸的控制电磁阀也通过导线连接控制系统。

Images