CN112206620A - 一种一体化除尘设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化除尘设备，包括箱体和支架，所述箱体内设有水处理单元和除尘单元，所述水处理单元沿箱体横向方向设置若干过滤仓室，所述若干过滤仓室包含惯性除尘仓室、高压喷淋仓室、重力沉降仓室、除水凝聚仓室、阻水隔离仓室，所述除尘单元设有除尘装置，所述惯性除尘仓室设有第一喷淋装置，所述高压喷淋仓室设有水汽混合装置和第二喷淋装置，所述除水凝聚仓室设有第一汽水分离装置，所述阻水隔离仓室设有第二汽水分离装置。本发明的有益效果是：仓室横向设置生产及维护成本低，卧式结构加大气体流通截面捕集效果更佳，多级喷淋过滤杜绝火灾隐患，大颗粒粉尘含量可降低80~90%，多级过滤阻隔99%以上的水汽，降低滤芯工作压力，延长使用寿命达五倍以上，高标净化，排放浓度可达10mg/m3，过滤效率超过99.5%。

Description

一种一体化除尘设备

技术领域

本发明涉及一种除尘设备，尤其是一种卧式一体化分级除尘设备领域。

背景技术

现有的金属加工（如切割、焊接、打磨、喷砂、抛丸等）、混料、喷漆等过程中，产生的烟尘废气，往往伴有高温、高湿、高浓度的问题。市场上各类除尘设备种类众多，结构各异，广泛应用的主要以传统喷淋塔式除尘器、滤袋除尘器、滤筒除尘器为主。

喷淋塔式除尘器等在现有技术中常为立式除尘器，除尘器内过滤单元纵向排列使高度过高，除尘器每增加一定高度，所需防风基建、钢架皆需要相应的提升，故安装、防护成本很高；而且塔式除尘纵向排列流通截面较窄，反吹气在截面上风速过大，反吹后弥散在除尘器底部的颗粒不易沉降到灰斗底部，浓度较大，反吹后会有较多弥散在烟气中的小颗粒粉尘回到过滤单元中，达不到清洁效果以致积灰多运行阻降升高，有效过滤面积减少，影响最终过滤效果，无法达到高标净化的目的，需要增加二次精密过滤设备（如干式滤袋滤筒除尘器），但由于喷淋塔以水的形式与粉尘进行水气混合，末端虽设有物理除水单元，但经过试验表明，进入二次设备的空气含水量严重影响了过滤效果，迅速在滤料上形成板结，二次设备无法正常过滤，且塔式、立式除尘器建造因结构问题通常建造在室外，受环境影响较大，影响使用寿命。

现有的滤筒除尘虽除尘效率较高，金属烟尘因其自身温度过高易引起粉尘自然，有易燃易爆风险，易产生安全事故隐患，单纯采用喷淋水洗和滤筒两级过滤则会因水分处理不彻底影响滤筒使用寿命减少使用效果，造成运行成本提高，更加关键的是，上述除尘器均对粉尘颗粒物混合过滤，对于部分具有回收利用价值粉尘（例如：钨）无法进行分离回收，回收物依然是复杂的混合物，无法进行后期精度提纯。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种提高烟尘过滤效率，高度预提纯固体金属颗粒从而回收利用，杜绝干式除尘设备因高温而自燃***的安全隐患，兼具经济效能和环保功效的一种一体化除尘设备。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种一体化除尘设备，包括箱体和支架，其特征在于所述箱体内设有水处理单元和除尘单元，所述水处理单元沿箱体横向方向设置若干过滤仓室，所述若干过滤仓室包含惯性除尘仓室、高压喷淋仓室、重力沉降仓室、除水凝聚仓室、阻水隔离仓室，所述惯性除尘仓室设有第一喷淋装置，所述高压喷淋仓室设有水汽混合装置和第二喷淋装置，所述除水凝聚仓室设有第一汽水分离装置，所述阻水隔离仓室设有第二汽水分离装置，废气分别在惯性除尘仓室、高压喷淋仓室、重力沉降仓室通过气流方向改变、水气混合、重力沉降作用实现气水充分混合，熄灭废气中火星，废气温度降至0-40摄氏度，废气中的高温颗粒物得以清除的效果，再通过除水凝聚仓室、阻水隔离仓室的两级除水过滤，水汽可减少99%，所述除尘单元设有除尘仓室，除尘仓室设置除尘装置，收集气体中的微小颗粒。

优选的，惯性除尘仓室、高压喷淋仓室、重力沉降仓室、除水凝聚仓室、阻水隔离仓室之间竖直设有第一仓隔板、第二仓隔板、第三仓隔板、第四仓隔板、均流板，第一仓隔板下端部设有第一通道使惯性除尘仓室与高压喷淋仓室相连通，第二仓隔板上端部与箱体仓顶板之间设有第二通道使高压喷淋仓室与重力沉降仓室相连通，第三仓隔板下端部与箱体仓底板之间设有第三通道使重力沉降仓室与除水凝聚仓室相连通，第三通道设有网板，第四仓隔板将除水凝聚仓室左右分隔为第一除水凝聚仓室和第二除水凝聚仓室，第四仓隔板上端部与箱体仓顶板之间设有第四通道使第一除水凝聚仓室与第二除水凝聚仓室相连通，第二除水凝聚仓室与阻水隔离仓室之间设有均流板。

优选的，惯性除尘仓室仓顶部设有进气口，除水凝聚仓室仓顶部设有填料口，惯性除尘仓室和高压喷淋仓室下方设置水箱漏斗。

优选的，除尘装置包含滤筒、滤筒上端部设有集气罩，滤筒下端部设有集尘漏斗，集气罩中间位置设有洁净排气口。

优选的，第一喷淋装置可以是第一高压喷淋头，第二喷淋装置可以是第二高压喷淋头，通过多级高压喷淋实现水气充分混合，形成大颗粒混合物由重力沉降至箱底水箱漏斗。

优选的，水汽混合装置包括凝水球笼和凝水小球。

优选的，第一汽水分离装置包括凝水筏板。

优选的，第二汽水分离装置可以是一种动力除水装置。

本发明的有益效果是：除尘器卧式结构设置可加大流通截面，有效过滤面积加大，反吹后除尘颗粒通过重力沉降作用易沉降至灰斗底部，固体颗粒捕集效果更佳；

六大仓室结构设置紧凑，生产制作方便，使用及维护成本低，占用空间小，适合各种环境下的室内外使用；

设有的多级喷淋过滤及多级除水过滤的设置，可将废气中颗粒大、重量重、密度大的颗粒80-90%回收，成功对废气进行定向分离，金属颗粒物具有回收再利用价值的同时又减少固体废弃物的处理成本，实现一定的经济效益和环保效益；

水处理单元模块作为一级过滤，有效熄灭废气中夹杂的明火颗粒物，完全杜绝引燃滤芯的危险性，减少安全事故隐患，整机设备更安全；

水单元末端除水凝聚仓室和阻水隔离仓室的设置，使的水介质引起的湿度大的问题得到有效控制，滤筒回收的温度（水介质降温）、湿度及过高浓度（水处理稀释浓度）均被控制在合理水平，滤筒的使用寿命提高五倍以上，节省大量更换和维护的成本；

由于采用分级过滤的结构设置，使整套设备对各类工况的使用范围更广，含尘粒径在0.3um（滤筒）/0.1um(滤袋)以上，温度0~300℃，含尘浓度0~100g/m3均可以正常使用，同时保证了高标净化的有效性，经设备处理后的排放浓度可达10mg/m3（实测）过滤效率超过99.5%。

附图说明

为了更清楚的说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中记载的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他附图。

图1为本发明一种一体化除尘设备功能区示意图。

图2为本发明一种一体化除尘设备正视图横剖面结构示意图。

图3为本发明一种一体化除尘设备正视图结构示意图。

图1：101、惯性除尘仓室；102、高压喷淋仓室；103、重力沉降仓室；104、除水凝聚仓室；105、阻水隔离仓室；106、除尘仓室

图中2-3：1、箱体；2、支架；3、仓顶板；4、第一仓隔板；5、第二仓隔板；6、第三仓隔板；7、第四仓隔板；8、均流板；9、动力甩水碟组；10-1、第一高压喷淋组件；10-2、第二高压喷淋组件； 11、球笼；12、物理凝水球；13、网板；14、进气口；15、填料口；16、物理凝水筏板；17、洁净排气口；18、滤筒；19、集尘漏斗；20、仓背板；21、水箱漏斗；22、仓底板；23、仓侧板；24、水箱；25、仓门；26、积灰箱；27、电机；28、集气罩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或者“设置于”另一个元件上，他可以直接在另一元件上或者间接设置在另一元件上，当一个元件被称作是“连接于”另一个元件上，他可以是直接连接在另一个元件或者间接连接至另一个元件。

请参阅图1-3所示，一种一体化除尘设备，包括卧式箱体1和支架2，箱体1内横向设置有水处理单元和除尘单元，水处理单元沿箱体1横向方向设置惯性除尘仓室101、高压喷淋仓室102、重力沉降仓室103、除水凝聚仓室104、阻水隔离仓室105，惯性除尘仓室101设置第一喷淋装置，高压喷淋仓室102设置水汽混合装置和第二喷淋装置，除水凝聚仓室104设置第一汽水分离装置，阻水隔离仓室105设置第二汽水分离装置，除尘单元设置除尘仓室106，除尘仓室106设置有除尘装置。

作为本发明的一种优选的技术方案，惯性除尘仓室101、高压喷淋仓室102、重力沉降仓室103、除水凝聚仓室104、阻水隔离仓室105之间分别竖直设有第一仓隔板4、第二仓隔板5、第三仓隔板6、第四仓隔板7、均流板8，第一仓隔板4下端部设有第一通道使惯性除尘仓室101与高压喷淋仓室102相连通，所述第二仓隔板5上端部与箱体仓顶板3之间设有第二通道使高压喷淋仓室102与重力沉降仓室103相连通，第三仓隔板6下端部与箱体仓底板22之间设有第三通道使重力沉降仓室103与除水凝聚仓室104相连通，第三通道设有网板，第四仓隔板7将除水凝聚仓室104左右分隔为第一除水凝聚仓室和第二除水凝聚仓室，第四仓隔板7上端部与箱体仓顶板3之间设有第四通道使第一除水凝聚仓室与第二除水凝聚仓室相连通，第二除水凝聚仓室与阻水隔离仓室105之间设有均流板8。

作为一种优选的技术方案，惯性除尘仓室101仓顶部设置进气口14，除水凝聚仓室104仓顶部设置填料口15，惯性除尘仓室101和高压喷淋仓室102下方设置水箱漏斗21。

作为一种优选的技术方案，滤筒18上端部设置集气罩28，滤筒下端部设置集尘漏斗19，集气罩28中间位置设置洁净排气口17供过滤后的洁净气体排出。

作为一种优选的技术方案，第一高压喷淋头10-1设置于惯性除尘仓室101仓后壁距离仓底框架1/3位置，第二高压喷淋头10-2设置于高压喷淋仓室仓后壁距离仓顶板1/3位置。

作为一种优选的技术方案，凝水球笼11设置凝水球导轨填充凝水小球12，凝水小球聚集小颗粒含水烟尘成为水珠携带烟尘滴落至下方水箱漏斗21中进而回收处理。

作为一种优选的技术方案，除水凝聚仓室104填充凝水筏板16，凝水筏板16吸附小颗粒水珠聚集形成大颗粒水珠，结合废气中颗粒物形成大颗粒混合物，大颗粒混合物由重力作用滴落至箱底汇入水箱漏斗21进而回收，通过填料口15可对凝水筏板16进行填充和更换。

作为一种优选的技术方案，动力除水装置可通过内置高速运动旋转装置实现气水分离，科去除气体中99%以上的水分。

本发明在使用时，在洁净排气口17外接抽风设备，设备以负压抽风方式运行，废气由进气口14进入惯性除尘仓室101，惯性除尘仓室101入口及仓室下部发生风压及风向的改变，部分颗粒物脱离气流，沉降于下方水箱漏斗21，同时惯性除尘仓室设有第一高压喷淋头10-1，对废气进行水气预混合，部分混合大颗粒物脱离气流沉降于箱底水箱漏斗，废气通过第一仓隔板4下部第一通道进入高压喷淋仓室102，高压喷淋仓室下端部设有凝水球笼11，凝水球笼利用凝水球导轨填充凝水球12，自惯性除尘仓室进入的废气携带颗粒物及水汽与高压喷淋仓室喷淋头喷出的水雾在凝水球笼中凝结成大粒水珠，大粒水珠携带颗粒物滴落至下方水箱漏斗21中；废气气流继续从高压喷淋仓室102通过第二仓隔板5上端部第二通道流入重力尘降仓室103，气流在重力尘降仓室103由于气流方向的改变，迫使颗粒物脱离气流，由重力作用降落于箱体底部，并汇集于水箱漏斗21中；气流于重力尘降仓室103下部网板13进入除水凝聚仓室104，除水凝聚仓室104中通过填料口15填充凝水筏板16至满仓，凝水筏板16错综复杂的排布在除水凝聚仓室的两个仓室内，较细的颗粒物会同小颗粒水珠在凝水筏板中凝聚成大颗粒水珠混合物，滴落在仓底，进而回收于水箱漏斗21；气流流经均流板8均匀散开，进入阻水隔离仓室105，阻水隔离仓室105横截面安装若干个动力除水装置9，动力除水装置9通过高速旋转分离阻隔空气中99%以上的水汽，为滤筒18创造可靠的湿度条件，至此为水处理单元，完成一级过滤；而微细颗粒物进入滤筒18除尘装置进行回收处理，滤筒18采用PTFE防水覆膜滤料，滤筒18除尘装置设置有反吹装置，落灰后集中收集至集尘漏斗19下方积灰箱26中，实现二级过滤，经五大仓室功能区两级喷淋过滤，两级除水过滤处理后，排放浓度可达10mg/m3（实测），过滤效率超过99.5%。

当然，水处理单元的过滤仓室不限于设置喷淋装置过滤，也可以改用直接将废气引入水介质中的水漩式过滤或泡沫式过滤；除尘装置也不局限于滤筒，可改用滤袋过滤；过滤仓室也不限于五个，可做增加或删减；除水凝聚仓室和阻水隔离仓室位置也不做限制，可做颠倒；以其他介质替代水介质进行分级过滤的（例如：油），以其他类似物理除水材料或构件代替凝水筏板板进行两级除水，以其他类似动力除水材料或构件代替高速旋转装置进行两级除水等起到等同作用的变换方式均落在本发明的保护范围之内。

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，能够以其他的具体形式实现本发明。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要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。

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。

Claims (8)

1.一种一体化除尘设备，包括箱体（1）和支架（2），其特征在于所述箱体内设有水处理单元和除尘单元，所述水处理单元沿箱体横向方向设置若干过滤仓室，所述若干过滤仓室包含惯性除尘仓室（101）、高压喷淋仓室（102）、重力沉降仓室（103）、除水凝聚仓室（104）、阻水隔离仓室（105），所述惯性除尘仓室（101）设有第一喷淋装置，所述高压喷淋仓室（102）设有水汽混合装置和第二喷淋装置，所述除水凝聚仓室（104）设有第一汽水分离装置，所述阻水隔离仓室（105）设有第二汽水分离装置，所述除尘单元设有除尘仓室（106），除尘仓室（106）设置有除尘装置。

2.根据权利要求1所述的一种一体化除尘设备，其特征在于：所述惯性除尘仓室（101）、高压喷淋仓室（102）、重力沉降仓室（103）、除水凝聚仓室（104）、阻水隔离仓室（105）之间竖直设有第一仓隔板（4）、第二仓隔板（5）、第三仓隔板（6）、第四仓隔板（7）、均流板（8），所述第一仓隔板（4）下端部与箱体仓底板（22）之间设有第一通道使惯性除尘仓室（101）与高压喷淋仓室（102）相连通，所述第二仓隔板（5）上端部与箱体仓顶板（3）之间设有第二通道使高压喷淋仓室（102）与重力沉降仓室（103）相连通，所述第三仓隔板（6）下端部与箱体仓底板（22）之间设有第三通道使重力沉降仓室（103）与除水凝聚仓室（104）相连通，所述第三通道设有网板，所述第四仓隔板（7）将除水凝聚仓室左右分隔为第一除水凝聚仓室和第二除水凝聚仓室，所述第四仓隔板（7）上端部与箱体仓顶板（3）之间设有第四通道使第一除水凝聚仓室与第二除水凝聚仓室相连通，所述第二除水凝聚仓室与阻水隔离仓室（105）之间设有均流板（8）。

3.根据权利要求1所述的一种一体化除尘设备，其特征在于：所述惯性除尘仓室（101）仓顶部设有进气口（14），所述除水凝聚仓室（104）仓顶部设有填料口（15），所述惯性除尘仓室（101）和高压喷淋仓室（102）下方设置水箱漏斗（21）。

4.根据权利要求1所述的一种一体化除尘设备，其特征在于：所述除尘装置包含滤筒（18），所述滤筒上端部设有集气罩（19）下端部设有集尘漏斗（19），集气罩（19）中间位置设有洁净排气口（17）。

5.根据权利要求1所述的一种一体化除尘设备，其特征在于：所述第一喷淋装置包含第一高压喷淋头（10-1），所述第二喷淋装置包含第二高压喷淋头（10-2）。

6.根据权利要求1所述的一种一体化除尘设备，其特征在于：所述水汽混合装置包括凝水球笼（11）和凝水小球（12）。

7.根据权利要求1所述的一种一体化除尘设备，其特征在于：所述第一汽水分离装置包含凝水筏板（16）。

8.根据权利要求1所述的一种一体化除尘设备，其特征在于：所述第二汽水分离装置是一种动力除水装置。

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