CN100364641C - 一种颗粒床气体净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种颗粒床气体净化器，其在原有的进气室、颗粒层、出气室和由反吹气风室、集气罩、反吹气进、排气管组成的反吹机构基础上加以改进，即所述的颗粒层截面由过滤区和反吹区组成，且反吹区即为上述一个或若干个完整的颗粒层单元。采用上述结构后，使得本发明在继续保持原有功能的前提下，还具有过滤面积大，除尘效率高，反吹气量小、清灰效果好的特点。同时可以包括至少驱动反吹气进气管、反吹气风室同步上下移动的液压缸或气缸，这样既可消除风室与布风板底部之间的磨擦，又可确保二者之间的密封。还可以将反吹气进、排气管设计成同轴套装成一体的内、外筒结构；而进气室、颗粒层和出气室则可以依次多个叠加成一体而呈多层结构，这样使得本发明还具有过滤气量大、结构紧凑、占地少的优点。

Description

一种颗粒床气体净化器

技术领域

本发明涉及一种处理含尘气体的过滤除尘装置，尤其指一种可适用于处理高温、腐蚀性强的含尘气体的颗粒床气体净化器。

背景技术

颗粒床气体净化装置在使用一段时间后，在其滤料层中会沉积各种杂质而影响其过滤效果，因此，传统的颗粒床气体净化装置均需要定时清灰，即在使用过程中，需要停止过滤工作再进行清灰。显然，这样的颗粒床气体净化装置不但工作效率低，而且还影响气体净化工作的正常进行。为此，人们设计出一种在线反吹清灰颗粒床气体净化器，如中国专利授权公告号为CN1214847C的《旋转式流化床反吹颗料层除尘器》就披露了这样一种装置，其包括由滤料层单元格组成的除尘器、位于除尘器上部的含尘气体进气风罩和位于除尘器下部的净化后气体出口风罩，其中，除尘器的截面分成含尘气流除尘区域、流化床反吹清灰区域和密封隔离区域，而在进气风罩内设置的反吹气排气吸风罩、旋转排气管和位于净化后气体出口风罩内的旋转反吹气体进气管、旋转反吹气体进气风室共同构成了反吹机构，且该反吹机构和上述含尘气体进气风罩、净化后气体出口风罩与除尘器之间呈相对转动结构。这样，当反吹机构相对转过一周，完成一次对颗粒层的流化床清灰，在旋转清灰时，除尘区域仍正常除尘，也就是在清灰时，含尘气体仍可从进气风罩进入，经除尘区域净化后，净化后气体由出口风罩排出。因此使用起来既不影响除尘工作的正常进行，又可大大地提高除尘器的工作效率，所以较好地克服了传统颗粒床气体净化装置的缺陷。但也存在以下一些问题：①由于反吹机构与颗粒层除尘器之间存在相对转动运动，因而清灰区域两侧的密封隔离区域的密封效果很难保证，以致会影响除尘器的正常工作；②密封隔离区域的存在还明显地减小了颗粒层滤料的过滤面积，这在一定程度影响了净化器的除尘工作效率；③该除尘器结构只适用于单层颗粒层除尘器，因而只能应用于小流量的气体净化场合；④在实际工作中，各单元格中的滤料因磨损等原因在不断地减小，所以常常需要及时地添加。但由于其为了达到密封隔离区域的密封效果，其单元格中的隔板必须露于颗粒层面之上，而这样的结构却给滤料的添加带来了极大的不便，以致难以做到各单元格中的滤料层同等厚度的目的，而影响净化效果；⑤由于反吹气进气风室的内、外侧气流流动压降差别大，即外侧气流速度大于内侧气速，导致径向风力不均，使得单元格中的径向反吹清灰程度不一而影响清灰效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种结构简单、除尘效率高的颗粒床气体净化器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该颗粒床气体净化器包括被隔板分隔成多个扇形单元的颗粒层、位于颗粒层上部带有含尘气体进口的进气室和位于颗粒层下部带有净化后气体出口的出气室，同时在所述的进、出气室内分别设置有相对应的反吹气集气罩和反吹气风室，且上述反吹气集气罩和反吹气风室还分别与各自的反吹气排气管、反吹气进气管相连通，并同步与所述的颗粒层之间呈相对转动结构，其特征在于：所述的颗粒层截面由过滤区和反吹区组成，且所述的反吹区即为上述一个或若干个完整的颗粒层单元。

作为本发明的进一步改进，所述的集气罩下部可以径向设置有同心分布的多个挡板而在所述的集气罩下部形成了多个与集气罩上部气道连通，继而与反吹气排气管相连通的、互不窜气的通气道。而所述的反吹气风室内可以分隔成多个渐进式过渡的L型分风道，且各分风道的进风口与反吹气进气管相连通，并在各分风道的进风口处还设置有分风阀。另外，还可以将隔板设计成不高于所述颗粒层所需厚度的状态。

所述的反吹气风室四壁以含有截面呈S形或横躺U形或横置V形的弹性件为佳，且该反吹气风室出口边沿上表面设有可与支撑颗粒层的布风板下底面相紧贴的垫片。这样既可以起到缓冲和补偿变形的作用，又具有很好的密封效果。

作为本发明的另一种改进，其还包括至少驱动所述反吹气进气管、反吹气风室同步上下移动的液压缸或气缸。此时，所述的反吹气排气管和反吹气进气管可以位于所述颗粒层中心轴线的上下位置处而分别成为反吹气集气罩、反吹气风室的中空转轴，而所述的液压缸或气缸可以设置在所述反吹气进气管的下端部位处。

当然，也可以将反吹气排气管、反吹气进气管设计呈同轴套装成一体的内、外筒结构，且该内、外筒结构密封贯穿所述的进气室、颗粒层和出气室的中心而共同成为所述集气罩和反吹气风室的转轴，而所述的液压缸或气缸位于所述进气室(或出气室)之外的外筒(或内筒)的端部部位处。在这里，该外筒或内筒可以成为所述液压缸或气缸的活塞；或者与液压缸或气缸的活塞相联。

在上述方案中，还可以将进气室、颗粒层和出气室依次多个叠加成一体而呈多层结构，且各进气室内的反吹气集气罩均与作为所述反吹气排气管的内筒相固连，而所述各出气室内的反吹气风室则与作为所述反吹气进气管的外筒相连成一体。在此，也可以将内筒作为反吹气进气管，而外筒作为所述的反吹气排气管，同样可实现反吹气的进排气功能。

与现有技术相比，本发明的优点在于：①在继续保持原有功能的前提下，还具有过滤面积大，除尘效率高，反吹区小，反吹气量小，清灰效果好，结构简单的特点；②利用液压缸或气缸的驱动，使得反吹气进气管和反吹气风室同步上下移动，从而使反吹气风室在转动时与布风板脱离，在反吹清灰时与布风板静止紧贴，这样既可消除转动过程中反吹气风室与布风板底部之间的磨擦，又可有效地确保在反吹清灰状态下二者之间的密封，使得反吹气风室的气流能全部进入反吹区内，提高反吹气利用率；③在反吹气集气罩内设置挡板，以便进入其内的气流继续保持垂直向上流动，使反吹气集气罩内呈流化状态的滤料颗粒不会从外环吹到内环，保证颗粒层的厚度在径向上保持均匀；④由于本发明的隔板不高于颗粒层所需的厚度，因而在添加滤料时，可通过反吹气集气罩的转动将滤料送到每一单元中，并利用该反吹气集气罩底部将各单元中的滤料刮平至同一厚度，以确保颗粒层的厚度均匀一致，而具有同等的净化效果；⑤设置的L型分风道，可保证反吹区在径向上均匀流化；⑥采用内、外筒结构的转轴，可共用一套驱动机构来方便地实现同步转动的目的；⑦采用反吹气进、排气管共用的多层颗粒层净化结构，使得本发明的过滤量更大，且结构紧凑，占地面积小，以便满足实际生产的需要。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为图1中反吹区、过滤区和颗粒层单元的相互关系示意图；

图3为图2中的A-A向剖面图；

图4为本发明第二实施例的结构示意图；

图5为图4中B-B向剖视图；

图6为图4中C-C向剖面图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1和图2所示，该颗粒床气体净化器包括筒体1、将筒体分隔成上、下腔的布风板7和置于布风板之上的颗粒层3，其中，所述的颗粒层3被隔板19分隔成多个扇形单元；而所述筒体1的上、下腔侧壁上则分别设置有含尘气体进口5和净化后气体出口6，这样，位于颗粒层3之上的上腔形成了净化器的进气室2，而筒体下腔则形成净化器的出气室4，并在该进、出气室内分别设置有相对应的反吹气集气罩8和反吹气风室9，且反吹气集气罩8和反吹气风室还分别与各自的反吹气排气管13、反吹气进气管14相连通。在本实施例中，采用反吹气集气罩8、反吹气排气管13、反吹气风室9和反吹气进气管14相对于颗粒层3同步转动的结构，即上述反吹气排气管13和反吹气进气管14分别处于筒体1中心轴线的上、下位置处并分别由位于筒体之外的轴承17和液压缸16所约束，而分别成为反吹气集气罩8、反吹气风室9的中空转轴。在这里，筒体之外的反吹气排气管13、反吹气进气管14上套装有从动齿轮15，两电机分别通过各自的减速齿轮组带动主动齿轮与上述反吹气排气管13和反吹气进气管14上的从动齿轮15所组成的各自不完全齿轮机构来实现同步转动。

同时，在反吹气进气管14下端面、反吹气排气管13的上端面上分别设有各自的进、出气口，而反吹气进气管14的下端部管径缩减而呈台阶状，在该台阶状处安装有上述液压缸16，利用该台阶状处的环状端面推动反吹气进气管14上、下移动，从而使得与其相连成一体的反吹气风室9同步实现上、下移动。这样，在转动过程中，使得反吹气风室9出口与布风板7之间呈脱离状态，消除了反吹气风室9与布风板7之间的转动磨擦；而在反吹清灰状态下，反吹气风室9出口则与布风板7相静止紧贴，确保了二者之间的有效密封。

为了使进入反吹气集气罩8内的气流继续保持垂直向上流动，使反吹气集气罩内呈流化状态的滤料颗粒不会从外环吹到内环，保证颗粒层的厚度在径向上保持均匀，在本实施例的集气罩8下部径向设置有同心分布的多个挡板10而在所述的集气罩下部形成了多个与集气罩上部气道连通，继而与反吹气排气管13相连通的、互不窜气的通气道18，参见图1。

而同时，将反吹气风室9内分隔成多个渐进式过渡的L型分风道11，且各分风道的进风口与反吹气进气管14相连通，并在各分风道的进风口处还设置有分风阀12。这样使得反吹区内径向风力均匀，径向反吹清灰程度相同，确保清灰效果。

考虑到加料的方便，将上述隔板19的高度设计成不高于颗粒层3所需的厚度。同时，为了解决反吹气风室变形和加工误差等造成的反吹气风室9上移时与布风板7之间不能整体紧贴的问题，在所述的反吹气风室9四壁含有截面呈横躺U形金属弹性件20，参见图3，以补偿变形，且该反吹气风室9出口边沿上表面设有软性材料制成的垫片21，以确保两者之间的密封。

本实施例的工作过程如下：当某一颗粒层单元需要反吹清灰时，在上述两电机的带动下，反吹气排气管13和反吹气进气管14同步转动，直至反吹气集气罩8、反吹气风室9刚好位于该颗粒层单元的正上、正下方后停止转动，此过程称为转动对准。接着液压缸16加压驱动反吹气进气管14和反吹气风室9上移，使得反吹气风室9出口对准需要清灰的颗粒层单元，并与布风板7相紧贴，如图3所示，此过程称为上移紧贴。同时，从反吹气进气管14内通入的反吹气使该颗粒层单元处于流化状态下，从而实现对该颗粒层单元反吹清灰的工作，此过程称为反吹流化清灰。反吹流化清灰中，含尘气体仍通过过滤区过滤除尘。显然，此时的颗粒层截面由反吹区I和过滤区II组成，且反吹区I为一个完整的颗粒层单元。因而取消了密封区域，使得结构更加简单。而一旦该颗粒层单元反吹清灰结束后，再通过液压缸16卸压，使反吹气进气管14和反吹气风室9下移，使反吹气风室9与布风板7脱离，此过程称为下移脱离。然后，在两电机的带动下，反吹气集气罩8、反吹气排气管13和反吹气风室9、反吹气进气管14再次同步转动，至下一个颗粒层单元，接着按同样的步骤，即按转动对准、上移紧贴、反吹流化清灰、下移脱离的步骤周而复始的工作，依次实现对各颗粒层单元的反吹清灰。在上述周而复始的清灰过程中，反吹气排气管13、反吹气进气管14、反吹气集气罩8、反吹气风室9经历着周而复始的转动、停止转动、再转动的动作，这些动作可以通过上述的不完全齿轮机构来实现，同时，在上述的停止转动期间，反吹气进气管14、反吹气风室9还经历了上移和下移两个动作，这可以通过安装于不完全齿轮机构上的开关对液压缸的加压和卸压的控制来实现。实施例2：如图4和图5所示，其与上述第一实施例不同之处在于：将进气室2、颗粒层3和出气室4依次多个叠加成一体而呈多层结构，而所述的反吹气排气管、反吹气进气管呈同轴套装成一体的内筒22、外筒23结构，该内、外筒结构通过常规的气幕密封或油液柱密封或弹性件密封或柔性件密封等结构密封贯穿进气室2、颗粒层3和出气室4的中心而成为反吹气集气罩8和反吹气风室9的转轴，即反吹气排气管、反吹气进气管可用同一驱动机构来实现同步转动，在本实施例，上述内筒22作为反吹气排气管，而外筒23作为反吹气进气管，各进气室内的反吹气集气罩8均与内筒22相连通成一体，而出气室4内的反吹气风室9则均与外筒23相连通成一体。同时为了使得内、外筒转动起来更加平稳，各层的反吹气集气罩8和反吹气风室9在圆周方向上呈对称分布。

另外，将液压缸16设置在外筒23的端部，而反吹气进气管的进气口分布于外筒的圆周壁上，如图6所示，并在该进气口外罩有可通入反吹气的过渡管24，这样的结构同样可实现外筒的进气和上下移动。

本实施例在反吹清灰时，也是在液压缸16的驱动下，将内、外筒和反吹气风室、反吹气集风罩一同向上移动，直至各反吹气风室9的出口与其相对应的布风板7相紧贴，此时，各反吹气集风罩8也正好位于相应颗粒层单元的上方。外筒内通入的反吹气，通过各反吹气风室9、相应各颗粒层反吹区I、各反吹气集气罩8后，最终从内筒22的上端面出口吹出。而含尘气体可从各进气室的进口5进入，通过各颗粒层过滤区II过滤后，从相应的净化后气体出口6得到所需的净化气体。而该颗粒层单元反吹清灰结束后，通过液压缸16卸压，使内、外筒下移，然后在同一电机的带动下，使内、外筒及相应的反吹气集气罩、反吹气风室同步转动至对准下一个颗粒层单元，接着再使内、外筒上移，使各反吹气风室出口紧贴下一个颗粒层单元的对应布风板，如此，通过转动对准、上移紧贴、反吹流化、下移脱离、再转动对准的循环步骤，依次实现对各层中的各颗粒层单元反吹清灰。显然，此时的颗粒层截面由反吹区I和过滤区II组成，反吹区I则为一个完整的颗粒层单元，且还共用一驱动机构，因而整个装置具有制造成本低，结构紧凑，且过滤处理量大的特点。

本发明的保护范围并不局限于上述实施例，在上述第一实施例中，也可以将反吹气进气管和反吹气排气管设计成内、外筒结构，共用一驱动机构。在上述第二实施例中，也可以将外筒作为所述反吹气排气管，而内筒作为反吹气进气管。或者在上述各实施例中，反吹区设计为二个或二个以上的完整颗粒层单元。或者将气缸代替液压缸。或将上述弹性件制成截面呈S形或横置V形。或者颗粒层由上粗下细、上轻下重、能在同一反吹气速下流化而互不相混的双滤料颗粒层组成。或者使颗粒层转动，而反吹气进气管、反吹气排气管、集风罩和风室设计成静止状态，这样的方案也属于本发明所保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种颗粒床气体净化器，其包括被隔板(19)分隔成多个扇形单元的颗粒层(3)、位于颗粒层上部带有含尘气体进口(5)的进气室(2)和位于颗粒层下部带有净化后气体出口(6)的出气室(4)，同时在所述的进、出气室内分别设置有相对应的反吹气集气罩(8)和反吹气风室(9)，且上述反吹气集气罩和反吹气风室还分别与各自的反吹气排气管(13)、反吹气进气管(14)相连通，并同步与所述的颗粒层(3)之间呈相对转动结构，所述的颗粒层(3)截面由过滤区(II)和反吹区(I)组成，且所述的反吹区(I)即为上述一个或若干个完整的颗粒层单元，其特征在于：还包括至少驱动所述反吹气进气管(14)、反吹气风室(9)同步上下移动的液压缸(16)或气缸，所述的反吹气排气管、反吹气进气管呈同轴套装成一体的内、外筒(22、23)结构，且该内、外筒结构密封贯穿所述的进气室(2)、颗粒层(3)和出气室(4)的中心而共同成为所述集气罩(8)和反吹气风室(9)的转轴，所述的液压缸(16)或气缸位于所述外筒或内筒的端部部位处。

2.根据权利要求1所述的颗粒床气体净化器，其特征在于：所述的集气罩(8)下部径向设置有同心分布的多个挡板(10)而在所述的集气罩(8)下部形成了多个与集气罩上部气道连通，继而与反吹气排气管(13)相连通的、互不窜气的通气道(18)。

3.根据权利要求1所述的颗粒床气体净化器，其特征在于：所述的反吹气风室(9)内分隔成多个渐进式过渡的L型分风道(11)，且各分风道的进风口与反吹气进气管(14)相连通，并在各分风道的进风口处还设置有分风阀(12)。

4.根据权利要求1所述的颗粒床气体净化器，其特征在于：所述的隔板(19)不高于所述颗粒层(3)所需的厚度。

5.根据权利要求1所述的颗粒床气体净化器，其特征在于：所述的反吹气风室(9)四壁含有截面呈S形或横躺U形或横置V形的弹性件(20)，且该反吹气风室出口边沿上表面设有软性材料制成的垫片(21)。

6.根据权利要求1所述的颗粒床气体净化器，其特征在于：所述的进气室(2)、颗粒层(3)和出气室(4)依次多个叠加成一体而呈多层结构，且各进气室(2)内的反吹气集气罩(8)均与作为所述反吹气排气管的内筒(22)相固连，而所述各出气室(4)内的反吹气风室(9)则与作为所述反吹气进气管的外筒(23)相连成一体。

7.根据权利要求1所述的颗粒床气体净化器，其特征在于：所述的进气室(2)、颗粒层(3)和出气室(4)依次多个叠加成一体而呈多层结构，且各进气室内的反吹气集气罩(8)均与作为所述反吹气排气管的外筒(23)相固连，而所述各出气室内的反吹气风室(9)则与作为所述反吹气进气管的内筒(22)相连成一体。

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