一种化工生产烟雾除尘装置及其使用方法 |
|||||||
| 申请号 | CN202211513874.8 | 申请日 | 2022-11-29 | 公开(公告)号 | CN115739416A | 公开(公告)日 | 2023-03-07 |
| 申请人 | 中国蓝星哈尔滨石化有限公司; | 发明人 | 张斌; | ||||
| 摘要 | 一种化工生产烟雾除尘装置及其使用方法，涉及一种 烟尘 分离装置。旋 风 分离器设置进口管、底 流管 和溢流管，中心筒底端安装单向 阀 ，顶端封闭且设置出口管，溢流管顶端与中心筒外壁中间封闭固定，溢流管通过 回流管 与进口管连通， 滤芯 壳设置于中心筒内，驱动 电机 固定在中心筒顶端通过传动机构控制滤芯壳旋转同时上下位移，滤芯壳内部布置滤芯、放置摩擦纳米发电机的聚四氟乙烯小球填充层及滤网，滤芯壳向下设置连接管通过 轴承 座同轴转动安装 活塞 ，活塞中心设置进气阀，边缘与中心筒内壁配合设置。通过带有精除尘机构的中心筒逐步对溢流管内的烟 雾气 流进行加强除尘，余量的烟雾气流经回流管回到进口管，提高对含尘烟雾的除尘效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种化工生产烟雾除尘装置，包括旋风分离器(1)，所述旋风分离器(1)顶部边缘沿切向设置进口管(11)，底部设置底流管(12)，顶部中心设置溢流管(13)，其特征在于：所述烟雾除尘装置还包括中心筒(2)以及精除尘机构(4)，所述中心筒(2)同轴设置在溢流管(13)内且其底端安装单向阀(3)，中心筒(2)顶端封闭且边缘设置出口管(21)，所述溢流管(13)顶端与中心筒(2)外壁中间位置封闭固定，溢流管(13)管壁邻近顶端位置通过回流管(14)与所述进口管(11)连通，所述精除尘机构(4)包括滤芯壳(41)、驱动电机(43)及活塞(45)，所述滤芯壳(41)为圆柱状并同轴间隔设置于中心筒(2)内，滤芯壳(41)包括上圆板、下圆板和一体连接于二者边缘且等角度排布的多个弧形壁，所述驱动电机(43)固定在中心筒(2)顶端通过传动机构能够控制滤芯壳(41)绕轴线旋转的同时进行上下往复位移，滤芯壳(41)内部由外向内同轴布置有滤芯(46)、聚四氟乙烯小球填充层(47)及滤网(48)，所述聚四氟乙烯小球填充层(47)内放置摩擦纳米发电机，滤芯壳(41)的下圆板同轴向下延伸设置连接管(412)，所述连接管(412)与所述滤网(48)内侧连通设置，所述活塞(45)通过轴承座同轴转动安装在所述连接管(412)下端，活塞(45)中心贯通并设置进气阀，活塞(45)边缘与中心筒(2)内壁配合设置。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种化工生产烟雾除尘装置及其使用方法技术领域背景技术[0002] 化工生产过程中会产生大量的含尘烟雾，为降低对环境的污染需要进行净化之后才能够排放，而除尘就是经过过程中的必要一环。旋风分离器是一种常用的气固体系或者液固体系的分离设备，因其结构简单、价格低廉、管理维修方便而在化工领域广泛应用，但是利用离心力对气旋内的粉尘颗粒进行分离，对较大的颗粒具有更好的效果，因此通常只能分离出10μm以上的粉尘颗粒，对于更小的粉尘颗粒其分离效果很差。 [0003] 申请日2017年11月28日、公开号CN107737675A、名称为旋向相反的两级旋风分离器的发明专利申请，其第一级旋风分离器的出口通过渐扩分流连通结构与第二级旋风分离器的入口串联，两个旋风分离器内部旋流方向相反，实现提高分离效率的目的，但其采用两个旋风分离器会导致结构空间增大的弊端，而申请日2004年2月26日、公开号CN1524623A、名称为用于去除微粒的分离装置的发明专利申请，其结构又过于复杂不利于旋风分离器结构简单的竞争优势。鉴于上述原因，有必要对单一旋风分离器进行结构优化，在较低程度变动旋风分离器主体结构的情况下，使其能够提高除尘效果。 发明内容[0004] 为解决背景技术存在的不足，本发明提供一种化工生产烟雾除尘装置及其使用方法，它在旋风分离器的基础上在溢流管内部增设了带有精除尘机构的中心筒，逐步对溢流管内的烟雾气流进行加强除尘，余量的烟雾气流经回流管回到进口管重新进入旋风分离器内，提高对含尘烟雾的除尘效果。 [0005] 为实现上述目的，本发明采取下述技术方案： [0006] 一种化工生产烟雾除尘装置，包括旋风分离器、中心筒以及精除尘机构，所述旋风分离器顶部边缘沿切向设置进口管，底部设置底流管，顶部中心设置溢流管，所述中心筒同轴设置在溢流管内且其底端安装单向阀，中心筒顶端封闭且边缘设置出口管，所述溢流管顶端与中心筒外壁中间位置封闭固定，溢流管管壁邻近顶端位置通过回流管与所述进口管连通，所述精除尘机构包括滤芯壳、驱动电机及活塞，所述滤芯壳为圆柱状并同轴间隔设置于中心筒内，滤芯壳包括上圆板、下圆板和一体连接于二者边缘且等角度排布的多个弧形壁，所述驱动电机固定在中心筒顶端通过传动机构能够控制滤芯壳绕轴线旋转的同时进行上下往复位移，滤芯壳内部由外向内同轴布置有滤芯、聚四氟乙烯小球填充层及滤网，所述聚四氟乙烯小球填充层内放置摩擦纳米发电机，滤芯壳的下圆板同轴向下延伸设置连接管，所述连接管与所述滤网内侧连通设置，所述活塞通过轴承座同轴转动安装在所述连接管下端，活塞中心贯通并设置进气阀，活塞边缘与中心筒内壁配合设置。 [0007] 一种化工生产烟雾除尘装置的使用方法，包括以下步骤： [0008] 步骤一：通过进口管注入含尘烟雾在旋风分离器内形成螺旋形气旋，大颗粒粉尘在离心力作用下沿旋风分离器内壁下落经底流管排出，小颗粒粉尘随烟雾气流向上进入溢流管； [0009] 步骤二：驱动电机工作通过传动机构控制滤芯壳绕轴线旋转的同时进行上下往复位移，滤芯壳上下往复位移过程中带动活塞运动，活塞上移时经单向阀从溢流管内抽入部分烟雾气流，其余烟雾气流经回流管回到进口管重新进入旋风分离器内，活塞下移时将抽入的烟雾气流经连接管压入滤芯壳内； [0010] 步骤三：压入滤芯壳内的烟雾气流随着滤芯壳的旋转向外流动，期间依次经过滤网、聚四氟乙烯小球填充层和滤芯，摩擦纳米发电机在振动作用下产生电能使聚四氟乙烯小球填充层附带静电初步吸附烟雾气流中的小颗粒粉尘，之后滤芯再进一步进行小颗粒粉尘的隔离，滤芯壳旋转和位移过程中导热干燥件外端的钢丝刷与中心筒内壁产生热能导入聚四氟乙烯小球填充层内的散热翼保证内部干燥，最终完成除尘的烟雾气流流出滤芯壳经出口管排出。 [0011] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在旋风分离器的基础上在溢流管内部增设了带有精除尘机构的中心筒，精除尘机构设置有旋转同时能够上下往复位移的滤芯壳，滤芯壳底部连接设置活塞，活塞上下移动过程中能够将进入溢流管内的部分烟雾气流抽入中心筒并压入滤芯壳，余量的烟雾气流经回流管回到进口管重新进入旋风分离器内，进入滤芯壳内部的烟雾气流依次经过滤网、聚四氟乙烯小球填充层静电吸附和滤芯进一步隔离，之后从中心筒的出口管排出，此外，滤芯壳设置导热干燥件将运动的动能转化为热能对聚四氟乙烯小球填充层进行干燥，保证静电吸附的可靠性，大幅提高了旋风分离器对含尘烟雾的除尘效果，整体结构合理高效，对化工生产过程中的烟雾除尘具有重要意义。附图说明 [0012] 图1是本发明的化工生产烟雾除尘装置的整体结构示意图； [0013] 图2是本发明的精除尘机构的轴测示意图。 具体实施方式[0014] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0015] 如图1所示，一种化工生产烟雾除尘装置，包括旋风分离器1、中心筒2以及精除尘机构4。 [0016] 结合图1所示，所述旋风分离器1为现有结构，主体包括上下对应的圆柱壳和圆锥壳，旋风分离器1顶部边缘沿切向设置进口管11用于含尘烟雾注入，含尘烟雾在旋风分离器1内部形成螺旋形气旋，大颗粒粉尘在离心力作用下沿旋风分离器1内壁下落经底部设置的底流管12排出，小颗粒粉尘随烟雾气流向上进入顶部中心设置的溢流管13。本发明对现有旋风分离器1结构稍加变化，所述溢流管13宜加宽设置以保证足够的空间安装中心筒2，所述中心筒2同轴设置在溢流管13内且其底端安装单向阀3，其中溢流管13底端最好低于单向阀3，中心筒2顶端封闭且边缘设置出口管21，溢流管13顶端与中心筒2外壁中间位置封闭固定，溢流管13管壁邻近顶端位置通过回流管14与所述进口管11连通，使进入溢流管13内的烟雾气流部分经单向阀3进入中心筒2，余量的烟雾气流经回流管14回到进口管11重新进入旋风分离器1内，所述精除尘机构4安装在中心筒2内对进入中心筒2的烟雾气流进行更加精细的除尘。 [0017] 结合图2所示，精除尘机构4包括滤芯壳41、驱动电机43及活塞45。所述滤芯壳41为圆柱状并同轴间隔设置于中心筒2内用于滤尘构件的搭载，滤芯壳41包括上圆板、下圆板和一体连接于二者边缘且等角度排布的多个弧形壁，弧形壁最少设置为2个。所述驱动电机43固定在中心筒2顶端通过传动机构能够控制滤芯壳41绕轴线旋转的同时进行上下往复位移，具体的，所述传动机构包括T形传动杆42及倾斜环44，所述T形传动杆42的横向支杆位于中心筒2内且其底部两端固定设置两根导向立杆421，滤芯壳41的上圆板顶部设置连接架411与所述两根导向立杆421滑动配合，两根导向立杆421上分别套设弹簧422支撑于所述连接架411和T形传动杆42之间，T形传动杆42的竖向支杆旋转密封伸出中心筒2与驱动电机43通过联轴器连接，所述倾斜环44固定在中心筒2内位于滤芯壳41下方，滤芯壳41的下圆板边缘固定有支撑杆413支撑在倾斜环44上，进一步的，为减小滤芯壳41旋转过程中支撑杆413与倾斜环44的摩擦，宜在所述支撑杆413下端设置滚珠，这样的结构形式能够使驱动电机43通过T形传动杆42带动滤芯壳41绕轴线旋转，同时支撑杆413在倾斜环44的限制作用下，实现滤芯壳41的上下往复位移，支撑杆413向倾斜环44顶端移动时滤芯壳41上移压缩弹簧 422，支撑杆413向倾斜环44底端移动时弹簧422复位推动滤芯壳41下移。滤芯壳41旋转有利于加速内部烟雾气流的排出，滤芯壳41上下位移为了控制下方活塞45将溢流管13内的烟雾气流抽入中心筒2。 [0018] 结合图2所示，滤芯壳41内部由外向内同轴布置有滤芯46、聚四氟乙烯小球填充层47及滤网48，三者皆为筒状结构，所述聚四氟乙烯小球填充层47内放置摩擦纳米发电机，所述摩擦纳米发电机能够将振动的动能转化为电能，使聚四氟乙烯小球填充层47附带静电，滤芯壳41的下圆板同轴向下延伸设置连接管412，所述连接管412与所述滤网48内侧的中空区域连通设置，所述活塞45通过轴承座同轴转动安装在所述连接管412下端，这样连接管 412在随着滤芯壳41旋转的同时则不会带动活塞45旋转，而倾斜环44布置在滤芯壳41与活塞45之间，活塞45中心贯通并设置进气阀，活塞45边缘与中心筒2内壁配合设置，当活塞45上移时进气阀关闭而单向阀3张开将溢流管13内的烟雾气流抽入中心筒2，当活塞45下移时单向阀3关闭而进气阀张开将抽入中心筒2的烟雾气流经连接管412压入滤芯壳41内。 [0019] 结合图2所示，由于烟雾气流中可能存在水分使聚四氟乙烯小球填充层47受潮而难以实现静电吸附效果，可进一步利用滤芯壳41的动能转化为热能，在滤芯壳41的多个弧形壁上分别沿径向嵌入固定有导热干燥件49，所述导热干燥件49外端设置钢丝刷与中心筒2内壁接触，在滤芯壳41运动时通过钢丝刷与中心筒2内壁摩擦产生热能，导热干燥件49内端伸入聚四氟乙烯小球填充层47并设置散热翼，将摩擦产生的热能通过散热翼散发对聚四氟乙烯小球填充层47进行加热干燥，提升静电吸附的可靠性。 [0020] 如图1～图2所示，一种化工生产烟雾除尘装置的使用方法，包括以下步骤： [0021] 步骤一：通过进口管11注入含尘烟雾在旋风分离器1内形成螺旋形气旋，大颗粒粉尘在离心力作用下沿旋风分离器1内壁下落经底流管12排出，小颗粒粉尘随烟雾气流向上进入溢流管13； [0022] 步骤二：驱动电机43工作通过传动机构控制滤芯壳41绕轴线旋转的同时进行上下往复位移，滤芯壳41上下往复位移过程中带动活塞45运动，活塞45上移时经单向阀3从溢流管13内抽入部分烟雾气流，其余烟雾气流经回流管14回到进口管11重新进入旋风分离器1内，活塞45下移时将抽入的烟雾气流经连接管412压入滤芯壳41内； [0023] 步骤三：压入滤芯壳41内的烟雾气流随着滤芯壳41的旋转向外流动，期间依次经过滤网48、聚四氟乙烯小球填充层47和滤芯46，摩擦纳米发电机在振动作用下产生电能使聚四氟乙烯小球填充层47附带静电初步吸附烟雾气流中的小颗粒粉尘，之后滤芯46再进一步进行小颗粒粉尘的隔离，滤芯壳41旋转和位移过程中导热干燥件49外端的钢丝刷与中心筒2内壁产生热能导入聚四氟乙烯小球填充层47内的散热翼保证内部干燥，最终完成除尘的烟雾气流流出滤芯壳41经出口管21排出。 [0024] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的装体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 [0025] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 |
||||||
