一种秸秆焚烧控霾装置

1.本发明涉及一种应用于环保、废气处理等领域中的装置。


背景技术：

2.秸秆，古称藁，又称禾秆草，是指水稻、小麦、玉米等禾本科农作物成熟脱粒后剩余的茎叶部分，人们俗称秸秆。农民对秸秆的使用有着悠久的历史，但是从前农业水平低，农业发展不发达，秸秆产量少。随着现代农业生产的发展，粮食产量有着大幅度的提高，秸秆数量也随之增多，加上节能减排政策的推广，液化气的普及，使农村中存有大量秸秆，但秸秆处理成本太高。目前受多种因素的影响农民收集秸秆的积极性略低，基本采用焚烧的方式进行处理，从而产生了大量废气，进而形成雾霾，极其影响城市、农村、机场、高速公路等地的能见度。虽然目前市场上也出现了多种秸秆焚烧装置，但是这些现有设备普遍存在废气处理不彻底和燃烧不充分产生大量烟尘的问题。


技术实现要素：

3.为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供了一种秸秆焚烧控霾装置, 该装置具有废气处理彻底和燃烧充分的特点，应用该装置可以减少秸秆燃烧所产生的废气，达到国家废气排放标准，并且工艺简单，使用灵活方便，设备体积小、安装方便。
4.本发明的技术方案是：该种秸秆焚烧控霾装置，包括烟囱扣盖5、鼓风室6以及鼓风叶轮7，其独特之处在于：所述装置还包括滤芯8、废气细滤腔9、空气流速传感器10、双切向进气腔11、离心式废气分离腔12、螺旋进气式壳体13、重量传感器14以及集尘腔15。
5.所述螺旋进气式壳体13内部有螺旋进气道，由螺旋进气式壳体进气入口1进气。
6.鼓风室6和鼓风叶轮7安装于烟囱扣盖5内部，烟囱扣盖5的后部安装滤芯8；废气细滤腔9与所述滤芯连接，空气流速传感器10安装于废气细滤腔9内；双切向进气腔11与废气细滤腔9和离心式废气分离腔12连接后，整体套入螺旋进气式壳体13内；在螺旋进气式壳体13的后部连接重量传感器14；鼓风室6与废气细滤腔9通过螺纹进行紧固连接，滤芯8与废气细滤腔9采用过渡配合的方式进行装配，滤芯8装配在废气细滤腔9内；双切向进气腔11与废气细滤腔9螺栓连接，双切向进气腔11的下方与离心式废气分离腔12相连接共同构成分离段；烟囱扣盖5通过螺旋进气式壳体13顶端的定心螺纹实现定位连接；离心式废气分离腔12与螺旋进气式壳体13和集尘腔15通过螺纹进行紧固连接。
7.本发明具有如下有益效果：本设备不同于传统的大型空气过滤设备，其结构小巧，加工工艺简单，无需占据大面积的场地进行放置，适用于农民家居安置，并且其结构设计上装配工艺性好，无需复杂的安装流程，便于广泛推广。装置的底部呈锥形，保证其重心偏低，有利于抵抗大风大雨等恶劣天气，同时便于大颗粒烟尘聚集于设备的底部，有利于后期设备的维护、清理工作，符合人机工程学。除此之外，该装置使用范围非常广泛，适用于常见的各种农村常见燃烧物，包括：农作物的秸秆、稻壳、锯末、枯枝乃至是牛粪，都可以有效地处
理，获得良好的净化效果。在此基础上，本设备的分离原理简单可靠，利用离心原理，对烟气进行净化，不引入化学药剂，更加环保。为保证对烟气分离的动态调节，该装置采用了空气流速传感器，可以实时监测设备内部烟气的流速，实现动态调控，达到最佳的调节效果。另外，为保证有效的使用寿命，在设备底部添加了重量传感器，对烟尘的质量进行监测，当烟尘的质量超过设置的标准线时，将会进行自动清理，将集尘腔的控制阀门打开，自动排出积尘。
8.下面进行详细说明：首先，设备的加工工艺简单，使用灵活方便，设备体积小、安装方便，分离效率高；其次，装置底部为锥形，便于大颗粒烟尘聚集于装置底部，以便排除；再次适用燃烧物质范围广：多种植物秸秆、牛粪、稻壳、锯末、枯树枝等原料的焚烧废气皆可用该装置进行处理；然后，废气处理方法简单，能够实现固
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气混合物的高效分离；之后，配有空气流速传感器，实时监测气体流速，控制鼓风室内的鼓风叶轮，在空气流速低时，为其增加流速；再者，底部装有重量传感器，当集尘腔中的积尘达到一定重量后，重量传感器控制打开集尘腔中的阀门，以排除积尘；最后，既可应用于环保领域，又可用于废气处理、防尘控霾等其他领域。
9.综上所述，本设备采用旋转离心原理，结合空气流速传感器、质量传感器，配合锥形集尘口，实现对烟气的过滤。本设备创造性地将旋转离心分离原理运用到烟尘的过滤上，并且可以实现动态监测、调控。利用底部的重量传感器，可以做到自动清理集尘，减少维护成本。在安装上结构简单可靠，质量轻、尺寸小，适用于农户的加装改进，设计上符合人机工程学，便于清洁、维修。
10.附图说明：图1是本种秸秆焚烧控霾装置外观图。
11.图2是本种秸秆焚烧控霾装置整体剖视图。
12.图3是本种秸秆焚烧控霾装置整体结构图。
13.图4是本种秸秆焚烧控霾装置结构爆炸图。
14.图5本种秸秆焚烧控霾装置鼓风室与废气细滤腔、滤芯连接示意图。
15.图6 是本种秸秆焚烧控霾装置进气部分装配视图。
16.图7 是本种秸秆焚烧控霾装置双切向进气腔与离心式废气分离腔装配视图。
17.图8 是本种秸秆焚烧控霾装置烟囱扣盖与螺旋进气式壳体、分离段和集尘腔连接示意图。
18.图中，1
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螺旋进气式壳体进气入口，2
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废气细滤腔出口，3
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集尘腔入口，4
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排尘口，5
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烟囱扣盖，6
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鼓风室，7
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鼓风叶轮，8
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滤芯，9
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废气细滤腔，10
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空气流速传感器，11
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双切向进气腔，12
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离心式废气分离腔，13
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螺旋进气式壳体，14
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重量传感器，15
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集尘腔。
19.具体实施方式：下面结合附图对本发明作进一步说明：首先，结合附图，对本发明所述的秸秆焚烧控霾装置作整体描述：待处理废气混合物由螺旋进气式壳体进气入口1进入装置内部，废气经分离后由
废气细滤腔出口2排出装置，大颗粒烟尘分离后进入集尘腔入口3，经长时间烟尘积累达到一定的重量后由排尘口4排出装置。
20.图4为一种新型秸秆焚烧控霾装置结构爆炸图，图中从上到下分别由烟囱扣盖5、鼓风室6、鼓风叶轮7、滤芯8、废气细滤腔9、空气流速传感器10、双切向进气腔11、离心式废气分离腔12、螺旋进气式壳体13、重量传感器14、集尘腔15等部件组成。图5所示为鼓风室6与滤芯8、废气细滤腔9具体连接方式。鼓风室6与废气细滤腔9通过螺纹进行紧固连接，同时滤芯8与废气细滤腔9采用过渡配合的方式进行装配，装配在废气细滤腔9内，装配后形式如图6所示。图7为双切向进气腔11与离心式废气分离腔12整体装配情况，图中双切向进气腔11与废气细滤腔9螺栓连接，同时下方与离心式废气分离腔12相连接共同构成分离段。烟囱扣盖5与螺旋进气式壳体13、分离段和集尘腔15具体连接形式如图8所示，其中烟囱扣盖5通过螺旋进气式壳体13顶端的定心螺纹实现定位连接，分离段中的离心式废气分离腔12与螺旋进气式壳体13、集尘腔15通过螺纹进行紧固连接，并处于装置整体的轴心位置。
21.本装置整体是由烟囱扣盖、废气细滤腔、双切向进气腔、集尘腔等部分构成。待处理废气混合物由螺旋进气式壳体进气入口进入装置内部，废气经分离后由废气细滤腔出口排出装置，大颗粒烟尘分离后进入集尘腔入口，经长时间烟尘积累达到一定的重量后由排尘口排出装置。
22.本装置由烟囱扣盖、鼓风室、鼓风叶轮、滤芯、废气细滤腔、空气流速传感器、双切向进气腔、离心式废气分离腔、螺旋进气式壳体、重量传感器、集尘腔等部件组成。鼓风室与废气细滤腔通过螺纹进行紧固连接，同时滤芯与废气细滤腔采用过渡配合的方式进行装配，装配在废气细滤腔内。双切向进气腔与废气细滤腔螺栓连接，同时下方与离心式废气分离腔相连接共同构成分离段。烟囱扣盖通过螺旋进气式壳体顶端的定心螺纹实现定位连接，分离段中的离心式废气分离腔与螺旋进气式壳体、集尘腔通过螺纹进行紧固连接，并处于装置整体的轴心位置。
23.下面对各单元的构成及工作原理进行说明。
24.介绍烟囱扣盖，由烟囱扣盖5、鼓风室6、鼓风叶轮7组成，通过叶轮增加旋转离心力，增加进气量，并利用离心力进行初步分离。
25.其次，介绍废气细滤腔，滤芯8、废气细滤腔9、空气流速传感器10组成，通过对空气流速的监测对叶轮转速进行反馈调节，并且利用滤芯进行二次过滤，提高废气的清洁度。
26.再之，介绍双切向进气腔，由双切向进气腔11、离心式废气分离腔12、螺旋进气式壳体13组成，完成进气、废气处理、分离的操作。
27.最后，介绍集尘腔，由重量传感器14、集尘腔15组成，对大颗粒烟尘进行收集，并监测烟尘的质量，达到一定质量后进行清理。
28.该新型秸秆焚烧控霾装置是安装在烟囱的顶部，废气流经装置，达到处理废气的目的。废气由两个螺旋进气式进气口进入装置，在螺旋进气管道中旋转加速状态，密度（质量）较大的大颗粒烟尘在旋转、离心的作用下向离心式废气分离腔外壁运移，密度（质量）较小的废气在离心式废气分离腔中心旋转。随着废气在旋转、离心的作用下，密度小的废气向上运动，密度大的废气向下运动，达到分离的效果。若废气流速没有达到离心所需要的速度，此时空气流速传感器10就会检测到速度不足，起动鼓风叶轮7对废气进行加速处理。向上运动的废气流向废气细滤腔12，经过其中装配的滤芯，将更加细小的烟尘过滤出来。在此
过程中，废气中的大颗粒以及局部细小烟尘能够顺利分离出来，此时的废气基本达到国家废气排放标准。废气中的大颗粒烟尘，在重力的作用下，从离心式废气分离腔12内壁向下坠落，然后聚集在集尘腔中，当集尘腔15中的积尘重量达到一定重量后，重量传感器14检测到信号，打开集尘腔15中的阀门，排除积尘。
29.下面，介绍秸秆焚烧控霾装置运动部件的运动过程：参考本装置的工作原理，其运动可以分为两个阶段。
30.第一阶段：当废气流速符合离心所需要的速度时，空气流速传感器10感应到废气流速足够，鼓风叶轮7不转动，废气自行流动。
31.第二阶段：当废气流速不符合离心所需要的速度时，空气流速传感器10感应到废气流速不足，鼓风叶轮7转动，对废气进行加速处理。
32.本发明所提出的秸秆焚烧控霾装置，可以严格控制废气排放物的标准，达到环保要求。基于旋转、离心原理对预分离的废气进行分离，同时通过在分离腔内配置的空气流速传感器，及时对废气流速进行检测，同时通过控制器将流速信号转化成驱动鼓风机转动的电信号，以保证废气分离时的速度的要求。装置内设有滤芯，滤芯以圆周纵向的分布方式，装配在细滤腔中，再一次对废气中的细小颗粒进行过滤，达到分离更加彻底，甚至可以延长滤芯的使用时间。解决了积尘收集后的处理问题，本装置集尘腔内配有一个重量传感器，能够检测到集尘腔内积尘重量，从而控制集尘腔底部阀门打开，使积尘能够排除，以方便用户的使用。该秸秆焚烧控霾装置加工工艺简单，使用灵活方便，设备体积小、安装方便，分离效率高等优点。有很高的实际应用价值。