CN101161352B - 电极自动平衡瞬时清灰筒式静电除尘器 - Google Patents

Abstract

一种干粉尘筒式静电除尘器，其内筒底部的四个固定架与四个支杆相连，支杆上套装着压力弹簧形成一种相对稳定的弹性支承结构，支杆采用蜗轮蜗杆或活塞式缸芯二种机械传动形式来调节高低，可调整集尘极与电晕极的同轴度；在内筒顶端焊着四个支架，通过定位销和弹簧与固定在外筒上的花板支架相连，其间装有耐高温的柔性密封圈以确保气流不能通过，杜绝了带尘气流的泄漏和尘垢的产生；在电晕极悬挂着的重力锤杆的外边套着一根固定在集尘极内筒底部的瓷管，瓷管上错位开着二组矩形通孔，两组光电传感器正对着矩形通孔，依靠光电感应产生的电流变化控制着步进电机的正反运转或油缸内压力油流向的变化，从而协调带动四个支杆的上升或下降，实现了对电除尘器两个电极同轴度的自动监控和调整、并保持平衡，提高了除尘效率、降低了劳动强度、延长了设备使用寿命。

Description

电极自动平衡瞬时清灰筒式静电除尘器

所属技术领域

本发明涉及一种干粉尘筒式静电除尘器，尤其涉及其两个电极能自动调整同轴度并保持平衡的自动控制装置；涉及了密封装置改进，防止带尘气流的泄漏。

背景技术

目前，静电除尘是一项原理十分成熟的技术，从发明到现在已经历了百年的应用史。它除尘效率高(可达到98.5-99.5％)，耗能省，耗材节约，操作简便，占地面积不大，因此广泛地被应用在工业环保工程中，但它一次性投资较大，效率维持水平的技术要求较高。对于干式筒状(也称管状)静电除尘器，由于其传统结构上的缺陷(内外筒采用固定焊接或螺栓紧固，皆为刚性联接)，只能采用切向振打清灰(即受力方向平行于集尘极和电晕极的方向)，故振幅小，振频低，清灰时间长，清灰不彻底，长期使用后易损坏设备，且造成电晕极与集成极的同轴度位置偏移。这种位置的偏移复位较难，然而这又是维持筒管状静电除尘器高效运行的必要技术条件，如果两极之间的同轴度长时间得不到复位，除尘效率将明显降低，如果清灰再不彻底(包括电晕极)，积聚其上的灰尘会形成反电位差，甚至出现电晕极高压击穿现象，此时，除非进行设备开盖大修才能继续运行，这也是困扰不少企业的所谓“死机”现象-----除尘失效，设备成为摆设。针对这种不足，中国专利ZL200310113942.2公开了一种电除尘自动清灰装置，它的技术改革在于变传统固定式焊接的集尘内筒体为吊杆式悬挂式集尘筒体，即用四只吊杆通过吊环连接内筒体(即集尘极)悬挂在除尘器本体的盖板下，因此，其垂直度可调整，能使集尘极与电晕极保持相对的同轴，除尘效率就能维持较高的水平；同时活套在集尘筒体上的法兰环与接触的花板之间能够相对滑动，再配合横向振打装置以实现横向振打清灰的目的，使清灰工序实现了自动和高效。但是，它也明显存在三个不足之处，其一是：悬挂式调节螺杆调整垂直度时劳动强度高而且比较困难，因为其调整螺母和锁紧螺母皆封闭在筒盖之内，每次调整前必须停机，用人力或起重机械卸下筒盖来逐一调整四付调节螺杆，以恢复两电极之间的同轴度，不仅耗时费力而且影响除尘设备的连续性作业。其二是：为了实现横向振打清灰，活套在筒体上的法兰环与花板之间在运行和调整过程中必然会产生间隙，带尘气流极易泄漏穿过，一则降低了除尘效率，二则时间一长积聚的灰垢变厚***，使调整二极同轴度的范围受阻变小，悬挂着的筒体只能向上调而不能向下调，这样间隙就更大，泄漏带尘气体更多，更易积灰，如此恶性循环，最终导致两极同轴度变差，降低了临界电场强度和除尘效率，此时非用人工清除环间污垢不可了。其三：电极间的同轴度不能自动监测和调整，显而易见，频繁使用横向振打清灰装置后，发生在两极间的偏差只能凭工人的经验从除尘效果的变化上来判断，带有较大的主观性和盲目性，停机检修时，其偏差的调整过程一般是用水平仪凭肉眼观测人工控制，其效率和效果就较差。

针对ZL200310113942.2电除尘自动清灰装置这三方面的不足，本发明设计的电除尘器变可调吊杆为可调弹性支承结构，无需卸盖，在筒体外即可进行两电极同轴度的调整，并可采用机械和手动互换通用的两种形式，提高了工作效率，降低了劳动强度；本发明取消了活动法兰与花板部件接触式密封结构，改进了密封装置，防止带尘气流的泄漏；另外，又设计配备了光电传感装置，对电极同轴精度实现了实时的监控和自动调整。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：第一，对作为集尘极的内筒，通过连在筒端底部的四个固定架与四个丝杠支杆相连，丝杠支杆上分别套装着压力弹簧形成一种相对稳定的弹性支承结构，支杆采用蜗轮蜗杆或活塞式缸芯二种机械传动形式来进行自动调节高低，实现集尘筒与电晕极的同轴度。第二，在集尘筒顶端焊着四个支架，通过定位销和弹簧与固定在外筒上的花板支架相连，其间装有耐高温的柔性密封圈以确保气流不能通过，杜绝了带尘气流的泄漏和尘垢的产生。第三，在悬挂于电晕极的重力锤杆的外部套着一根固定在集尘极内筒底部的瓷管，瓷管上错位开着二组矩形通孔，两组光电传感器正对着矩形通孔，依靠光电感应产生的电流变化控制着步进电机的正反运转或油缸内压力油流向的变化，从而带动支杆的上升或下降，以实现对集尘筒垂直度的调整，达到电除尘器两电极同轴度的相对平衡。

本发明的有益效果是：使调整电除尘器的电极同轴度变得方便，简单，可靠，完全实现了自动化，降低了劳动强度，使除尘器的除尘效率能保持长期稳定。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明单个筒体的纵向剖视图。

图2是两组光电传感器位于本体锥部的局部俯视图。

图3是图1中I处的局部放大剖视图。

图4是图1中II处的局部放大剖视图。

图中1.外筒体，2.内筒体(集尘极)，3.上花板支架，4.高频竖向节振器，5.电晕极支架，6.绝缘子，7.电晕极，8.耳环，9.高频横向节振器，10.连杆，11.瓷管，12.上矩形通孔，13.受光器，14.支架，15.重力锤杆，16.下矩形通孔，17.发光器，18.下花板支架，19.支座，20.手轮，21.步进电机，22.下固定架，23.圆环挡板，24.柔性密封圈，25.上固定架，26.定位杆，27.弹簧套，28.弹簧，29.弹簧座，30.定位孔，31.蜗轮，32.蜗杆，33.平面轴承，34.轴承座，35.弹簧套，36.定位销，37.弹簧垫，38.压力弹簧，39.连轴锁杆，40.万向连轴器，41电机出轴，42.丝杠支杆，43.轴肩，44.三脚支架。

具体实施方式

在图1中，内筒体(集尘极)(2)依靠均布在其下端的四个下固定架(22)各通过一套弹性装置支承在外筒体(1)下部的下花板支架(18)上，在图4中，弹性装置的结构和工作原理是：下固定架(22)下方有一个弹簧套(35)，内置着压力弹簧(38)，中间套着一根丝杠支杆(42)，它上段依次穿过弹簧垫(37)和下固定架(22)，并依靠定位销(36)锁定在下固定架(22)上。丝杠支杆(42)中段车有一轴肩(43)支承住压力弹簧(38)和内筒体(2)传递来的重力，丝杠支杆的下段是丝杠，它旋合在蜗轮(31)上的丝杠螺母中，蜗轮(31)的下平面配合着一个平面轴承(33)以降低蜗轮转动时的阻力，蜗轮(31)侧面啮合着蜗杆(32)，通过固定在外筒体(1)下部的下花板支架(18)上的一组轴承座(34)能够接受来自步进电机(21)或手轮(20)的旋转扭矩而进行正反旋转，从而带动丝杠支杆(42)的上升和下降，通过四组这种弹性装置的互动及默契配合，则能调整集尘极(2)的垂直度并能与自然下垂的电晕极(7)保持同轴度。蜗杆(32)伸出外筒体(1)的外端装有万向连轴器(40)，并依靠连轴锁杆(39)与电机出轴(41)相联结。上述设计便达到了电除尘器可调吊杆结构变为可调弹性支承结构的目的。

在图1中，集尘极(2)依靠均布在其上端的四个上固定架(25)各通过一套弹性装置与外筒体(1)上部的上花板支架(3)活动连接着，在图3中，弹性装置的结构和密封原理是：上固定架(25)下方有一个弹簧套(27)，内置弹簧(28)，该弹簧上端支承着上固定架(25)，下端扣套在弹簧座(29)上，弹簧中间装配着定位杆(26)，其下端***上花板支架(3)上的定位孔(30)中，它们之间存在着间隙，所以内筒体(集尘极)(2)既能保持相对固定的位置，又有一定的活动空间。图3中，在上花板支架(3)上焊着一圈圆环挡板(23)，其内直径略大于花板孔，它的外侧装嵌着密封圈(24)，密封圈用耐磨阻燃的柔性橡塑材料制成，其顶部紧贴着上固定架(25)的底部，以确保内筒体(2)在发生高频振动或小倾斜时都不会漏气，达到阻止带尘气流通过、防止灰垢产生、提高临界电场强度和除尘效率的目的。

在图1中，集尘极(2)的底部焊着一个三脚支架(44)，其顶部固定安装着一根瓷管(11)，瓷管(11)中部开有两组矩形通孔(12)和(16)，它们的中心轴线互相垂直，瓷管(11)中间穿过悬挂着的重力锤杆(15)，其后杆部直径与矩形通孔下边长相等，对应着两组矩形通孔装配着两组光电传感器，它们由砷化镓发光器(17)和光敏三极管受光器(13)组成、并被固定在外筒体(1)锥部的支架(14)上，当重力锤杆(15)垂直挂下时其后杆部正好遮挡住由发光器(17)射出的光线，受光器(13)便无感应电流产生，则表明电晕极(7)与集尘极(2)的同轴度良好；当集尘极(2)发生微小倾斜时，固定安装在三脚支架(44)上的瓷管(11)就会同步发生较大的倾斜，重力锤杆(15)后杆部也就与瓷管(11)发生相对偏离而不能遮挡住由发光器(17)射出的光线，受光器(13)便立刻产生感应电流并启动相应的继电器和电路使步进电机(21)动作。值得注意的是；受光器(13)左侧或右侧受光后产生的电流所启动的继电器是不同的，能分别接通不同的电路改变步进电机(21)的工作电压相位而使它进行正向运转或反向运转，継而带动蜗杆蜗轮进行正反运转，使丝杠支杆(42)上升或下降，实现了对集尘筒垂直度的自动监测和自动调整，达到电除尘器两电极同轴度的相对平衡，确保电除尘器在临界电场强度高效率运行。

另一种实施方式是将丝杠支杆(42)的上升或下降采用液压传动形式来实现，即将丝杠支杆(42)的下半段直接制成活塞式油缸的缸芯，油缸底座固定在外筒体(1)下部的下花板支架(18)上，油缸的上下端各有一个油门通过油管与一个换向阀相连，换向阀的执行机构也能接受来自光电传感器所产生的电流信号而动作，使压力油与回流油在活塞的上下方等量互换，带动支杆(42)上升或下降，同样实现了对集尘筒垂直度的自动调整，以达到电除尘器两电极同轴度的相对平衡。

实施例采用了弹性支承结构，为电除尘器实现高频横向振打清灰建立了硬件基础，在图1中，内筒体(2)的中部焊着一副耳环(8)，通过连杆(10)穿过外筒体(1)的外壁与装配在支架上的高频横向节振器(9)相连接，当内筒体(2)的内壁积灰达到一定的厚度时，只要启动高频横向节振器(9)工作2-4秒钟、积灰便能全部被震落至锥形灰斗中，效率极高，达到了瞬时清灰的显著效果。同样，由于本发明的电除尘器两电极同轴度能随时自动调整，因而不必担心电晕极(7)在高频振动时会发生位置偏离，电晕极(7)和绝缘子(6)连结后穿过盖板与电晕极支架(5)相接，支架上装着高频竖向节振器(4)，适时启动它即可将电晕极(7)上的积灰迅速清除，防止电晕极爬灰肥大而发生高压击穿现象，延长了设备使用寿命。

Claims (4)

1.一种干粉尘筒式静电除尘器，由外筒体、内筒体、电晕极、花板支架、高压静电柜和清灰器组成，内筒体即集尘极，其特征是：内筒体(2)的下端均布着四个下固定架(22)，依靠弹性装置支承在外筒体(1)下花板支架(18)上，弹性装置由丝杠支杆(42)依次穿过压力弹簧(38)、弹簧套(35)和弹簧垫(37)，用定位销(36)锁定在下固定架(22)上，丝杠支杆(42)中段有轴肩(43)支承住压力弹簧(38)和内筒体(2)传递来的重力，丝杠支杆下段的丝杠旋合在蜗轮(31)上的丝杠螺母中，蜗轮(31)的下面配合着平面轴承(33)、侧面啮合着蜗杆(32)，蜗杆通过固定在外筒体(1)下部的下花板支架(18)上的一组轴承座(34)接受来自步进电机(21)或手轮(20)的旋转扭矩能进行正反转动，从而带动丝杠支杆(42)上升和下降，依靠四组这种弹性装置的互动及配合，则能调整集尘极(2)的垂直度并能与自然下垂的电晕极(7)保持同轴度，蜗杆(32)伸出外筒体(1)的外端装有万向连轴器(40)与电机出轴(41)相联结。

2.根据权利要求1所述的干粉尘筒式静电除尘器，其特征是；集尘极(2)上端的四个固定架(25)下方有另一弹簧套(27)，内置弹簧(28)，该弹簧上端支承着上固定架(25)、下端扣套在弹簧座(29)上，弹簧中间装配着定位杆(26)，其下端***上花板支架(3)的定位孔(30)中，它们之间存在着间隙，使集尘极(2)与外筒体(1)活动连接着，在上花板支架(3)上焊着一圈圆环挡板(23)，圆环挡板(23)的内直径略大于上花板支架(3)平面中部能通过集尘极(2)的大孔的直径，圆环挡板(23)的外侧装嵌着密封圈(24)，密封圈用耐磨阻燃的柔性橡塑材料制成，其顶部紧贴着上固定架(25)的底部。

3.根据权利要求1所述的干粉尘筒式静电除尘器，其特征是；集尘极(2)的底部焊着一个三脚支架(44)，其顶部固定安装着一根瓷管(11)，瓷管(11)中部开有两组矩形通孔(12、16)，它们的中心轴线互相垂直，瓷管(11)中间穿过悬挂着的重力锤杆(15)，其后杆部直径与矩形通孔下边长相等，对应着两组矩形通孔装配着两组光电传感器，它们由发光器(17)和受光器(13)组成、并被固定在外筒体(1)锥部的支架(14)上，与对应的继电器配合能分别接通不同的电路、改变步进电机(21)的工作电压相位而使它进行正向运转或反向运转，継而带动蜗杆蜗轮进行正反运转，使丝杠支杆(42)上升或下降。

4.根据权利要求1所述的干粉尘筒式静电除尘器，其特征是；丝杠支杆(42)的下段制成活塞式油缸的缸芯，油缸底座固定在外筒体(1)下部的下花板支架(18)上，油缸的上下端各有一个油门通过油管与一个换向阀相连，换向阀的执行机构能接受来自光电传感器所产生的电流信号而动作，使压力油与回流油在活塞的上下方等量互换，带动支杆(42)上升或下降。

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