CN2509458Y - 烟道式离心除尘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种烟道式离心除尘器,属于混合和离心分离技术领域,适用于工业窑炉、燃煤锅炉的除尘。该设备融合了混流风机、旋风水膜除尘器、喷雾除尘器的除尘技术特征,采用2组以上动叶轮组,利用动叶轮组高速旋转所形成水膜捕集分离粉尘。该设备具有除尘效果好,适应性强,除硫脱氮能力强,结构紧凑,运行费用低廉的优点。

Description

烟道式离心除尘器

                               技术领域

本实用新型属于混合和离心分离技术领域，具体涉及一种烟道式除尘设备，适用于工业窑炉、燃煤锅炉的除尘。

                               背景技术

在工业生产中，冶金电炉、水泥立窑、燃煤沸腾炉等排放出大量高温、高湿、高细微粉尘(d＝3-5μm)和有害气体(SO₂、NO_x)的烟气。目前国内使用的具有代表性的除尘设备有布袋除尘、电除尘器、湿法除尘器等。然而在使用上述特征的烟气时，它们自身的一些缺陷严重影响了推广使用。

布袋除尘器的除尘效率很高，但在处理上述特征的烟气时，必须控制烟气温度在250℃左右，一方面防止布袋上的细微粉尘吸潮结板从而影响滤袋的透气性；另一方面防止过高的温度烧糊滤袋。这样就造成设备体积庞大，投资大，维修保养费用昂贵等缺陷。

电除尘器效率也很高，但当烟气温度过低、湿度过大时，会造成极板结露腐蚀；温度过高、湿度过低时，又会造成粉尘比电阻过高而影响除尘效率。而且电除尘器在运行过程中，当电极板积尘达到一定厚度时，极易产生火花放电，使除尘效果大为降低。并且电除尘器的一次性投资大，占地面积较大，安装维修复杂。

湿法除尘器中，主要有文式除尘器、旋风水膜除尘器、冲激式除尘器、水浴式除尘器等。这几种除尘器结构较复杂，为了达到高效的除尘效果，以较高的系统阻力为代价(一般都超过1000Pa)。而常规喷雾式除尘器，如专利号为91211011.8的“湿式低阻力除尘器”、专利号为90219127.6的“无阻力湿法除尘器”，由于喷雾除尘界限粒径的限制大于10μm，效率较低，无法满足达标排放的要求。

                               发明内容

本实用新型的目的是克服上述已有技术的缺陷，针对所述烟气的特征，提供一种结构合理、除尘效果好、适应性强、运行费用低、安装维修管理方便、无压损的烟道式离心除尘设备。

本实用新型目的实现的方案是：所提供的烟道式离心除尘器包括一个与烟道直接相联的壳体和装在壳体内的动叶轮组及喷水装置，其特征在于壳体由集流前罩和烟道式外壳通过法兰连接构成，其中集流前罩的前部分为流线形，后部分为锥形，烟道式外壳由短直筒形、短倒锥形和长锥形三部分构成，在倒会锥形与长锥形结合部设置有“L”形环形槽；动叶轮组由2-6级组成，在前级动叶轮前设置有导流锥，以减少气流阻力，导流锥位于集流前罩的流线形与锥形的结合部，动叶轮组、导流锥通过转动轴与驱动装置相连；喷水装置是由水射器、碱液箱、水管、喷头、阀门组成，压力水在水射器内与碱液箱内定量流入的碱液混合后供喷头喷雾使用。

本实用新型的技术原理如下所述；本烟道式离心除尘器融合了混流式风机、旋风水膜除尘器、湿式喷雾除尘器的除尘技术特征，利用混流式风机的空气动力学特征，即空气通过混流式动叶轮后具有极高的旋转速度，使气流沿风机外壳内壁作螺旋旋转前进。混流式动叶轮产生的离心力比一般旋风水膜除尘器的离心力要大得多，从而可以分离细微粒径的粉尘。同时在动叶轮前增设喷雾喷头，使雾化的液滴随气流高速旋转，能完成湿式喷雾除尘器所需的混合捕集作用，使细微粉尘在除尘器内被雾粒充分湿润。而增湿变重的粉尘又极易于被动叶轮的离心力分离。在动叶轮的末端，设置一个环形槽，用于将高速螺旋旋转前进的粉尘收集下来。由于喷雾的原因，在该环形槽内将形成以收集的雾粒液化而形成的薄的水膜，而水膜在气流的带动下，沿环形槽内壁作圆周运动。该水膜的形成对捕集细微尘粒起了很大的帮助，当高速旋转的粉尘撞击在水膜上时，细微尘粒将很容易被水膜粘附，从而不出现粉尘撞击反弹的现象。确保了除尘器的除尘高效率。

本实用新型通过调节和改变动叶轮的形式、级数、直径大小、转速、喷水量、环形槽的宽度、长度等技术参数可以适应具体不同的烟气特征、从而实现量佳的除尘效果，并能保证运行费用低廉。由于动叶轮对烟道中的气体增压、加速，抵消了除尘器内部各部分产生的阻力，实现了除尘无压损。

在喷雾水中添加碱液，控制喷雾水的PH值，使PH值在10-11之间，则可以使除尘器有较高的脱硫除氮效果。

                            附图说明

图1是烟道式离心除尘器的纵向剖面图。

图2是烟道式离心除尘器前级动叶轮的构造图。

图3是烟道式离心除尘器后级动叶轮的构造图。

                           具体实施方式

如图1所示，该烟道式除尘器为水平放置，包括一个与烟道直接相联接的壳体和装在壳体内的动叶轮组及喷水装置。该壳体与烟道联接方式为法兰联接。壳体由集流前罩4、烟道式外壳18构成，它们之间用法兰联接。集流前罩4的前半部分为流线形，后半部分为锥形。烟道式外壳18由短直筒形部分、短倒锥形部分和长锥形部分组成，在短倒锥形与长锥形结合部焊接有断面为“L”形环形槽8。动叶轮组为两级动叶轮，即前级动叶轮3和后级动叶轮6。前级动叶轮3位于集流前罩4的锥形部，后级动叶轮6位于烟道式壳体18的短直筒部。前、后级动叶轮之间用轴套5隔开。在前级叶轮3前设置有导流锥2，以减少气流阻力，导流锥2位于集流前罩4的流线形与锥形的结合部。动叶轮组、导流锥2通过转动轴19与驱动装置相连，即由电机12驱动，经皮带轮11、15减速后带动传动轴19。在皮带轮15处设置有带轮罩13，以隔绝粉尘。传动轴19上的前轴承座9和后轴承座16分别通过机座10、14固定在外壳上。在前、后轴承座9、16之间的冷却水密封夹层21上焊接有球形挡风17。

喷水装置由水射器23、碱液箱22、水管24、喷头1、阀门20组成。喷雾喷头1装设于导流锥2前的集流前罩4内，为使喷在动叶轮组的水量均衡，上下各布置一个喷头，压力水在水射器23内与碱液箱22内定量流入的碱液混合后供喷头1喷雾使用。一小部分压力水经旁路连接前、后轴承的冷却水密封夹层21，作为轴承的冷却水使用。

图2、3所示，动叶轮3由轮觳26和叶片构成，叶片由3层组成，层与层间错开一定的距离。每层叶片由放射状辐条25和焊接在辐条外缘的圆圈27构成，以使动叶轮3具备很好的整体结构，而且这样的叶轮形式易使液滴从动叶轮3中央向外圆周移动，最后被动叶轮3的离心力抛出去，以便于粉尘能被环形槽8收集下来。本实施例中的前级动叶轮3与后级动叶轮6相比较，叶片的层数相同，叶片层与层之间的间距相同，叶片长度相同，而后级动叶轮6的轮觳比前级动叶轮3稍大，后级动叶轮6的辐条25之间的间距较前级动叶轮3小。这样的构造形式使后级动叶轮6产生更大的离心力，加强了后级动叶轮6的分离效果。

烟气在集流前罩4整流后进入除尘器，由于动叶轮的高速旋转，在动叶轮中央形成负压区。烟气粉尘与喷雾雾化的液滴于是从动叶轮中央处被吸入，充分混合后，烟气沿集流前罩4的锥形内壁作螺旋旋转前进，在后级叶轮6的加速下，强大的离心力迫使烟气粉尘撞击在烟道式外壳18与环形槽8构成的“U”形槽内。由于喷雾的原因，在该“U”形槽内将形成以收集的雾粒液化而形成的薄的水膜，该水膜在气流的带动下，沿“U”形槽内壁作圆周运动。当高速旋转的粉尘撞击在“U”形槽内壁的水膜上时，细微尘粒将很容易被水膜粘附。收尘后产生的灰水将汇流至灰斗7内排出。

本实用新型具有以下优点：(1)适于处理高温，高湿，含细微粉尘的烟气。(2)利用动叶轮组产生的强大离心力分离细微粒径的粉尘，除尘效果好。(3)适应性强，通过调节和改变动叶轮的形式、级数、直径大小、转速、喷水量、环形槽的宽度、长度等技术参数可以适应具体不同的烟气特性。(4)除尘器内部结构紧凑，外部直接与烟道相联，占用空间小。(5)除尘器运行费用低。

Claims (5)

1、一种烟道式离心除尘器，包括一个与烟道直接相联的壳体和装在壳体内的动叶轮组及喷水装置，其特征在于壳体由集流前罩(4)和烟道式外壳(18)通过法兰联接构成，其中集流前罩(4)的前部分为流线形，后部分为锥形，烟道式外壳(18)由短直筒形、短倒锥形和长锥形三部分构成，在短倒锥形与长锥形结合部设有“L”形环形槽(8)，动叶轮组由2-6级组成，在前级叶轮(3)前设置有导流锥(2)，并使导流锥(2)位于集流前罩(4)的流线形与锥形的结合部，动叶轮组、导流锥(2)通过转动轴(19)与驱动装置相连；喷水装置由水射器(23)、碱液箱(22)、水管(24)、喷头(1)、阀门(20)组成，压力水在水射器(23)内与碱液箱(22)内定量流入的碱液混合后供喷头(1)喷雾使用。

2、按照权利要求1所述的烟道式离心除尘器，其特征在于动叶轮组由前级动叶轮(3)和后级动叶轮(6)组成，前级动叶轮(3)位于集流前罩(4)的锥形部，后级动叶轮(6)位于烟道式壳体(16)的短直筒部，前、后级动叶轮(3、6)之间用轴套(5)隔开。

3、按照权利要求1或2所述的烟道式除尘器，其特征在于动叶轮由轮觳(26)和1-5层的叶片构成，叶片层与层间错开一定的距离，每层叶片由放射状辐条(25)和焊接在辐条(25)外缘的圆圈(27)构成。

4、按照权利要求2所述的烟道式除尘器，其特征是前级动叶轮(3)与后级动叶轮(6)的叶片层数相同，叶片层与层之间的间距相同，叶片长度相同，后级动叶轮(6)的轮觳(26)比前级动叶轮(3)大，后级动叶轮(6)的叶片辐条(25)之间的间距较前级动叶轮(3)小。

5、按照权利要求1或2所述的烟道式除尘器，其特征是在前、后轴承座(9)、(16)之间设置球形挡风(17)。

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