CN208574406U - 一种除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种除尘装置，包括顺次连接的气体转向器、气体扩散器及除尘器；所述气体转向器为两端敞口的在垂直面及水平面内均呈S形的弯管，其一端开口为进气口，另一端开口为出气口，在垂直面内观察，进气口低于出气口；所述除尘器包括壳体及设置在壳体内的若干组隔板，每组隔板由若干相互平行的板片组成，每相邻的两个板片组成一个气体流通通道，除尘器壳体的前侧设有气体进口，除尘器壳体的后侧设有气体出口；所述气体扩散器连通气体转向器与除尘器，自气体转向器的出气口向除尘器壳体的进气口逐渐扩大。利用本实用新型的除尘装置净化空气，在正常条件下，可完全去除空气中直径20μm以上的尘粒，达到净化空气的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保技术领域，具体涉及一种去除空气中的灰尘达到净化空气的除尘装置。
背景技术
空气中含有大量的微细尘粒，含有微细尘粒的空气给人体健康及工业通风带来严重的危害，因此在很多场合都需要尽可能去除空气中的微细尘粒。现有空气净化除尘的方法及装置有多种，主要利用过滤、吸附、电除尘等手段，通过引风机将室外空气抽入除尘器净化以后排入室内，或利用单独的系统进行循环净化，但是无论采用哪种方式，现有的除尘技术都需要消耗动力，能耗较高，且现有除尘装置构造复杂，制造及维修保养成本也较高。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种除尘装置，采用无动力模式，可将室外空气中20微米以上的颗粒100％去除，肉眼可见颗粒(一般大于50微米)可完全去除，可用于家庭、企业、工厂等室内场合的除尘换气，也可作为净化室等要求较高场所的初级除尘。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
一种除尘装置，所述除尘装置包括顺次连接的气体转向器、气体扩散器及除尘器；所述气体转向器为两端敞口的在垂直面及水平面内均呈S形的弯管，其一端开口为进气口，另一端开口为出气口，在垂直面内观察，进气口低于出气口；所述除尘器包括壳体及设置在壳体内的若干组隔板，每组隔板由若干相互平行的板片组成，每相邻的两个板片组成一个气体流通通道，除尘器壳体的前侧设有气体进口，除尘器壳体的后侧设有气体出口；所述气体扩散器连通气体转向器与除尘器，自气体转向器的出气口向除尘器壳体的进气口逐渐扩大。
本实用新型在使用时，含尘气体自气体转向器的进口进入，由于气体转向器在垂直面及水平面内均呈S形，气体流经气体转向器时不断地改变流动方向形成涡旋，气体中较大的颗粒在碰撞及离心的作用下因惯性掉落在管底，从而与气体分离。经初步分离的气体通过气体扩散器的扩散作用，几乎等压降的进入除尘器，流经由板片分隔形成的若干气体通道。在此过程中，一方面气体与板片板面摩擦碰撞，微细尘粒粘附在板片上从气体中分离；另一方面微细尘粒与气体比重不同，微细尘粒通过自然沉降从气体中分离。经过除尘后的干净气体从除尘器出气口排出。
为了清除除尘器中粘附在板片及掉落在除尘器壳体底部的粉尘，进一步设计所述除尘装置还包括清灰装置及集尘装置；所述清灰装置与隔板组一一对应设置，包括弹簧及清灰控制线，清灰控制线依次连结每一板片，其一端连接弹簧，另一端可活动地穿过除尘器壳体的侧壁延伸至除尘器的外部，弹簧的另一端固定在除尘器壳体上；所述集尘装置包括集尘板及集尘槽，集尘板设于除尘器壳体内的底部且向除尘器壳体的底角A倾斜，集尘槽设于除尘器壳体的下方且位于底角A处，集尘槽与除尘器壳体的内腔相通，其上端面与集尘板的上侧面平齐，集尘槽的底部设有插板阀。
清灰时，用手拉动清灰控制线，弹簧伸长，清灰控制线带动板片抖动以此除去粘附在板片上的微尘，掉落在集尘板上的粉尘因集尘板的倾斜作用，集中向位于集尘板最低处的集尘槽流动，最后聚集在集尘槽中，当需要排放时，打开集尘槽底部的插板阀即可将粉尘排出除尘器。
为了提高除尘效果，进一步设计所述除尘器的相邻隔板组之间设有挡板，所述挡板与板片等长，其上端面与除尘器壳体的顶面垂直连接，下端面向除尘器壳体的底部延伸至第一板片与第二板片之间，所述第一板片为每组隔板的顶端的第一块板片。挡板的设计防止含尘气体直接从除尘器上方排出。
为了提高除尘效果，进一步设计所述除尘器壳体内设有气体分布板，气体分布板位于隔板组的前侧。气体分布板可有效将进口的气体均匀分布至整个除尘器的进口截面，有利于后面除尘。另外，利用气体中颗粒与气体分布板的碰撞，可部分去除较大颗粒的灰尘，降低后期除尘的压力。
为了提高除尘效果，进一步设计所述气体分布板上布气孔的直径自中部向两侧逐渐增大。通过改变布气孔直径进一步均匀进入除尘器的含尘气体。
为了使隔板组的设计结构简单、维护方便，进一步设计所述隔板组还包括定位柱及限位块，定位柱依次穿过每一板片，其两端分别穿出除尘器壳体由锁紧螺母固定在除尘器壳体的侧壁上；相邻板片之间设有限位块，限位块将板片分隔成设定距离。
为了方便在不使用本实用新型时将气体隔断，进一步设计所述除尘器壳体的气体出口处设有插板阀。不需要净化换气时可将插板阀关闭。
为了提高除尘效果，进一步设计所述隔板组的板片的横截面呈弧形。更为优选的是设计所述隔板组的板片的横截面呈S形。含尘气体通过弯曲的挡板，流动线型也随着多次改变，微尘因为惯性原因被撞击在挡板上而聚集下来，提高了除尘的效果。
当将本装置设于窗口时，为了采光需要，设计所述除尘器壳体及隔板组板片由透明塑料制成。
本实用新型的技术效果：相对于现有技术，本实用新型的除尘装置，采用无动力模式，可将室外空气中20微米以上的颗粒100％去除，肉眼可见颗粒(一般大于50微米)可完全去除，可用于家庭、企业、工厂等室内场合的除尘换气，也可作为净化室等要求较高情况的初级除尘。装置如果采用透明材质，可实现一定程度的采光。
附图说明
图1是表示本实用新型的除尘装置的实施方式1的立体结构的示意图(去除隔板组)。
图2是图1在使用状态下沿B-B方向所示的剖视图(包括隔板组)。
图3是表示本实用新型的除尘装置的实施方式1中的气体分散板的结构示意图。
图4是表示本实用新型的除尘装置的实施方式1中隔板组的装配示意图。
图5是表示本实用新型的除尘装置的实施方式2的结构示意图。
图6是是表示本实用新型的除尘装置的实施方式3的结构示意图。
图7是表示本实用新型的除尘装置的隔板组的板片的截面示意图(图(a)为弧形板片，图(b)为S形板片)。
具体实施方式
本实用新型中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本实用新型中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外。
图1所示的方向即为本实用新型安装使用时的方位，以图1为基准，除尘器的上方即为本实用新型所述的“上”，反之为下；进气侧为除尘器的“前侧”，反之为后。
以下，参照附图，以用于作为家庭除尘换气用的一例除尘装置为例，对本实用新型实施方式的除尘装置进行说明。
(1)实施方式1
下面，参照图1至图5对本实用新型实施方式1的除尘装置进行说明。
如图1及图2所示，一种除尘装置，包括顺次连接的气体转向器1、气体扩散器2及除尘器3。
气体转向器1为两端敞口的在垂直面及水平面内均呈S形的弯管，其一端开口为进气口11，另一端开口为出气口12，在垂直面内(图2所示平面)观察，进气口11低于出气口12。在本实施例中，气体转向器由透明PU管制成，其进口尺寸为：高*宽＝0.1*0.3m。
除尘器3包括壳体31及设置在壳体31内的若干组隔板32。除尘器壳体31的前侧设有气体进口311，后侧设有气体出口312。如图4所示，每组隔板32包括若干相互平行的等间隔的板片321，还包括定位柱322及限位块323。定位柱322为一依次穿过每一板片321的直线型圆杆，其两端分别穿出除尘器壳体31并由锁紧螺母(图中未示出)固定在除尘器壳体31的侧壁上。相邻板片321之间设有限位块323，限位块323为材质与板片相同的矩形体，其中心部开孔，通过中心孔穿设在定位柱322上，用来隔离板片321。相邻的两个板片组成一个气体流通通道，各气体流通通道的截面尺寸相等。采用等截面设计可使进入除尘器的气体分布更为均匀，有利于提高除尘效果。板片321及限位块323与定位柱322间均设有环形间隙。
在本实施例中，壳体及板片均由透明PU板制成，隔板组共设有三组，自进气端向出气端顺次排列；每组隔板设有13块板片，板片呈平板形，板片长1m、宽0.165m，相邻板片的间距为21.4mm；除尘器壳体31围成长*宽*高＝0.5*1*0.3m的腔体313，气体进口311的尺寸为：高*宽＝0.15*0.8m；气体出口312的尺寸为：高*宽＝0.1*0.8m。
气体扩散器2连通气体转向器1与除尘器3，自气体转向器的出气口12向除尘器壳体31的进气口311逐渐扩大。在本实施例中，气体扩散器2由透明PU板制成，通过对焊连接的方式连接在气体转向器1与除尘器壳体31之间。
参阅图2、图3，除尘器壳体31内还设有气体分布板4，气体分布板4位于隔板组32的前侧，气体分布板4为一平板。除尘器壳体31的进气端的两个侧壁上开设插槽(图中未示出)，气体分布板4的两端插设在插槽中固定。气体分布板4位于隔板组32的前侧，气体分布板4的布气孔41的直径自中部向上下两侧逐渐扩大。
在其它实施例中，除尘装置也可由金属材料制成。
下面通过以下方式计算实施方式1的除尘装置在使用时的除尘效率。
含尘气体自气体转向器1的进口11(高*宽＝0.1*0.3m)进入，经气体扩散器2的扩散分布后从除尘器壳体气体进口311进入除尘器腔体313(长*宽*高＝0.5*1*0.3m)，进入除尘器的气体进一步经气体分布板4的分布作用，均匀依次流过三个隔板组32，气体流经除尘器的总长度为0.5m，最后从除尘器壳体气体出口312(高*宽＝0.1*0.8m)流出。
选定常见风速为1级风到5级风，平均风速范围约为0.9m/s-6.7m/s，则本实施方式1的气体进口流量为0.027m3/s-0.201m3/s，合97.2m3/h-723.6m3/h，可满足一般室内换气的需求。
层流区(气体流过平行板片的区域)沉降，可根据下式理论计算出不同直径的微尘颗粒的沉降速度，计算结果见表1：
(式中vc为尘粒沉降速度；dp为尘粒直径；ρp为尘粒密度，此处取3000kg/m3；ρ为含尘空气密度，此处取1.2kg/m3；g为重力加速度；μ为空气粘度，此处取2.2Pa·S)
表1不同尘粒直径的沉降速度
| 尘粒直径(μm) | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 沉降速度(m/s) | 0.00186 | 0.00743 | 0.01672 | 0.02973 |
依据下式理论计算不同直径微尘颗粒的去除效率，计算结果见表2。
(式中ηx为除尘效率；n为隔板数，此处为13；L为除尘装置腔体长度；B为除尘装置腔体宽度；vc为尘粒沉降速度；Q为空气流量，此处取0.201m3/s。
表2不同尘粒直径的除尘效率
| 尘粒直径(μm) | 5 | 10 | 15 | ≥20 |
| 除尘效率(％) | 6.5 | 25.9 | 58.2 | 100 |
通过以上计算可知，本实用新型的空气净化除尘装置，在正常条件下，可完全去除空气中直径为20μm以上的尘粒，肉眼可见颗粒可完全去除，可达到家庭净化空气的目的。
(2)实施方式2
参见图5，本实用新型实施方式2的除尘装置与上述实施方式1的除尘装置基本相同，不同之处仅在于实施方式2的除尘装置还包括清灰装置6及集尘装置5。
清灰装置6包括弹簧62及清灰控制线61。弹簧62的一端通过末端的直线部分穿出壳体勾设固定，另一端与清灰控制线62固定连结。清灰控制线62为尼龙线，通过系结的方式穿过板片321的上端将各板片连结起来，不与弹簧连接的一端可活动地穿过除尘器壳体31的侧壁延伸至除尘器3的外部，在本实施例中，三组隔板组的清灰控制线62连结为一根后从除尘器壳体中穿出。在本实施例中，弹簧62为普通螺旋弹簧。
集尘装置5包括集尘板51及集尘槽52，集尘板51为一平板，通过焊接的方式设于除尘器壳体31内的底部且向除尘器壳体的底角A倾斜，集尘板51与除尘器上部壳体构成除尘器腔体313。集尘槽52为一矩形盒体，通过焊接的方式设于除尘器壳体31的下方且位于底角A处，集尘槽52的上端穿过除尘器壳体31及集尘板51，与除尘器腔体313相通，集尘槽52的上端面与集尘板52的上侧面平齐，集尘槽52的底部设有插板阀(图中未示出)。在本实施例中，集尘板51及集尘槽52由透明PU板制成，其它实施例中也可由金属材料制成。
(3)实施方式3
参见图6，本实用新型实施方式3的除尘装置与上述实施方式2的除尘装置基本相同，不同之处仅在于，除尘器的相邻隔板组32之间设有挡板7，挡板7为与板片321等长的平板，其上端面垂直焊接在除尘器壳体31的顶面，下端面向除尘器壳体31的底部延伸至第一板片3211与第二板片3212之间。在本实施例中，挡板由透明PU板制成，其它实施例中也可由金属材料制成。
(4)实施方式4
本实用新型实施方式4的除尘装置与上述实施方式1的除尘装置基本相同，不同之处仅在于实施方式4的除尘装置中除尘器壳体31的气体出口312上设有插板阀(图中未示出)。现有技术的插板阀均可用于本申请，其材质可以为塑料也可以为金属材料。
(5)实施方式5
本实用新型实施方式5的除尘装置与上述实施方式1的除尘装置基本相同，不同之处仅在于实施方式5的除尘装置中除尘器壳体31为剖分式，通过可拆卸的方式固定密封连接(如螺栓连接)，这样设计有利于除尘器的拆装和维护。
(6)其它实施方式
上面对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但应当理解，上述具体实施方式并不构成对本实用新型的限制，本领域技术人员可以在以上公开内容的基础上进行多种修改，而不超出本实用新型的范围。
例如，在上述实施方式1至5中，其除尘器的板片截面可以为弧形或S形或其他曲面形状。另外，在上述实施方式1中，限位块的形状可根据实际需求进行设置，可以为圆形或长条形。
Claims (10)
1.一种除尘装置，其特征在于：所述除尘装置包括顺次连接的气体转向器、气体扩散器及除尘器；所述气体转向器为两端敞口的在垂直面及水平面内均呈S形的弯管，其一端开口为进气口，另一端开口为出气口，在垂直面内观察，进气口低于出气口；所述除尘器包括壳体及设置在壳体内的若干组隔板，每组隔板由若干相互平行的板片组成，每相邻的两个板片组成一个气体流通通道，除尘器壳体的前侧设有气体进口，除尘器壳体的后侧设有气体出口；所述气体扩散器连通气体转向器与除尘器，自气体转向器的出气口向除尘器壳体的进气口逐渐扩大。
2.如权利要求1所述的除尘装置，其特征在于：所述除尘装置还包括清灰装置及集尘装置；所述清灰装置与隔板组一一对应设置，包括弹簧及清灰控制线，清灰控制线依次连结每一板片，其一端连接弹簧，另一端可活动地穿过除尘器壳体的侧壁延伸至除尘器的外部，弹簧的另一端固定在除尘器壳体上；所述集尘装置包括集尘板及集尘槽，集尘板设于除尘器壳体内的底部且向除尘器壳体的底角A倾斜，集尘槽设于除尘器壳体的下方且位于底角A处，集尘槽与除尘器壳体的内腔相通，其上端面与集尘板的上侧面平齐，集尘槽的底部设有插板阀。
3.如权利要求1或2所述的除尘装置，其特征在于：所述除尘器的相邻隔板组之间设有挡板，所述挡板与板片等长，其上端面与除尘器壳体的顶面垂直连接，下端面向除尘器壳体的底部延伸至第一板片与第二板片之间，所述第一板片为每组隔板的顶端的第一块板片。
4.如权利要求1或2所述的除尘装置，其特征在于：所述除尘器壳体内还设有气体分布板，气体分布板位于隔板组的前侧。
5.如权利要求4所述的除尘装置，其特征在于：所述气体分布板的布气孔直径自中部向两侧逐渐增大。
6.如权利要求1或2所述的除尘装置，其特征在于：所述隔板还包括定位柱及限位块，定位柱依次穿过每一板片，其两端分别穿出除尘器壳体由锁紧螺母固定在除尘器壳体的侧壁上；相邻板片之间设有限位块，限位块将板片分隔成设定距离。
7.如权利要求1或2所述的除尘装置，其特征在于：所述除尘器壳体的气体出口处设有插板阀。
8.如权利要求1或2所述的除尘装置，其特征在于：所述隔板的板片的横截面呈弧形。
9.如权利要求1或2所述的除尘装置，其特征在于：所述隔板的板片的横截面呈S形。
10.如权利要求1或2所述的除尘装置，其特征在于：所述除尘装置由透明塑料制成。
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2018
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |