CN204261518U - 细孔筛板式水帘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环境保护技术领域，目的是提高水帘机的净化效率，减小***的压降和能耗。一种细孔筛板式水帘机，包括水帘板、筛板塔、水箱，所述筛板塔包括至少一块筛板、喷淋器和溢流器。所述喷淋器设在筛板的下方，喷出的吸收液与废气混合，向上流动并穿过细孔筛板，在筛板上方形成鼓泡层，废气在风机作用下向上排出，污染物被吸收液捕获或吸收后流入水箱。本发明采用微孔通道筛板和板下供液方式，形成气液两相流穿过微孔通道，产生的气泡直径小，显著增大了气液接触面积，强化了传质过程，能提高水帘机的净化效率，减小***的压降和能耗。本发明结构简单、操作稳定、便于维护。

Description

细孔筛板式水帘机

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，特别涉及一种工业废气净化处理的装置与方法，应用于喷涂、印染、冶金等行业的水帘机，及使用水幕除尘方法的喷涂房、成套设备和生产线。

背景技术

湿式除尘是一种常用的高效除尘设备，利用液滴捕集气体中的颗粒物，以达到净化含尘废气的目的，其性能主要取决于气相与液相的接触方式、接触面积和接触时间。

水帘机利用水来捕捉漆雾，由排风装置、供水装置、捕集漆雾水帘和喷淋装置、水气分离装置、风道等构成，广泛应用于家电、车辆、金属和塑料制品加工等行业的喷涂过程的废气处理，特别是含有漆雾的空气处理。水帘机工作时，由水泵将水箱内的水提升到顶部的溢水槽，溢流到水帘板上形成水幕状液膜；漆雾等废气在风机作用下向水帘板方向流动，撞击到水帘板表面的液膜而被粘附，再被水幕板上流下的水帘冲刷，继而通过水洗区的多级水帘拦截净化后排出。

水帘机通过水帘吸附和水幕冲刷去除漆雾的工艺和结构形式基本相似，但在其后的水洗段通过水帘进一步净化的方式各有不同。常见的喷淋式净化工艺，依靠水泵的动力将水提升后通过喷淋头、雾化头向下喷淋，或喷洒在挡板上形成水帘流下，空气在风机抽吸下自下而上流动，与液相逆流接触。操作条件为气体流速0.5～2m/s，耗水量0.5～1.5L/m3，压力损失100～500Pa，其结构简单，阻力小，但设备庞大，耗水量大，除尘效率较低。另一种自激式净化工艺，气流转弯向下冲击水面后，通过S形通道节流激起大量的水花，由于尘粒与液滴之间的碰撞、拦截和凝聚作用，使含尘气体得以净化。操作条件为气体流速10～20m/s，耗水量0.05～0.1L/m3，压力损失1000～1500Pa，除尘效率可达95％，其结构紧凑，占地面积小，负荷适应性好，耗水量少，但压力损失较大。因此，现有的水帘机在处理能力、净化效率和运行能耗之间往往难以兼顾，需要进一步优化工艺方案、提高净化性能。

筛板塔洗涤器是常见的鼓泡型洗涤器，塔板上分布大量气孔供气相通过，气液接触在塔板上的鼓泡层进行，液相由水泵泵送从塔顶向下喷淋，气流穿过液层时形成大量气泡并不断破裂和更新，在鼓泡区将粉尘捕集下来，常采用多层塔板以提高净化效率。操作条件为气体流速1～3m/s，耗水量0.1～0.3L/m3，压力损失300～1000Pa。筛板塔按孔径分为小孔筛板(3～8mm)和大孔筛板(10～25mm)。小孔筛板易堵塞，不适宜处理脏的、粘性大的和 带固体粒子的料液；大孔筛板则易漏液，要求的操作压力高，传质效率也较低。筛板塔较好地兼顾了处理通量、净化性能和运行能耗，但其结构较复杂、操作弹性小、安装要求高，因此很少被应用于水帘机上。

发明内容

因此，本发明是为解决上述问题而提出的，其目的是提供一种新型的细孔筛板式水帘机，能显著增大气液接触效率，提高水帘机的净化效率，减小***的压降和能耗，其结构简单、操作稳定、便于维护。

本发明采取的技术方案，是一种细孔筛板式水帘机，包括水帘板、筛板塔、水箱，所述筛板塔包括吸风口、排风口、喷液器、至少一块塔板和溢流器，其特征在于：

1)所述水帘板的上方设有水槽，吸收液被水泵输送到水槽后，淋在水帘板上流下；

2)所述吸风口设在所述水帘板的中部和/或下方，废气在风机的抽吸作用下，从吸风口进入所述筛板塔的下部，入口高度高于筛板塔的液面；

3)所述喷液器设在所述塔板的下方，向上和/或侧向喷出吸收液。

特别地，所述筛板是细孔筛板，也称蜂窝筛网，由金属薄片或陶瓷纤维片卷压成型、或金属薄板冲压成型、或陶瓷烧结成型，是具有一定高度、遍布微孔通道的筛网。

所述溢流器是至少一根溢流管，或设于所述筛板边缘的溢流槽；所形成的溢流区截面积与塔板截面积之比为0.05～0.2。

所述喷液器设有可调式喷头，可以调节喷射液滴的直径和喷射高度，使液滴喷射到靠近筛板底部的位置，被自下而上的气流夹带流动穿过筛网。

从喷液器喷出的吸收液与从吸风口进入的废气混合，形成气液混合物，在风机作用下共同向上流动并穿过塔板，在塔板的上方产生大量气泡并不断破裂和凝并，形成鼓泡层。进而，吸收液从溢流器溢出流向塔板的下方，废气在风机作用下向上排出筛板塔。废气中所含的污染物在与吸收液接触时，被吸收液所捕获或吸收后，随吸收液流入水箱中。

本发明采取的技术方案，所述筛板塔设有水平调节器，可以在安装时现场调节塔板的水平度，以保证运行时塔板各处的液位高度或鼓泡层高度一致。进一步地，所述筛板塔的截面为矩形，所述塔板从筛板塔的侧向推拉式安装，便于安装、调节和拆卸。当筛网表面发生脏污、结垢而堵塞时，可以将筛网从筛板塔中取出进行清洗或更换。

与现有技术相比，本发明提供的筛板式水帘机的优点在于：

1、采用微孔通道筛板和板下供液方式，形成气液两相流穿过微孔通道，产生的气泡直径小，显著增大了气液接触面积，强化了传质过程。

2、大量气泡高速对筛孔进行持续冲刷，不容易产生结垢脏堵。

3、筛网的水平度可以现场调节，筛网易于拆卸，便于现场安装和维护。

附图说明

图1是实施例的细孔筛板水帘机的示意性剖面图。

图2是沿图1的A-A’线的剖面视图。

图3是实施例的细孔筛板的结构示意图。

符号说明：

1、水帘区，2、筛板塔，3、风机，4、水泵，11、水槽，12、水帘板，13、集水槽，14、吸风口，15、水箱，21、进风口，22、排风口，23、喷液器、24、细孔筛板，25、溢流板，26、鼓泡层，27、溢流槽

具体实施方式

参照附图和下述的实施方式的说明，可以理解本发明的目的、特征及效果。

一种如图1所示的细孔筛板式水帘机，分为水帘区1和筛板塔2。水帘区1包括水帘板12、设置在水帘板12上方的水槽11、设置在水帘板12下方的集水槽13、设置在水帘板12的中部和/或下方的吸风口14、设置在底部的水箱15；筛板塔2包括进风口21、排风口22、喷液器23、塔板24和溢流器25；水帘机还配有风机3、水泵4和辅助管路。

筛板塔2的底部有水或其它吸收液。进风口21位于筛板塔的下方、高于塔底的液面。当筛板塔的截面积较大时，在进风口设置气体分布器，使塔内中心和四周的进气均匀分布。

筛板塔内安装一层或多层塔板24。所述塔板24是细孔筛板，其具有一定高度、遍布大量的微孔通道，其结构参数为高度3～30mm，平均孔径0.5～5mm，开孔率为0.25～0.9。进一步地，细孔筛板的优选结构参数为高度10～20mm，平均孔径1～3mm，开孔率为0.5～0.8。根据中国工程标准化协会标准CECS97：97，气体通过多孔介质在液相中产生直径大于3mm气泡的气体扩散装置称为中大孔扩散器，在液相中产生直径小于3mm气泡的高效气体扩散装置称为微孔扩散器。微孔气体分布器产生的气泡直径小，极大地增加了气液接触面积，强化了传质过程。

如图2、图3所示，塔板24上设有溢流器，例如设在塔板边缘的溢流板25形成的溢流槽27，或设在塔板上的至少一根溢流管，溢流器高出塔板一定高度，用于吸收液的溢流。本实施例中的溢流器，是设于细孔筛板两侧的溢流板25，上端的溢流口高于筛板10～50mm，并开有许多V形缺口，溢流区的截面积与塔板的截面积之比为0.05～0.2。

喷液器23设置在筛板24的下方，设有多个可调式喷头，可以调节喷射液滴的直径和喷射高度。喷头与塔板底部的距离为10～200mm，优选值为20～50mm。水泵4将水箱中的吸收液泵送至喷液器23，向上或侧向(包括内外侧、侧上方或侧下方)喷射出雾状的微细液滴。调节喷射液滴的直径和喷射高度，使液滴喷射到靠近筛板24底部的位置，被自下而上的气流夹带流动穿过筛网24。这种板下喷射供液方式，与现有技术的冲击水浴式除尘器相比，气流速度和气相阻力小的多，显著降低了风机的能耗。在所述筛板塔上部、塔板的上方，还设有辅助喷液器向下喷液，以提高液气比，可以减小压力损失、降低能耗。

水泵4将水箱15中的吸收液泵送至水槽11中，淋在水帘板12上流下。由于风机3的抽吸作用，喷涂作业产生大量漆雾、粉尘、烟气等组成的废气向水帘板12方向流动；废气中的微细液滴和颗粒物被水帘板12上的液滴和液膜捕获，随水流冲刷到集水槽13后，流入水箱15内；废气从吸风口14被吸入筛板塔2内。

从喷液器23喷出的微细液滴，与从进风口21进入塔内的废气形成气液两相混合物，向上流动并穿过塔板24，并在塔板24上方形成鼓泡层26。液相溢出塔板24两侧的溢流板25后，从溢流槽27向下流回塔底；净化后的气相向上从排风口22排出筛板塔。气液两相流穿过微孔通道时主要以微细气泡形式通过，因而具有很大的接触面积和很高传质效率。进一步地，气液两相在塔板上方的鼓泡层形成大量气泡并不断破裂和更新，使含尘气体得以净化。

现有技术的筛板式吸收塔通常为气液逆流操作，喷液器设于顶部，液体向下喷淋到最上方的塔板，逐块塔板溢流而下。气液接触只在塔板上的鼓泡层进行，塔板的筛孔内基本不发生气液接触和传质，孔径通常为3～25mm。本实施例提供的技术方案，塔板24由具有一定厚度的微孔通道组成，喷液器23设在塔板的下方，喷射的液滴被自下而上的气体夹带，顺流穿过塔板24的微孔通道后，再在塔板24上方形成鼓泡层26。由于洗涤塔的气液比高，气液两相流穿过微孔通道时主要以微细气泡形式通过，因而具有很大的接触面积和很高传质效率。此外，虽然每个微孔通道的孔径很小，但由于孔间距很小，开孔率(筛板上筛孔的总面积与开孔区面积的比值)反而高于现有技术的塔板，整个塔板的压降并不高。

现有技术中塔板安装在筛板塔内部，与其他结构件相互支撑紧固，无法调节水平度，导致塔板上方的液位或鼓泡层高度不同，对气体的流动阻力也不同。这样，气体流经塔板和鼓泡层的分布很不均匀，大部分从液位低阻力小的区域流过，将严重影响筛板塔的净化能力和净化效率。此外，塔板如果发生脏堵结垢，难以进行清洗或更换。与现有技术气体以连续相通过塔板的筛孔相比，本发明中大量气泡通过筛孔，以较高流速对筛孔进行持续的冲刷，并不容易产生结垢脏堵。

本实施例采取的技术方案，所述筛板塔2的截面为矩形。如图2所示，所述塔板24从筛板塔2的侧向推拉式安装，使用中随时都可以方便地拆卸，便于安装、调节和清洗。当筛网表面发生脏污、结垢而堵塞时，可以将筛网从筛板塔中取出进行清洗或更换。所述筛板塔的塔板还设有可调节的支撑螺丝，通过调节支撑螺丝的高度就可以在安装时现场调节塔板的水平度，以保证运行时塔板各处的液位高度或鼓泡层高度一致。

本实施例所提供的细孔筛板式水帘机，结构简单，运行稳定，制造、调试和维护方便；净化效率很高，对漆雾液滴的去除率可达99％，对微细粉尘的去除率可达98％，对可溶性VOCs的去除率可达90％；耗水量0.1～0.3L/m3，压力损失100～500Pa，风机静压低，有效地兼顾了水帘机在处理能力、净化效率和运行能耗。

Claims (10)

1.一种细孔筛板式水帘机，包括水帘板、筛板塔、水箱，所述筛板塔包括吸风口、排风口、喷液器、至少一块塔板和溢流器，其特征在于：所述喷液器设在所述塔板的下方。

2.根据权利要求1所述的细孔筛板式水帘机，其特征在于：所述喷液器向上和/或侧向喷液，喷出的液体与从所述吸风口进入筛板塔的废气形成气液混合物，向上流动并穿过所述塔板，在塔板的上方形成鼓泡层，吸收液从溢流器溢出流向塔板的下方，废气向上排出筛板塔。

3.根据权利要求1所述的细孔筛板式水帘机，其特征在于：所述塔板是细孔筛板，其结构参数为高度3～30mm，平均孔径0.5～5mm，开孔率0.25～0.9。

4.根据权利要求1所述的细孔筛板式水帘机，其特征在于：所述塔板的结构参数为高度10～20mm，平均孔径1～3mm，开孔率为0.5～0.8。

5.根据权利要求1所述的细孔筛板式水帘机，其特征在于：所述喷液器设有可调式喷头，可以调节喷射液滴的直径和喷射高度。

6.根据权利要求1所述的细孔筛板式水帘机，其特征在于：所述喷液器的喷头与塔板底部的距离为10～200mm。

7.根据权利要求1所述的细孔筛板式水帘机，其特征在于：所述喷液器的喷头与塔板底部的距离为20～50mm。

8.根据权利要求1所述的细孔筛板式水帘机，其特征在于：在所述筛板塔上部、塔板的上方，设有辅助喷液器。

9.根据权利要求1所述的细孔筛板式水帘机，其特征在于：所述筛板塔设有水平调节器，可以调节塔板的水平度。

10.根据权利要求1所述的细孔筛板式水帘机，其特征在于：所述筛板塔的截面为矩形，所述塔板从筛板塔的侧向推拉式安装。