CN2194764Y - 组合小断面通道式轻型电除尘器 - Google Patents

Abstract

一种属于分离和混合技术领域的轻型电除尘器， 它采用由多个小断面通道平行组合成的蜂窝状结构 作“收尘极”，每个通道中心均设一根高压电晕线。由 于在小断面中，上述极板与极线间距离很近，气载粉 尘受高压电场库仑力驱进，能在短时间内到达收尘极 而沉积。因此，本除尘器电场段高度可小于1m，使 每m²断面的设备重量小于250kg。若用于屋顶除 尘，新老厂房通常都无需特别加固，一次投资和占地 大为节省。经多单元组合，可适合处理不同风量。干 式运行，湿法自动清灰。

Description

本实用新型属于分离和混合技术领域。

钢铁、有色冶炼、铸造、化工、建材等企业，通常虽在烟尘源设有直接捕集烟尘（一次烟尘）的净化系统但仍不免有很多泄漏烟尘和移动性尘源散发的烟尘（二次烟尘）。随着对改善环境的要求不断提高，二次烟尘的治理已成为这些企业面对的重要问题。

早在六十年代美国采取自厂房屋顶捕集二次烟尘，以袋式除尘器净化烟尘的系统。由于捕集的烟气量每小时高达百万立方米，年耗电量达数百万度。

为节约能量，日本于七十年代开发并应用了屋顶电除尘器，直接净化受烟气热负压作用而由屋顶排出的烟尘，不需安设吸尘管道和风机，能耗仅为上述袋滤系统的5％－10％，且不占场地、无噪声、易维护。但这种屋顶电除尘器其电场段在结构上均为平行板状收尘极，其同极间距>300mm，致除尘器需要高度达7－8m，每平方米过滤面积的重量达400Kg以上，安装复杂。并且由于设备的静载和风荷大，大大增加了厂房的建设费用。其清洗段系根据平行板状收尘极清灰冲洗的需要，通常都采用了多个固定安装的喷咀呈扇形面冲洗极板。至于接水段则相沿都是由集水槽、人字分水板和气流分布板等主要构件组成。如上所述，代表有关屋顶电除尘器现有技术状况的有如<日本钢铁工业用屋顶电除尘器>一文所载，该文刊于<冶金环保情报>1987年NO.1（电除尘技术专辑，冶金部建筑研究总院冶金环境保护研究所编）。

本实用新型创造发明的目的是为了解决已有技术中存在的问题，研制出一种新型轻量级屋顶电除尘器，使之更加实用，具有更好的技术经济效果。而且又能适合于其他更为广阔的相关领域除尘用。

我国钢铁工业中炼钢电炉和转炉排放的烟气量很大，对环境的污染严重，但已有除尘系统运转率低，一般不是出于技术上的原因而是经济上的原因，也就是说需要降低运行费用，减少能耗。屋顶电除尘器可以解决这些场合的二次烟尘治理问题，又不需要风机抽风，应用烟气热负压即可运行，是比较理想的治理方法。但目前急需安装屋顶电除尘器的多为老、旧厂房，若采用现有技术中应用的平行板状收尘极（极间距>300mm）电除尘器，由于这类电除尘器高度高，安装复杂，而且重量大，需要对厂房的屋架采取特别加固措施，导致建设费用大、工期长、施工困难，尤其是改造期间影响生产的时间长等等。

问题，现场不便采用。本发明创造为解决已有技术中存在的这些问题，研制了本实用新型——组合小断面通道式轻型电除尘器。

本实用新型的技术方案如下：

如说明书附图1所示，是本实用新型一个工作单元的整体结构示意图。图2是蜂窝状结构的“组合小断面通道”的一种实施例。图3是喷水清灰系统中的喷淋管及其平面布置示意图。图中：

（1）－接水段，（2）－电场段，（3）－冲洗段，（4）－污水汇流管，（5）－集水槽，（6）－人字形分水板，（7）－气流分布板，（8）－作气流通道用的小断面管体，（9）－极线，（10）－极板，（11）－极线框架，（12）－高压绝缘子，（13）－喷淋管，（14）－平面水幕型喷嘴，（15）－摆角转动机构。

组合小断面通道式轻型电除尘器，由接水段（1）、电场段（2）和冲洗段（3）三个部分自下而上依次竖向串联，组成一个独立的工作单元如图1。根据处理含尘气量的大小，可设置多个工作单元并联，形成除尘装置系统。含尘气流由接水段（1）底部进入各工作单元，向上经气流分布板（7）后，均匀分布进入电场段（2）中形成气流通道的各小断面管体（8）内，气载粉尘在小断面管体（8）内的高压电场作用下荷电，受电场库仑力驱进，向极板（10）移动并沉积在极板（10）上，遂从气体介质中分离出来，实现收尘。净化了的气体向上进入冲洗段（3）而排放。

当电场段（2）中极板（10）上的积尘达到一定厚度时就需要清灰，才能保持电除尘器稳定运行。清灰是由冲洗段（3）中设置的一套由喷淋管（13）及其供水自控装置组成的冲洗清灰系统来完成的。在同一除尘装置中，各工作单元的清灰，相互间按设定的时序轮流进行，每次清灰在设定的一段时间内，自动喷水冲洗，同时自动切断本单元电场的高压电源。如图（3）喷淋管（13）上，按适当的间距装有几个“平面水幕型喷嘴”（14），水幕展开的平面应与喷淋管（13）的长轴方向一致。两相邻喷嘴喷出的水幕之间应有适当的交错，而又不互相干扰。每根喷淋管上均设有摆角转动机构（15），以使各喷淋管（13）在喷水清灰时，都能同时在设定的角度范围内往复转动，实现每根喷淋管（13）喷出的平面水幕的水体，都能依次扫过其冲洗清灰控制区内各排的小断面管体（8），如此往复冲洗，完成气流通道的一次清灰工作。在每个冲洗清灰控制区，设两根喷淋管（13），分列两侧，使本区中每个小断面管体（8）内各方向的内壁上，都能得到有效的冲洗清灰。这样的湿法清灰方式，水耗量小，冲洗时间短，清灰效果好。由于冲洗时间短，所以使该单元停电时间缩短，有利于增进除尘效果。

本实用新型电场段（2），对现有技术作了重大改进。通常的屋顶电除尘器都采用平行板状收尘极，收尘极间距在300mm以上，以致荷电的气载粉尘在电场力作用下，向收尘极驱进并最终沉积时，需要有较长的时间，因此电场长度需随之增加，即电场段（2）的高度常达5mm以上才能维持设计需要的较高除尘率。为使这样长的极板稳固安装又必须用厚达1mm的板材和其加固构件，因而每平方米通道断面上的设备重量高达400kg以上。本实用新型的电场段（2），率先采用了多个具有正几何图形截面的、小断面的管体（8），紧密平行排列，组合成的蜂窝体作气流通道。并以蜂窝体中各小断面管体（8）的内壁作电除尘器的收尘极板（10），接通直流高压电源的阳极。在每个小断面管体（8）的中心轴线位置上，各安装有一根极线（9），它们都并联安装在带有高压绝缘子（12）的框架（11）上，并与直流高压电源的阴极相连，又与设备本体绝缘。为防止高压绝缘子（12）受粉尘和水的影响降低绝缘性，高压绝缘子（12）应置于特设的密闭箱中。通电后，每个小断面管体（8）内均形成一个场强比较均匀的高压电场。电场段用作气流通道的小断面管体（8）采用厚度小于1mm的薄金属板制成，以铝合金薄板最佳。小断面管体的截面形状可设计成各种正多边形几何图形，如三角形、方形、六角形等，但以正六角形截面的小断面管体为最佳。这种截面形状的气流通道，有效通流面积大，能获得均匀的电场强度，湿法清灰时也没有冲洗的死角。由它组成的蜂窝体如图2，其力学性能也最优，紧密排列后，形成的蜂窝间壁相互支持刚度很好，不需要另设加固构件。由于小断面管体的截面内切圆直径可<100mm，其异极间极距可<50mm，所以荷电的气载粉尘在电场力驱进下到达极板（10）并沉积时，所需的时间极短，因此需要的电场长度大为缩短，可<1m，仍能达到设计要求的较高除尘率。遂使每平方米通道断面上的设备重量<250kg。与已有技术相比，本实用新型的设备总重量较现有屋顶电除尘器可减轻50％，金属消耗大大减少。能耗仅为布袋除尘器的5－10％。

在接水段（1）中，与已有技术类似，采用由上而下各层顺序地装置有气流分布板（7）、人字形分水板（6）和集水槽（5），以控制每个工作单元的全断面上冲洗清灰的废水都进入污水汇流管（4），流向污水处理装置，经净化、调质后，水循环使用，供给冲洗段（3）的喷淋管（13）作冲洗清灰用。

本实用新型若用于屋顶电除尘，由于较现常用的平行极板式电除尘器高度降低1／2以上，重量减轻达1／2，厂房构架的负荷大大减少，安装简化方便，即使对老、旧厂房也不需特别加固（屋顶拆除部分的重量可补偿本轻型电除尘器的重量），可大量节省房屋改造费和缩短工期，减轻施工对生产的影响，一次投资大为节省。

据不完全统计，国内几十座1000立方米以上的高炉，上百座转炉和上千座炼钢电炉大都存在二次烟尘没有治理的问题，对环境的污染相当严重，本实用新型将提供一项可行的实用新技术。

本实用新型还可以用于其它场合。如对入口含尘浓度不太高的气体作除尘器，或需要占地小、重量轻、能用湿法清灰的各种工程作除尘器，也可用于净化油雾或有腐蚀性介质的气体除尘。

Claims (4)

1、一种属于分离和混合技术领域的，以极板和极线形成的电场为收尘主体装置的采用湿法清灰的“组合小断面通道式轻型电除尘器”，其特征在于该电除尘器由接水段(1)、电场段(2)、和冲洗段(3)三个部分依次竖向串联，组成一个独立的工作单元，根据处理含尘气量的大小，可设置多个工作单元并联，形成除尘装置系统，电场段(2)中特别采用组合小断面通道式蜂窝状结构作含尘气流的通道，其中每个小通道是一个小断面管体(8)，管内各自形成除尘的高压电场，使粉尘荷电沉积在管壁上，在冲洗段(3)设有固定式喷嘴或可进行摆角转动的喷淋管(13)，管上装有平面水幕型喷嘴(14)。

2、如权利要求1所述的组合小断面通道式轻型电除尘器，其特征在于电场段（2）中的气流通道采用了由多个具有正几何图形截面的小断面的管体（8）紧密平行排列，组合成的蜂窝体，并以此中小断面管体（8）的壁作为电除尘器的收尘极板（10），接在直流高压电源的阳极上，在每个气流小通道即每个小断面管体（8）的中心轴线位置上，各安装有一根极线（9），均并联于直流高压电源的阴极上。

3、如权利要求1所述的组合小断面通道式轻型电除尘器，其特征在于各工作单元中冲洗段（3）是一套由两根喷淋管（13）及其供水自控装置组成的冲洗清灰系统。

4、如权利要求1和3所述的组合小断面通道式轻型电除尘器，其特征在于所述的喷淋管（13）上，依适当的间距装有几个  平面水幕型喷嘴（14），水幕平面应与喷淋管（13）的长轴方向一致，两个喷嘴（14）喷出的水幕之间应有适当的交错，每根喷淋管（13）上均设有摆角转动机构（15），在每个冲洗清灰控制区两侧分别设有喷淋管。

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