旋流霧化自吸式濕式除塵裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種旋流霧化自吸式濕式除塵裝置，包括循環(huán)水箱，安裝在塔體內(nèi)的旋流霧化自吸式噴淋裝置、中軸組件、塔體和除霧器，將旋流霧化推進(jìn)器作為濕式除塵器的噴淋裝置，通過工作在臨界狀態(tài)的引射式噴頭旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大推力，將水霧化成20?100μm的液滴，使粉塵與水之間有較大的接觸面積，從而保證除塵器去除粉塵的高效性。同時(shí)在旋轉(zhuǎn)噴霧過程中通過射流形成負(fù)壓，對含塵氣流具有抽吸作用，克服部分系統(tǒng)阻力，降低風(fēng)機(jī)能耗，從而降低運(yùn)行費(fèi)用?？账娏?，塔頂設(shè)置除霧裝置防止霧沫夾帶。
【專利說明】
旋流霧化自吸式濕式除塵裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，涉及工業(yè)廢氣凈化中的濕式除塵裝置，特別涉及一種旋流霧化自吸式濕式除塵裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)粉塵是大氣中可吸入顆粒物的主要來源之一，通常采用除塵器進(jìn)行去除。除塵器主要有干式和濕式兩種，其中濕式除塵裝置因其可以作為脫硫除塵一體化設(shè)備而得到廣泛應(yīng)用，主要類型噴霧塔、填料塔、旋風(fēng)洗滌器和文丘里洗滌器等。
[0003]在實(shí)際工程中，各種濕式除塵器各有優(yōu)缺點(diǎn)。噴霧塔壓力損失低，通常為100-500Pa，配備的風(fēng)機(jī)功率低，運(yùn)行費(fèi)用低，但除塵效果不佳。文丘里洗滌器除塵效率高，但壓力損失大，約3000-8000Pa，配備的風(fēng)機(jī)功率大，運(yùn)行費(fèi)用高。填料塔是在除塵裝置內(nèi)部填充適當(dāng)高度的填料，以增加含塵氣流與水之間的接觸面積，是目前工程應(yīng)用最廣泛的濕式除塵設(shè)備。但是實(shí)際運(yùn)行過程中填料易坍塌、易堵塞、氣液分布不均勻、阻力大能耗高、維護(hù)成本高等缺點(diǎn)一直是制約填料塔難以持續(xù)保持良好運(yùn)行工況的因素。因此現(xiàn)有各種濕式除塵器難以同時(shí)兼顧技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性。
[0004]此外，現(xiàn)有各種濕式除塵器對可吸入粉塵的去除效果均較差。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，陶瓷加噴淋、水浴式、麻石水膜除塵器對粒徑S ΙΟμπι的粉塵捕集率僅為70%，而對粒徑S 3μπι的粉塵捕集率小于60%。因此廢氣凈化領(lǐng)域急需一種除塵效率高、阻力損失小、操作維護(hù)方便的濕式除塵裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種持續(xù)高效運(yùn)行、能耗低、操作簡單、便于維護(hù)的旋流霧化自吸式濕式除塵裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0007]旋流霧化自吸式濕式除塵裝置，包括循環(huán)水箱，安裝在塔體內(nèi)的旋流霧化自吸式噴淋裝置、中軸組件、塔體和除霧器;所述循環(huán)水箱位于塔體下方，循環(huán)水箱外壁上開設(shè)人孔和循環(huán)水出口 ；所述塔體與循環(huán)水箱連通，塔體外壁開設(shè)有氣體入口、氣體出口以及循環(huán)水入口，氣體出口設(shè)置在塔體頂部，氣體出口位于旋流霧化自吸式噴淋裝置下方，循環(huán)水入口與循環(huán)水箱的循環(huán)水出口連通;所述旋流霧化自吸式噴淋裝置包括旋轉(zhuǎn)水室、進(jìn)水管、連接在旋轉(zhuǎn)水室上的扇葉和霧化噴頭；中空結(jié)構(gòu)的中軸組件設(shè)置在旋轉(zhuǎn)水室內(nèi)部，中軸組件上開設(shè)有與軸向水孔，中軸組件與進(jìn)水管連接，進(jìn)水管與塔體的循環(huán)水入口連通，來自于循環(huán)水入口的水進(jìn)入中軸組件，并通過軸向水孔進(jìn)入旋轉(zhuǎn)水室，推動(dòng)旋轉(zhuǎn)水室旋轉(zhuǎn);所述除霧器位于氣體出口下方。
[0008]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述除霧器由若干傾斜且平行設(shè)置的鋼板焊接而成，鋼板上粘貼有毛氈，鋼板兩邊分別設(shè)置有用于將收集液滴導(dǎo)流槽。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述除霧器的鋼板寬度為150-300mm，厚度為8-15mm，鋼板之間的間隙為20-40mm，鋼板傾斜角度30-60°，鋼板上粘貼5-8mm的毛氈，鋼板兩邊的導(dǎo)流槽水平方向坡度為0.3%。
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述塔體內(nèi)位于除霧器下方焊接有淋水環(huán)，淋水環(huán)采用環(huán)形鋼板制成，其上均勻開設(shè)有對回落的水進(jìn)行二次分配的小孔。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述淋水環(huán)寬度為150-300mm，其上開設(shè)的小孔孔徑為8-15mm0
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，距循環(huán)水箱底部50-100mm處設(shè)置用于進(jìn)水管定期排污的排污管，排污管與進(jìn)水管相連。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述循環(huán)水箱上還設(shè)置有液位計(jì)。
[0014]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述塔體頂部為150°錐角的圓錐形，氣體出口設(shè)置在圓錐形頂部，氣體入口設(shè)置在距旋流霧化自吸式噴淋裝置旋轉(zhuǎn)水室的下邊緣150-400mm。
[0015]本發(fā)明的旋流霧化自吸式濕式除塵裝置，根據(jù)濕式除塵器的除塵原理，設(shè)置有循環(huán)水箱，安裝在塔體內(nèi)的旋流霧化自吸式噴淋裝置、中軸組件、塔體和除霧器，本發(fā)明將旋流霧化推進(jìn)器作為濕式除塵器的噴淋裝置，通過工作在臨界狀態(tài)的引射式噴頭旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大推力，將水霧化成20-100μπι的液滴，使粉塵與水之間有較大的接觸面積，從而保證除塵器去除粉塵的高效性。同時(shí)在旋轉(zhuǎn)噴霧過程中通過射流形成負(fù)壓，對含塵氣流具有抽吸作用，克服部分系統(tǒng)阻力，降低風(fēng)機(jī)能耗，從而降低運(yùn)行費(fèi)用?？账娏埽斣O(shè)置除霧裝置防止霧沫夾帶。
[0016]本發(fā)明通過以下途徑保證除塵效果:I)良好的碰撞效果。含塵氣流在霧化噴頭2.3的引射區(qū)與液體高速碰撞，實(shí)現(xiàn)粉塵與氣流的分離。2) 15-80μπι的霧滴保證氣液之間較大的接觸面積。3)充足的氣液接觸時(shí)間?？账馑?.2-1.5m/s，塔體3內(nèi)氣液接觸時(shí)間大于5s。
[0017]本發(fā)明通過以下途徑實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗:I)能耗低。一方面空塔噴淋，塔內(nèi)流體阻力損失小；另一方面旋流霧化自吸式噴淋裝置2本身具有自吸能力，可以克服部分管道和設(shè)備的阻力，降低風(fēng)機(jī)能耗。2)循環(huán)水栗工作水壓低。水栗揚(yáng)程為25mH20時(shí)，可將水霧化成15-80ym的液體小顆粒。
[0018]此外，本發(fā)明采用的霧化噴嘴流道大，不易堵塞;塔內(nèi)結(jié)構(gòu)簡單，投資省，運(yùn)行維護(hù)方便。
【附圖說明】
[0019]圖1旋流霧化自吸式濕式除塵裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2旋流霧化自吸式噴淋裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖3中軸組件剖視圖；
[0022]圖4淋水環(huán)俯視圖；
[0023]圖5除霧器主視圖。
[0024]圖中:1-循環(huán)水箱、1.1-人孔、1.2-排污管、I.3-循環(huán)水出口、1.4_液位計(jì)；2_旋流霧化自吸式噴淋裝置、2.1-旋轉(zhuǎn)水室、2.2-扇葉、2.3-霧化噴頭、2.4-進(jìn)水管、2.5-支撐板；3-中軸組件、3.1-法蘭，3.2-下軸，3.3-連接環(huán)，3.4-上軸、3.5-軸向水孔;4-塔體、4.1-氣體入口、4.2-氣體出口、4.3-循環(huán)水入口、4.4-視鏡;5-淋水環(huán);6-除霧器、6.1-鋼板、6.2-毛氈、6.3-導(dǎo)流槽。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
[0027]如圖1所示，旋流霧化自吸式濕式除塵裝置由循環(huán)水箱1、旋流霧化自吸式噴淋裝置2、中軸組件3、塔體4、淋水環(huán)5、除霧器6組成。
[0028]循環(huán)水箱I位于除塵裝置的底部，圓形。外壁開設(shè)人孔1.1和循環(huán)水出口1.3，距底部50-100mm處設(shè)置排污管1.2與進(jìn)水管2.4相連，用于定期排污。循環(huán)水箱I上設(shè)置液位計(jì)
1.4，以顯示循環(huán)水箱I中的液位高度。
[0029]塔體4為圓形，下端通過支撐板2.5焊接固定在循環(huán)水箱I內(nèi)壁，頂部采用150°錐角收至氣體出口 4.2。塔體4外壁開設(shè)氣體入口 4.1、氣體出口 4.2以及循環(huán)水入口 4.3。氣體入口4.1距旋流霧化自吸式旋轉(zhuǎn)水室2.1的下邊緣150-400mm，氣體出口 4.2設(shè)置在塔體4的頂部。循環(huán)水入口 4.3與進(jìn)水管2.4相連。
[0030]如圖2和圖3所示，旋流霧化自吸式噴淋裝置2由旋轉(zhuǎn)水室2.1、扇葉2.2、霧化噴頭2.3和進(jìn)水管2.4組成。旋轉(zhuǎn)水室2.1內(nèi)部設(shè)有中軸組件3，中軸組件3由法蘭3.1，下軸3.2，連接環(huán)3.3，上軸3.4和軸向水孔3.5組成。中軸組件3與循環(huán)水進(jìn)水管2.4通過法蘭連接。來自于循環(huán)水入口 4.3的水進(jìn)入中軸組件3，并通過軸向水孔3.5進(jìn)入旋轉(zhuǎn)水室2.1，推動(dòng)霧化噴頭2.3旋轉(zhuǎn)。旋流霧化自吸式噴淋裝置2的上端采用4-8個(gè)螺栓密封固定。旋流霧化自吸式噴淋裝置2采用3-6個(gè)支撐板2.5通過進(jìn)水管2.4固定在塔體4內(nèi)壁或者循環(huán)水箱I的內(nèi)壁。
[0031]如圖4所示，淋水環(huán)5焊接在塔體4上，采用3-6mm厚的鋼板，寬度為150-300mm。其上均勻開設(shè)孔徑為8_15mm的小孔對回落的水進(jìn)行二次分配，降低塔體4中心的噴淋密度，減小流體阻力。
[0032]如圖5所示，除霧器6設(shè)置在塔體4的頂部，由若干寬度為150-300mm，厚度為8-15mm的鋼板6.1焊接而成，鋼板之間的間隙為20-40臟，傾斜角度30-60°。鋼板上粘貼5-8111111的毛氈6.2，底部左右兩邊分別設(shè)置導(dǎo)流槽6.3，水平方向坡度為0.3%,用于將收集到的液滴導(dǎo)向塔壁，并通過淋水環(huán)5從塔體4的邊緣均勻滴落到循環(huán)水箱I中，以克服回流下沉風(fēng)，降低塔的阻力。
[0033]通過實(shí)驗(yàn)，在循環(huán)水箱I中裝70%的水，啟動(dòng)循環(huán)水栗。水在循環(huán)水栗的作用下，獲得一定的動(dòng)能和勢能，通過進(jìn)水管2.4，再依次通過中軸組件3進(jìn)入旋轉(zhuǎn)水室2.1和霧化噴頭2.3。水以霧狀形式噴出的同時(shí)產(chǎn)生推力，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)水室2.1和扇葉2.2旋轉(zhuǎn)。隨著旋轉(zhuǎn)速度的加快，噴霧推進(jìn)能力增加，進(jìn)一步增強(qiáng)了霧化效果。當(dāng)循環(huán)水水栗揚(yáng)程為25mH20時(shí)，可將水霧化成15_80μπι的液體小顆粒，從而保證含塵氣流與水之間的接觸面積。循環(huán)霧化噴頭
2.3噴射出的液體分為射流區(qū)和霧化區(qū)。首先，含塵氣流在霧化噴頭2.3的引射作用下從氣體入口 4.1進(jìn)入塔體4，在旋轉(zhuǎn)扇葉2.2的擾動(dòng)下均勻分布。在壓差對流作用下，含塵氣流高速向霧化噴頭2.3的引射邊界層移動(dòng)，碰撞，通過動(dòng)量傳遞實(shí)現(xiàn)一次除塵。接著含塵氣流進(jìn)入霧化噴頭2.3的霧化區(qū)，與大量15-80μπι的霧滴接觸，實(shí)現(xiàn)二次除塵。經(jīng)過兩次除塵后的干凈氣流進(jìn)入位于塔體4上部的除霧器6，在慣性碰撞作用下，氣流中攜帶的霧沫與鋼板6.1碰撞，被毛氈6.2捕集，聚集成液滴。當(dāng)液滴自身的重量大于氣體的升力與液滴表面張力的合力時(shí)，液滴沿著鋼板6.1表面滑入導(dǎo)流槽6.3中，從而實(shí)現(xiàn)氣液分離。導(dǎo)流槽6.3中收集的液體在重力作用下順坡流入淋水環(huán)5中，并從塔體4的邊緣均勻滴落到循環(huán)水箱I中循環(huán)使用。
[0034]以下為本發(fā)明的試用實(shí)施例:
[0035]實(shí)施例一:將旋流霧化自吸式塔用于堿液吸收制藥廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鹽酸酸霧。處理風(fēng)量5000m3/h ；塔體尺寸Φ 1200x6000 ；液氣比:4_6L/m3 ；噴淋水壓0.15MPa ；氣液接觸時(shí)間:3s;噴嘴喉徑Φ10，共四個(gè);設(shè)備阻力<200Pa。不開風(fēng)機(jī)時(shí)，氣體入口風(fēng)速3.8-4m/s，壓力-3800Pa。對鹽酸酸霧的去除率>95% ;與填料塔相比，每處理1000m3/h能耗下降20%。
[0036]實(shí)施例二:將旋流霧化自吸式塔用于農(nóng)藥廠廢氣凈化。處理風(fēng)量20000m3/h;塔體尺寸1800 X 6000 ；噴淋密度15m3/m2.h ；循環(huán)水栗流量Q = 50m3/h，揚(yáng)程H = 25H20 ；風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q=20000m3/h，風(fēng)壓P = 800Pa。不開風(fēng)機(jī)時(shí)，氣體入口風(fēng)速3.8_4m/s ；開風(fēng)機(jī)時(shí)，氣體入口風(fēng)速10m/so
[0037]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.旋流霧化自吸式濕式除塵裝置，其特征在于:包括循環(huán)水箱(1)，安裝在塔體(4)內(nèi)的旋流霧化自吸式噴淋裝置(2)、中軸組件(3)、塔體(4)和除霧器(6); 所述循環(huán)水箱(I)位于塔體(4)下方，循環(huán)水箱(I)外壁上開設(shè)人孔(1.1)和循環(huán)水出口(1.3)； 所述塔體(4)與循環(huán)水箱(I)連通，塔體(4)外壁開設(shè)有氣體入口(4.1)、氣體出口(4.2)以及循環(huán)水入口(4.3)，氣體出口(4.2)設(shè)置在塔體(4)頂部，氣體出口( 4.2)位于旋流霧化自吸式噴淋裝置(2)下方，循環(huán)水入口(4.3)與循環(huán)水箱(I)的循環(huán)水出口(1.3)連通； 所述旋流霧化自吸式噴淋裝置(2)包括旋轉(zhuǎn)水室(2.1)、進(jìn)水管(2.4)、連接在旋轉(zhuǎn)水室(2.1)上的扇葉(2.2)和霧化噴頭(2.3);中空結(jié)構(gòu)的中軸組件(3)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)水室(2.1)內(nèi)部，中軸組件(3)上開設(shè)有軸向水孔(3.5)，中軸組件(3)與進(jìn)水管(2.4)連接，進(jìn)水管(2.4)與塔體(4)的循環(huán)水入口(4.3)連通，來自于循環(huán)水入口(4.3)的水進(jìn)入中軸組件(3)，并通過軸向水孔(3.5)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)水室(2.1)，推動(dòng)旋轉(zhuǎn)水室(2.1)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)扇葉(2.2)和霧化噴頭(2.3)旋轉(zhuǎn)； 所述除霧器(6)位于氣體出口(4.2)下方。2.如權(quán)利要求1所示的旋流霧化自吸式濕式除塵裝置，其特征在于:所述除霧器(6)由若干傾斜且平行設(shè)置的鋼板(6.1)焊接而成，鋼板上粘貼有毛氈(6.2)，鋼板(6.1)兩邊分別設(shè)置有用于將收集液滴導(dǎo)流槽(6.3)。3.如權(quán)利要求2所示的旋流霧化自吸式濕式除塵裝置，其特征在于:所述除霧器(6)的鋼板(6.1)寬度為150-300111111，厚度為8-151]1111，鋼板之間的間隙為20_40mm，鋼板傾斜角度30-.60°，鋼板上粘貼5-8mm的毛氈6.2，鋼板(6.1)兩邊的導(dǎo)流槽(6.3)水平方向坡度為0.3 %。4.如權(quán)利要求1所示的旋流霧化自吸式濕式除塵裝置，其特征在于:所述塔體(4)內(nèi)位于除霧器(6)下方焊接有淋水環(huán)(5)，淋水環(huán)(5)采用環(huán)形鋼板制成，其上均勻開設(shè)有對回落的水進(jìn)行二次分配的小孔。5.如權(quán)利要求4所示的旋流霧化自吸式濕式除塵裝置，其特征在于:所述淋水環(huán)(5)寬度為150-300臟，其上開設(shè)的小孔孔徑為8-15臟。6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所示的旋流霧化自吸式濕式除塵裝置，其特征在于:距循環(huán)水箱(I)底部50-100mm處設(shè)置用于進(jìn)水管(2.4)定期排污的排污管(1.2)，排污管(1.2)與進(jìn)水管(2.4)相連。7.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所示的旋流霧化自吸式濕式除塵裝置，其特征在于:所述循環(huán)水箱(I)上還設(shè)置有液位計(jì)(1.4)。8.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所示的旋流霧化自吸式濕式除塵裝置，其特征在于:所述塔體(4)頂部為150°錐角的圓錐形，氣體出口(4.2)設(shè)置在圓錐形頂部，氣體入口(4.1)設(shè)置在距旋流霧化自吸式噴淋裝置旋轉(zhuǎn)水室(2.1)的下邊緣150-400mm。
【文檔編號(hào)】B01D50/00GK105854475SQ201610397562
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】劉建英, 魏仕英
【申請人】成都信息工程大學(xué)