多级净化除尘系统
技术领域
本发明涉及粉尘除尘设备技术领域,尤其涉及一种多级净化除尘系统。
背景技术
粉尘是指悬浮在空气中的固体微粒,工业生产中,生产时所带来的生产性粉尘会对厂房内的工作环境及现场人员的身体健康带来危害,为此,现有的企业在生产中均会配备粉尘除尘装置,通过粉尘除尘装置的作用基本能将生产时所带来的粉尘收集;但对于化工类企业而言,其生产时产生的粉尘中除了颗粒状粉尘物以外,其还夹杂这个有害气体,如硫化氢等,同时,研究发现,粉尘的颗粒物表面亦会附着有S等元素,而按照现有的除尘设备,其在使用中仅仅是通过物理因素对粉尘进行收集,而在收集时粉尘中夹杂的有害气体不能随之一起,同时,其粉尘颗粒物上的附着S等元素亦不能清除,当收集的粉尘倾倒至地表上时,亦会对地表土壤造成污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,适应现实需要,提供一种多级净化除尘系统,以解决背景技术中所带来的技术问题。
为了实现本发明的目的,本发明所采用的技术方案为:
设计一种多级净化式除尘系统,它包括将粉尘形成浆状并将尘、气分离的初级除尘装置,所述初级除尘装置包括除尘罐,所述除尘罐具有进尘口、排气口和出浆口;
所述进尘口设置于除尘罐的中上部侧壁上,所述排气口设置于除尘罐的顶部,所述除尘罐的侧壁上设有若干个由上至下间隔设置的蒸汽喷头,蒸汽喷头通过蒸汽管与外部的蒸汽源连接;
所述除尘罐内的中下部设有一倾斜设置的隔板,位于隔板的底端处设有一滤网,滤网下方与隔板之间为空腔,位于滤网下方的隔板底端处设有一排水管,出浆口位于滤网上方的除尘罐侧壁上;所述隔板与除尘罐底部之间的区域内设有一隔离板,隔离板与隔板之间为密封的冷却室,隔离板与除尘罐底部之间为液体收集室,
冷却室的一侧侧壁上设有冷却水进口,与冷却水进口相向设置的侧壁上设有冷却水出口;所述排水管与液体收集室连通,液体收集室侧壁上设有排液管;
还包括二级粉尘干燥收集装置,所述二级粉尘干燥收集装置包括干燥罐,所述干燥罐内部为容腔、其侧壁上设有进浆口、干燥罐的顶部设有排气管,所述出浆口通过喷浆泵与进浆口连接,所述容腔内设有将排气管和进浆口隔离的滤布,位于滤布下方的干燥罐内的容腔中设有若干个出口朝上的喷气管,若干个所述喷气管与外部热气源对应连接。
还包括三级尾气处理装置,所述三级尾气处理装置包括一罐体,所述罐体的中部设有一进气口,罐体的顶部设有排空管,所述排气口与进气口连通,所述排气管亦与进气口连通;罐体内的顶部设有喷淋头,喷淋头通过高压供水管与外部的高压水源连接。
罐体内的底部设有一导气管,导气管的出口朝上设置,且导气管的进口通过一U形导气管与进气口连通,U形导气管的底部设有一排液口。
罐体内的中部设有一旋转风叶,旋转风叶上的驱动轴安装在固定在横杆上的轴承中,所述驱动轴的顶部设有一从动锥齿轮,罐体的外部设有一驱动电机,驱动电机上设有转动轴,转动轴的端部位于罐体内的从动锥齿轮的侧部,且在转动轴的端部设有一主动锥齿轮,主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合。
位于进尘口上方的除尘罐内设有一旋转件;
旋转件为两个对称设置的管件,或为具有两个桨片的螺旋桨;旋转件的中部设有将两个管件或两个桨片连接的套管;
当旋转件为两个对称设置的管件时,套管的侧壁上设有两个通孔,两个通孔与两个管件内的空腔连通,还在两个管件的底部侧壁上设有若干个蒸汽排气口;
当旋转件为具有两个桨片的螺旋桨时,两个桨片内分别设有一气道,套管的侧壁上设有两个通孔,两个通孔与两个气道一一对应连通,还在两个桨片的下表面上分别设有若干个间隔设置的蒸汽排气口;
还包括用于驱动旋转件转动的转轴,转轴的顶部与固定在除尘罐外部的电机连接,转轴内设有与外部的蒸汽气源连通的进气通道,所述套管套在转轴的下端,所述套管的下端封闭,且在转轴的下端侧壁上设有两个与转轴内部的进气通道连通的穿孔,两个穿孔与套管上的两个通孔一一对接并连通。
所述转轴上还设有中间连接件,所述转轴内的进气通道通过中间连接件与外部的蒸汽气源连接;所述中间连接件包括设置在转轴侧壁上的两个带状开口,两个带状开口对称设置,还包括一内套管和套在内套管上的外套管,外套管固定设置,内套管位于外套管内并相对外套管固定;
所述外套管的两端内侧分别设有一环形台阶,当内套管固定在外套管内时,位于外套管两端的两个台阶之间的所述内套管的侧壁与所述外套管的内壁之间设有间隔;还在外套管的侧壁上设有与所述间隔连通的蒸汽进管,所述蒸汽进管与外部的蒸汽气源连接;
所述转轴贯穿内套管设置并可相对内套管转动,在所述内套管的侧壁上设有若干个环绕内套管侧壁设置的椭圆形通孔,各椭圆形通孔所在的平面互不共面,且若干个椭圆形通孔依次排列并呈台阶状螺旋环绕内套管的侧壁设置,当所述转轴位于内套管内并转动时,转轴上的两个带状开口始终与若干个椭圆形通孔中的至少一个椭圆形通孔连通;所述带状开口位于内套管侧壁上的最上方和最下方的两个椭圆形通孔之间的区域内。
所述外部热气源包括一内部设有空腔的集气箱,集气箱内设有一螺旋状电加热体,集气箱的两端分别设有空气进口和热气出口,热气出口通过热气管与若干个所述喷气管连通;所述空气进口上还连接有增压泵。
所述进浆口设置于干燥罐侧壁的中上部,还在与所述进浆口相向设置的干燥罐的另一侧壁上设有与进浆口对应的逆流进气口,所述逆流进气口亦与热气管连通;所述干燥罐的底部呈中部向下凹陷的球状,所述干燥罐的底部设有排尘管,排尘管上设有刚性排料器。
本发明的有益效果在于:
本设计其结构设计新颖、各设备间联系紧密,首先通过初级除尘装置可以对粉尘中的有害物和附着在颗粒物之上的S等元素进行分离,将其最终形成气态、浆状颗粒、含S液体水三种形态;而后通过二级粉尘干燥收集装置可以对形成浆状等粘稠状态的粉尘干燥后收集,干燥收集时可再次将浆状物料之内的S等元素蒸汽并随气态一同排出后进行再次处理,而经二级粉尘干燥收集装置收集后的粉尘,其粉尘中的S等元素已符合相应的排放标准,可直接排放至地表,且不会对地表土壤造成污染;而由初级除尘装置和二级粉尘干燥收集装置形成的气体经由三级尾气处理装置处理后可直接排放至大气中,如此可实现对粉尘的有效收集和处理。
附图说明
图1为本发明的主要结构原理示意图;
图2为本发明中的初级除尘装置的剖面结构示意图;
图3为本发明中的连接件主要结构示意图;
图4为本发明中的旋转件结构之一示意图;
图5为本发明中的二级粉尘干燥收集装置的剖面结构示意图;
图6为本发明中的外部热气源局部剖面结构示意图;
图7为本发明中的三级尾气处理装置的剖面结构示意图;
图中:
100.初级除尘装置;101.除尘罐;102.导管;103.蒸汽管;104.排气口;105.冷却水进口;106.排液管;107.冷却水出口;108.进尘口;109.液体收集室;110.冷却室;111.隔离板;112.隔板;113.滤网;114.排水管;115.出浆口;116.蒸汽喷头;117.旋转件;118.连接件;119.转轴;120.气管;121.电机;122.带状开口;123.穿孔;124.内套管;125.椭圆形通孔;126.外套管;127.蒸汽进管;128.环形台阶;129.气道;130.蒸汽排气口;131.套管;
200.三级尾气处理装置;201.罐体;202.进气口;203.排空管;204.U形导气管;205.排液口;206.导气管;207.旋转风叶;208.驱动轴;209.轴承;210.横杆;211.从动锥齿轮;212.转动轴;213.驱动电机;214.高压供水管;215.喷淋头;
300.二级粉尘干燥收集装置;301.干燥罐;302.干燥罐的顶部;303.排气管;304.干燥罐的底部;305.喷气管;306.排尘管;307.热气管;308.进浆口;309.喷浆泵;310.滤布;311.逆流进气口;
400.外部热气源;401.集气箱;402.增压泵;403.空气进口;404.热气出口;405.螺旋状电加热体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
实施例1:一种多级净化式除尘系统,参见图1至图7;
首先参见图1,它包括将粉尘形成浆状并将尘、气分离的初级除尘装置100、二级粉尘干燥收集装置300、三级尾气处理装置200和外部热气源400。
具体的,参见图1、图2,所述初级除尘装置100包括除尘罐101,所述除尘罐101具有进尘口108、排气口104和出浆口115;所述进尘口108设置于除尘罐101的中上部侧壁上,所述排气口104设置于除尘罐101的顶部,所述除尘罐101的侧壁上设有若干个由上至下间隔设置的蒸汽喷116头,蒸汽喷头116通过蒸汽管103与外部的蒸汽源连接。
还在所述除尘罐101内的中下部设有一倾斜设置的隔板112,位于隔板112的底端处设有一滤网113,滤网113下方与隔板之间为空腔,位于滤网113下方的隔板112底端处设有一排水管114,出浆口115位于滤网113上方的除尘罐101侧壁上;同时,所述隔板112与除尘罐底部之间的区域内设有一隔离板111,隔离板111与隔板112之间为密封的冷却室110,隔离板与除尘罐底部之间为液体收集室106,冷却室的一侧侧壁上设有冷却水进口105,与冷却水进口105相向设置的侧壁上设有冷却水出口107;所述排水管114与液体收集室109连通,液体收集室109侧壁上设有排液管106。
进一步的,参见图2至图4,本设计还位于进尘口上方的除尘罐内设有一旋转件117;具体的所述旋转件117为两个对称设置的管件,或为具有两个桨片的螺旋桨;同时,旋转件的中部设有将两个管件或两个桨片连接的套管131。
当旋转件117为两个对称设置的管件时,套管131的侧壁上设有两个通孔133,两个通孔133与两个管件内的空腔连通,还在两个管件的底部侧壁上设有若干个蒸汽排气口。
而当旋转件117为具有两个桨片的螺旋桨时,两个桨片内分别设有一气道129,套管131的侧壁上同样设有两个通孔133,两个通孔133与两个气道129一一对应连通,还在两个桨片的下表面上分别设有若干个间隔设置的蒸汽排气口。
进一步的,它还包括用于驱动旋转件转动的转轴119,转轴119的顶部与固定在除尘罐101外部的电机121连接,转轴119内设有与外部的蒸汽气源连通的进气通道,所述套管131套在转轴的下端,所述套管131的下端封闭,且在转轴119的下端侧壁上设有两个与转轴内部的进气通道连通的穿孔123,两个穿孔123与套管131上的两个通孔133一一对接并连通,外部的蒸汽源经由转轴内的进气通道依次通过穿孔、桨片内的气道129/管件内的内腔后通过各蒸汽排气口排出。
进一步的,本设计还在所述转轴119上还设有中间连接件118,转轴内的进气通道通过中间连接件与外部的蒸汽气源连通,具体的,所述中间连接件包括设置在转轴119侧壁上的两个带状开口122,两个带状开口122对称设置,还包括一内套管124和套在内套管124上的外套管126,外套管126固定设置,内套管124位于外套管126内并相对外套管126固定。
还在所述外套管126的两端内侧分别设有一环形台128,当内套管124固定在外套管126内时,位于外套管126两端的两个台阶之间的所述内套管124的外侧壁与所述外套管126的内壁之间设有间隔;还在外套管126的侧壁上设有与所述间隔连通的蒸汽进管127,所述蒸汽进管127与外部的蒸汽气源连接。
本设计中,所述转轴119贯穿内套管124设置并可相对内套管124转动,在所述内套管124的侧壁上设有若干个环绕内套管侧壁设置的椭圆形通孔125,各椭圆形通孔125所在的平面互不共面,且若干个椭圆形通孔125依次排列并呈台阶状螺旋环绕内套管124的侧壁设置,通过此设计,当所述转轴119位于内套管124内并转动时,转轴119上的两个带状开口122始终与若干个椭圆形通孔125中的至少一个椭圆形通孔125连通;而,所述带状开口122位于内套管124侧壁上的最上方和最下方的两个椭圆形通孔之间的区域内,也即,处于内套管最上方和最下方的两个椭圆形通孔之间距离为a,带状开口122的长度为b,b小于a,且a位于b的内侧。
通过上述设计,外部的蒸汽气源的蒸汽通过蒸汽进管127进入所述间隔内,前文已述,随着转轴的转动,两个带状开口122始终与若干个椭圆形通孔125中的至少一个椭圆形通孔125连通;此时,进入间隔内的蒸汽依次通过椭圆形通孔125、带状开口122进入转轴内的进气通道内,而后,进入蒸汽通道内的蒸汽通过穿孔、桨片内的气道129/管件内的内腔后通过各蒸汽排气口排出。
参见图1,图5,还包括二级粉尘干燥收集装置300,所述二级粉尘干燥收集装置300包括干燥罐301,所述干燥罐301内部为容腔、其侧壁上设有进浆口308、干燥罐的顶部设有排气管303,所述出浆口115通过喷浆泵309与进浆口308连接,所述容腔内设有将排气管303和进浆口308隔离的滤布310,位于滤布310下方的干燥罐301内的容腔中设有若干个出口朝上的喷气管305,若干个所述喷气管305与外部热气源400对应连接。
进一步的,所述进浆口308设置于干燥罐301侧壁的中上部,还在与所述进浆口308相向设置的干燥罐的另一侧壁上设有与进浆口对应的逆流进气口311,所述逆流进气口311亦与外部热气源400连通;还在所述干燥罐的底部304呈中部向下凹陷的球状,所述干燥罐的底部设有排尘管306,排尘管306上设有刚性排料器。
参见图1,图6,所述外部热气源包括一内部设有空腔的集气箱401,集气箱401内设有一螺旋状电加热体405,集气箱401的两端分别设有空气进口403和热气出口404,热气出口404通过热气管307与若干个所述喷气管304、逆流进气口311连通;所述空气进口403上还连接有增压泵402。
参见图1,图7,本系统它还包括三级尾气处理装置200,所述三级尾气处理装置200包括一罐体201,所述罐体201的中部设有一进气口202,罐体201的顶部设有排空管203,所述排气口104与进气口202连通,所述排气管303亦与进气202口连通;还在罐体201内的顶部设有喷淋头215,喷淋头215通过高压供水管与外部的高压水源连接。
进一步的,本设计的所述罐体201内的底部设有一导气管206,导气管206的出口朝上设置,且导气管206的进口通过一U形导气管204与进气口202连通,U形导气管204的底部设有一排液口205。
进一步的,本设计的所述罐体201内的中部设有一旋转风叶207,旋转风叶207上的驱动轴208安装在固定在横杆210上的轴承209中,所述驱动轴208的顶部设有一从动锥齿轮211,罐体201的外部设有一驱动电机213,驱动电机213上设有转动轴212,转动轴212的端部位于罐体内的从动锥齿轮的侧部,且在转动轴的端部设有一主动锥齿轮,主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合211,通过此设计由驱动电机213可带动旋转风叶转动。
本系统在应用中,可按照如下方式进行实施:
粉状进入本系统前,其外部的蒸汽源发生的蒸汽通过旋转件117、蒸汽喷头进入除尘罐内,此时旋转件转动并将蒸汽分散,当旋转件使用螺旋桨时,转动的旋转件将蒸汽向下吹动并与上升的蒸汽和粉尘形成逆流;底部的冷却水出口通入冷水进入冷却室内。
而后粉尘进入除尘罐中,进入后,粉尘及其气体被蒸汽首先进行汽蒸,此过程中,粉尘表面附着的S等元素被蒸汽吸收向上运动,其粉尘颗粒物吸收蒸汽后湿度增加向下掉落,而粉尘中含有S等元素的气体同样被蒸汽蒸发后向上运动并一起进入上方的三级尾气处理装置200中。
向下掉落的粉尘颗粒物因其温度高、且粉尘颗粒物之间或表面上亦会带有少量的污染物,此时,金属的隔板通过底部冷却室内的冷水作用将粉尘颗粒物温度降低,并将粉尘颗粒物之间的及除尘罐底部的蒸汽冷凝,冷凝时形成的液态水通过滤网的作用并最终通过排水管向下进入液体收集室内,最终在滤网上累计收集的粉尘颗粒物呈浆状或粘稠状。
向上进入三级尾气处理装置200中的气体通过喷淋头喷射的中和水对气体中的污染物进行中和吸收后已基本符合排放标准,可直接排放至室外,而在实施中,气体通过导气管向上引导并与向下的中和水形成逆流,增加有效解除时间,而通过旋转风叶的左右,可形成一个向下的气流,组织气体的过快上升,从而更加有效的增加气体与中和水的接触时间,提高处理质量;而进入至导气管中的液体通过U形导气管底部排液口向下掉落至罐体的底部,而经本三级尾气处理装置200处理后形成的污物水经收集后由外设的污水处理设备(现有技术,不再本发明之列)进行统一处理。
形状浆状或粘稠状的粉尘颗粒物其粉尘颗粒物中仍含有少量的污染物,此后通过喷浆泵喷射至干燥罐内,并在干燥罐内形成雾状,此时,增压泵工作并将空气形成高压后进入集气箱中加热,而后高压热气流通过热气管后依次由喷气管、逆流进气口进入干燥罐内并与呈雾状的粉尘颗粒物进行接触并对其进行干燥,干燥的过程中,粉尘颗粒物中的污染物通过热气的蒸发作用蒸发后随热气一并通过排气管进入三级尾气处理装置中处理,而经滤布处理后的粉尘颗粒物向下掉落后并在干燥罐的底部堆积,而后通过底部的刚性排料器可统一排出。
由此,通过本系统可以对粉尘进行有效的收集和处理。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例,但并不局限于此,本领域的普通技术人员,极易根据上述实施例,领会本发明的精神,并做出不同的引申和变化,但只要不脱离本发明的精神,都在本发明的保护范围内。