CN113101776A - 一种用于高速线材粗中轧的除尘装置 - Google Patents

一种用于高速线材粗中轧的除尘装置 Download PDF

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赵小军
蔡雪贞
刘芳
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Abstract

本发明提供了一种用于高速线材粗中轧的除尘装置，包括抽风管道、抽风风机、除尘器、声波团聚除尘装置和消白烟囱；所述抽风风机通过抽风管道与除尘器连接，用于将高速线材粗中轧过程产生的含尘气体输入除尘器，所述除尘器内安装液下导流结构，用于将含尘气体均匀分散到除尘器内的液体内部；所述除尘器内的液面上部安装声波团聚除尘装置，所述声波团聚除尘装置出口与消白烟囱连通。本发明通过液下导流结构使含尘气体与液体接触形成均衡的洗涤效果，通过声波团聚装置利用种子颗粒发生组件发出的种子颗粒为团聚核，在声波的作用下，烟气中的小粒径颗粒团聚成大粒径颗粒，含尘气体通过该装置后能够净化95％的粉尘，使气体排放达到超低排放效果。

Description

一种用于高速线材粗中轧的除尘装置
技术领域
本发明涉及除尘领域，特别涉及一种用于高速线材粗中轧的除尘装置。
背景技术
随着生态环境意识的进一步提高，对钢铁行业污染物排放的要求愈加严格。钢铁行业总产量巨大，排放水平参差不齐，行业总排放量依然高企不下。据测算，2017年钢铁行业二氧化硫、氮氧化物和颗粒物排放量分别占全国排放总量的7％、10％、20％左右。燃煤电厂实施超低排放以来，火电行业污染物排放量大幅度下降。2017年钢铁行业主要污染物排放量已超过电力行业，成为工业部门最大的污染物排放来源。
转炉炼钢是世界上最主要的炼钢方法，当前钢厂主要使用OG湿法和LT干法来来处理转炉生产过程中产生的高含尘量烟气。但无论是干法还是湿法，均无法满足烟气颗粒物排放限值≤10mg/m3的要求。目前大多数厂家使用防水布袋除尘和水除尘，但防水滤袋也因蒸汽的存在出现糊袋现象，而水除尘如北京艾瑞的“筛管侵入式高效低能耗湿式除尘器”会出现白色烟羽等问题，不能很好的解决除尘和消白的矛盾。
对风管堵塞使用的处理方式都是增加抽风风速，让风速大于15m/s，但这样做第一会增加风机用能能耗，第二会加速管道磨损，经常会出现磨穿的现象发生。市面上大部分水除尘的除尘过滤***庞大，运行过程消耗的能量较多。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种用于高速线材粗中轧的除尘装置，通过液下导流结构使含尘气体与液体接触形成均衡的洗涤效果，含尘气体通过该装置后能够净化95％的粉尘，使气体排放达到超低排放效果，通过声波团聚装置利用种子颗粒发生组件发出的种子颗粒为团聚核，在声波的作用下，烟气中的小粒径颗粒(粒径≤10μm)团聚成大粒径颗粒(粒径＞10μm)，并经旋流除尘装置旋流脱除。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种用于高速线材粗中轧的除尘装置，包括抽风管道、抽风风机、除尘器、声波团聚除尘装置和消白烟囱；
所述抽风风机通过抽风管道与除尘器连接，用于将高速线材粗中轧过程产生的含尘气体输入除尘器，所述除尘器内安装液下导流结构，用于将含尘气体均匀分散到除尘器内的液体内部；所述除尘器内的液面上部安装声波团聚除尘装置，所述声波团聚除尘装置出口与消白烟囱连通。
进一步，所述声波团聚除尘包括旋流除尘装置和声波团聚装置；所述旋流除尘装置包括冲洗组件和除尘组件，所述冲洗组件围绕在除尘组件周边；所述声波团聚装置包括种子颗粒发生组件和声波团聚装置，所述种子颗粒发生组件包括雾化发生设备，所述雾化发生设备用于使所述除尘器内的液面上部形成雾化发生区域；所述声波团聚装置用于在雾化发生区域内产生声波。
进一步，所述声波团聚装置包括可调频声波发声器、定频声波发声器和号筒，所述可调频声波发声器的声波输出端安装在号筒端部，所述定频声波发声器的声波输出端通过筒体安装在号筒侧面。
进一步，所述液下导流结构包括喷射孔、加强筋、分支导流管和导流总管，所述导流总管一端与抽风风机出口连通，所述导流总管另一端均分为若干分支导流管，每个所述分支导流管端部设有喷射孔，所述喷射孔伸入所述除尘器内的液面下方，且若干所述分支导流管的喷射孔均布在所述除尘器内的液面下方；所述加强筋用于支撑分支导流管。
进一步，所述抽风风机的壳体上安装叶片清洗装置，所述叶片清洗装置包括清洗水管、连通管和清洗喷头，所述抽风风机壳体周向均布若干清洗喷头，任一所述喷头通过连通管与清洗水管连接，所述清洗喷头对准抽风风机的叶片。
进一步，所述声波团聚除尘装置与除尘器内的液面之间设有球板除尘装置，所述球板除尘装置包括孔板、上浮球、孔板孔、下沉球和连接绳；所述孔板安装在喷淋***与除尘器内的液面之间，所述孔板上设有若干孔板孔，上浮球与下沉球通过连接绳连接，且连接绳穿过孔板孔，上浮球和下沉球的直径均大于孔板孔。
进一步，所述消白烟囱内安装除雾装置，所述除雾装置包括除雾器支架和除雾滚筒；所述消白烟囱内部通过除雾器支架均布若干除雾滚筒。
进一步，所述除雾滚筒螺旋排布在消白烟囱内。
进一步，还包括反冲洗***，所述反冲洗***连通消白烟囱出口处，且连通点高于除雾滚筒，用于清选除雾滚筒。
本发明的有益效果在于：
本发明所述的用于高速线材粗中轧的除尘装置，通过液下导流结构使含尘气体与液体接触形成均衡的洗涤效果；清洗水通过高压水泵压入管道0.5Mpa水压，喷头与风机叶轮呈现一定夹角保证喷出的水花能清理叶轮表面的灰尘和积灰，喷头与喷水孔使用细螺纹进行密封，工作的时候从圆形清洗管道向风机叶轮部位喷水。风机压出的气体通过液下导流结构均匀分配到孔板下面，均匀的气体通过与液体的冲刷除去一部分粉尘，同时在上升过程中先后经过下沉球、孔板孔、上浮球后进入烟囱，在整个过程中气体中的粉尘粘附上浮球上，又经过孔板孔喷射的水花清洗到浆液中，从而达到除尘的目的。通过声波团聚装置利用种子颗粒发生组件发出的种子颗粒为团聚核，在声波的作用下，烟气中的小粒径颗粒(粒径≤10μm)团聚成大粒径颗粒(粒径＞10μm)，并经旋流除尘装置旋流脱除。除尘器出口的含水气体经过除雾滚筒将大部分水汽留在除雾滚筒上，一旦积水重量大于风速的托力后，就从除雾器上掉落到烟囱下面的除尘器内。
附图说明
图1为本发明所述的用于高速线材粗中轧的除尘装置结构图。
图2为本发明所述的声波团聚除尘装置结构图。
图3为本发明所述的叶片清洗装置结构图。
图4为本发明所述的球板除尘装置结构图。
图5为本发明所述的液下导流结构结构图。
图6为本发明所述的除雾装置示意图。
图中：
1-抽风管道；2-抽风风机；3-除尘器；4-液下导流结构；5-球板除尘装置；6-声波团聚除尘装置；7-反冲洗***；8-消白烟囱；10-叶片清洗装置；11-除雾装置；4-1-喷射孔；4-2-加强筋；4-3-分支导流管；4-4-导流总管；5-1-孔板；5-2-上浮球；5-3-孔板孔；5-4-下沉球；5-5-连接绳；6-1-冲洗组件；6-2-除尘组件；6-3-声波团聚装置；6-4-种子颗粒发生组件；10-1-清洗水管；10-2-连通管；10-3-清洗喷头；11-1-除雾滚筒；11-2-除雾器支架。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
如图1所示，本发明所述的消白除尘一体化除尘器装置，包括抽风管道1、抽风风机2、除尘器3、声波团聚除尘装置6和消白烟囱8；所述抽风风机2通过抽风管道1与除尘器3连接，用于将高速线材粗中轧过程产生的含尘气体输入除尘器3，所述除尘器3内安装液下导流结构4，用于将含尘气体均匀分散到除尘器内的液体内部；所述除尘器3内的液面上部安装声波团聚除尘装置6，所述声波团聚除尘装置6出口与消白烟囱8连通。
如图2所示，所述声波团聚除尘装置6包括旋流除尘装置和声波团聚装置；所述旋流除尘装置包括冲洗组件6-1和除尘组件6-2，所述冲洗组件6-1围绕在除尘组件6-2周边；所述声波团聚装置包括种子颗粒发生组件6-4和声波团聚装置6-3，所述种子颗粒发生组件6-4包括高压水泵连接的微量雾化喷嘴，所述雾化发生设备用于使所述除尘器3内的液面上部形成雾化发生区域；所述声波团聚装置6-4用于在雾化发生区域内产生声波。所述声波团聚装置6-4包括可调频声波发声器、定频声波发声器和号筒，所述可调频声波发声器的声波输出端安装在号筒端部，所述定频声波发声器的声波输出端通过筒体安装在号筒侧面。所述可调频声波发声器不仅能发出高频声波用于团聚(一般高频声波超过1000HZ)，还可以发出低频声波用于除垢(一般低频声波小于200HZ)。通过声波团聚装置利用种子颗粒发生组件发出的种子颗粒为团聚核，在声波的作用下，烟气中的小粒径颗粒(粒径≤10μm)团聚成大粒径颗粒(粒径＞10μm)，并经旋流除尘装置旋流脱除。除尘器出口的含水气体经过除雾滚筒将大部分水汽留在除雾滚筒上，一旦积水重量大于风速的托力后，就从除雾器上掉落到烟囱下面的除尘器内。
如图3所示，所述抽风风机2的壳体上安装叶片清洗装置10，所述叶片清洗装置10包括清洗水管10-1、连通管10-2和清洗喷头10-3，所述抽风风机2壳体周向均布若干清洗喷头10-3，任一所述喷头10-3通过连通管10-2与清洗水管10-1连接，所述清洗喷头10-3对准抽风风机2的叶片。清洗水通过高压水泵压入清洗水管10-1内，管道内水压为0.5Mpa，清洗喷头10-3与风机叶轮呈现一定夹角保证喷出的水花能清理叶轮表面的灰尘和积灰，喷头与喷水孔使用细螺纹进行密封，工作的时候从圆形清洗管道向风机叶轮部位喷水。
如图4所示，所述液下导流结构4包括喷射孔4-1、加强筋4-2、分支导流管4-3和导流总管4-4，所述导流总管4-4一端与抽风风机2出口连通，所述导流总管4-4另一端均分为若干分支导流管4-3，每个所述分支导流管4-3端部设有喷射孔4-1，所述喷射孔4-1伸入所述除尘器3内的液面下方，且若干所述分支导流管4-3的喷射孔4-1均布在所述除尘器3内的液面下方；所述加强筋4-2用于支撑分支导流管4-3。抽风风机2出口处输出的含尘气体通过导流总管4-4分配到各个分支导流管4-3中，每一路分支导流管4-3中的气体通过喷射孔4-1喷出与除尘器3内部液体接触形成均衡的洗涤效果。
如图5所示，所述声波团聚除尘装置6与除尘器内的液面之间设有球板除尘装置5，所述球板除尘装置5包括孔板5-1、上浮球5-2、孔板孔5-3、下沉球5-4和连接绳5-5；所述孔板5-1安装在喷淋***6与除尘器内的液面之间，所述孔板5-1上设有若干孔板孔5-3，上浮球5-2与下沉球5-4通过连接绳5-5连接，且连接绳5-5穿过孔板孔5-3，上浮球5-2和下沉球5-4的直径均大于孔板孔5-3。工作原理为：抽风风机2出口处输出的含尘气体通过液下导流结构4分配到孔板5-1下方，均匀的气体通过与液体的冲刷除去一部分粉尘，同时在上升过程中先后经过下沉球5-4、孔板孔5-3、上浮球5-2后进入消白烟囱8，在整个过程中气体中的粉尘粘附上浮球5-2上，利用声波团聚除尘装置6中的冲洗组件6-1的射流使粘附上浮球5-2上粉尘经过孔板孔5-3流入到除尘器内的液体中，从而达到初步除尘的目的。而声波团聚除尘装置6为进一步精细除尘。
图6所示，所述消白烟囱8内安装除雾装置11，所述除雾装置11包括除雾器支架11-2和除雾滚筒11-1；所述消白烟囱8内部通过除雾器支架11-2均布若干除雾滚筒11-1，所述除雾滚筒11-1轴线与消白烟囱8轴线平行。除尘器出口的含水气体经过除雾滚筒11-1将大部分水汽留在了除雾滚筒11-1上，一旦积水重量大于风速的托力后，就从除雾滚筒11-1内掉落到消白烟囱8下面的除尘器3内。
本发明的所述除雾滚筒(11-1)还可以螺旋排布在消白烟囱(8)内，实现旋流冷凝除雾。
还包括反冲洗***7，所述反冲洗***7连通消白烟囱8出口处，且连通点高于除雾滚筒11-1，用于清选除雾滚筒11-1。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例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。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于高速线材粗中轧的除尘装置，其特征在于，包括抽风管道(1)、抽风风机(2)、除尘器(3)、声波团聚除尘装置(6)和消白烟囱(8)；
所述抽风风机(2)通过抽风管道(1)与除尘器(3)连接，用于将高速线材粗中轧过程产生的含尘气体输入除尘器(3)，所述除尘器(3)内安装液下导流结构(4)，用于将含尘气体均匀分散到除尘器内的液体内部；所述除尘器(3)内的液面上部安装声波团聚除尘装置(6)，所述声波团聚除尘装置(6)出口与消白烟囱(8)连通。
2.根据权利要求1所述的用于高速线材粗中轧的除尘装置，其特征在于，所述声波团聚除尘(6)包括旋流除尘装置和声波团聚装置；所述旋流除尘装置包括冲洗组件(6-1)和除尘组件(6-2)，所述冲洗组件(6-1)围绕在除尘组件(6-2)周边；所述声波团聚装置包括种子颗粒发生组件(6-4)和声波团聚装置(6-3)，所述种子颗粒发生组件(6-4)包括雾化发生设备，所述雾化发生设备用于使所述除尘器(3)内的液面上部形成雾化发生区域；所述声波团聚装置(6-4)用于在雾化发生区域内产生声波。
3.根据权利要求2所述的用于高速线材粗中轧的除尘装置，其特征在于，所述声波团聚装置(6-4)包括可调频声波发声器、定频声波发声器和号筒，所述可调频声波发声器的声波输出端安装在号筒端部，所述定频声波发声器的声波输出端通过筒体安装在号筒侧面。
4.根据权利要求1所述的用于高速线材粗中轧的除尘装置，其特征在于，所述液下导流结构(4)包括喷射孔(4-1)、加强筋(4-2)、分支导流管(4-3)和导流总管(4-4)，所述导流总管(4-4)一端与抽风风机(2)出口连通，所述导流总管(4-4)另一端均分为若干分支导流管(4-3)，每个所述分支导流管(4-3)端部设有喷射孔(4-1)，所述喷射孔(4-1)伸入所述除尘器(3)内的液面下方，且若干所述分支导流管(4-3)的喷射孔(4-1)均布在所述除尘器(3)内的液面下方；所述加强筋(4-2)用于支撑分支导流管(4-3)。
5.根据权利要求1所述的用于高速线材粗中轧的除尘装置，其特征在于，所述抽风风机(2)的壳体上安装叶片清洗装置(10)，所述叶片清洗装置(10)包括清洗水管(10-1)、连通管(10-2)和清洗喷头(10-3)，所述抽风风机(2)壳体周向均布若干清洗喷头(10-3)，任一所述喷头(10-3)通过连通管(10-2)与清洗水管(10-1)连接，所述清洗喷头(10-3)对准抽风风机(2)的叶片。
6.根据权利要求1所述的用于高速线材粗中轧的除尘装置，其特征在于，所述声波团聚除尘装置(6)与除尘器内的液面之间设有球板除尘装置(5)，所述球板除尘装置(5)包括孔板(5-1)、上浮球(5-2)、孔板孔(5-3)、下沉球(5-4)和连接绳(5-5)；所述孔板(5-1)安装在喷淋***(6)与除尘器内的液面之间，所述孔板(5-1)上设有若干孔板孔(5-3)，上浮球(5-2)与下沉球(5-4)通过连接绳(5-5)连接，且连接绳(5-5)穿过孔板孔(5-3)，上浮球(5-2)和下沉球(5-4)的直径均大于孔板孔(5-3)。
7.根据权利要求1所述的用于高速线材粗中轧的除尘装置，其特征在于，所述消白烟囱(8)内安装除雾装置(11)，所述除雾装置(11)包括除雾器支架(11-2)和除雾滚筒(11-1)；所述消白烟囱(8)内部通过除雾器支架(11-2)均布若干除雾滚筒(11-1)。
8.根据权利要求7所述的用于高速线材粗中轧的除尘装置，其特征在于，所述除雾滚筒(11-1)螺旋排布在消白烟囱(8)内。
9.根据权利要求7所述的用于高速线材粗中轧的除尘装置，其特征在于，还包括反冲洗***(7)，所述反冲洗***(7)连通消白烟囱(8)出口处，且连通点高于除雾滚筒(11-1)，用于清选除雾滚筒(11-1)。
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