CN204556287U - 可组合式除尘试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于烟粉尘的产生、监测以及不同除尘技术性能检测领域，特别涉及一种可组合式除尘试验装置，该装置包括粉尘产生系统，除尘试验箱体和除尘系统，粉尘产生系统连接除尘试验箱体，除尘试验箱体连接除尘系统。除尘系统中除尘器的组合方式根据试验所需灵活调节，各个除尘器可单独进行试验，也可组合后进行试验，可以达到研究多种除尘器综合的除尘效果，尤其是能够测算对不同粒径颗粒物的分级除尘效率，解决了目前国内对除尘器分级除尘效率尤其是对可吸入颗粒物除尘效率无正确评价方法的技术问题，弥补了现有除尘器性能检测方法的不足。

Description

可组合式除尘试验装置

技术领域

 本实用新型属于烟粉尘的产生、监测以及不同除尘技术性能检测领域，特别是用于测试不同除尘技术的分级除尘效率和组合除尘能力的试验装置。

背景技术

当前，我国大气污染形势严峻，以可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）为特征污染物的烟粉尘环境问题日益突出，全国多地出现雾霾天气，特别是一二线城市尤为严重，损害人民群众身体健康，影响社会和谐稳定。随着我国工业化、城镇化的深入推进，能源资源消耗持续增加，烟粉尘污染防治压力继续加大。因此，对不同类型除尘技术的除尘效果进行试验，特别是针对现有除尘技术进行评价具有重要意义。

GB/T 13931-2002《电除尘器性能测试方法》规定了除尘器除尘效率等性能测试和计算的方法。根据环境空气细颗粒物污染综合防治技术政策，对于排放细颗粒物的工业污染源，应按照生产工艺、排放方式和烟（废）气组成的特点，选取适用的污染防治技术。除尘器的除尘效果主要受含尘废气中烟粉尘的粒径分布影响，尤其是可吸入颗粒物的含量。在生产生活中，含尘废气往往夹杂有不同产生形式和特点的烟尘和粉尘，并且颗粒物粒径分布较广。然而现有除尘器除尘效率的测试和计算过程，都是计算对总含尘量的去除效果，没有针对可吸入颗粒物的分级除尘效率的测试和计算。而且，目前所用的除尘技术比较单一，对组合式除尘技术的研究局限于电袋除尘等相对简单的组合技术，没有可以在实验室范围内系统研究其除尘性能的试验平台与方法。

发明内容

发明目的

针对上述烟粉尘试验设备存在的问题，本实用新型的目的是提供一种可测试除尘器分级除尘效率以及组合式除尘技术的除尘性能的试验装置，适用于静电除尘器，布袋除尘器，颗粒层滤料除尘器等常规除尘方式单一或组合试验，为准确评价各种除尘技术的除尘效果提供科学依据。

技术方案

一种可组合式除尘试验装置，包括粉尘产生系统，除尘试验箱体和除尘系统，粉尘产生系统连接除尘试验箱体，除尘试验箱体连接除尘系统；其特征在于：粉尘产生系统包括氮气瓶、氧气瓶、燃烧装置和粉尘进样料斗，氮气瓶与氧气瓶中的氮气和氧气通过混合调节后经鼓风风机进入燃烧装置，粉尘进样料斗下方设有可控制开度的阀门，燃烧装置和粉尘进样料斗通过管道连接除尘试验箱体左侧底部中间位置；除尘试验箱体是立方体，并且在箱体上设置有采样孔；除尘系统包括除尘装置、集尘槽、吸尘器和除尘风机，除尘试验箱体右侧顶部中间位置的开孔通过管道连接除尘装置，除尘装置通过管道连接除尘风机的入口，除尘风机的出口通过管道连接除尘试验箱体正面中心位置，在除尘风机的出口与除尘试验箱体之间的管道上分别设有累计流量计和气体流量计；除尘装置下方配有集尘槽，集尘槽连接吸尘器；除尘装置为单个除尘器或由多个相同类型或不同类型的除尘器串联组合构成，不同类型的除尘器进出口管径相同。

燃烧装置使用固体燃料或气体燃料。

除尘试验箱体与除尘装置之间的管道上开有排放口。

在除尘试验箱体正面距中心位置等距离的分布四个采样孔。

除尘装置由一个静电除尘器和一个布袋除尘器串联组合构成。

除尘装置由一个静电除尘器和一个颗粒层滤料除尘器串联组合构成。

优点及效果

本实用新型的优点与积极效果如下：

利用本实用新型提供的试验装置和方法可在实验室条件下系统研究静电除尘器，布袋除尘器以及颗粒层滤料除尘器等常规除尘器的除尘效率，尤其是能够测算对不同粒径颗粒物的分级除尘效率，解决了目前国内对除尘器分级除尘效率尤其是对可吸入颗粒物除尘效率无正确评价方法的技术问题，弥补了现有除尘器性能检测方法的不足，为现有除尘器的改进以及新型除尘器的研发和应用提供有利条件和科学依据。

附图说明

图1为本实用新型可组合式除尘试验装置结构示意图；

图2是除尘装置采用静电除尘器与布袋除尘器组合方式示意图。

图3是除尘装置采用静电除尘器与颗粒层滤料除尘器组合方式示意图。

附图标记说明：

1-氮气瓶，2-氧气瓶，3-鼓风风机，4-燃烧装置，5-除尘试验箱体，6-除尘装置，7-集尘槽，8-吸尘器，9-除尘风机，10-累计流量计，11-气体流量计，12-排放口，13-采样孔，14-粉尘进样料斗，15-管道，16-静电除尘器，17-布袋除尘器，18-颗粒层滤料除尘器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

本实用新型提出了一种可组合式除尘试验装置，如图1中：包括粉尘产生系统，除尘试验箱体和除尘系统，粉尘产生系统连接除尘试验箱体，除尘试验箱体连接除尘系统；其特征在于：粉尘产生系统包括氮气瓶1、氧气瓶2、燃烧装置4和粉尘进样料斗14；氮气瓶和氧气瓶为燃烧系统提供氮气和氧气，氮气瓶1与氧气瓶2中的氮气和氧气通过混合调节后经鼓风风机3进入燃烧装置4，粉尘进样料斗14用于向系统中添加粗颗粒物，粉尘进样料斗14下方设有可控制开度的阀门，燃烧装置4和粉尘进样料斗14通过管道15连接除尘试验箱体5左侧底部中间位置；除尘试验箱体5是用透明材料制成的立方体，方便观察箱体内环境变化，并且在箱体上设置有采样孔13，用于测量箱体内气体中颗粒物含量；除尘系统包括除尘装置6、集尘槽7、吸尘器8和除尘风机9，除尘试验箱体5右侧顶部中间位置的开孔通过管道连接除尘装置6，除尘装置6通过管道连接除尘风机9的入口，除尘风机9的出口通过管道连接除尘试验箱体5正面中心位置，在除尘风机9的出口与除尘试验箱体5之间的管道上分别设有累计流量计10和气体流量计11；除尘装置6下方配有集尘槽7，集尘槽7连接吸尘器8。除尘装置6为单个除尘器或由多个相同类型或不同类型的除尘器串联组合构成，不同类型的除尘器进出口管径相同。

除尘装置6可由一个或多个除尘器组成，除尘风机9将含尘烟气从除尘试验箱体5中抽出，通过除尘器后再送入除尘试验箱体或排放，集尘槽中可采集除尘灰样本，试验结束后用吸尘器将除尘灰吸出，避免污染实验室环境。

燃烧装置4可以使用固体燃料或气体燃料，用于产生细微颗粒物。

除尘试验箱体5与除尘装置6之间的管道上开有排放口12。

在除尘试验箱体5正面距中心位置等距离的分布四个采样孔13。

如图2所示，除尘装置6由一个静电除尘器16和一个布袋除尘器17串联组合构成。

如图3所示，除尘装置6由一个静电除尘器16和一个颗粒层滤料除尘器18串联组合构成。

可吸入颗粒物的来源可分为两种：一种是燃料燃烧产生的烟尘，尤其是化石燃料，如煤炭、石油等，燃烧废气中可吸入颗粒物含量较多；另一类是物料由于机械破碎等外力作用产生的粉尘，此类粉尘粒径较大，但也存在可吸入颗粒物。这两类可吸入颗粒物来源广泛分布于生产生活中。

利用上述可组合式除尘试验装置，本实用新型为测试多种除尘技术的分级除尘效率以及组合方法的除尘效率提供以下试验方法。

一种用上述可组合式除尘试验装置测试除尘器分级除尘效率的方法，该方法步骤如下：

（1）选定需测试的除尘装置：除尘装置选择常规除尘器，如：静电除尘器、布袋除尘器或者颗粒层滤料除尘器，并根据GB/T 13931-2002规定方法测试除尘器的漏风率，选定后将除尘器通过连接管道接入除尘系统；

（2）开启粉尘产生系统：在燃烧装置内添加燃料，打开供气管道提供氧气，氮气用以调节氧气浓度，点火后燃烧废气通过管道送入除尘试验箱体；经过筛分的大粒径粉尘样本储存在粉尘进样料斗中，由阀门开度大小控制进入管道的粉尘量；根据不同粒径除尘效率试验要求，选择开启或关闭燃烧装置和粉尘进样料斗，当需要测试对粒径较小的粉尘样本除尘效率时只需开启燃烧装置，当需要测试粒径较大的粉尘样本除尘效率时只需开启粉尘进样料斗，当需要测试混合样本时两者同时开启；

（3）开启除尘系统：开启除尘风机和除尘装置，除尘后烟气通过排放口外排，除尘灰落入集尘槽中；

（4）测试除尘前粉尘浓度：待试验装置稳定工作1小时后，测试除尘风机前管道内的粉尘浓度，根据HJ/T397-2007《固定源废气监测技术规范》规定的粉尘采样方法采样3次以上，采样滤筒分别使用PM10和PM2.5的切割器采集粉尘中可吸入颗粒物，称重后取平均值作为除尘前总尘以及PM10和PM2.5的浓度；

（5）测试除尘后粉尘浓度：测试除尘装置后管道内的粉尘浓度，根据HJ/T397-2007《固定源废气监测技术规范》规定的粉尘采样方法采样3次以上，采样滤筒分别使用PM10和PM2.5的切割器采集粉尘中可吸入颗粒物，称重后取平均值作为除尘后总尘以及PM10和PM2.5的浓度；

（6）计算除尘器除尘效率：根据GB/T 13931-2002规定方法计算除尘器的总尘除尘效率以及PM10和PM2.5的除尘效率；

（7）试验结束后将集尘槽内灰尘用吸尘器清理干净，避免污染实验室环境。

一种用上述可组合式除尘试验装置测试多种除尘器综合除尘效率的方法，该方法步骤如下：

（1）选定需测试的除尘装置：除尘装置选择静电除尘器、布袋除尘器以及颗粒层滤料除尘器常规除尘器相互组合，并根据GB/T 13931-2002规定方法测试除尘器的漏风率，选定后将除尘器通过连接管道接入除尘系统；

（2）开启粉尘产生系统：在燃烧装置内添加燃料，打开供气管道提供氧气，氮气用以调节氧气浓度，点火后燃烧废气通过管道送入除尘试验箱体；经过筛分的大粒径粉尘样本储存在粉尘进样料斗中，由阀门开度大小控制进入管道的粉尘量；根据不同粒径除尘效率试验要求，选择开启或关闭燃烧装置和粉尘进样料斗，当需要测试对粒径较小的粉尘样本除尘效率时只需开启燃烧装置，当需要测试粒径较大的粉尘样本除尘效率时只需开启粉尘进样料斗，当需要测试混合样本时两者同时开启；

（3）测试除尘前箱体内粉尘浓度：待粉尘产生系统稳定工作2小时后，测试除尘试验箱体内除尘前的粉尘浓度，根据HJ/T397-2007《固定源废气监测技术规范》规定的粉尘采样方法采样，称重后作为除尘前粉尘的浓度；

（4）开启除尘系统：关闭粉尘产生系统，使除尘试验箱体内的粉尘浓度保持稳定，开启除尘风机和除尘器，除尘后烟气通过管道送回试验箱体，除尘灰落入集尘槽中，通过管道上安装的累计流量计记录烟气的循环量；

（5）测试除尘前箱体内粉尘浓度：粉尘采样方法根据HJ/T397-2007《固定源废气监测技术规范》等时间间隔采样称重，在试验箱不同采样孔采样后取平均值作为箱体内粉尘浓度，当箱体内粉尘浓度趋于稳定后记录的浓度值作为除尘后粉尘的浓度；

（6）计算除尘器除尘效率：根据GB/T 13931-2002规定方法计算除尘器的总尘除尘效率；

（7）试验结束后将集尘槽内灰尘用吸尘器清理干净，避免污染实验室环境。

本实用新型的工作过程如下：

如图1所示，本实用新型设计的可组合式除尘试验装置包括氮气瓶1和氧气瓶2，氮气瓶和氧气瓶由管道连接，氮气和氧气比例靠各自瓶体阀门开度调节，初始情况按照氮气75%，氧气25%供气，也可根据试验条件另行调节；氮氧混合气体通过鼓风风机3送入燃烧装置4，燃烧装置可以使用固体燃料，如煤炭或木材，同时设有燃烧喷嘴可以使用气体燃料，如煤气或天然气，燃烧废气中的可吸入颗粒物通过管道15送入除尘试验箱体5；粉尘进样料斗14用于向系统中添加粗颗粒物，经过筛分的较大粒径的粉尘样本储存在料斗中，粉尘进样料斗14与管道15采用法兰连接，方便拆卸检修，粉尘进样料斗14进样的数量通过阀门控制，试验前预先标定阀门开度与进样数量；除尘试验箱体5用透明材料如有机玻璃制成的长方体，方便观察箱体内环境变化，并且箱体上不同位置留有取样孔13，用于等速采样法测量箱体内气体中颗粒物浓度，取样孔用法兰盘封闭；除尘装置6与除尘风机9通过管道15连接，除尘风机9通过管道15将除尘试验箱体5内含尘气体抽出并送入除尘装置6，除尘风机9前后管道留有取样孔，除尘风量通过气体流量计11和累计流量计10读取和记录，除尘装置6种类可以更换，图1中以布袋除尘器为例，图2说明了多个不同形式除尘器连接的方式；除尘后烟气经过管道15送回试验箱体5或从排放口12外排；经过除尘装置6去除的灰尘落入集尘槽7内，集尘槽7预留取样口，方便取出除尘灰样本；试验结束后用吸尘器8通过管道15将除尘灰从集尘槽7内吸出，从而避免污染实验室环境。

本实用新型可组合式除尘试验装置所涉及的除尘装置为单个除尘器或由多个相同类型的除尘器或不同类型的除尘器串联组合构成，采用的布袋除尘器、静电除尘器以及颗粒层滤料除尘器等常规除尘器其原理与工程使用的除尘器原理相同，尺寸控制在实验室可承受范围内，并且各个除尘器的进出口采样相同口径的连接法兰，方便拆卸，安装和组合使用。除尘器的组合方式根据试验所需灵活调节，各个除尘器可单独进行试验，也可组合后进行试验，以达到研究多种除尘器综合的除尘效果。

Claims (6)

1.一种可组合式除尘试验装置，包括粉尘产生系统，除尘试验箱体和除尘系统，粉尘产生系统连接除尘试验箱体，除尘试验箱体连接除尘系统；其特征在于：粉尘产生系统包括氮气瓶（1）、氧气瓶（2）、燃烧装置（4）和粉尘进样料斗（14），氮气瓶（1）与氧气瓶（2）中的氮气和氧气通过混合调节后经鼓风风机（3）进入燃烧装置（4），粉尘进样料斗（14）下方设有可控制开度的阀门，燃烧装置（4）和粉尘进样料斗（14）通过管道（15）连接除尘试验箱体（5）左侧底部中间位置；除尘试验箱体（5）是立方体，并且在箱体上设置有采样孔（13）；除尘系统包括除尘装置（6）、集尘槽（7）、吸尘器（8）和除尘风机（9），除尘试验箱体（5）右侧顶部中间位置的开孔通过管道连接除尘装置（6），除尘装置（6）通过管道连接除尘风机（9）的入口，除尘风机（9）的出口通过管道连接除尘试验箱体（5）正面中心位置，在除尘风机（9）的出口与除尘试验箱体（5）之间的管道上分别设有累计流量计（10）和气体流量计（11）；除尘装置（6）下方配有集尘槽（7），集尘槽（7）连接吸尘器（8）；除尘装置（6）为单个除尘器或由多个相同类型或不同类型的除尘器串联组合构成，不同类型的除尘器进出口管径相同。

2. 根据权利要求1所述的可组合式除尘试验装置，其特征在于：燃烧装置（4）使用固体燃料或气体燃料。

3. 按照权利要求1所述的可组合式除尘试验装置，其特征在于：除尘试验箱体（5）与除尘装置（6）之间的管道上开有排放口（12）。

4. 按照权利要求1所述的可组合式除尘试验装置，其特征在于：在除尘试验箱体（5）正面距中心位置等距离的分布四个采样孔（13）。

5. 根据权利要求1、2、3或4所述的可组合式除尘试验装置，其特征在于：除尘装置（6）由一个静电除尘器（16）和一个布袋除尘器（17）串联组合构成。

6. 根据权利要求1、2、3或4所述的可组合式除尘试验装置，其特征在于：除尘装置（6）由一个静电除尘器（16）和一个颗粒层滤料除尘器（18）串联组合构成。