CN205699965U - 适用于微细颗粒物去除的净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于微细颗粒物去除的净化装置。包括净化装置壳体，净风出口，入风口，净化装置壳体内部包括集尘室、气体净化通道和集气箱；净化通道内部排列着多边形旋风子，旋风子顶端出气口与集气箱相连接，底部出尘口与集尘箱相连接；气体净化通道内部壳体内壁上设置有微细针刺状涂层；集尘室、集气箱内部分或全部填充有填料；净化装置为一级或多级结构。由于结构的改进使得该净化装置内部的流场分布得以优化，流体中所包含的杂质将被分离出来，对于微米级杂质分离效率提高，从而实现流体的有效净化，且结构简单，加工方便，成本低廉，节约能源，不会产生额外的净化污水，对于直径在0.5‑5μm的杂质的分离效率可达到97％以上。

Description

适用于微细颗粒物去除的净化装置

技术领域

本实用新型涉及流体净化领域，尤其涉及一种微米级固体颗粒物去除的的流体净化装置。

背景技术

由于微细颗粒物具有空中易漂浮的特点,且微细颗粒物在布朗作用下会产生团聚,极易出现大范围的粉尘悬浮污染,空气中的微细颗粒的存在会导致操作环境质量的下降并对人体造成一定的危害。对于流体净化和输送系统而言，会严重影响设备的使用寿命。因此，如何去除流体中所包含的微小颗粒杂质是分离工艺所需解决的问题。

在实用新型名称为“一种适用于雾霾及粉尘环境的水基空气净化装置”(申请号：201410634455.9)中，提出了一种包含超微气泡发生器和水雾发生装置的空气净化装置，虽具有巨大的推广应用价值，但是装置内部部件复杂，一方面实现了净化气体的目的，另一方面却产生额外再净化的含尘污水。

在实用新型名称为“带除湿功能的空气净化器”(申请号：201410228375.3)中，提出了一种具有空气净化和除湿能力的净化器，包括静电集尘过滤器、制冷循环装置，该制冷装置包括制冷剂、蒸发器或毛细管等结构，通过采用低成本的毛细管作为制冷循环装置的膨胀元件，使蒸发器的温度保持在露点以下，从而达到除湿除尘效果，但除尘器的能耗较大，且进风速度不能超过最大风量，否则难以保证除湿能力和空气净化能力的匹配。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题为：提供一种结构简单，加工方便，节约能源，占用空间小，维护简单，同时也不会产生额外的净化污水，可以采用较高的进料速度，且对于微米级颗粒物的处理效率高的净化装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种适用于微细颗粒物去除的净化装置，包括净化装置壳体，净风出口，入风口，净化装置壳体内部包括集尘室、气体净化通道和集气箱；净化通道内部排列着多边形旋风子，旋风子顶端出气口与集气箱相连接，底部出尘口与集尘箱相连接；气体净化通道内部表面设置有微细针刺状涂层；集尘室、集气箱内部分或全部填充有填料；净化装置为一级或多级结构。

所述旋风子由边数不小于5的多边形筒体段和相同边数的多边形锥体段组成，筒体段和锥体段存在扭转角度β，筒体段顶部和锥体段底部横截面中线的角度β在0-72度。旋风子的排列形式包括螺旋形，环形，三角形，多边形或椭圆形。

所述气体净化通道内部表面的微细针刺状涂层上的细针表面粗糙度不大于1微米，针高不大于2.5毫米。

所述的填料由金属波纹板组成的，金属波纹板竖直排列形成倾斜流道。

所述金属波纹板表面粗糙度大于1.6微米，金属波纹板截面呈正弦结构，波纹板表面打孔，空隙率0.5％-70％，材料为铁基、铝基或铁铝合金，其体积电阻小于10⁶欧姆，静电起电 电压小于50V，半衰时间大于0.5秒。

所述填充的填料为两层以上时，层间呈1-179度的错位排布角度。

所述净化装置壳体外形结构为圆筒形或多边柱形，净化装置的总高与筒径之比为0.1-40，旋风子的筒体段和锥体段总高不超过气体净化通道的总高。

所述净化装置的进出口设置为切向、垂直或侧向。

使用时，打开与净化装置入风口连接的含杂质流体通道控制阀，含杂质流体通过旋流分离器的入口进入气体净化通道，净化通道内部微细针刺状涂层与通道相互作用，产生静电，对流体中的微细颗粒具有一定的吸附作用；随后流体进入旋风子中进行旋流分离。在旋风子内部，流体围绕出风口内筒段向下旋转运动，流体中混合的颗粒由于受到惯性离心力的作用于旋风分离器外壳内部碰撞而沉降，由锥体段下端的除尘口排出，进入集尘箱；由于流体速度较大，部分流体也会进入到集尘箱中，通过与其中的填料相互作用，起到一定的除湿、除热作用。分离出杂质的清洁流体在高压轴流风机的旋转引力下自下而上运动，经由旋风除尘器顶端的出风口排出，进入集气箱，由于波纹板的存在，大大增加了静电除尘表面积，吸收能量，并将流体分重新分布，随后通过净气出口进入二级净化通道后继续进行杂质的分离，最终实现气体的清洁排放，该净化装置流程示意图如图9所示。使用该净化装置，可使直径在0.5-5μm的杂质的分离效率可达到97％以上。

本实用新型的有益效果：由于该净化装置气体净化通道内部具有微细针刺状涂层形成的微细毛细通道，该涂层与通道材料相互作用产生静电，通过静电作用可使流体内杂质进行第一步分离；流体进入旋风子，通过惯性离心力的作用，使杂质颗粒与旋风子壳体碰撞沉积，进入集尘箱，实现第二步的分离；另外集尘箱和集气箱中均设置了填料，也可增加静电除尘面积，吸收能量，进一步除湿除热。

综上，由于结构的改进使得该净化装置内部的流场分布得以优化，流体中所包含的杂质将被分离出来，尤其对于微米级杂质分离效率将大大提高，从而实现流体的有效净化，且具有结构简单，加工方便，成本低廉，节约能源，占用空间小、维护简单，可以采用较高的进料速度，不会产生额外的净化污水，对于直径在0.5-5μm的杂质的分离效率可达到97％以上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型去除微米颗粒物的二级结构净化装置示意图。

图2是本实用新型有扭转角度六边旋风子的正面立体图(1)和无扭转角度六边旋风子的正面立体图(2)。

图3是本实用新型带有扭转角度的旋风子的俯视图。

图4是本实用新型五边形(1)、八边形(2)、十边形(3)、六边形(4)旋风子的俯视图。

图5是本实用新型是侧向进口的单级基本结构的旋风子排列方式示意图。

图6是本实用新型是底部垂直进口的单级基本结构的旋风子排列方式示意图。

图7是本实用新型实施方式一的波纹板填料示意图。

图8是本实用新型实施方式一的外壳内部微细针刺状涂层示意图。

图9是本实用新型去除微米颗粒物的净化装置的流程图。

图10是本实用新型实施方式二正面示意图。

图11是本实用新型实施方式三正面示意图。

附图中：

A.一级集尘箱 B.一级气体净化通道 C.一级集气箱 D.二级环形集尘箱 E.二级气体净化通道F.二级集气箱 G.入风口 H.一级净风出口 I.二级净风出口

1.出气口、2.多边形筒体段、3.多边形锥体段、4.除尘口、5.填料、6.旋风子、7、针状涂层

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型的微细颗粒物去除的净化装置，包括净化装置壳体，净风出口，入风口，所述净化装置壳体由集尘室、气体净化通道、集气箱组成。其特征是：所述的净化通道内部水平方向上有序地排列着多边形旋风子，旋风子顶端出气口与集气箱相连接，底部出尘口与集尘箱相连接；气体净化通道内部具有微细针刺状涂层形成的细微毛细通道；所述集尘室、集气箱内部分或全部填充有金属波纹板组成的填料，金属波纹板竖直排列形成倾斜流道；所述的净化装置为一级或多级结构。根据分离要求来确定净化装置的级数，本装置单级基本结构可分为两种：一种为含杂质气体从切向或侧向入口进入，内部结构俯视图如图5所示，净化装置内部气体净化通道中央同样设置有旋风子；另一种为杂质气体从底部垂直进入，该结构气体净化通道内部中央不设置旋风子，为含杂质气体的入口，该结构俯视图如图6所示，一般侧向进口结构仅作为底部结构适用，垂直进口结构可置于任意位置使用，不同级结构之间通过上一级出风口与该级进气口相连通。

作为一种优选方案，旋风子由边数不少于5多边形筒体段和相同边数的多边形锥体段组成，旋风子立体示意图如图2所示，截面示意图如图4所示，筒体段或锥体段存在一定的扭转角度β，筒体段顶部和锥体段底部横截面中线的角度β在0-72度之间，其示意图如图3所示。

作为一种优选方案，旋风子的排列形式包括螺旋形，环形，三角形，多边形，椭圆形。

作为一种优选方案，气体净化通道内部表面的微细针刺状涂层上的细针表面粗糙度小于1微米，针高小于2.5毫米。

作为一种优选方案，所填充的金属波纹板表面粗糙度大于1.6微米,是正弦波线条的结构，波纹板表面打孔，空隙率0.5％-70％，材料为铁基、铝基或铁铝合金，其体积电阻小于10⁶欧姆，静电起电电压小于50V，半衰时间大于0.5秒。

作为一种优选方案，所填充的金属波纹板组成的填料层不少于一层，当填料为两层或两层以上排列时，层间呈1-179度的加错排布角度。

作为一种优选方案，所述净化装置外形结构可以为圆筒形或多边柱形，净化装置的总高与筒径之比为0.1-40，旋风子的筒体段和锥体段总高不超过气体净化通道的总高。

作为一种优选方案，净化装置的进出口设置可以为切向、垂直、侧向等方向。

实施例1

如图1所示，一种微米级颗粒物的二级结构净化装置，其中一级结构为切向进口基本结 构，二级结构为底部垂直进口基本结构，两者通过一级净风出口H相连接；该净化装置包括净化装置壳体，一级净风出口H、入风口G，所述净化装置壳体由一级集尘箱A、一级气体净化通道B、一级集气箱C、二级环形集尘箱D、二级气体净化通道E、二级集气箱F、二级净风出口I组成。其特征是：所述的一级气体净化通道B、二级气体净化通道E内部水平方向上呈螺旋形排列着六边形的旋风子6，旋风子筒体段顶部和锥体段底部横截面中线的角度β为0度，旋风子顶端出气口1与一级集气箱C或二级集气箱F相连接，底部出尘口4与一级集尘箱A或二级环形集尘箱D相连接；一级气体净化通道B、二级气体净化通道E内部具有微细针刺状涂层，针高1毫米，微细针状涂层示意图如图8所示；一级集尘箱A、二级环形集尘箱D、一级集气箱C、二级集气箱F内部填充有波纹板组成的填料5，如图7所示，金属波纹板表面粗糙度2.5微米,是正弦波线条的结构，波纹板表面打孔，空隙率70％，材料为铁基，体积电阻2×10⁵欧姆，静电起电电压为12V，半衰时间为2秒，所述的波纹板并列布置为多排的网孔，所述的网孔为竖直方向设置的正六边形孔。整个装置高径比为5，旋风子的筒体段和锥体段总高等于气体净化通道的总高。

实施例2

如图10所示，一种微米级颗粒物的净化装置，该净化装置为四级结构，其中一级结构为侧向进口基本结构，其余结构均为底部垂直进口基本结构，各级结构通过出气口相连接；该装置包括净化装置壳体，净风出口，入风口，所述净化装置壳体由集尘箱、气体净化通道、集气箱组成。其特征是：所述的净化通道内部水平方向上呈螺旋形排列着十边形的旋风子，旋风子筒体段顶部和锥体段底部横截面中线的角度β为10度，旋风子顶端出气口与集气箱相连接，底部出尘口与集尘箱相连接；气体净化通道内部表面上具有微细针刺状涂层，针高0.05毫米，金属波纹板表面粗糙度2.5微米，是正弦波线条的结构，波纹板表面打孔，空隙率10％，材料为铝基，体积电阻1×10⁴欧姆，静电起电电压为36V，半衰时间为3.5秒，所述的波纹板交错布置为多排的网孔。整个装置高径比为6.5,旋风子的筒体段和锥体段总高等于气体净化通道的总高的1/2。

实施例3

如图11所示，一种微米级颗粒物的净化装置，该净化装置为底部垂直进口的一级结构，包括净化装置壳体，净风出口，入风口，所述净化装置壳体由集尘箱、气体净化通道、集气箱组成。其特征是：所述的净化通道内部水平方向上呈螺旋形排列着五边形的旋风子，旋风子筒体段顶部和锥体段底部横截面中线的角度β为30度，旋风子顶端出气口与集气箱相连接，底部出尘口与集尘箱相连接；气体净化通道内部表面具有微细针刺状涂层，针高0.1毫米，金属波纹板表面粗糙度5.5微米，是正弦波线条的结构，波纹板表面打孔，空隙率30％，材料为铁铝合金，体积电阻1×10⁴欧姆，静电起电电压为45V，半衰时间为5.5秒，所述的波纹板交错布置为多排的网孔。整个装置高径比为1.5,旋风子的筒体段和锥体段总高等于气体净化通道的总高的4/5。

Claims (9)

1.一种适用于微细颗粒物去除的净化装置，包括净化装置壳体，净风出口，入风口，其特征是：净化装置壳体内部包括集尘室、气体净化通道和集气箱；净化通道内部排列着多边形旋风子，旋风子顶端出气口与集气箱相连接，底部出尘口与集尘箱相连接；气体净化通道内部壳体内壁上设置有微细针刺状涂层；集尘室、集气箱内部分或全部填充有填料；净化装置为一级或多级结构。

2.如权利要求1所述的装置，其特征是：旋风子由边数不小于5的多边形筒体段和相同边数的多边形锥体段组成，筒体段和锥体段存在扭转角度β，筒体段顶部和锥体段底部横截面中线的角度β在0-72度。

3.如权利要求1所述的装置，其特征是：旋风子的排列形式包括螺旋形，环形，三角形，多边形或椭圆形。

4.如权利要求1所述的装置，其特征是：气体净化通道内部表面的微细针刺状涂层上的细针表面粗糙度不大于1微米，针高不大于2.5毫米。

5.如权利要求1所述的装置，其特征是：如权利要求1所述的装置，其特征是：所述填料由金属波纹板组成，金属波纹板竖直排列形成倾斜流道。

6.如权利要求5所述的装置，其特征是：金属波纹板表面粗糙度大于1.6微米,金属波纹板截面呈正弦结构，波纹板表面打孔，空隙率0.5％-70％。

7.如权利要求5所述的装置，其特征是：所填充的填料为两层以上时，层间呈1-179度的错位排布角度。

8.如权利要求1所述的装置，其特征是：净化装置壳体外形结构为圆筒形或多边柱形，净化装置的总高与筒径之比为0.1-40，旋风子的筒体段和锥体段总高不超过气体净化通道的总高。

9.如权利要求1所述的装置，其特征是：净化装置的进出口设置为切向、垂直或侧向。