CN211676930U - 一种组合型微米级干雾降尘净化装置 - Google Patents

Abstract

一种组合型微米级干雾降尘净化装置装置，其主要技术特征是，电控系统采用可编程的监控模块，通过编程精确控制液体和气体的配比，将产生的雾气控制在1～10μm左右，保证了微米级干雾产生的效果，降低净化装置故障率；喷头防腐蚀防冻装置，解决了金属喷头与通水孔的腐蚀、液体管路腐蚀以及在北方寒冷季节金属喷头结冰这一技术瓶颈问题，从而避免液路失控造成的恶性事件的发生。所述的降尘器和喷雾器，促进微米级干雾与粉尘的互相撞击、凝并，实现基元细化、融合，提高降尘效率，节约成本。该装置易于实现自动化，维修便捷，无二次污染。

Description

一种组合型微米级干雾降尘净化装置

技术领域

本实用新型涉及一种无组织排放场所、密闭或半密闭空间除尘设备，特别涉及一种组合型微米级干雾降尘净化装置。

技术背景

随着中国现代工业化建设逐步扩大，国内对电能、水泥、钢铁、建材、煤炭、矿业等能源的需求也同步增加，这些产业在生产和运输过程中会产生大量的粉尘,给环境带来负面的影响。其中不少企业还是粗放型生产，生产工艺和技术相对落后，资源、能源消耗大，污染严重，所产生的粉尘数量巨大。如带式输送机转运站传统的除尘工艺是主要采用喷淋除尘，再采用湿式除尘器、袋式除尘器、静电除尘器等处理后排放。其喷淋除尘使用时喷出的水大多又进入了煤中，这对输煤系统、制粉系统和锅炉燃烧都有一定的影响。而且该工艺附属设备多、运行维修复杂，不仅能耗大、维护费用高，还需单独设置除尘间，而且仅能解决落料口处扬尘，除尘效果都不甚理想。又如火力发电厂的燃料车间多年来是受煤粉粉尘严重侵害的较恶劣的工作场所，输煤系统粉尘来源主要是由上一级设备至本级皮带的煤流落差造成的煤粉扬尘，以及皮带机运行中由于高速运动造成的二次扬尘。粉尘的粒径基本小于10um，其中，大于等于5um的粉尘约占13%,，小于5um的粉尘约占87%，这些粉尘颗粒细，严重影响到工作场所和周围环境，直接威胁现场工作人员身心健康。但是由于现有除尘技术的局限性，运营成本高，粉尘治理效果一直不理想，排放物易形成二次污染。

现有技术中，如应用于冶金、煤炭、电力等存在粉尘较大的行业，水雾抑尘产生的水滴颗粒大，抑尘效果差，且喷水装置喷水量大，不仅浪费水资源，还造成原料含水量提高，而且在冬季还面临结冻难题，存在无法正常使用的情况。所以利用压缩气体动力为主与压力水配合产生1～10μm超细干雾颗粒降尘流体，这种"云雾"化的降尘流体被称为微米级干雾，让微米级干雾与空气中的粉尘颗粒结合，形成粉尘和微米级干雾的团聚物，受重力作用而沉降下来，实现源头降尘，微米级干雾有效喷射距离远，抗风能力强，形成一道捕捉、团聚粉尘的高效能云雾防尘墙。除此之外，微米级干雾所形成的雾滴微细，耗水耗电量小，成本低，不影响后续工艺和成品的外观、质量，也延长了生产设备的使用寿命。缺点是虽然能够实现对粉尘的降尘净化，但其结构不够合理，控制阀门多数采用电磁阀的控制方式，产生微米级干雾的气体和液体的控制方式不能灵活控制，除尘效率差，特别是当喷雾系统进入间歇工作状态时，即使加装反吹装置或者管路伴热装置，但是因虹吸现象、空气冷凝现象导致喷嘴进水孔结冰、金属喷头和金属通水孔腐蚀效应发生，而喷头堵塞、腐蚀、结冰也会造成液路系统的故障，最后形成设备故障和损害，设备故障率高，造成设备运行维护工作量大，维修复杂，运行成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足,提供一种组合型微米级干雾降尘净化装置。该装置能灵活控制产生微米级干雾，直接从污染源源头治理粉尘，改变以往除尘设备把含尘气体从尘源点抽进密闭容器内治理的状态，做到无组织排放，不改变物料特性，杜绝粉尘的二次污染，除尘效率好，设备故障率低，运行成本低，用水用气量少，无粉尘二次处理费用。同时解决了喷头堵塞、腐蚀、结冰等造成设备运行维护工作量大，维修复杂，运行成本高的问题。

本实用新型的目的是这样实现的，包括电控系统、水源站、气源站、多功能调节控制系统、水气控制器、喷头防腐蚀防冻装置、喷雾器和降尘器。其特征是，水源站和气源站分别与多功能调节控制系统相连接，水气控制器一端与多功能调节控制系统相连接、另一端分别通过雾化水输送管道、输气管道、喷头防腐蚀防冻装置及相关控制阀、过滤器与降尘器和喷雾器分别相连接，电控系统分别与水源站、多功能调节控制系统与水气控制器相连接。

电控系统做为本实用新型的控制中心，采用可编程的监控模块来控制供水管路和供气管路上设置的气动阀，通过编程的手段精确控制液体和气体的配比，将产生的雾气控制在微米级的水平，并根据不同的应用场合灵活配置，保证了微米级干雾产生效果，降低净化装置故障率。多功能调节控制系统控制液位计、电磁阀、压力传感器、加热器、管路吹扫阀及其它阀门电器元件的启停，用于调节空气和水的压力及流量，并通过水气控制器和相应阀门分配到各个喷头中去实现喷雾过程。喷雾器包括设备支架和储水管，储水管上设置进水管和进气管，进水管和进气管上分别配套控制阀，储水管通过进水管和进气管与多功能调节控制系统、水气控制器相连，储水管与设备支架采用可拆卸连接，储水管上设置若干喷射口，喷射口上设置防堵塞雾化喷头，喷头通过气水管线分别连接空压机、储气罐和水源；储水管的两侧分别设置降尘板，储水管两侧的两端分别设置固定板，固定板之间设置连接小轴，降尘板上设置套筒，套筒与连接小轴采用转动连接，套筒上设置定位钉。降尘器由净气出口、降尘筒体、一组环形喷雾器、粉尘入口组成。降尘筒体是圆筒或方筒，由筒体上锥段、筒体直筒段和筒体下锥段组成，在筒体直筒段上设置若干个雾气通孔。环形喷雾器由附着在降尘筒体外表面上的环形喷雾箱，包裹在环形喷雾箱外侧表面上的加热保温器，固定加热保温器及环形喷雾箱的一组固定卡箍，与环形喷雾箱内腔相连通的进口管、进气管、气体检测口、雾化水检测口和一组万向节防堵塞雾化喷头所组成，万向节防堵塞雾化喷头的喷射空间为降尘筒体的整个内腔。喷雾器、环形喷雾器与防堵塞雾化喷头均设置电伴热系统。气路、水路均为316L不锈钢管路，进气管和进水管内均设置过滤器。喷射口上采用万向节防堵塞雾化喷头，其通过高温高压气体吹扫喷头，清除喷头内部粘结的油污，防止油类物质及杂质造成堵塞喷头。防堵塞雾化喷头关键部件是喷头筒体，喷头筒体的端口通过法兰与喷头筒体密封端盖连接，喷头筒体内设置折流板与电加热管，在喷头筒体的两端分别设置进气管接头与出气管接头，在出气管接头端设置出气温度检测元件，喷头筒体的外面设置保温层，喷头筒体密封端盖的外侧设置用于检测电加热管温度的温度检测器。

喷头防腐蚀防冻装置是在雾化水输送管道上增设一条辅助清理液路及相关控制阀、电磁阀及清理液制备箱，用于解决喷头防腐蚀防冻问题。一组环形喷雾器数量根据用户需求一般情况设置2～6层。环形喷雾器上的一组喷头数量至少为12个。

本实用新型直接从污染源源头治理粉尘，改变了以往除尘设备把含尘气体从尘源点抽进密闭容器内治理的状态，做到了无组织排放，不改变物料特性，杜绝粉尘的二次污染，运行成本低，用水用气量少，无粉尘二次处理费用。特别是雾化系统的关键部件喷头采用防堵塞雾化喷头，可有效防止粉尘沾粘，油类物质及杂质造成喷头堵塞，减少维护。电控系统采用可编程的监控模块，保证了微米级干雾产生效果，降低净化装置故障率。另外喷头防腐蚀防冻装置，解决了在喷雾系统暂停喷雾工作时金属喷头腐蚀、金属喷头通水孔腐蚀、液体管路腐蚀以及在北方寒冷季节金属喷头结冰这一技术瓶颈问题，从而避免由于金属喷头和金属喷头通水孔腐蚀结冰，液路失控造成的恶性事件的发生。是一种较为理想的除尘装置，有良好的经济效益和社会效益，在节能减排方面更具有重要意义。与传统除尘设备相比具有如下优势：

（1）雾化水颗粒特别小，单个雾化喷头最大耗水量仅为1.45L/min，耗水量小，从而大大减少含煤废水量，利于节能减排。

（2）直接从污染产生的源头起尘点治理粉尘，做到了无组织排放，无热值损失,无二次污染。

（3）工作介质为微米级干雾，适用温度范围大，使用范围广，而物料湿度增加重量比仅为0.2%-0.5%。

（4）本实用新型中的降尘净化装置采用的微米级干雾颗粒可达到1～10μm，能在粉尘上方形成厚度为300～500mm的水平薄雾层。这层薄雾层可有效被悬浮在空间中的可吸入粉尘颗粒吸附、潮湿，只有潮湿的微粒粉尘在气流的扰动下作布朗运动，才会被粘接凝聚形成颗粒团。当干雾与粉尘颗粒相互接触、碰撞，粉尘颗粒相互粘结、凝聚成团，变大的颗粒团随粒径的增大且大于扰动气流气速时，就会在自身的重力作用下自由沉降，达到降尘净化作用。

（5）本实用新型设置的多层环形喷雾器，对粉尘气体自下而上多次净化降尘，保证达标排放；

（6）防堵塞雾化喷头结构简单，装配方便，通过高温高压气体吹扫喷头，清除喷头内部粘结的油污，防止油类物质及杂质造成喷头堵塞。

（7）喷头防腐蚀防冻装置，即在雾化水输送管道上增设一条辅助清理液路，用于解决在喷雾系统暂停喷雾工作时金属喷头腐蚀、金属喷头通水孔腐蚀、液体管路腐蚀以及在北方寒冷季节金属喷头结冰这一技术瓶颈问题，从而避免由于金属喷头和金属喷头通水孔腐蚀结冰，液路失控造成的恶性事件的发生。整个过程方便实现自动化，没有对环境造成二次污染，为组合型微米级干雾降尘净化装置维修提供极大便利条件。

（8）组合型微米级干雾降尘净化装置中水气控制器与降尘器、喷雾器为管路连接，具有距离长短灵活掌握，安装方便等特点。

（9）本实用新型的控制中心－电控系统，采用可编程的监控模块来控制供水管路和供气管路上设置的气动阀，通过编程的手段精确控制液体和气体的配比，将产生的雾气控制在微米级的水平，并可根据不同的应用场合灵活配置，保证了微米级干雾产生效果，降低净化装置故障率。

（10）后期维护费用较低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。；

图2是本实用新型中降尘器的结构示意图。

图3是本实用新型中喷雾器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实施例作进一步详细说明

由图1可知，电控系统1、水源站2、气源站3、多功能调节控制系统4、水气控制器5、喷头防腐蚀防冻装置、降尘器18和喷雾器19，水源站2和气源站3分别与多功能调节控制系统4相连接，水气控制器5一端与多功能调节控制系统4相连接、另一端分别通过雾化水输送管10和23、输气管11和24与降尘器18和喷雾器19分别相连接，电控系统1分别与水源站2、多功能调节控制系统4与水气控制器5相连接。电控系统1包括超声雾化器、可编程的监控模块、保护电路及与其相关的电气元器件、气磁阀门，可编程的监控模块用于控制供水管路和供气管路上设置的气动阀，通过编程的手段精确控制液体和气体的配比，将产生的雾气控制在1～10μm左右达到微米级的水平，并可根据不同的应用场合灵活配置，保证了微米级干雾产生的效果。

增设防堵塞雾化喷头的防腐蚀防冻装置由在雾化水输送管10和23上增设一条辅助清理液路8、控制阀12、三个电磁阀13、1#清理液制备箱14、2#清理液制备箱15和3#清理液制备箱16组成，当喷雾降尘系统不工作时，雾化水输送管10和23上的控制阀6与控制阀22处于关闭状态，打开辅助清理液路8上的控制阀12，将1#～3#清洗液通过电磁阀13逐次充满到整个液路系统中，并从喷头处喷出，使得游离于整个液路系统中的水分子及空气排出或融合到防腐蚀防冻清理液中，在金属喷嘴与液体接触部分形成一层防腐蚀清理液薄膜这样喷头和喷头通水孔就不能形成电化学腐蚀条件，实现了金属喷嘴的防腐蚀防冻和金属喷嘴通水孔的防腐蚀防冻，金属喷嘴通水孔一直保持通畅状态，气路阀门和液路阀门启动，即可实现正常喷雾降尘工作，解决在喷雾系统暂停喷雾工作时金属喷头腐蚀、金属喷头通水孔腐蚀、液体管路腐蚀以及在北方寒冷季节金属喷头结冰，金属喷头不能正常工作的问题，从而避免由于金属喷头和金属喷头通水孔结冰腐蚀失效，液路失控造成的恶性事件的发生。而整个过程方便实现自动化，没有对环境造成二次污染，为装置维修提供便利条件。

由图2可知，降尘器18由净气出口18－1、降尘筒体18－2、一组环形喷雾器18－3、粉尘入口18－4组成。降尘筒体是圆筒或方筒，由筒体上锥段、筒体直筒段和筒体下锥段组成，在筒体直筒段上设置若干个雾气通孔。当尘源排放出来的粉尘气体上升进入降尘筒体18－2内，一组环形喷雾器18－3在电控系统1、多功能调节控制系统4与水气控制器5的控制下向降尘筒体18－2内腔高速喷射降尘雾气，使空间内形成浓而密的雾池，与降尘筒体18－2内的粉尘颗粒相互接触、碰撞，使粉尘颗粒相互粘结、凝聚变大，并在自身的重力作用下沉降，每层环形喷雾器喷射时均会形成微米级干雾平面，不断上升的粉尘气体每经过微米级干雾平面一次就被净化一次，因此净气出口18－1排出的气体是净化过的无害气体，确保无污染排放，从而达到降尘的作用。

环形喷雾器由降尘筒体18－2外表面上的固定卡箍组、环形雾化箱，加热恒温器与所述的环形雾化箱内腔相连通的雾化水滴进口、进气口、气体检测口、雾化水滴检测口和一组万向节防堵塞雾化喷头所组成。环形雾化箱为密闭箱体，接收微米级雾气及压力气体，其外设置的加热恒温器可防止冬季温度低、雾化气体冷凝。所述一组万向节防堵塞雾化喷头与喷射口一一对应，万向转动支座呈环形均匀固定在环形雾化箱的内侧壁上，喷头与万向转动支座中的旋转球相连接且可随旋转球360°旋转，同时喷射时可形成浓密微米级干雾平面层。一组环形喷雾带数量为2～6个，环形喷雾带上的一组喷头数量至少为12个。

降尘筒体18－2和环形喷雾器18－3，所述环形喷雾器18－3上设置的雾化水滴进口与雾化水滴输送管10和辅助清理液输送管8连接，环形喷雾器18－3上设置的进气口与输气管11连接，雾化水滴输送管10、输气管11和辅助清理液输送管8上分别设置控制阀6、控制阀7、控制阀12、控制阀17与过滤器9，环形喷雾器18－3雾化水滴输送管10和输气管11与多功能调节控制系统4、水气控制器5相连通，雾化水滴输送管10、输气管11均可通过三通连接件与多个输送支管相连通，多个输送支管再与环形喷雾器18－3相连通。

由图3可知，喷雾器19包括设备支架19－1和储水管19－4，储水管19－4上设置进水管口19－8、进气管口19－7分别与雾化水输送管23和输气管24相连接，雾化水输送管23和输气管24上分别设置控制阀21、控制阀22、控制阀17与过滤器20，储水管19－4通过雾化水输送管23和输气管24与多功能调节控制系统4、水气控制器5相连通，储水管19－4与设备支架19－1采用可拆卸连接，储水管19－4上设置若干喷射口一一对应防堵塞雾化喷头19－13，储水管19－4的两侧分别设置降尘板19－14，储水管19－4两侧的两端分别设置固定板19－11，固定板19－11之间设置连接小轴19－12，降尘板19－14上设置套筒19－9，套筒19－9与连接小轴19－12转动连接，套筒19－9上设置定位钉19－10。安装板19－2上设置若干个通孔，储水管19－4上与通孔对应处分别设置连接螺杆19－5，连接螺杆19－5的一端穿过通孔通过六角螺母19－6连接在安装板21－2上，安装板上设置盖板19－3，储水管19－4与安装板19－2连接简单，结构稳固，且拆卸快捷， 便于再利用，节约成本。

喷雾器19上设置雾化水滴输送管23、输气管24和辅助清理液输送管8，雾化水滴输送管23、输气管24和辅助清理液输送管8上分别设置控制阀21、控制阀22、控制阀17、过滤器9与控制阀12，喷雾器19、雾化水滴输送管23和输气管24与多功能调节控制系统4、水气控制器5相连通。

先将降尘器18和喷雾器19安装在污染源源头位置。其中降尘器18采用整体安装，而喷雾器19采用分体安装，既先将储水管19－4安装有设备支架19－1上，然后将设备支架安装在污染源源头即导料槽或落料斗上，设备支架19－1上设置安装板19－2，储水管19－4与安装板19－2连接简单，结构稳固，且拆卸快捷，设备支架19－1高度可调节，扩大使用范围，储水管19－4的两侧分别安装降尘板19－14，降尘板19－14通过套筒19－9与连接小轴19－12转动连接，可实现降尘板19－14和储水管19－4之间的角度调节，根据实际情况调节降尘板19－14和储水管19－4的角度，并可通过定位钉19－10锁紧固定，从而扩大使用范围，防堵塞雾化喷头19－13直接把水雾雾化，喷出大量直径不大于10微米的微米级干雾颗粒，形成浓密的雾池，把含尘气体严密包裹起来，使含尘气体在浓密的雾池中与微米级干雾进行充分混合，含尘气体中的粉尘颗粒和微米级干雾充分接触、相互碰撞、吸附而凝结在一起，微米级干雾颗粒不断吸附粉尘颗粒凝结增大，受重力作用而沉降，从而达到降尘的作用，降尘板19－14可对粉尘进行抑制，减少粉尘向外扩散，同时也防止防堵塞雾化喷头19－13喷出的微米级干雾四溅，促进微米级干雾与粉尘的互相撞击、凝并，实现基元细化、融合，提高降尘效率，节约成本。

Claims (5)

1.一种组合型微米级干雾降尘净化装置,包括电控系统、水源站、气源站、多功能调节控制系统、水气控制器、喷头防腐蚀防冻装置、降尘器和喷雾器，其特征是，水源站和气源站分别与多功能调节控制系统相连接，水气控制器一端与多功能调节控制系统相连接、另一端分别通过雾化水输送管、输气管与降尘器和喷雾器分别相连接，电控系统分别与水源站、多功能调节控制系统与水气控制器相连接,电控系统包括超声雾化器、可编程的监控模块、保护电路及与其相连的电气元器件、气磁阀门等，可编程的监控模块用于控制供水管路和供气管路上设置的气动阀，通过编程的手段精确控制液体和气体的配比，将产生的雾气控制在1～10μm达到微米级的水平，并可根据不同的应用场合配置，保证了微米级干雾产生的效果。

2.根据权利要求1所述的一种组合型微米级干雾降尘净化装置，其特征是，喷头防腐蚀防冻装置是在雾化水输送管道上增设一条辅助清理液路、一个控制阀、三个电磁阀、1#～3#清理液制备箱组成，辅助清理液路一端分别与两条雾化水输送管道连接，另一端通过过滤器、控制阀分别与喷雾器和降尘器连接。

3.根据权利要求1所述的一种组合型微米级干雾降尘净化装置，其特征是，电控系统由超声雾化器、可编程的监控模块、保护电路及与其相连的电气元器件、气磁阀门组成，可编程的监控模块用于控制供水管路和供气管路上设置的气动阀，通过编程精确控制液体和气体的配比，将产生的雾气控制在1～10μm达到微米级的水平，并可根据不同的应用场合配置。

4.根据权利要求1所述的一种组合型微米级干雾降尘净化装置，其特征是，一组环形喷雾器数量根据用户需求设置2～6层，环形喷雾器上的一组喷头数量至少为12个。

5.根据权利要求1所述的一种组合型微米级干雾降尘净化装置，其特征是，气路、水路均为316L不锈钢管路，进气管和进水管内均设置过滤器。

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