CN206746205U - 一种中空平板陶瓷膜过滤除尘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中空平板陶瓷膜过滤除尘器。它包括下箱体、上箱体；下箱体侧面设有进风口和人孔门，下箱体底部设有卸灰口及卸灰阀；上箱体底部设有托架，上箱体中上部设有孔板，上箱体顶部设有检查门及检查门盖板，孔板将上箱体分成下部尘气室和上部净气室；在孔板与托架之间，竖向安装有多排多列平板陶瓷膜组件，其底部支撑固定在托架上，其顶部可拆卸安装在孔板上；在净气室一侧设有出风口，在净气室另一侧设有气包；气包通过电磁脉冲阀与数根喷吹管连接，每根喷吹管上安装有喷嘴；各平板陶瓷膜组件顶部安装有喷吹导流管，各喷嘴中心与各喷吹导流管中心对正。本实用新型结构紧凑，使用寿命长，气通量大，过滤精度高。

Description

一种中空平板陶瓷膜过滤除尘器

技术领域

本实用新型属于过滤除尘技术领域，具体涉及一种中空平板陶瓷膜过滤除尘器。

背景技术

目前，对于含有粉尘、烟尘等固体颗粒物的废气，普遍使用袋式除尘器，实现固气分离，达到废气净化的目的。袋式除尘器使用的过滤材料为纤维编织而成。普通的滤袋材料，承受的烟气温度为120℃左右，特殊滤料，承受的烟气温度都少于260℃，如果温度更高，除尘布袋就会烧坏。然而，在化工、石油、冶金、电力、水泥等工业生产中产生的含尘气体大多为温度大于300℃的高温含尘气体，通常需要使用冷却装置，使烟气降低到滤袋的使用温度以下，再进入袋式除尘器。采取降温工艺流程使烟气冷却后，又常常因为烟气的温度不稳定产生结露现象，导致布袋除尘器出现糊袋而过滤失效。对于需要余热利用的场合，为保证净化后的气体温降较少，通常采用投资巨大，使用维护水平较高的电除尘器。另外，由于布袋除尘器的过滤材料为纤维材料，在使用时，因粉尘与纤维间及滤料与滤料之间的摩擦产生静电现象，在产生静电的场合，滤料参与金属纤维一起编织，能起到一定的防静电作用，但是，滤料使用日久，其防静电效果越来越差，因而，因粉尘燃爆造成设备损害或人员伤亡的现象仍有发生。此外，普通纤维材质的布袋在过滤时受粉尘的磨损及清灰过程中高压气体对滤料的冲击，其使用寿命通常只有1-2年，最长也就3-4年。还有，纤维编织的滤袋，纤维间的孔隙具有一定的柔性，表面积聚的粉尘层厚度及过滤风速的大小，对纤维间孔隙有较大的拉伸作用，使滤材的孔径发生改变，从而使过滤效率以及过滤精度受到影响，通常的，普通滤袋的过滤风速不能超过1m/min，经过滤后的烟气排放浓度只能达到30-50mg/Nm³，要达到新的5mg/Nm³的国家排放标准，必须增加其它超净设备。

为解决上述的普通袋式除尘器存在的一些弊端，目前出现了一种柔性金属膜除尘器，但是，也存在一些问题。柔性膜滤袋出厂时，都要做成圆筒体，给运输和储存带来了极大的不便，特别是大烟气量的处理场合，滤袋数量成千上万，运输费用较高。此外，滤袋为圆筒形的袋式除尘器，容积利用率不高，单位面积上布置的滤袋数量有限，处理大烟气量的袋式除尘器，往往是占地面积很大的庞然大物。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种结构紧凑，防水、防油、防静电性能好，使用寿命长，气通量大，过滤精度高，能处理600℃以下各种高温高湿烟气的中空平板陶瓷膜过滤除尘器。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：该中空平板陶瓷膜过滤除尘器，它包括下箱体、上箱体；下箱体由支腿支撑，下箱体上部矩形箱体段的侧面设有进风口和人孔门，下箱体下部锥形段的灰斗底部设有卸灰口及卸灰阀；上箱体包括壳体，在上箱体的底部设有托架，在上箱体的中上部设有孔板，在上箱体的顶部设有检查门及检查门盖板，孔板将上箱体分成其下部的尘气室和其上部的净气室；在净气室底部的孔板与尘气室底部的托架之间，竖向安装有多排多列的平板陶瓷膜组件，各平板陶瓷膜组件的底部支撑固定在托架上，各平板陶瓷膜组件的顶部可拆卸安装在孔板上，孔板上只留有平板陶瓷膜组件的流体通道与净气室连通的通道；在净气室的一侧设有出风口，在净气室的另一侧设有气包，气包支承在气包支架上；所述气包通过电磁脉冲阀与数根喷吹管连接，喷吹管数量与所述平板陶瓷膜组件的排数相同，每根喷吹管上安装有与所述平板陶瓷膜组件的列数相同的喷嘴；各平板陶瓷膜组件的顶部孔板上安装有喷吹导流管，所述各喷嘴中心与各喷吹导流管中心对正；电磁脉冲阀与电控装置连接。

具体的，所述平板陶瓷膜组件包括中空平板陶瓷膜元件、上部连接件、中部连接件，下部连接件、槽形板、螺钉；若干个相同规格的中空平板陶瓷膜元件沿其厚度方向间隔并列成一组，各陶瓷膜元件的上端通过上部连接件并联连接、下端通过下部连接件并连联连接，且上部连接件内设有与陶瓷膜元件内的流体通道相连通的通道，在陶瓷膜元件厚度方向的两侧边，通过槽形板和螺钉与上、下连接件连接成一个整体；当上述并列的中空平板陶瓷膜元件为二组以上时，各陶瓷膜元件组沿其长度方向通过中部连接件串联连接，且同组的各陶瓷膜元件的同一端通过中部连接件并联连接，中部连接件内设有同时与相邻上、下陶瓷膜元件内的流体通道相连通的通道，上、下连接件则分别与最上面一组的各陶瓷膜元件的上端和最下面一组的各陶瓷膜元件的下端并联连接，组成模块化结构后的组件在陶瓷膜元件厚度方向的两侧边，通过槽形板和螺钉与各连接件连接成一个整体；下部连接件的底部设有一个带定位孔的圆柱台，通过在托架上设置与平板陶瓷膜组件数量相同的定位防松装置，将下部连接件支撑固定在上箱体底部的托架上，上部连接件可拆卸安装于净气室底部的孔板上。

进一步，方案一：当平板陶瓷膜组件的上部连接件为法兰结构时，所述净气室底部的孔板为板状构件，孔板上开有行数列数与平板陶瓷膜组件的行数列数相同的矩形孔，孔的大小形状与上部连接件的法兰结构的大小形状对应；平板陶瓷膜组件整体从孔板上方插入孔板上的矩形孔，上部连接件的法兰安装面支撑于矩形孔周围的孔板上，在上部连接件的法兰安装面与矩形孔周围的孔板之间放置垫片密封，在法兰安装面上方放置压板，通过螺栓螺母将压板压紧法兰和垫片使上部连接件安装于孔板上；在法兰上方安装有上圆下方变径管状的喷吹导流管。

进一步，方案二：当平板陶瓷膜组件的上部连接件为螺纹结构时，所述净气室底部的孔板为板状构件，孔板上开有行数列数与平板陶瓷膜组件的行数列数相同的圆形孔，孔的大小形状与上部连接件的螺纹结构的大小形状对应；平板陶瓷膜组件的上部连接件从孔板下方插入孔板上的圆形孔，上部连接件带外螺纹的圆柱台突出圆形孔外，在上部连接件的圆柱台上拧上大螺母，并在大螺母与圆形孔周围的孔板之间放置垫片密封，通过螺纹螺母将上部连接件安装于孔板上；在圆柱台上方安装有喇叭状的喷吹导流管。

具体的，所述上部连接件、下部连接件和中部连接件采用PP、PA、PE、PC和铝合金材料中的一种加工成形。

具体的，所述中空平板陶瓷膜元件的外形是扁平板状结构，在其内部的长度方向并列开有多个直通两端的通孔。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的有益效果：

(1)净化效率高。目前，中空平板陶瓷膜元件有微滤和超滤两种孔径的产品。微滤膜的孔径为0.05～0.1μm，超滤膜的孔径更小。而大多数的含尘气体中，固体颗粒物的粒径都在0.1μm以上。膜过滤是采用筛分的原理，大于孔径的物质被截留在膜的表面，只有比膜孔小的物质才能通过膜，有明确分离界限。陶瓷膜的孔径又具有一定的刚性，在使用中不会发生变化。因此，其净化效率很高，可以达到目前国家最新环保要求的5mg/Nm³的排放标准，甚至实现零排放。

(2)结构紧凑，设备占地面积小。平板陶瓷膜元件都是一块厚度为3-6mm的薄板，通过集束组合成模块化组件后，单个组件的过滤面积显著增大。比如，长度相同的平板膜组件与直径160mm的滤袋，安装所占空间相近，平板膜组件的过滤面积是圆形滤袋的5-8倍。也就是说，采用平板膜组件的除尘器，其设备外形尺寸和占地面积不及圆形袋式除尘器的1/5。

(3)耐高温性良好。平板陶瓷膜，其本质是金属氧化物材料通过特殊工艺成形并经高温锻烧的陶瓷制品，在1000℃以下，都不会产任何物理变形和化学变化。但是，考虑到除尘器使用的钢材及其它配件的耐温性能，推荐平板陶瓷膜的使用温度在600℃以下。

(4)过滤阻力小，运行费用低。洁净平板膜陶瓷膜元件的阻力约200～300Pa，比覆膜滤袋的阻力(约400Pa)要低20-30％，反吹清灰效果也要比滤袋好，运行阻力一般在1000Pa左右，只有滤袋除尘器的2/3。因而，配套的风机电机功率要低，节省大量电费。

(5)气通量大。平板膜组件的气通量约为1200m³/m²·h，而滤袋的气通量一般为600-900m³/m²·h，根据气通性能选择过滤速度，普通滤袋除尘器一般为1m/min，而平板陶瓷膜的过滤风速可以达到1.5m/min，这样，处理同样的烟气量，采用平板陶瓷膜的过滤面积可以少20-40％。

(6)使用寿命长，维护费用少。平板陶瓷膜元件的使用寿命一般在十年以上。是普通滤袋使用寿命的3-4倍，又不需要袋笼的支撑。所以，基本上不需要维护。

(7)膜组件的机械强度大，不易损坏。采用上、中、下三个连接件，把多个膜元件在其长度方向串联连接，在厚度方向并排连接，然后，通过不锈钢槽形板把三个连接件固定成一个整体，单个膜组件的刚性大大增强，完全避免了在运输、安装及使用过程中因外力造成的损坏。

(8)防水、防油、防静电。平板陶瓷膜是以氧化铝、氧化锆、氧化硅等原料经传统的陶瓷烧结工艺制备而成的具有多孔结构材料，既可用于气固分离，又可用于水处理行业的液固分离。当用于含尘气体的净化、实现固气分离的场合时，也就具有良好的防水、防油性能。陶瓷本身不具有导电性质，常用作电力行业中的绝缘材料。平板陶瓷膜也具有同样的性能，在使用过程中，不会产生静电，也能防止静电在表面积聚。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的立面结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1揭开检查门盖板时的俯视图。

图4是图1的Ⅰ处的局部放大图。

图5是本实用新型实施例一的平板陶瓷膜组件的立面结构示意图。

图6是本实用新型实施例二的立面结构示意图。

图7是图6的左视图。

图8是图6揭开检查门盖板时的俯视图。

图9是图6的Ⅱ处的局部放大图。

图10是本实用新型实施例二的平板陶瓷膜组件的立面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一：

参见图1至图5，本实施例包括下箱体1、上箱体2；下箱体1由支腿104支撑，下箱体1上部矩形箱体段的侧面设有进风口101和人孔门102，下箱体1下部锥形段的灰斗103底部设有卸灰口及卸灰阀14。上箱体2包括壳体201，在上箱体2的底部设有托架205，在上箱体2的中上部设有孔板202，在上箱体2的顶部设有检查门204及检查门盖板，孔板202将上箱体2分成其下部的尘气室和其上部的净气室。在净气室底部的孔板202与尘气室底部的托架205之间，竖向安装有多排多列的平板陶瓷膜组件11，各平板陶瓷膜组件11的底部支撑固定在托架205上，各平板陶瓷膜组件11的顶部可拆卸安装在孔板202上，孔板202上只留有平板陶瓷膜组件11的流体通道与净气室连通的通道。在净气室的左侧设有出风口203，并通过阀门接至系统总管或直接与风机进风口相连接。在净气室的右侧设有气包10，气包10支承在气包支架12上；气包10通过电磁脉冲阀9与数根喷吹管4连接，喷吹管4数量与平板陶瓷膜组件11的排数相同，每根喷吹管4上安装有与平板陶瓷膜组件11的列数相同的喷嘴；各平板陶瓷膜组件11的顶部孔板202上安装有喷吹导流管3，各喷嘴中心与各喷吹导流管3中心对正。

当进风口101接入系统的进风总管，出风口203接至系统净气总管或风机进口，气包10接上压缩空气供气管时，含尘气体经尘气室分布至各平板陶瓷膜组件11，在负压作用下，气体中的尘粒阻隔在平板膜的外表面，过滤后的洁净气体经平板膜中间的通道，到喷吹导流管3，汇集到净气室，从出风口203进入净气总管或风机进口排放。过滤一定时间后，平板膜表面积聚的粉尘到一定厚度，过滤阻力增大，电控装置根据设定的程序要求，依次打开电磁脉冲阀9，气包10内的压缩空气通过脉冲阀9和喷吹管4，分列或分行对每个平板陶瓷膜组件11进行喷吹。从平板膜表面剥落的粉尘掉入灰斗103中，定期通过卸灰阀14排出。

在实际使用时，每个除尘器的平板膜组件数量以及平板膜组件串接的膜元件组数量(组件的总长度)，膜组件的排列方式，都可以根据尘气烟气量的大小进行任意组合。还可以把多个相同结构，相同过滤面积的多个除尘器，分单列或多列组合到一起，适应处理风量较大的场合；也就是说，本实用新型的中空平板陶瓷膜过滤除尘器可以作为单机使用，也可以作为一个过滤单元，串联或并联成多列使用；每台中空平板陶瓷膜过滤除尘器的进风口、出风口、卸灰口、压缩空气进口分别接入系统的进风总管、出风总管、卸灰总管和供气总管。

参见图5，本实施例的平板陶瓷膜组件11包括中空平板陶瓷膜元件1102、上部连接件1101、中部连接件1104，下部连接件1105、槽形板1103、螺钉。多个相同规格的中空平板陶瓷膜元件1102沿其厚度方向间隔并列成一组，本实施例中，上述方式并列的中空平板陶瓷膜元件有二组，上组(图中所示为左边)的各陶瓷膜元件1102的上端(图中所示为左端)通过上部连接件1101并联连接，下组(图中所示为右边)的各陶瓷膜元件1102下端(图中所示为右端)通过下部连接件1105并联连接，上、下两组的各陶瓷膜元件1102沿其长度方向通过中部连接件1104串联连接，且上组(图中所示为左边)的各陶瓷膜元件的下端(图中所示为右端)及下组(图中所示为右边)的各陶瓷膜元件的上端(图中所示为左端)同时通过中部连接件1104并联连接，如此组成模块化结构后的组件在陶瓷膜元件1102的厚度方向的两侧边，通过槽形板1103和螺钉与各连接件连接成一个整体，组成一个刚性较强，面积较大的平板膜组件；槽形板1103采用不锈钢制成。

参见图3、图4，净气室底部的孔板202为板状构件。本实施例的上述平板陶瓷膜组件11的上部连接件1101为法兰结构，从图3中可见，孔板202上开有行数列数与平板陶瓷膜组件11的行数列数相同的矩形孔，孔的大小形状与上部连接件1101的法兰结构的大小形状对应；本实施例中，平板陶瓷膜组件11分四行八列布置，这种布置方式仅作为示意，实际应用时，可以按需要重新布置。打开检查门盖板，通过检查门204，将平板陶瓷膜组件11整体从孔板202上方插入孔板202上的矩形孔，上部连接件1101的法兰安装面支撑于矩形孔周围的孔板202上，在上部连接件1101的法兰安装面与矩形孔周围的孔板202之间放置垫片8密封，在法兰安装面上方放置压板5，通过螺栓6、螺母7将压板5压紧法兰和垫片8使上部连接件1101安装于孔板202上，每个法兰采用多个共用或独立的压板将法兰压紧。螺母7焊在孔板202上，螺栓6旋入螺母7内将压板5压紧法兰，并通过垫片8使之与孔板202平面间保持密封。法兰结构的上部连接件1101上设有并列的与陶瓷膜元件1102并列数量相同的直通槽，该直通槽是与陶瓷膜元件1102内流体通道相连通的通道，使陶瓷膜元件1102内的流体通道通过该直通槽及孔板202上的矩形孔直接与净气室连通。下部连接件1105的底部设有一个带定位孔的圆柱台，在托架205上设置与平板陶瓷膜组件110数量相同的定位防松装置13，组件安装后，带定位孔的圆柱台通过与定位防松装置13的配合，将下部连接件1105支撑固定在托架205上，以保证平板陶瓷膜组件11的相对位置不变，从而防止组件在运输、运行及反清洗时发生摆动而受到损坏。上部连接件1101、下部连接件1105和中部连接件1104采用PP、PA、PE、PC和铝合金材料中的一种加工成形；中空平板陶瓷膜元件1102的外形是扁平板状结构，在其内部的长度方向并列开有多个直通两端的通孔。配套的喷吹导流管3是一种上部为圆形或椭圆形管、下部为矩形或方形的变径管，通过耳板固定在平板陶瓷膜组件11的上部连接件1101的法兰边上。法兰结构的平板陶瓷膜组件110在另一个专利“集束组合模块化结构的平板陶瓷膜组件”有更详细的介绍，在此不再赘述。

实施例二：

参见图6至图10，本实施例的结构与实施例一的结构基本相同，不同之处在于平板陶瓷膜组件11的上部连接件1101和孔板202的结构不同，如图8、图9、图10所示。本实施例中，平板陶瓷膜组件11的上部连接件1101为螺纹结构，净气室底部的孔板202为板状构件，孔板202上开有行数列数与平板陶瓷膜组件11的行数列数相同的圆形孔，孔的大小形状与上部连接件1101的螺纹结构的大小形状对应。平板陶瓷膜组件11的上部连接件1101从孔板202下方插入孔板202上的圆形孔，上部连接件1101带外螺纹的圆柱台突出圆形孔外，在上部连接件1101的圆柱台上拧上大螺母15，并在大螺母15与圆形孔周围的孔板202之间放置垫片8密封，通过螺纹螺母将上部连接件1101安装于孔板202上。上部连接件1101上带外螺纹的圆柱台内开有中心孔，与圆柱台相反的上部连接件1101另一面上开有并列的与陶瓷膜元件1102并列数量相同的直槽，各直槽通过内部圆孔与圆柱台内的中心孔连通，该直槽和中心孔是与陶瓷膜元件1102内流体通道相连通的通道，使陶瓷膜元件1102内的流体通道通过该直槽和中心孔直接与净气室连通。配套的喷吹导流管3是一种喇叭状管，小端套装在平板陶瓷膜组件11的上部连接件带外螺纹的圆柱台一端。螺纹结构的平板陶瓷膜组件110在另一个专利“集束组合模块化结构的平板陶瓷膜组件”有更详细的介绍，在此不再赘述。

上述两种实施方式，仅作为本实用新型的具体说明，但不应理解为本实用新型的保护范围仅限于此实例。在不脱离本实用新型技术构思及工作原理的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种中空平板陶瓷膜过滤除尘器，其特征在于：它包括下箱体、上箱体；下箱体由支腿支撑，下箱体上部矩形箱体段的侧面设有进风口和人孔门，下箱体下部锥形段的灰斗底部设有卸灰口及卸灰阀；上箱体包括壳体，在上箱体的底部设有托架，在上箱体的中上部设有孔板，在上箱体的顶部设有检查门及检查门盖板，孔板将上箱体分成其下部的尘气室和其上部的净气室；在净气室底部的孔板与尘气室底部的托架之间，竖向安装有多排多列的平板陶瓷膜组件，各平板陶瓷膜组件的底部支撑固定在托架上，各平板陶瓷膜组件的顶部可拆卸安装在孔板上，孔板上只留有平板陶瓷膜组件的流体通道与净气室连通的通道；在净气室的一侧设有出风口，在净气室的另一侧设有气包，气包支承在气包支架上；所述气包通过电磁脉冲阀与数根喷吹管连接，喷吹管数量与所述平板陶瓷膜组件的排数相同，每根喷吹管上安装有与所述平板陶瓷膜组件的列数相同的喷嘴；各平板陶瓷膜组件的顶部孔板上安装有喷吹导流管，所述各喷嘴中心与各喷吹导流管中心对正；电磁脉冲阀与电控装置连接。

2.根据权利要求1所述中空平板陶瓷膜过滤除尘器，其特征在于：所述平板陶瓷膜组件包括中空平板陶瓷膜元件、上部连接件、中部连接件，下部连接件、槽形板、螺钉；若干个相同规格的中空平板陶瓷膜元件沿其厚度方向间隔并列成一组，各陶瓷膜元件的上端通过上部连接件并联连接、下端通过下部连接件并连联连接，且上部连接件内设有与陶瓷膜元件内的流体通道相连通的通道，在陶瓷膜元件厚度方向的两侧边，通过槽形板和螺钉与上、下连接件连接成一个整体；当上述并列的中空平板陶瓷膜元件为二组以上时，各陶瓷膜元件组沿其长度方向通过中部连接件串联连接，且同组的各陶瓷膜元件的同一端通过中部连接件并联连接，中部连接件内设有同时与相邻上、下陶瓷膜元件内的流体通道相连通的通道，上、下连接件则分别与最上面一组的各陶瓷膜元件的上端和最下面一组的各陶瓷膜元件的下端并联连接，组成模块化结构后的组件在陶瓷膜元件厚度方向的两侧边，通过槽形板和螺钉与各连接件连接成一个整体；下部连接件的底部设有一个带定位孔的圆柱台，通过在托架上设置与平板陶瓷膜组件数量相同的定位防松装置，将下部连接件支撑固定在上箱体底部的托架上，上部连接件可拆卸安装于净气室底部的孔板上。

3.根据权利要求2所述中空平板陶瓷膜过滤除尘器，其特征在于：当平板陶瓷膜组件的上部连接件为法兰结构时，所述净气室底部的孔板为板状构件，孔板上开有行数列数与平板陶瓷膜组件的行数列数相同的矩形孔，孔的大小形状与上部连接件的法兰结构的大小形状对应；平板陶瓷膜组件整体从孔板上方插入孔板上的矩形孔，上部连接件的法兰安装面支撑于矩形孔周围的孔板上，在上部连接件的法兰安装面与矩形孔周围的孔板之间放置垫片密封，在法兰安装面上方放置压板，通过螺栓螺母将压板压紧法兰和垫片使上部连接件安装于孔板上；在法兰上方安装有上圆下方变径管状的喷吹导流管。

4.根据权利要求2所述中空平板陶瓷膜过滤除尘器，其特征在于：当平板陶瓷膜组件的上部连接件为螺纹结构时，所述净气室底部的孔板为板状构件，孔板上开有行数列数与平板陶瓷膜组件的行数列数相同的圆形孔，孔的大小形状与上部连接件的螺纹结构的大小形状对应；平板陶瓷膜组件的上部连接件从孔板下方插入孔板上的圆形孔，上部连接件带外螺纹的圆柱台突出圆形孔外，在上部连接件的圆柱台上拧上大螺母，并在大螺母与圆形孔周围的孔板之间放置垫片密封，通过螺纹螺母将上部连接件安装于孔板上；在圆柱台上方安装有喇叭状的喷吹导流管。

5.根据权利要求2所述中空平板陶瓷膜过滤除尘器，其特征在于：所述上部连接件、下部连接件和中部连接件采用PP、PA、PE、PC和铝合金材料中的一种加工成形。

6.根据权利要求2所述中空平板陶瓷膜过滤除尘器，其特征在于：所述中空平板陶瓷膜元件的外形是扁平板状结构，在其内部的长度方向并列开有多个直通两端的通孔。