CN205925289U - 一种应用于土壤修复过程的高压喷雾除尘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于土壤修复过程的高压喷雾除尘系统，储水箱内设有液位传感器，储水箱与高压水泵之间通过进水管相连通，进水管上设有压力表、智能电磁流量计、流量调节阀门，高压水泵与水雾发生器之间通过出水管相连通，水雾发生器设有排水管，且排水管的一端与水雾发生器旋转连接，排水管的另一端为封闭端，排水管的两侧管壁上设有多个雾化喷头，破碎筛分装置与废液收集器之间设有废液收集管，废液收集器与废水处理池之间通过废液排出管相连通，液位传感器和智能电磁流量计均与PLC控制器相连接。该系统能够有效的提高降尘效率，自动化化程度高、经济可行，在有效改善施工作业面环境问题的同时，又避免了资源浪费，降低了运营的成本。

Description

一种应用于土壤修复过程的高压喷雾除尘系统

技术领域

本实用新型涉及环保设备技术领域，特别是涉及一种应用于土壤修复过程的高压喷雾除尘系统。

背景技术

在土壤场地修复工程中，随着修复设备机械化、自动化水平的提高，增加了修复工作的强度和扬尘的产生量，同时也使得粒径小于7μm的呼吸性粉尘含量大幅度上升。然而这个粒径范围的粉尘的危害最大，表现在：(1)降低作业能见度；(2)缩短机械设备的安全性和使用寿命；(3)增加职业病的发生率，以尘肺病尤为突出。同时国家PM2.5标准的推出可以看到国家对粉尘污染及其雾霾现象非常重视。

土壤淋洗成套设备集土壤的采集、输送、破碎、筛分和淋洗于一身，针对重金属污染场地可以提高工作效率，减少修复成本。该工艺采用挖掘机等机械工具实现污染土壤的转移，在物料进入进料斗、筛分破碎装置的过程中，会产生大量的污染土壤的粉尘，而高压喷雾除尘装置的作用是将水或水基溶液分散成雾，使其与土壤粉尘颗粒相接触，进而将粉尘捕捉，促使粉尘加速沉降。中国专利授权公告号(CN 104014583 B)《一种重金属污染土壤淋洗和重金属浓缩化方法及其设备》公布了一种淋洗工艺修复重金属污染土壤的方法和设备，该系统中土壤预处理通过土壤破碎机完成土壤破碎过程，然后将土壤输送至淋洗转筒做处理。该工艺设计只是考虑了土壤预处理的工作流程，没有考虑到土壤进入进料斗、破碎装置的过程中产生的土壤粉尘的处理，如果制造成设备进入进行场地修复施工作业，不可避免的会产生大量的污染土壤粉尘颗粒，对施工现场的环境势必造成影响，也会对施工人员的身心健康构成危害。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种应用于土壤修复过程的高压喷雾除尘系统，能够有效的提高降尘效率，自动化化程度高、经济可行，在有效改善施工作业面环境问题的同时，又避免了资源浪费，降低了运营的成本。

本实用新型为解决上述问题所采取的技术方案是，提供了一种应用于土壤修复过程的高压喷雾除尘系统，包括储水箱、高压水泵、水雾发生器、破碎筛分装 置、废液收集器、废水处理池，所述储水箱内设有液位传感器，所述储水箱与高压水泵之间通过进水管相连通，所述进水管上设有压力表、智能电磁流量计、流量调节阀门，所述高压水泵与水雾发生器之间通过出水管相连通，所述水雾发生器设有排水管，且排水管与水雾发生器旋转连接，所述排水管的两侧管壁上设有多个雾化喷头，所述破碎筛分装置与废液收集器之间设有废液收集管，所述废液收集器与废水处理池之间通过废液排出管相连通，所述液位传感器和智能电磁流量计均与PLC控制器相连接。

所述雾化喷头内设有X形旋流芯。

所述雾化喷头的直径为0.8mm～2mm。

所述雾化喷头的直径为1mm或1.5mm。

所述排水管与水雾发生器之间通过旋转接头实现旋转连接。

本实用新型的有益效果：该装置能够有效的提高降尘效率，自动化化程度高、经济可行，在有效改善施工作业面环境问题的同时，又避免了资源浪费，降低了运营的成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种应用于土壤修复过程的高压喷雾除尘系统，包括储水箱1、高压水泵2、水雾发生器3、破碎筛分装置4(现有生产设备)、废液收集器5、废水处理池6，所述储水箱1内设有液位传感器7，所述储水箱1与高压水泵2之间通过进水管8相连通，所述进水管8上设有压力表9、智能电磁流量计10、流量调节阀门11，所述高压水泵2与水雾发生器3之间通过出水管12相连通，所述水雾发生器3设有排水管13，且排水管13与水雾发生器3通过旋转接头18旋转连接(这些都是现有技术这里就不在详细描述)，在雾化喷头14喷雾的过程中排水管13旋转，能够更充分的对破碎筛分装置4进行喷雾降尘，所述排水管13的两侧管壁上设有多个雾化喷头14，所述雾化喷头14内设 有X形旋流芯，雾化效果更好，所述雾化喷头14的直径范围为0.8mm～2mm，通常情况下多采用直径为1mm或1.5mm的喷头，这样经雾化喷头14喷出的水雾呈实心圆锥体，起到保护膜的作用，防止粉尘颗粒的扩散。

所述破碎筛分装置4与废液收集器5之间设有废液收集管15，所述废液收集器15与废水处理池6之间通过废液排出管16相连通。经雾化喷头14喷出的水雾散落在土壤表面，经过一定的时间，随着水雾量的增加，散落于土壤表面的水雾会汇集成水滴，水滴经过土壤的渗透作用到达破碎筛分装置4的底部，当达到一定的体积后，水滴经废液收集器15流入废液收集器5，当废液收集器5中的废液收集到一定程度以后，废液经废液排出管16排出到废水处理池6，废水处理池6中的废液经过净化等无害化处理处理后循环利用，以期达到节约用水的目的。

所述液位传感器7和智能电磁流量计10均与PLC控制器17相连接，可以通过远程控制系统实现对高压喷雾系统进行远程控制供水压力，减少用水量从而降低成本。

实施例1：

某工厂车间的尘粒浓度为100mg/m³，预想达到降尘后尘粒浓度为20mg/m³，降尘率能够达到80％。

1)雾化喷头14孔径采用1.2mm，需要6MPa的喷雾水压；

2)雾化喷头14孔径采用1.5mm，需要4MPa的喷雾水压；

3)1.2mm孔径的雾化喷头14的耗水量为5.0L/min，1.5mm孔径的雾化喷头14的耗水量为6.5L/min。

1.5mm孔径的雾化喷头14虽然需要的压力低，但是单位时间内的耗水量每个1.5mm孔径的雾化喷头14就多出1.5L/min，多消耗25％的水资源。

(2)如果高压水泵2能够提供给喷雾系统的水量，每个雾化喷头14只有3L/min，配置的雾化喷头14孔径采用1.5mm，需要1MPa的喷雾水压降尘效果很差。雾化喷头14孔径采用1.2mm的喷雾压力只能达到2.2MPa。若雾化喷头14孔径采用1mm的雾化喷头，喷雾压力可以达到5.0MPa。

(3)较小孔径的雾化喷头14在相同压力下雾滴粒径也较小。

1)压力在10MPa以下，雾滴粒径随压力增加下降较快；

2)10MPa以上的压力，雾滴粒径的变化已经很缓慢，靠继续增大压力来得到更小粒径的雾滴已经很困难。

3)1MPa以下水压，雾滴粒径已经很大，超过了250μm，降低降尘效率与雾滴粒径过大有密切的关系。

(4)同一孔径雾化喷头14，压力越高，喷射出水雾的雾滴尺寸越小，流量也大，水雾粒子运动速度就越高，单位时间空间的雾化水量就会越大，因此粉尘沉降效率就越高。

实施例2：

如果设定粉尘浓度为5g/min，巷道风速为0.5m/s，测量得到雾化喷头在不同压力巷道喷雾段前后断面的粉尘数据浓度，根据粉尘浓度效率数据得出不同压力下降尘率。

(1)对于同种型号的雾化喷头14和一定粒径分布的粉尘在0.5m/s的风速下的喷雾降尘效率随着喷雾压力的增加而增加，从2MPa增加到8MPa，粉尘降尘效率提高21.32％，但是当雾化压力从8MPa增加到10MPa后，降尘效率仅提高1.79％。

当喷雾压力达到一定值后，继续提高喷雾压力，降尘效率的提高不明显。喷雾降尘主要是通过尘粒与液滴间惯性碰撞进行的，粉尘的粒径越大，雾滴与粉尘的碰撞效果越明显，越有利于降尘，同时雾滴的粒径越小，与粉尘碰撞的几率越大，对粉尘的捕集效果越好。

但是雾滴的粒径并不是越小越好，雾滴的粒径过小，雾滴容易随气流一起运动，减少了气液的相对运动速度，反而不利于降尘，而且随着喷雾压力的继续增加，喷雾系统将消耗更多的水资源，加快设备磨损，付出更高的经济代价，对于1.0mm的雾化喷头8MPa的喷雾压力最佳。

(2)对于同种型号的雾化喷头14，喷雾压力设置在2MPa～10MPa，在距离雾化喷头300mm位置测定该型雾化喷头在不同喷雾压力下雾化粒径数据。从2MPa增加到4MPa时雾滴粒径减少了9.36μm，从雾化压力4MPa增加到6MPa时雾滴粒径减少了35.73μm，当雾化压力6MPa增加到8MPa时然后再到10MPa时，雾化粒径分别减少了11.59，10.28μm。

雾化喷头14一定，喷雾压力越高，雾滴粒径越小，雾滴的分散性越好。因 此，喷雾压力越高，喷雾流量增加，雾化喷头雾化效果越好，但是当喷雾压力增加到8MPa后继续提高供水压力对增强雾化效果作用不明显。

在设计高压喷雾装置时，必须根据实际情况合理选择各个参数，这样才能得到号的效果，以较少的能耗得到较好的结果；限制高压喷雾系统的耗用水量时，应采用减少雾化喷嘴孔径或减少雾化喷头数量的方法提高喷雾水压力，从而获得较高的降尘效率；设计高压喷雾系统时，喷雾压力应确定在3MPa以上，否则水资源利用率太低。但雾化压力不应超过10MPa，再增加压力并不能使降尘效率提高多少，反而要消耗更多的水资源和动力。应该综合考虑喷雾压力、雾化喷头的孔径和耗用水量三者之间的关系，达到最佳组合，从而获得根号的效果。综上所述，揭示了高压喷雾除尘装置降尘的一般规律，对实际应用具有指导意义，设计高压喷雾系统时可以作为参考。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

Claims (5)

1.一种应用于土壤修复过程的高压喷雾除尘系统，其特征在于：包括储水箱、高压水泵、水雾发生器、破碎筛分装置、废液收集器、废水处理池，所述储水箱内设有液位传感器，所述储水箱与高压水泵之间通过进水管相连通，所述进水管上设有压力表、智能电磁流量计、流量调节阀门，所述高压水泵与水雾发生器之间通过出水管相连通，所述水雾发生器设有排水管，且排水管的一端与水雾发生器旋转连接，排水管的另一端为封闭端，所述排水管的两侧管壁上设有多个雾化喷头，所述破碎筛分装置与废液收集器之间设有废液收集管，所述废液收集器与废水处理池之间通过废液排出管相连通，所述液位传感器和智能电磁流量计均与PLC控制器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于土壤修复过程的高压喷雾除尘系统，其特征在于：所述雾化喷头内设有X形旋流芯。

3.根据权利要求1所述的一种应用于土壤修复过程的高压喷雾除尘系统，其特征在于：所述雾化喷头的直径为0.8mm～2mm。

4.根据权利要求3所述的一种应用于土壤修复过程的高压喷雾除尘系统，其特征在于：所述雾化喷头的直径为1mm或1.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种应用于土壤修复过程的高压喷雾除尘系统，其特征在于：所述排水管与水雾发生器之间通过旋转接头实现旋转连接。