CN109894274A - 一种湿式静电除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及除尘技术领域，尤其涉及一种湿式静电除尘设备，其包括筒体、设置于所述筒体内的阳极管和阴极单元、用于给所述阳极管和阴极单元供电的高压直流电源、喷水机构、设置于所述筒体的第一端的进烟管路、设置于所述筒体的第二端的排烟管路；所述阳极管连通所述筒体的第一端与第二端，烟气能从所述进烟管路进入所述阳极管内并经所述排烟管路流出；所述阴极单元包括极芯；所述喷水机构包括多个环形布水器以及用于给所述环形布水器供水的供水单元，所述环形布水器用于向所述阳极管内壁喷水。本发明的湿式静电除尘器能使艾烟分布均匀，始终保持较高的过滤效率和较低的排放浓度，连续均匀的水膜能彻底冲洗捕集到的艾烟，始终保证阳极管内壁的洁净。

Description

一种湿式静电除尘器

技术领域

本发明涉及除尘技术领域，尤其涉及一种湿式静电除尘设备。

背景技术

随着国家加大对大气环境的保护力度，治理大气污染成为各个城市重要的任务。中医艾灸疗法由于其具有治疗多种疾病和强身健体的功能而逐渐被人们所熟知并被广泛接受，艾烟是含有大量微细颗粒物及油雾并且有刺激性味道的气体，其排放也对大气环境造成污染。

部分艾灸店采用静电除尘器的方式去除艾烟，这种除尘方式虽然可以有效去除艾烟，但使用过程中艾烟中的油性物质会附着在静电除尘器的内壁上，这会越积越厚，进而影响除尘器的正常运行，为此需对其进行定期清洗，步骤繁琐且需要承担额外的人工成本。

现有技术有采用湿式高压水膜电除尘，这种虽然可以除尘，但是由于艾烟中的颗粒物分布不均，且水膜厚度不可调节，阳极管内壁会残留颗粒物，而导致过滤效率降低，进而影响除尘器的正常运行；也有采用高压静电除尘和超声波清洗相结合的方式，但难以满足大风量的要求，且清洗时必须停止运行设备，造成过滤中断，超声波清洗产生的噪音也会对人产生不良影响。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种湿式静电除尘器，旨在解决现有静电除尘器中存在的烟尘过滤效率低且阳极管附着烟尘和油雾的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：筒体、设置于所述筒体内的阳极管和阴极单元、用于给所述阳极管和所述阴极单元供电的高压直流电源、喷水机构、设置于所述筒体的第一端的进烟管路以及设置于所述筒体的第二端的排烟管路；所述阳极管连通所述筒体的第一端与第二端，烟气能从所述进烟管路进入所述阳极管内并经所述排烟管路流出；所述阴极单元包括极芯；所述喷水机构包括多个环形布水器以及用于给所述环形布水器供水的供水单元，所述环形布水器用于向所述阳极管的内壁喷水。

优选地，所述阴极单元还包括设置于所述筒体的第二端上的吊装框架和设置于所述吊装框架上的多个高压绝缘瓷套，所述极芯的一端设置于所述高压绝缘瓷套上，所述极芯的另一端***所述阳极管内；所述极芯与所述高压直流电源的负极相连，所述高压直流电源的正极分别与接地端和所述阳极管的外表面相连。

优选地，所述湿式静电除尘器包括多根阵列分布的所述阳极管；所述筒体的第一端设置有进烟绝缘多孔板，所述筒体的第二端设置有排烟绝缘多孔板，所述阳极管的一端固定于所述进烟绝缘多孔板的孔眼且所述阳极管的另一端固定于所述排烟绝缘多孔板的孔眼。

优选地，所述环形布水器设置有支撑板，所述环形布水器通过所述支撑板安装于所述排烟绝缘多孔板上，且所述环形布水器位于所述阳极管与所述极芯之间。

优选地，所述环形布水器包括多个喷头、连接管、环管；所述多个喷头均布于所述环管上，所述环管上设置有多根所述连接管，所述环管通过其中一根所述连接管与所述供水单元连接，相邻的所述环形布水器通过其余的所述连接管相连。

优选地，所述供水单元包括净水池、设置于所述净水池内的净水水泵、污水池、设置于所述污水池内的污水水泵、回水管路、供水管路以及污水过滤器；所述污水池设置于所述筒体的第一端，所述净水水泵通过所述供水管路与所述环形布水器的所述连接管相连，所述净水池与所述污水水泵通过所述回水管路连接，所述污水过滤器设置于所述回水管路上。

优选地，所述进烟管路为渐扩管，所述渐扩管的小端远离所述筒体，所述渐扩管的大端与所述筒体连接。

优选地，所述进烟管路设置有进气嘴、弧形导流板、第一级气流分布板、第二级气流分布板、清洗嘴；所述清洗嘴与所述渐扩管的小端连接，所述第二级气流分布板与所述渐扩管的大端连接，所述第一级气流分布板设置于所述渐扩管内的中部，所述进气嘴设置于所述渐扩管上且位于所述清洗嘴与所述第一级气流分布板之间，所述弧形导流板固定于所述渐扩管上且对应所述进气嘴设置。

优选地，所述第一级气流分布板和所述第二级气流分布板上均开有多个通孔，所述第一级气流分布板和所述第二级气流分布板上的靠近所述排烟管路的一侧均设有多个引流环，所述引流环与所述通孔一一对应且所述引流环环绕所述通孔设置。

优选地，所述排烟管路为渐缩管，所述渐缩管的大端与所述筒体连接，所述渐缩管内设置有出口气流分布板。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：将静电除尘与湿式洗涤两种技术相结合共同用于艾烟的过滤，艾烟被捕集的同时跟随喷水机构喷射出的水流出静电除尘器，进烟管路能使进入静电除尘器内部的艾烟分布更加均匀，始终保持较高的过滤效率和较低的排放浓度；该湿式静电除尘器易于制造、安装和维护，喷射到阳极管内壁形成连续均匀的水膜以彻底冲洗捕集到的艾烟，保证阳极管的内壁始终洁净；该湿式静电除尘器可长时间稳定运行，能耗低且中途不用更换过滤材料，其本身运行阻力很低，后期变化也不明显，能大大降低***能耗。

附图说明

图1为本发明的湿式静电除尘器的内部结构示意图；

图2为图1中的阳极管的阵列示意图；

图3为环形布水器的结构示意图；

图4为进烟管路的内部结构示意图；

图5为弧形导流板的结构示意图；

图6为第一级气流分布板的开孔布置图；

图7为第二级气流分布板的开孔布置图。

【附图标记说明】

1：阳极管；2：阴极单元；3：高压直流电源；4：吊装框架；5：高压绝缘瓷套；6：喷水机构；7：进烟管路；8：排烟管路；9：出口气流分布板；10：出气嘴；11：供水管路；12：排污管；13：污水过滤器；14：清水管；15：补充水管；16：净水池；17：净水水泵；18：污水池；19：污水水泵；20：回水管路；

610：环形布水器；611：支撑板；612：喷头；613：连接管；614：环管；615：进烟绝缘多孔板；616：排烟绝缘多孔板；

711：进气嘴；712：清洗嘴；713：放水孔；714：弧形导流板；715：第一级气流分布板；716：第二级气流分布板。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种湿式静电除尘设备，如图1所示，其包括筒体、设置于筒体内的阳极管1和阴极单元2、用于给阳极管1和阴极单元2供电的高压直流电源3、喷水机构6、设置于筒体的第一端的进烟管路7、设置于筒体的第二端的排烟管路8；阳极管1连通筒体的第一端与第二端，湿式静电除尘器包括多根阵列分布的阳极管1，每根阳极管1的直径为60-63mm，厚度为2-2.5mm,长度为1-1.2m，优选为直径60mm、厚度2mm、长度1m；多根阳极管1都连通筒体的第一端与第二端并同时工作，烟气能从进烟管路7进入阳极管1内除尘后并经排烟管路8流出；阴极单元2包括极芯；喷水机构6包括多个环形布水器610以及用于给环形布水器610供水的供水单元，环形布水器610用于向阳极管1的内壁喷水；静电除尘与湿式洗涤两种技术相结合共同用于艾烟的过滤，能够有效提高过滤的效率，环形布水器610中的水喷射到阳极管1的内壁形成连续均匀的水膜，使得水膜具有一定的动力，能彻底冲洗掉附着于阳极管1上烟尘和油雾，始终保证阳极管1的内壁处于洁净状态，进烟管路7能使进入静电除尘器内部的艾烟分布更加均匀，能保持较高的过滤效率和较低的排放浓度。

如图1、图2所示，阴极单元2还包括极芯、设置于筒体的第二端上的吊装框架4和设置于吊装框架4上的多个高压绝缘瓷套5，极芯的一端设置于高压绝缘瓷套5上，极芯的一端通过高压绝缘瓷套5与吊装框架4相连，极芯的另一端***阳极管1内，极芯的外径为6-8mm，厚度为2-2.5mm，长度为1023-1025mm，优选为外径8mm、厚度2mm、长1025mm；吊装框架4为方形框架，吊装框架4的厚度为8-9mm，优选为8mm，吊装框架4为方形，便于加工制造，且方便调整极芯的位置，使极芯处于阳极管1的中间，高压直流电源3的负极通过导线与极芯相连，在极芯上加载负高压，可以将进入阳极管1中的气体电离，高压直流电源3的正极通过导线分别与接地端和阳极管1的外表面相连，多根阳极管1的外表面通过导线连为一个等电势体，使得多根阳极管1能同时进行静电除尘，艾烟中的颗粒物在阳极管1内流动的过程中会与电离气体碰撞，电离气体中的带电粒子附着于颗粒物表面，在静电力的作用下向阳极管1的内壁迁移，从而达到除尘的目的。

另外，在一种优选的实施方式中，如图2所示，筒体的第一端设置有进烟绝缘多孔板615，筒体的第二端设置有排烟绝缘多孔板616，设置进烟绝缘多孔板615和排烟绝缘多孔板616加强了对操作人员的保护，进烟绝缘多孔板615可以为圆形板，圆形板的直径为300-305mm，厚度为8-9mm，优选为直径300mm、厚度8mm，进烟绝缘多孔板615可以与筒体的外形相匹配，能增加湿式静电除尘器的美感度，排烟绝缘多孔板616可以为方形板，方形板的长为220-225mm,宽为220-225mm，高为60-65mm，厚度为8-10mm，优选为长220mm、宽220mm、高60mm、厚度8mm，排烟绝缘多孔板616优选为方形板是为了方便布置吊装框架4，吊装框架4固定在可以为方形的绝缘框架上，方形绝缘框架远离吊装框架4的一端与排烟绝缘多孔板616连接；吊装框架4距离排烟绝缘多孔板616的上方30-35mm处，优选为30mm处；阳极管1的一端固定于进烟绝缘多孔板615的孔眼且阳极管1的另一端固定于排烟绝缘多孔板616的孔眼，进烟绝缘多孔板615和排烟绝缘多孔板616居中开孔能使多根阳极管1在中间均匀分布，尽可能提高空间利用率，有利于艾烟均匀流入湿式静电除尘器。

在另一种优选实施方式中，如图1、图3所示，喷水机构6包括多个环形布水器610以及用于给环形布水器610供水的供水单元，环形布水器610用于向阳极管1内壁喷水，环形布水器610的数目与多根阳极管1相同，环形布水器610上设置有支撑板611，环形布水器610通过支撑板611安装于排烟绝缘多孔板616上，且环形布水器610位于阳极管1与极芯之间，环形布水器610包括多个喷头612、连接管613、环管614；多个喷头612的内径为2-3mm，优选为2mm，多个喷头612均布于环管614的外圈，每个环形布水器610上均匀分布10-15个，优选为15个，多个喷头612向进烟端倾斜一定的角度，使得水从多个喷头612中喷射时具有一定的动力来清洗附着在阳极管1上的烟尘和油雾，且可以有效缓解水流直喷到阳极管1的内壁上产生的液滴飞溅，保证阳极管1的内壁始终处于清洁状态，环管614上设置有多个连接管613，环管614的管径为15-20mm，优选为15mm，管壁厚2-3mm，优选为3mm，连接管613内径为10-15mm，优选为10mm，连接管613的直径小于环管614的直径，环管614通过其中一根连接管613与供水单元连接，相邻的环形布水器610通过其余的连接管613相连；环形布水器610中始终布满水，以及时对阳极管1的内壁进行清洗。

进一步地，如图1所示，供水单元包括供水管路11、污水过滤器13、净水池16、设置于净水池16内的净水水泵17、污水池18、设置于污水池18内的污水水泵19、回水管路20；污水池18设置于筒体的第一端，与进烟绝缘多孔板615接触连接，净水水泵17通过供水管路11与环形布水器610的连接管613相连，以便给环形布水器610供水，净水池16的清水管14与污水水泵19通过回水管路20连接，污水过滤器13设置于回水管路20上；含有烟尘和油雾的水流入污水池18后，污水水泵19将污水通过排污管12抽到污水过滤器13中进行净化，在污水过滤器13中净化之后的水经回水管路20流入净水池16中，这样能循环使用水资源，环保节能，在清水的循环使用过程中会有水的损耗，所以在净水池16中添加一根补充水管15，以及时补水。其中，净水水泵17和污水水泵19都可以为变频水泵，通过调节净水水泵17的变化频率来控制水量的大小，从而调节水膜的厚度，水膜厚度大，能冲洗掉粘附能力强的烟尘和油雾，使得阳极管1的内壁始终洁净，不会残留有烟尘和油雾。

进一步地，如图4、图5所示，进烟管路7为渐扩管，渐扩管可以是断面均为圆形的喇叭口，渐扩管的小端直径为50-55mm，优选为50mm，渐扩管的小端远离筒体，渐扩管的大端直径200-205mm，优选为200mm，渐扩管的高度为400-405mm，优选为400mm，渐扩管的大端与筒体相连，采用喇叭口的形状使得艾烟扩散分布，艾烟分布范围大，则艾烟中的烟尘和油雾更容易附着于阳极管1的内壁上，从而使水膜快速清理烟尘和油雾。进烟管路7设置有进气嘴711、清洗嘴712、放水孔713、弧形导流板714、第一级气流分布板715、第二级气流分布板716，进烟管路7上开有放水孔713，放水孔713为一圈内径为1.5-2mm的小圆孔，内径优选为1.5mm，分别位于清洗嘴712和第一级气流分布板715的上方3-3.5mm处，优选为3mm处，放水孔713可以将从第一级气流分布板715和第二级气流分布板716中落下的水及时排出；清洗嘴712与渐扩管的小端连接，第二级气流分布板716与渐扩管的大端连接，第一级气流分布板715则设置于渐扩管内的中部，进气嘴711设置于渐扩管上且位于清洗嘴712与第一级气流分布板715之间，弧形导流板714固定于渐扩管上且对应进气嘴711设置，如图5所示，弧形导流板714可以为三块尺寸不同的弧形导流板714，三块弧形导流板714的尺寸沿烟气进入的方向依次增大，且三块弧形导流板714的一端与进气嘴711的一端齐平，距离进气嘴711最远的一块弧形导流板714的另一端都要与进气嘴711的另一端齐平，弧形导流板714固定于渐扩管上。

其中，当艾烟进入进烟管路7内，通过三块弧形导流板714导流，使得艾烟按照一定的路径流向第一级气流分布板715；如图1、图6、图7所示，第一级气流分布板715和第二级气流分布板716相互平行，第一级气流分布板715和第二级气流分布板716相距200-205mm，优选为200mm，厚度均为3-3.5mm，优选为3mm，且第二级气流分布板716的面积大于第一级气流分布板715的面积，第一级气流分布板715分布有三个相同面积的区域，从圆心到边缘每个区域的开孔率为45％-50％、50％-55％、55％-60％，优选为50％、55％、60％；每个区域都冲压有多个通孔，优选为多个方形通孔，从圆心到边缘方形通孔的尺寸依次为3-5mm、8-10mm、13-15mm，优选为5mm、10mm、15mm；第二级气流分布板716同样分布有三个相同面积的区域，从圆心到边缘每个区域的开孔率为35％-40％、40％-45％和45％-50％，优选为40％、45％、50％，同第一级气流分布板715一样从圆心到边缘每个区域都冲压有多个通孔，优选为多个方形通孔，方形通孔的尺寸依次为为3-5mm、8-10mm、13-15mm，优选为5mm、10mm和15mm，第一级气流分布板715和第二级气流分布板716上的每个方形通孔上都有引流环，优选为方形引流环，方形引流环设置于第一级气流分布板715和第二级气流分布板716上的靠近排烟管路8的一侧，方形引流环与方形通孔一一对应且方形引流环环绕方形通孔设置；方形引流环能使艾烟从方形通孔中流出后引流一段距离，一是可以防止艾烟扩散太快而影响速度分布，二是可以利用高度差引导从阳极管1的内壁流下的水通过放水孔713流入污水池18中，以降低进入弧形导流板714的水量，保证弧形导流板714的导流效果不受影响；清洗嘴712处于常闭状态，只有对设备进行维护时才开启；放水孔713能使污水及时排入污水池18中，保证艾烟进入不受阻。其中，进烟管路7能使艾烟均匀扩散分布并流入阳极管1中，从而提高烟尘和油雾的过滤效率，降低烟尘和油雾的排放浓度。

如图1所示，排烟管路8可以为渐缩管，渐缩管的大端可以为长方形断口，渐缩管的小端可以为圆形断口，与烟气出口的管道连接，渐缩管的大端与无底的方形绝缘框架连接，渐缩管内设置有圆形的出口气流分布板9、出气嘴10，出口气流分布板9与第一级气流分布板715相同；艾烟通过进烟管路7进入阳极管1中除尘，除尘后的艾烟经由排烟管路8流出，排烟管路8为渐缩管，与进烟管路7对称，整体上更加美观。

在本发明的具体实施方式中，由于本发明的环形布水器610中的水喷射到阳极管1的内壁形成连续均匀的水膜，使得水膜具有一定的动力，再加上水自身的流动性，能彻底冲洗掉附着于阳极管1上烟尘和油雾，让阳极管1的内壁始终处于洁净状态，并且进烟管路7中的弧形导流板714、第一级气流分布板715和第二级气流分布板716的共同作用，能使进入静电除尘器内部的艾烟分布更加均匀，能保持较高的过滤效率和较低的排放浓度，当湿式静电除尘器的阳极管1内部过滤风速为0.5m/s、烟尘浓度为80mg/m³时，过滤效率不低于94％-96％、排放浓度不高于3.2-4mg/m³。

以上实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种湿式静电除尘器，其特征在于，所述湿式静电除尘器包括：筒体、设置于所述筒体内的阳极管和阴极单元、用于给所述阳极管和所述阴极单元供电的高压直流电源、喷水机构、设置于所述筒体的第一端的进烟管路以及设置于所述筒体的第二端的排烟管路；所述阳极管连通所述筒体的第一端与第二端，烟气能从所述进烟管路进入所述阳极管内并经所述排烟管路流出；所述阴极单元包括极芯；所述喷水机构包括多个环形布水器以及用于给所述环形布水器供水的供水单元，所述环形布水器用于向所述阳极管的内壁喷水。

2.如权利要求1所述的湿式静电除尘器，其特征在于，所述阴极单元还包括设置于所述筒体的第二端上的吊装框架和设置于所述吊装框架上的多个高压绝缘瓷套，所述极芯的一端设置于所述高压绝缘瓷套上，所述极芯的另一端***所述阳极管内；所述极芯与所述高压直流电源的负极相连，所述高压直流电源的正极分别与接地端和所述阳极管的外表面相连。

3.如权利要求1或2所述的湿式静电除尘器，其特征在于，所述湿式静电除尘器包括多根阵列分布的所述阳极管；所述筒体的第一端设置有进烟绝缘多孔板，所述筒体的第二端设置有排烟绝缘多孔板，所述阳极管的一端固定于所述进烟绝缘多孔板的孔眼且所述阳极管的另一端固定于所述排烟绝缘多孔板的孔眼。

4.如权利要求3所述的湿式静电除尘器，其特征在于，所述环形布水器设置有支撑板，所述环形布水器通过所述支撑板安装于所述排烟绝缘多孔板上，且所述环形布水器位于所述阳极管与所述极芯之间。

5.如权利要求4所述的湿式静电除尘器，其特征在于，所述环形布水器包括多个喷头、连接管、环管；所述多个喷头均布于所述环管上，所述环管上设置有多根所述连接管，所述环管通过其中一根所述连接管与所述供水单元连接，相邻的所述环形布水器通过其余的所述连接管相连。

6.如权利要求1或2所述的湿式静电除尘器，其特征在于，所述供水单元包括净水池、设置于所述净水池内的净水水泵、污水池、设置于所述污水池内的污水水泵、回水管路、供水管路以及污水过滤器；所述污水池设置于所述筒体的第一端，所述净水水泵通过所述供水管路与所述环形布水器的所述连接管相连，所述净水池与所述污水水泵通过所述回水管路连接，所述污水过滤器设置于所述回水管路上。

7.如权利要求1或2所述的湿式静电除尘器，其特征在于，所述进烟管路为渐扩管，所述渐扩管的小端远离所述筒体，所述渐扩管的大端与所述筒体相连。

8.如权利要求7所述的湿式静电除尘器，其特征在于，所述进烟管路设置有进气嘴、弧形导流板、第一级气流分布板、第二级气流分布板、清洗嘴；所述清洗嘴与所述渐扩管的小端连接，所述第二级气流分布板与所述渐扩管的大端连接，所述第一级气流分布板设置于所述渐扩管内的中部，所述进气嘴设置于所述渐扩管上且位于所述清洗嘴与所述第一级气流分布板之间，所述弧形导流板固定于所述渐扩管上且对应所述进气嘴设置。

9.如权利要求8所述的湿式静电除尘器，其特征在于，所述第一级气流分布板和所述第二级气流分布板上均开有多个通孔，所述第一级气流分布板和所述第二级气流分布板上的靠近所述排烟管路的一侧均设有多个引流环，所述引流环与所述通孔一一对应且所述引流环环绕所述通孔设置。

10.如权利要求1或2所述的湿式静电除尘器，其特征在于，所述排烟管路为渐缩管，所述渐缩管的大端与所述筒体连接，所述渐缩管内设置有出口气流分布板。