CN214182180U - 一种烟气脱水除尘装置 - Google Patents

Abstract

一种烟气脱水除尘装置，属于砖瓦窑烟气处理领域。本实用新型包括除尘塔体、高效脱水除雾器和差异化流场旋流除尘器，除尘塔体上具有塔体烟道和烟气出口，除尘塔体内部由上至下依次安装有旋流除尘机构和至少两级脱水除雾机构。本实用新型研发目的是为了解决了砖瓦窑行业烟气颗粒物超低排放的问题，本实用新型利用差异化流场旋流除尘技术，结合高效脱水除雾装置，既解决了砖瓦窑行业烟气颗粒物超低排放问题，又大量回收了因工艺必须，生产过程中烟气中携带的大量的水分和盐分，同时，该设备为机械装置，运行维护费用几乎可以忽略不计；结构简单、设计巧妙、拆装方便、组装牢固，适于推广使用。

Description

一种烟气脱水除尘装置

技术领域

本实用新型涉及一种烟气脱水除尘装置，属于砖瓦窑烟气处理领域。

背景技术

砖瓦窑生产时会产生大量烟气，其特点是烟气温度高、含尘浓度大、粉尘颗粒小、运行工况不稳定、烟气雾滴中脱硫脱硝析出物多，治理起来难度较大。目前，砖瓦窑行业常用的除尘设备由布袋除尘器、水膜除尘器、管束除尘器、湿式静电除尘器等，自各地砖瓦窑行业陆续推出烟气颗粒物超低排放标准后，上述除尘设备或因除尘、脱水效率低，已不能满足指标要求，或因高昂的初期投资及后期运行维护费用使应用场家成本大幅增加。

因此，亟需提出一种烟气脱水除尘装置，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型研发目的是为了解决了砖瓦窑行业烟气颗粒物超低排放的问题，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

一种烟气脱水除尘装置，包括除尘塔体、高效脱水除雾器和差异化流场旋流除尘器，除尘塔体上具有塔体烟道和烟气出口，除尘塔体内部由上至下依次安装有旋流除尘机构和至少两级脱水除雾机构。

优选的：所述除尘塔体上加工有排污管，所述除尘塔体与旋流除尘机构和脱水除雾机构连接安装处设置有排水管。

优选的：脱水除雾机构包括除雾安装板、除雾安装座和高效脱水除雾器，除雾安装板上加工有多个用于安装高效脱水除雾器的安装孔，多个高效脱水除雾器对应安装在安装孔内，除雾安装板通过除雾安装座安装在除尘塔体的内壁上。

优选的：旋流除尘机构包括除尘安装板、除尘安装座和差异化流场旋流除尘器，除尘安装板上加工有多个用于安装差异化流场旋流除尘器的安装孔，多个差异化流场旋流除尘器对应安装在安装孔内，除尘安装板通过除尘安装座安装在除尘塔体的内壁上。

优选的：旋流除尘机构和脱水除雾机构底部设置有进水管，进水管上设置有多个喷嘴延伸至旋流除尘机构和脱水除雾机构内部。

本实用新型为了解决因工艺必须，生产过程中烟气中携带的大量的水分和盐分的问题，提出本实用新型的技术方案为：

一种烟气脱水除尘装置，其特征在于：包括除尘塔体、高效脱水除雾器和差异化流场旋流除尘器，除尘塔体上具有塔体烟道和烟气出口，除尘塔体内部由上至下依次安装有旋流除尘机构和至少两级脱水除雾机构。

优选的：所述除尘塔体上加工有排污管，所述除尘塔体与旋流除尘机构和脱水除雾机构连接安装处设置有排水管。

优选的：脱水除雾机构包括除雾安装板、除雾安装座和高效脱水除雾器，除雾安装板上加工有多个用于安装高效脱水除雾器的安装孔，多个高效脱水除雾器对应安装在安装孔内，除雾安装板通过除雾安装座安装在除尘塔体的内壁上。

优选的：旋流除尘机构包括除尘安装板、除尘安装座和差异化流场旋流除尘器，除尘安装板上加工有多个用于安装差异化流场旋流除尘器的安装孔，多个差异化流场旋流除尘器对应安装在安装孔内，除尘安装板通过除尘安装座安装在除尘塔体的内壁上。

优选的：旋流除尘机构和脱水除雾机构底部设置有进水管，进水管上设置有多个喷嘴延伸至旋流除尘机构和脱水除雾机构内部。

优选的：所述高效脱水除雾器包括筒体、上密封板、侧密封板和旋流子，筒体顶部安装有上密封板，上密封板侧面环绕安装有侧密封板，旋流子安装在筒体内部，筒体的上侧壁和上密封板板上均加工有排气孔。

优选的：所述差异化流场旋流除尘器包括旋流筒和旋流子，旋流筒内部安装有旋流子。

优选的：所述旋流子顶端安装有脱水罩。

优选的：所述旋流子包括旋流子本体、叶轮和内壁导流板，旋流子本体外壁安装有内壁导流板，旋流子本体内部安装有叶轮。

优选的：所述叶轮包括导流片和中心柱，导流片沿中心柱外壁均匀圆周布置安装，导流片与水平之间的角度为α。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型通过在除尘塔体内设置高效脱水除雾器，解决了现有除雾器脱水效率不足的问题；

2.本实用新型的高效脱水除雾器，经过旋流子离心作用脱去一部分水分以后，利用烟气由脱水器桶内向桶外流动过程中的压力变化产生的文丘里效应，进一步提高雾滴的凝聚和脱除效率，达到脱水效果的最大化，实践证明，高效脱水除雾器的脱水效率能够达到95％以上；

3.本实用新型的一种烟气脱水除尘装置，利用差异化流场旋流除尘技术，结合高效脱水除雾装置，既解决了砖瓦窑行业烟气颗粒物超低排放问题，又大量回收了因工艺必须，生产过程中烟气中携带的大量的水分和盐分，同时，该设备为机械装置，运行维护费用几乎可以忽略不计；

4.本实用新型的一种烟气脱水除尘装置，解决了多重除雾器叠加导致的阻力增加问题；

5.本实用新型的一种烟气脱水除尘装置，所述装置整体为机械方式，技术简单、成熟且后期运行费用极小，基本实现免维护，解决了超低排放问题的同时，解决了长期困扰生产厂家的运行、维护费用过高的问题，部分加工模具可通用现有模具，做到生产成本最低；

6.本实用新型的一种烟气脱水除尘装置，结构简单、设计巧妙、拆装方便、组装牢固，适于推广使用。

附图说明

图1是一种烟气脱水除尘装置的结构示意图；

图2是高效脱水除雾器的结构示意图；

图3是结构示意的俯视图；

图4是图2的A向剖视图；

图5是高效脱水除雾器的立体图；

图6是旋流子的立体图；

图7是差异化流场旋流除尘器的结构示意图；

图8是脱水罩的立体图；

图9是旋流子叶片角度、开孔面积及流线示意图；

图10是差异化流场旋流除尘器并列组合示意图；

图11是调节风门安装位置图；

图12是调节风门结构图；

图中1-除尘塔体,2-脱水除雾机构，3-旋流除尘机构，20-高效脱水除雾器，30-差异化流场旋流除尘器，4-排污管，5-排水管，11-塔体烟道，12-烟气出口，21-筒体，22-上密封板，23-侧密封板，24-旋流子，25-排气孔，31-旋流筒，32-脱水罩，241-旋流子本体，242-叶轮，243-内壁导流板，2421-导流片，2422-中心柱，2-1-除雾安装板，2-2-，3-1-除尘安装板，3-2-除尘安装座。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：结合图1-图12说明本实施方式，本实施方式的一种烟气脱水除尘装置，包括除尘塔体1、高效脱水除雾器20和差异化流场旋流除尘器30，除尘塔体1上具有塔体烟道11和烟气出口12，除尘塔体1内部由上至下依次安装有旋流除尘机构3和至少两级脱水除雾机构2；

脱水除雾机构2包括除雾安装板2-1、除雾安装座2-2和高效脱水除雾器20，除雾安装板2-1上加工有多个用于安装高效脱水除雾器20的安装孔，多个高效脱水除雾器20对应安装在安装孔内，除雾安装板2-1通过除雾安装座2-2安装在除尘塔体1的内壁上；

旋流除尘机构3包括除尘安装板3-1、除尘安装座3-2和差异化流场旋流除尘器30，除尘安装板3-1上加工有多个用于安装差异化流场旋流除尘器30的安装孔，多个差异化流场旋流除尘器30对应安装在安装孔内，除尘安装板3-1通过除尘安装座3-2安装在除尘塔体1的内壁上；

所述旋流除尘机构3和脱水除雾机构2底部设置有进水管6，进水管6上设置有多个喷嘴61延伸至旋流除尘机构3和脱水除雾机构2内部，进水管6用于释放喷洒烟气处理液体，中和并且吸收烟气中有毒物质；

未净化烟气由塔体烟道11进入除尘塔体1后，从底部进入除尘塔体1，先后经过两级高效脱水除雾器20、两级差异化流场旋流除尘器30，最后经烟气出口12排入大气。

具体实施方式二：结合图1-图12说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种烟气脱水除尘装置，所述除尘塔体1上加工有排污管4，所述除尘塔体1上加工有排污管4，所述除尘塔体1与旋流除尘机构3和脱水除雾机构2连接安装处设置有排水管5，排污管4和排水管5将除尘塔体1内产生的污水排入外界沉淀池。

具体实施方式三：结合图1-图12说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种烟气脱水除尘装置，所述高效脱水除雾器20包括筒体21、上密封板22、侧密封板23和旋流子24，筒体21顶部安装有上密封板22，上密封板22侧面环绕安装有侧密封板23，旋流子24安装在筒体21内部，筒体21的上侧壁和上密封板22板上均加工有排气孔25，旋流子24安装于安装于筒体21内，排气孔25实现烟气由筒体21内部向外部，然后向上方的流动；

为产生文丘里效应及减少设备阻力，筒体21上侧壁上的排气孔25总面积为筒体21内部截面积的80％，上密封板22的排气孔25总面积为筒体21内部截面积的120％，上密封板22于筒体21外壁形成的截面积为筒体21内部截面积的150％。一般情况下设备运行阻力在500～650Pa之间，最大运行阻力为990Pa。密封板侧挡板12最下端位于筒壁开孔8下方一倍筒壁开孔直径距离。

具体实施方式四：结合图1-图12说明本实施方式，本实施方式的一种烟气脱水除尘装置，所述差异化流场旋流除尘器30包括旋流筒31和旋流子24，旋流筒31内部安装有旋流子24，差异化流场旋流除尘器30通过在实验室模拟流场，按气相湿烟气的速度和液滴的粒径，及数密度分布组合不同开孔面积A₀的差异化流场旋流除尘器30，使各单元面积的差异化流场旋流除尘器30烟气动力场压差基本一致，达到捕集效率最高。实践证明，差异化流场旋流除尘器30除尘效率在入口颗粒物浓度小于60mg/Nm³前提下，除尘效率可达99.9％。

具体实施方式五：结合图1-图12说明本实施方式，本实施方式的一种烟气脱水除尘装置，所述旋流子24顶端安装有脱水罩32，旋流子24可加装脱水罩32，利用烟气经脱水罩32前后压力变化产生的文丘里效应以及脱水罩32本身的阻挡作用进一步增强脱水效果。

具体实施方式六：结合图1-图12说明本实施方式，本实施方式的一种烟气脱水除尘装置，所述旋流子24包括旋流子本体241、叶轮242和内壁导流板243，旋流子本体241外壁安装有内壁导流板243，旋流子本体241内部安装有叶轮242。

具体实施方式七：结合图1-图12说明本实施方式，本实施方式的一种烟气脱水除尘装置，所述叶轮242包括导流片2421和中心柱2422，导流片2421沿中心柱2422外壁均匀圆周布置安装，导流片2421与水平之间的角度为α，各级导流片2421按径向以一定角度布置，可以有效提高雾滴及烟尘的捕集效率，导流片2421延长线与旋流子本体241中轴线垂直分布。导流片2421采用立体流线型设计，导流片2421的弓形角度由该旋流子24位于模拟流场压力场、流速场位置决定。

具体实施方式八：结合图1-图12说明本实施方式，本实施方式的一种烟气脱水除尘装置，所述差异化流场旋流除尘器30和高效脱水除雾器20的数量为多个。

具体实施方式九：结合图1-图12说明本实施方式，本实施方式的一种烟气脱水除尘装置，所述除尘塔体1与高效脱水除雾器20连接安装处设置有排水管5，高效脱水除雾器20工作时产生的污水通过排水管5排入外界沉淀池。

具体实施方式十：结合图1-图12说明本实施方式，本实施方式的一种烟气脱水除尘装置，烟气通过旋流子24时，通过叶轮242的气流，在具有一定倾角的导流片2421的导引下产生离心式旋转，利用气液密度差，夹带在气流中的液滴在旋转运动产生的离心力作用下，克服液气之间滑动的摩擦阻力，向筒体21或旋流筒31的内壁作径向沉降运动，接触筒体21或旋流筒31的内壁而被捕集，进而相互凝聚形成液膜，并在重力作用下沿内壁导流板243向下流淌，以较大液滴的形式离开单元导流片2421落下不再被气流夹带，实现气液分离。一级高效脱水除雾器20的筒体21内部脱除的水分由排水管5排往沉淀池。旋流子21可以分离的临界粒径在折流板除雾器的40％以下，捕集烟尘及雾滴效率要比折流板除雾器高约90％以上；

如图2至图6所示，烟气由除尘塔体1内向筒体21流动时，由于截面面积的逐渐减小，除尘塔体1内静压逐渐转变为动能，从而增加了筒体21中的流速，进而产生文丘里效应，在高速气流的冲击下，从而增加了尘粒与液滴碰撞的几率，在不同惯性力的作用下，不同粒径的尘粒或液滴，在相互碰撞接触中凝结成粒径较大的尘滴，进入筒体21外侧时由于流速减小，静压增大以及外侧挡板的阻挡，在重力、惯性和离心力的作用下与气流分离，从而进一步脱除烟气中的水分。筒体21外、二级高效脱水除雾器20内部、二级高效脱水除雾器20外部及差异化流场旋流除尘器30脱除的水分，均经过两级排污管4排往沉淀池；

为提高差异化流场旋流除尘器30的脱水效率，设备可选择加装1至2组脱水罩15；较优地请参阅图7所示，由于质量一定的烟尘及雾滴所受离心力的大小同旋转半径成反比例，半径越大则离心力越小，分离效果就越差。为了解决大直径除尘塔体1效率降低的问题。设备采用多个小直径单元差异化流场旋流除尘器30组合大的旋流式除尘器合成装置，有效地提高了除尘效率。

由于烟气流速、压力、温度、粉尘浓度分布对旋流子21的除尘效率都有影响，该设备通过在实验室模拟流场，按气相湿烟气的速度和液滴的粒径，及数密度分布组合不同叶片开角α和开孔面积A₀的差异化流场旋流除尘器30，使各单元面积的差异化流场旋流除尘器30烟气动力场压差基本一致，达到捕集效率最高，使差异化流场旋流除尘器30改造个性化，即一炉一策，不具有复制性。

切向旋流板开孔面积A₀的计算公式为：

其中：D_Z—桶罩内径(等于叶片外缘所处的圆柱面的直径)

D_m—盲板直径

α—叶片仰角

m—叶片数

δ—叶片厚度

叶片仰角(旋流板开角)由流场模拟实验取最优值。

在砖瓦窑工况进行较大范围波动时，为解决机械式除尘的无调节能力问题，该设备通过采用电动或手动控制机构21控制调节风门22进行0°至90°开合，通过动态调节烟气流速达到最优流速提高设备的除尘效率。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本实用新型不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本实用新型所公开。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (10)

1.一种烟气脱水除尘装置，其特征在于：包括除尘塔体(1)、高效脱水除雾器(20)和差异化流场旋流除尘器(30)，除尘塔体(1)上具有塔体烟道(11)和烟气出口(12)，除尘塔体(1)内部由上至下依次安装有旋流除尘机构(3)和至少两级脱水除雾机构(2)。

2.根据权利要求1所述的一种烟气脱水除尘装置，其特征在于：所述除尘塔体(1)上加工有排污管(4)，所述除尘塔体(1)与旋流除尘机构(3)和脱水除雾机构(2)连接安装处设置有排水管(5)。

3.根据权利要求1所述的一种烟气脱水除尘装置，其特征在于：脱水除雾机构(2)包括除雾安装板(2-1)、除雾安装座(2-2)和高效脱水除雾器(20)，除雾安装板(2-1)上加工有多个用于安装高效脱水除雾器(20)的安装孔，多个高效脱水除雾器(20)对应安装在安装孔内，除雾安装板(2-1)通过除雾安装座(2-2)安装在除尘塔体(1)的内壁上。

4.根据权利要求1所述的一种烟气脱水除尘装置，其特征在于：所述旋流除尘机构(3)包括除尘安装板(3-1)、除尘安装座(3-2)和差异化流场旋流除尘器(30)，除尘安装板(3-1)上加工有多个用于安装差异化流场旋流除尘器(30)的安装孔，多个差异化流场旋流除尘器(30)对应安装在安装孔内，除尘安装板(3-1)通过除尘安装座(3-2)安装在除尘塔体(1)的内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种烟气脱水除尘装置，其特征在于：所述旋流除尘机构(3)和脱水除雾机构(2)底部设置有进水管(6)，进水管(6)上设置有多个喷嘴(61)延伸至旋流除尘机构(3)和脱水除雾机构(2)内部。

6.根据权利要求3所述的一种烟气脱水除尘装置，其特征在于：所述高效脱水除雾器(20)包括筒体(21)、上密封板(22)、侧密封板(23)和旋流子(24)，筒体(21)顶部安装有上密封板(22)，上密封板(22)侧面环绕安装有侧密封板(23)，旋流子(24)安装在筒体(21)内部，筒体(21)的上侧壁和上密封板(22)板上均加工有排气孔(25)。

7.根据权利要求4所述的一种烟气脱水除尘装置，其特征在于：所述差异化流场旋流除尘器(30)包括旋流筒(31)和旋流子(24)，旋流筒(31)内部安装有旋流子(24)。

8.根据权利要求6或7所述的一种烟气脱水除尘装置，其特征在于：所述旋流子(24)顶端安装有脱水罩(32)。

9.根据权利要求6或7所述的一种烟气脱水除尘装置，其特征在于：所述旋流子(24)包括旋流子本体(241)、叶轮(242)和内壁导流板(243)，旋流子本体(241)外壁安装有内壁导流板(243)，旋流子本体(241)内部安装有叶轮(242)。

10.根据权利要求9所述的一种烟气脱水除尘装置，其特征在于：所述叶轮(242)包括导流片(2421)和中心柱(2422)，导流片(2421)沿中心柱(2422)外壁均匀圆周布置安装，导流片(2421)与水平之间的角度为α。

Images