CN205379768U - 多管旋流除尘除雾器单体及多管旋流除尘除雾器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多管旋流除尘除雾器单体及多管旋流除尘除雾器，属于环保设备技术领域，由若干个单体旋流器以集束的形式组装在各型脱硫吸收塔及除尘除雾装置内，该单体为集液筒，所述集液筒内下部安装有第一旋流子，内上部安装有第二旋流子，所述第一旋流子上方安装有冲洗装置；所述集液筒外壁还固定连接至少一个纵向集液槽，所述集液槽与所述集液筒相通，该发明的优点是结构简单，除尘除雾效果好，运行稳定，投资成本低，运行费用少，经久耐用，安全可靠。

Description

多管旋流除尘除雾器单体及多管旋流除尘除雾器

技术领域

本实用新型属于环保设备技术领域，涉及对工业废气等含有灰尘、雾滴的饱和湿烟气及含有雾滴气溶胶的其他气体进行除尘除雾的装置，具体来说是多管旋流除尘除雾器单体及多管旋流除尘除雾器。

背景技术

当前大气污染严重雾霾给人们的生活健康造成极大的影响，国家环保部要求烟尘超低排放，烟尘排放指标小于5mg/Nm3.目前烟气治理的最好工艺就是布袋除尘＋湿法脱硫，布袋除尘后烟气含尘量能降至30mg/Nm3，但是烟气经湿法脱硫吸收塔后烟尘不降反升，达到40-50mg/Nm3.原因就在于烟气经湿法脱硫后排放的净烟气中带有大量的石膏雾滴，吸收塔内虽装有除雾器但效果不好，不能吸收15um以下的尘粒和雾滴，造成外排的净烟气中烟尘排放量大，石膏雨现象严重，严重污染大气。

在已有技术中旋流板塔是70年代发明，80年代用于锅炉烟气除尘、脱硫的一体塔（也称为水膜除尘塔）。该塔的旋流装置为一体装置，无论塔径大小都设每层一个旋流装置，其原理是含尘烟气流过旋流板时，一是利用旋流板表面的液膜粘附烟气中的灰尘；二是利用烟气旋转的离心力将灰尘和雾滴抛向塔壁有塔壁上当液膜粘附灰尘和液滴汇成液流流回塔底，除尘效果仅为50-60%，出塔烟尘含量大于200mg/Nm3。究其除尘效果差的原因，一是过流烟速太低仅有2.5-3.5m/s,所产生的离心力不足以将烟尘和雾滴全部抛至塔壁被液膜收集，失去向心力的烟尘和雾滴随烟气排出塔外；二是因为塔径过大靠近中心盲板的烟气运行距离太大再低烟速的情况下灰尘失去动力随烟气排出致使除尘效率过低达不到现行烟尘排放标准；三是旋流板塔是独立装置建造费用高，在含硫烟气除尘中旋流板的防腐难以解决，现实中90%采用麻石（花岗岩）建造，麻石砌碶缝隙难以密封造成烟气正压时塔壁泄露，塔外挂硫，烟气负压时引风机腐蚀严重，致使该塔除尘脱硫均不能达标。因此，在目前，旋流板塔已基本被淘汰。

现行的旋流板除雾器也是以整体形式安装在脱硫塔内工作原理也是使过流烟气旋转产生离心力将烟气中的雾滴抛向塔壁，由塔壁液膜收集汇流，同样该装置也是由于烟速低，烟气运行距离大影响除尘除雾的效果，该装置无法达到烟尘排放5mg/Nm3的现行标准。现实中很少采用旋流板除雾器。

为解决烟气排放超标问题，现行做法是在湿法脱硫后增加了一种湿式净电除尘装置，经湿式净电除尘处理后的烟气虽能达到5mg/Nm3以下的排放标准，但其设备庞大，造价高，能耗大，特别在已有脱硫系统中很难增加湿式净电除尘器，即是新建项目增设湿式净电除尘器其建设投资，运行成本、维护成本大，建设单位也难以承受。

发明内容

为了解决现有技术中，除尘、除雾效果不好，不能达到国家标准除雾器以及设备庞大、造价高、能耗大、运行维护成本大，系统操作维护困难、压损大等问题，提供了一种能替代现有脱硫吸收塔内的除雾器及湿式净电除尘器的多管旋流除尘除雾器单体及多管旋流除尘除雾器。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供的一种多管旋流除尘除雾器单体，该单体为集液筒，所述集液筒内下部安装有第一旋流子，内上部安装有第二旋流子，所述第一旋流子上方安装有冲洗装置；所述集液筒外壁还固定连接至少一个纵向集液槽，所述集液槽与所述集液筒相通。

本实用新型还具有以下附加技术特征：

优选的，所述集液筒横截面为圆形或正多边形；所述集液筒横截面为圆形时，所述集液筒壁与所述集液槽连接处开有纵向泄液槽，所述泄液槽的宽度小于所述集液槽的宽度。

优选的，所述集液筒横截面为圆形时，所述集液槽由所述集液筒与集液筒外套设的相应的正多边形筒体的顶角处之间的空隙形成。

优选的，所述旋流子包括有旋流叶片、外圈和中心管；所述旋流叶片外侧固定连接于外圈，内侧固定连接于中心管；所述外圈外壁固定于集液筒内壁上；

所述冲洗装置包括有冲洗水管、喷嘴和中心管帽；所述中心管帽可拆卸式安装于中心管的顶部，中心管帽设有一通孔，所述冲洗水管贯穿通孔，所述喷嘴位于冲洗水管末端并位于所述第一旋流子的上方。

优选的，所述集液筒横截面为圆形时，所述集液筒直径为300mm-600mm，高度为800mm-1500mm，所述旋流叶片在集液筒内成外向角；所述集液筒横截面为正多边形时，所述集液筒内切直径为300mm-600mm，高度为800mm-1500mm，所述旋流叶片在集液筒内设计成内向角；所述外向角或内向角的径向角范围均为±10-20°，水平角范围均为20-30°，重合度的范围均为20-25%；所述旋流叶片的厚度为3-10mm，数量12-24片。

优选的，所述正多边形为正六边形。

优选的，所述泄液槽为6-12条，宽10-20mm，长800mm-1500mm；所述集液槽宽度不小于25mm，高度与集液筒相等。

优选的，所述外圈高度为80mm-120mm；所述中心管的横截面积为集液筒横截面积的0.1-0.2倍，高度为集液筒高度的3/1-1/4。

本实用新型提供的一种多管旋流除尘除雾器其由上述的多管旋流除尘除雾器单体以管束状组合而成。

优选的，所述多管旋流除尘除雾器还包括连接板，所述连接板将所述多管旋流除尘除雾器单体固定连接起来，所述连接板与所述多管旋流除尘除雾器单体顶端平齐。

多管旋流除尘除雾器，原理：单体旋流器以多管集束的形式组合安装于多管旋流除尘除雾器内，含有大量尘粒、雾滴的饱和湿烟气自下而上的流过多管旋流除尘除雾器烟气在各个单体旋流器内急速旋转上升，利用旋转的离心力和液膜的粘附去除烟气中的灰尘和雾滴，达到净化烟气的作用。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1.本实用新型的多管旋流除尘除雾器是将除雾器优分细化为多个单体旋流器，大大增加了除雾器的收尘面积，小直径的旋流子缩短了烟尘的运行距离，增大了烟尘流速，有利于烟尘雾滴汇集于集液筒内壁上，除尘除雾的净化效率更高、效果更显著。

2.本实用新型的多管旋流除尘除雾器充分结合了旋流板式机械除尘及电除尘的优点，可实现多层除尘除雾，实现了除尘、除雾一体化，结构简单，运行稳定、可靠性高，耗能小，造价低，维护成本低，使用寿命长，运行成本极少且能实现超低排放，烟尘含量小于5mg/Nm3的排放标准，适于大范围的推广应用。

3.本实用新型的多管旋流除尘除雾器的喷嘴能够同时清理旋流叶片和集液筒内壁上的粉尘，无结垢阻塞风险；更优的是，集液槽和泄液槽的设置可使集液筒内壁上的粉尘及时流下，控制液膜厚度，并且集液槽的宽度大于泄液槽的宽度，集液槽内的液流不易受流经旋流子的旋转气流的影响出现液流上爬雾化造成二次污染，从而保证排出旋流除尘除雾器的烟尘含量不会再次升高，提高了除尘效果；降低了运行阻力，减少运行能耗，增加工作效率，节能环保。

附图说明

图1为圆筒形单体旋流器组装结构示意图；

图2为图1的圆筒形单体旋流器组装结构示意图俯视图；

图3为泄液槽放大示意图；

图4为六方形单体旋流器组装结构示意图；

图5为图4的六方形单体旋流器组装结构示意图俯视图；

图6为旋流子结构示意图；

图7为图6的旋流子结构示意图俯视图；

图8为多个圆筒单体旋流器组装结构示意图；

图9为多个六方管单体旋流器组装结构示意图；

附图标记说明

图中，集液筒1，集液槽2，中心管帽3，冲洗水管4，中心管5，喷嘴6，外圈7，旋流叶片8，泄液槽9，连接板10。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的多管旋流除尘除雾器主要是安装于脱硫吸收塔塔内上方的出口处，脱硫塔内的含尘、含雾滴的饱和烟气以3-3.5m/s速度上流时经过由多个单体旋流器所组成多管旋流除尘除雾器，其整体过流断面小于脱硫吸收塔过流断面，迫使烟气流速增大，烟气流速大于5m/s时,在旋流叶片8的导向作用下，烟气急速旋转上升，烟气在变速变向旋转上升过程中产生紊流，实现烟气流动状态的由直流状过渡成螺旋状，使烟气中的尘粒和雾滴相互碰撞、粘结、凝聚成较大的含尘液滴。利用烟气和烟气中携带的液滴、烟尘的分离惯性不同，将液滴、烟尘抛向集液筒1内壁。由于集液筒1内壁接触饱和湿烟气中的水雾已经形成一定厚度的液膜，当较大的含尘液滴接触到液膜时，液滴即被吸附铺集在集液筒1内壁上，积少成多汇成含尘液流，液流在旋转烟气的带动下流向泄液槽9进入集液槽2，在重力的作用下液流回流到塔底，实现对液滴和烟尘的捕捉，从而达到除尘除雾的目的。

如图1-3所示，一种多管旋流除尘除雾器单体，该单体为圆形集液筒1，集液筒1内下部安装有第一旋流子，内上部安装有第二旋流子，第一旋流子上方安装有冲洗装置；集液筒1外壁还固定连接至少一个集液槽2，集液槽2与集液筒1外壁连接处开有泄液槽9，泄液槽9使集液槽2与集液筒1相通，泄液槽9是排放收集到的含尘液流，控制液膜厚度，防止液流上爬雾化造成二次污染，集液槽2的断面形状不限。集液筒1是收集烟尘和雾滴的主要部件，集液筒1筒口横截面的形状为圆形。具体的，集液筒1外可以套设相应大小的正多边体筒，集液筒1在与正多边体筒的角对应处开设泄液槽9，集液槽2即为集液筒1与正多边体筒形成的空隙处。

如图4-5所示，一种多管旋流除尘除雾器单体，该单体为集液筒1，集液筒1为多边形筒体结构，筒体内下部安装有第一旋流子，内上部安装有第二旋流子，第一旋流子上方安装有冲洗装置。这种正多边形筒体结构的集液筒1不需要设置集液槽2，液流即可在正多边形的角处汇集成流而留下，不需要再设置集液槽2，结构简单但较图1所示的集液筒1易产生二次雾化。具体的，集液筒1为六方管。此种多管旋流除尘除雾器单体与上述的设置集液槽2的多管旋流除尘除雾器属于同一个发明构思。

具体的，如图6-7所示，旋流子包括有旋流叶片8、外圈7和中心管5，旋流叶片8外侧固定连接于外圈7，内侧固定连接于中心管5，旋流叶片8是带有内外圆弧的扇形板，其安装数量、角度、尺寸大小是根据烟气量，气速、集液筒1直径及中心管5外径来调整设计，旋旋流叶片8按设定角度和旋向、在同一平面安装排列，有一定的重合度，重合度是保障烟气流速和上升角度的关键；外圈7外壁固定于集液筒1内壁上。外圈7是固定旋流叶片8的部件，外圈7外径的尺寸、形状与集液筒1的筒口内径的尺寸、形状相一致，外圈7的外壁与集液筒1内壁贴合在一起，其直径是由集液筒1决定的，外圈7的外壁与集液筒1内壁贴合在一起，高度由旋流叶片8的水平角度决定。

中心管5是固定旋流叶片8并保证环流面积大小的部件，中心管5顶端封闭。旋流叶片8是带有内外圆弧的扇形板，其安装数量、角度、尺寸大小是根据烟气量、气速、集液筒1直径及中心管5外径来调整设计的，旋流叶片8按统一形状和角度在水平面内焊接在外圈7和中心管5之间。

具体的，如图1、4所示，为防止长期运行结垢、堵塞，集液筒1内还设有用于冲洗集液筒1内壁和旋流子的冲洗装置。冲洗装置包括有冲洗水管4、喷嘴6和中心管帽3；中心管帽3通过螺栓可拆卸式的安装于中心管5的顶部，可拆卸式的设计使其维修更为方便。中心管帽3设有一通孔，具体为其的中心处，通孔内径与冲洗水管4外径相同。冲洗水管4位于集液筒1的中心轴线上，贯穿插入中心管帽3的通孔中，并焊接固定，冲洗水管4直径为10-30mm，喷嘴6接口直径与冲洗水管4直径相等，中心管帽3直径与中心管5直径相等。喷嘴6连接在由管帽中心伸下的冲洗水管4的末端、第一旋流子的上方。由于烟气中含尘、含雾达一定量后，部分尘、雾会积累于集液筒1内壁和旋流子上，通过冲洗装置对集液筒1内壁和旋流子的冲洗，避免了结垢、堵塞现象发生，相应的提高了除尘、除雾效果。冲洗次数及冲洗时长，则根据多管旋流除尘除雾器的具体使用情况进行而定。

具体的，集液筒1内壁光滑，圆形集液筒1直径为300mm-600mm，高度为800mm-1500mm，正多边形集液筒1内切直径为300mm-600mm，高度为800mm-1500mm。

具体的，泄液槽9为6-12条，宽10-20mm，长800mm-1500mm；集液槽2宽度不小于25mm，高度与集液筒1相等。

具体的，集液筒1为圆形时，旋流叶片8在集液筒1内设计成外向角；集液筒1为正多边形时，旋流叶片8在集液筒1内设计成外向角；旋流叶片8是按统一形状和角度在一个水平面内焊接在旋流子外圈7和中心管5之间，旋流叶片8的径向角；圆形集液筒1设计成外向角，烟气偏向集液筒1内壁旋转有利于烟尘和雾滴的收集，正多边形形集液筒1设计成内向角烟气偏向中心管5旋转，外向角和内向角的径向角范围均为±10-20°，水平角范围均为20-30°，重合度的范围均为20-25%；旋流叶片8的厚度为3-10mm，数量12-24片。

具体的，外圈7高度为80mm-120mm；中心管5的截面积为集液筒1截面积的0.1-0.2倍，高度为集液筒1高度的3/1-1/4。

具体的，如图8-9所示，一种多管旋流除尘除雾器其由上述的多管旋流除尘除雾器单体以管束状组合而成。多管旋流除尘除雾器还包括连接板10，连接板10将多管旋流除尘除雾器单体固定连接起来，连接板10与多管旋流除尘除雾器单体顶端平齐，这样可使连接板10顶部不会存积冲洗水等物，防止冲洗水对其造成的压力及腐蚀影响。图5所示的由六方管形集液筒1组合成的多管旋流除尘除雾器排布更密集，结构更稳定。

具体的，多管旋流除尘除雾器的材料为耐腐蚀的金属或耐腐蚀的非金属材质。

实施例1：

集液筒1为内壁光滑平整的六方管时，六方管直径为450mm，高度为1200mm。旋流叶片8为带有内外圆弧的扇形叶片，旋流叶片8按设定角度和旋向、在同一平面安装排列。旋流叶片8的厚度为15mm，数量16片。旋流叶片8在六方管集液筒1内按内向角排列，径向角范围为10°，水平角范围为25°。旋流叶片8安装要有一定的重合度，重合度是20%。烟气偏向中心管5旋转有利于烟尘和雾滴的收集。六方管的六个顶角起到集液泄液的作用。

作为优化的，外圈7高度100mm，外圈7外径为450mm，且与集液筒1内径形状相吻合且紧密配合，集液槽2的断面形状不限。

作为优化的，中心管5是顶端呈开口且内部中空的圆柱形筒体；中心管5的截面积为集液筒1截面积的0.1-0.2倍，高度为集液筒1高度的3/1-1/4。优选为，中心管5直径85mm，高度350mm；

作为优化的，冲洗水管4直径为15mm，喷嘴6接口直径为15mm，中心管帽3直径与中心管5直径相等，为85mm，能拆卸安装。

作为优化的，多管旋流除尘除雾器的材料为耐腐蚀的非金属材质，耐高温，使用使命长。

实施例2：

集液筒1为内壁光滑平整的圆管时，旋流叶片8为带有内外圆弧的扇形叶片，旋流叶片8按设定角度和旋向、在同一平面安装排列。旋流叶片8的厚度为25mm，数量24片。集液筒1的内壁上均匀开有呈通孔的泄液槽9，泄液槽9外侧相对应的固定有集液槽2，集液槽2包裹于泄液槽9，集液槽2的断面形状不限。集液筒1的直径为600mm,高度为1500mm，泄液槽9为12条、宽10mm、长300mm，集液槽2半径为40mm,高度与集液筒1相等，为1500mm。旋流叶片8在圆管集液筒1内设计成外向角，径向角为-10°，水平角为20°。旋流叶片8安装要有一定的重合度，重合度是25%。烟气偏向集液筒1内壁旋转有利于烟尘和雾滴的收集，泄液槽9是排放收集到的含尘液流，控制液膜厚度，防止液流上爬雾化造成二次污染。

烟气在经过旋流子时，由于旋流叶片8形状、角度的特殊设计使得尘、雾更加容易的被除去，也能够使烟气向上流动时更容易的形成旋流，从而能够控制烟气经过每一个旋流子的流速，提高每一个旋流子的除雾效果，大大地提高了本实用新型的除尘、除雾作用。

作为优化的，外圈7高度100mm，外圈7外径是与集液筒1内径形状相吻合且紧密配合，为600mm。

作为优化的，中心管5是顶端呈开口且内部中空的圆柱形筒体；中心管5的截面积为集液筒1截面积的0.1-0.2倍，高度为集液筒1高度的3/1-1/4。优选为，中心管5直径120mm，高度450mm。

作为优化的，冲洗水管4直径为15mm，喷嘴6接口直径为15mm，中心管帽3直径与中心管5直径相等，为120mm，能拆卸安装。

作为优化的，多管旋流除尘除雾器的材料为耐腐蚀的金属材料，耐高温，使用使命长。

安装实例1：

以脱硫吸收塔直径4m,上流烟速3.5m/s为例，按上流烟速6m/s计算需要多管旋流除尘除雾器单体（以下简称“单体旋流器”）78个，集液筒1外径为400mm，实际排列79个。多管旋流除尘除雾器下端设置支撑托架，单体旋流器垂直排放，上端用与单体旋流器同一材质的连接板10将单体旋流器之间的间隙、及单体旋流器与塔壁周边之间的间隙牢固密封连接，连接板10与单体旋流器上口平齐，以防止冲洗水管4对单体旋流器冲洗时存水。根据烟气的实际情况及排放要求，多管旋流除尘除雾器可设计1层、2层或多层。冲洗水管4布置在多管旋流除尘除雾器中第一旋流子的上方，每个单体旋流器内设有2根支管，一根支管连接于单体旋流器内部的冲洗水管4，一根支管连接于单体旋流器内冲洗水管4末端的喷嘴6，用于冲洗旋流器内积尘和污垢。

安装实例2：

以脱硫吸收塔直径4m,上流烟速3.5m/s为例，按上流烟速6m/s计算，需要六方形单体旋流器78个，集液筒1内切圆直径为400mm，实际排列79个。安装方式同上。但上端密封板极为简单，因六方管排列不存在间隙，仅用与单体旋流器同一材质的连接板10牢固密封单体旋流器与塔壁周边之间的间隙即可。连接板10与单体旋流器上口平齐，以防止冲洗水管4对单体旋流器冲洗时存水。根据烟气的实际情况及排放要求，多管旋流除尘除雾器可设计1层、2层或多层。冲洗水管4与实例1安装方式相同。

最后说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种多管旋流除尘除雾器单体，其特征在于，该单体为集液筒，所述集液筒内下部安装有第一旋流子，内上部安装有第二旋流子，所述第一旋流子上方安装有冲洗装置；所述集液筒外壁还固定连接至少一个纵向集液槽，所述集液槽与所述集液筒相通。

2.根据权利要求1所述的多管旋流除尘除雾器单体，其特征在于，所述集液筒横截面为圆形或正多边形；所述集液筒横截面为圆形时，所述集液筒壁与所述集液槽连接处开有纵向泄液槽，所述泄液槽的宽度小于所述集液槽的宽度。

3.根据权利要求2所述的多管旋流除尘除雾器单体，其特征在于，所述集液筒横截面为圆形时，所述集液槽由所述集液筒与集液筒外套设的相应的正多边形筒体的顶角处之间的空隙形成。

4.根据权利要求1所述的多管旋流除尘除雾器单体，其特征在于，所述旋流子包括有旋流叶片、外圈和中心管；所述旋流叶片外侧固定连接于外圈，内侧固定连接于中心管；所述外圈外壁固定于集液筒内壁上；

所述冲洗装置包括有冲洗水管、喷嘴和中心管帽；所述中心管帽可拆卸式安装于中心管的顶部，中心管帽设有一通孔，所述冲洗水管贯穿通孔，所述喷嘴位于冲洗水管末端并位于所述第一旋流子的上方。

5.根据权利要求2所述的多管旋流除尘除雾器单体，其特征在于，所述集液筒横截面为圆形时，所述集液筒直径为300mm-600mm，高度为800mm-1500mm，所述旋流叶片在集液筒内成外向角；所述集液筒横截面为正多边形时，所述集液筒内切圆直径为300mm-600mm，高度为800mm-1500mm，所述旋流叶片在集液筒内设计成内向角；所述外向角或内向角的径向角范围均为±10-20°，水平角范围均为20-30°，重合度的范围均为20-25%；所述旋流叶片的厚度为3-10mm，数量12-24片。

6.根据权利要求2所述的多管旋流除尘除雾器单体，其特征在于，所述正多边形为正六边形。

7.根据权利要求2所述的多管旋流除尘除雾器单体，其特征在于，所述泄液槽为6-12条，宽10-20mm，长800mm-1500mm；所述集液槽宽度不小于25mm，高度与集液筒相等。

8.根据权利要求4所述的多管旋流除尘除雾器单体，其特征在于，所述外圈高度为80mm-120mm；所述中心管的横截面积为集液筒横截面积的0.1-0.2倍，高度为集液筒高度的3/1-1/4。

9.一种多管旋流除尘除雾器，其特征在于，其由权利要求1-8中任一项所述的多管旋流除尘除雾器单体以管束状组合而成。

10.根据权利要求9所述的多管旋流除尘除雾器，其特征在于，所述多管旋流除尘除雾器还包括连接板，所述连接板将所述多管旋流除尘除雾器单体固定连接起来，所述连接板与所述多管旋流除尘除雾器单体顶端平齐。