一种脉冲可调反冲洗的湿式离心除尘装置

1.本发明涉及湿式除尘降尘技术领域，具体是涉及一种脉冲可调反冲洗的湿式离心除尘装置。


背景技术：

2.井下开采煤炭和其他矿井作业环节中会产生大量的粉尘，矿井下空间有限而且巷道长而狭窄，加上通风条件受限，很可能会造成粉尘聚集，使得井下的作业条件恶化，粉尘聚集造成粉尘浓度变大，致使井下能见度下降影响生产效率；此外，粒径较小的煤粉等粉尘颗粒会对井下的运行的机械设备造成不同程度的磨损，缩短设备的使用寿命；而且悬浮在空气中的细微的颗粒物如果不处理会严重污染环境、危害人体健康，因此，为实现达标排气需要从源头治理对含尘气体进行处理。
3.目前，除尘装置的功能性都比较单一，而且湿式除尘会消耗较多洗涤液（一般为水），加湿用水不能够循环利用，造成水资源的浪费；公开号为cn213668468u的实用新型专利“一种湿式收尘和除尘装置”，是用于处理工业排放含烟尘废气的一种除尘装置，可用于高温烟雾粉尘废气排放治理，但是该装置仅采用多组喷淋管组除尘，并未使用滤网，功能性较单一；湿式除尘的主要弊端是耗用水资源较多，该装置缺少对节水方面的改进，依然会耗用大量水资源；此外，公开号为cn213643584u的实用新型专利“一种高效湿式除尘器”，该装置采用上下两层过滤板和旋转毛毡套来吸附尘粒，并且设有喷淋器，对尘粒的捕捉率较高；但是，这种除尘器的通风量较小、风阻大不适用于矿井含粉尘废气的处理，而且旋转毛毡套的维护更换不方便，且该装置无法实现对滤网的便捷清洗维护，滤网在长期使用过程中会造成网孔的堵塞，若不能及时方便地清洗滤网，会明显地降低除尘效率和通风量。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种脉冲可调反冲洗的湿式离心除尘装置，可提高对含尘气体中细微颗粒物的捕捉率，采用两次过滤使得除尘效率进一步提高，同时设有循环水箱能够实现对污水的循环利用，利用可调脉冲式液控转阀控制脉冲清洗喷嘴，产生可调的脉冲频率喷雾，实现对除尘过滤隔膜的清洗，延长除尘设备运行维护周期。
5.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种脉冲可调反冲洗的湿式离心除尘装置，包括防爆电机、喷雾泵、除尘风箱、循环水箱、底座架和喷雾冲洗转换阀；所述除尘风箱包括风箱壳体、脉冲清洗喷嘴、除尘过滤隔膜、离心除尘隔膜、除尘喷嘴、除尘喷嘴管路、可调脉冲式液控转阀、阀体出液管路和脉冲清洗管路；所述循环水箱包括箱体、排污阀、溢流过滤器和吸水过滤器；所述底座架是由标准件槽钢焊接而成，作为整个装置的底座；所述防爆电机输出轴和喷雾泵的输入轴通过联轴器连接，实现动力传递；喷雾泵和防爆电机均固定在底座架左侧；所述循环水箱水平安装在底座架右侧，两者通过焊接形成固定连接；所述除尘风箱通过螺栓组件固定连接在循环水箱上方，且连接的缝隙之间密封；所述除尘风箱的风箱壳体底部开有排污槽口用于引流，
通向循环水箱；除尘风箱内设置除尘过滤隔膜和离心除尘隔膜，所述除尘过滤隔膜和离心除尘隔膜依次平行间隔设置，垂直于气流方向固定在除尘风箱内；所述离心除尘隔膜在靠近进风口一端；所述除尘过滤隔膜安装在出风口一端，用于二次过滤除尘；所述除尘喷嘴管路对称分布在除尘风箱的进风口的左右两侧，竖直固定在除尘风箱内壁；所述除尘喷嘴安装在除尘喷嘴管路上，均匀分布，使得喷雾覆盖的范围为整个进风口；所述脉冲清洗管路分上下两排分布，固定于除尘过滤隔膜之后的除尘风箱内壁；所述脉冲清洗喷嘴均匀分布固定在脉冲清洗管路上，使得喷雾覆盖的范围为整个除尘过滤隔膜的面积；脉冲清洗管路通过可调脉冲式液控转阀与除尘风箱外的喷雾冲洗转换阀连接，喷雾冲洗转换阀和喷雾泵的输出管路端口连接，所述可调脉冲式液控转阀连接阀体出液管路，阀体出液管路出液口通向循环水箱；所述喷雾冲洗转换阀是两位四通换向阀，将喷雾泵的输出管路端口、除尘喷嘴管路和脉冲清洗管路相连接，实现脉冲清洗管路和除尘喷嘴管路的供液换向功能。
6.所述循环水箱内垂直设隔板，所述溢流过滤器竖直嵌在循环水箱内的隔板和箱顶之间，将循环水箱分隔成两部分；所述吸水过滤器靠近循环水箱左侧底部连接循环水箱外喷雾泵的吸水管路末端口；循环水箱的右侧设排污阀，所述排污阀连接循环水箱侧壁的排污口，排污口位于循环水箱后侧壁靠近箱底的位置，循环水箱内的沉淀物可通过排污阀排出。
7.所述离心除尘隔膜是由波纹状结构的若干波纹板平行间隔排列组成，波纹板由具有波纹形状的增强聚丙烯材料制成，其波纹沿气流方向排列且垂直于水平面。
8.所述可调脉冲式液控转阀包括端盖、进液口、出液口、阀芯座、可变节流阀、阀芯、联轴器、阀座前端盖、阀座、阀座后端盖、齿轮i、轴承座、齿轮ii、定位销、供液口和排液口；所述齿轮i和齿轮ii安装在轴承座内，通过定位销定位，将轴承座安装到阀座内，阀座前端盖和阀座后端盖通过螺栓分别固定到阀座两端，通过定位销定位，阀座侧壁设供液口和排液口，供液口和排液口对称，在供液口上安装可变节流阀，可变节流阀与脉冲清洗管路相连，可调节高压供液流量；阀座前端盖、阀座、阀座后端盖、齿轮i、轴承座、齿轮ii、定位销和供液口构成阀芯驱动装置，用于驱动阀芯转动；阀芯座固定在阀座前端盖上，阀芯座侧壁设进液口和出液口，进液口和出液口对称，阀芯置于阀芯座内，用端盖密封阀芯座，阀芯内设阀芯轴，阀芯轴和齿轮i的轴通过联轴器连接，实现传动，阀芯沿阀芯轴方向的侧壁两两相互对称，两侧呈凸起与阀芯座相契合，另外两侧凹陷方便进液。
9.可调脉冲式液控转阀工作原理：可调脉冲式液控转阀是一种液控的、具有一定通断频率功能的阀；脉冲清洗管路通高压液时，一路通过可变节流阀流经阀体，驱动齿轮转动；另一路流入阀的进液口，通过喷嘴产生喷雾。阀芯由齿轮轴带动旋转，当阀芯孔对准进液口时，开始对脉冲清洗喷嘴供液，产生喷雾；当阀芯继续旋转，阀芯孔与进液口错位，停止对清洗喷嘴供液，高压液只流入阀体流出到循环水箱，驱动齿轮转动。由此可实现自动控制脉冲清洗喷嘴运行。可调脉冲式液控转阀的脉冲频率由可变节流阀来调节，可产生不同脉冲频率的喷雾。
10.与现有技术相比，本发明取得的有益效果：（1）离心除尘隔膜采用增强聚丙烯材料制成的波纹状结构的隔膜，当气体中的较大颗粒灰尘与水雾凝聚形成的粗大聚合物以一定的速度穿过离心除尘隔膜时，粗大聚合物受到离心力的作用，撞击到隔膜上并沿着隔膜壁流下，实现一次除尘除雾；未被捕捉的较小
粉尘颗粒穿过离心除尘隔膜到达除尘过滤隔膜后，进行二次除尘，实现精过滤，能更好地解决因水雾对粉尘颗粒的捕捉率低下而影响除尘效率的问题，同时也有降温的作用；（2）采用脉冲式清洗喷嘴，喷嘴产生的喷雾的范围为整个除尘过滤隔膜，可调脉冲式液控转阀能够控制脉冲清洗喷嘴产生一定脉冲频率的喷雾，利用脉冲喷雾的冲击力可有效地清洗除尘过滤隔膜，减少除尘过滤隔膜更换次数，降低运行维护成本，可使得滤网长期使用并保持良好过滤的效果；（3）采用循环水箱中的溢流过滤器能够达到过滤污水的效果，经溢流过滤器过滤的污水返回到喷雾泵入口，再经过喷雾泵吸水管路端口的过滤器过滤后，被喷雾泵循环使用，减少水资源的浪费；（4）采用可调脉冲式液控转阀，整个过程通过液压控制，减少安全隐患。
附图说明
11.图1为本发明装置内部结构示意图；图2为本发明装置结构主视图；图3为本发明装置结构左视图；图4为本发明装置所用离心除尘隔膜结构示意图；图5为本发明装置的除尘喷雾嘴雾化范围图；图6为本发明装置可调脉冲式液控转阀结构示意图；图7为本发明装置中可调脉冲式液控转阀剖视图；图8为本发明装置的阀芯结构示意图；图中：1-防爆电机；2-喷雾泵；3-除尘风箱；4-脉冲清洗喷嘴；5-除尘过滤隔膜；6-离心除尘隔膜；7-除尘喷嘴；8-除尘喷嘴管路；9-循环水箱；10-排污阀；11-底座架；12-溢流过滤器；13-可调脉冲式液控转阀；1301-端盖；1302-进液口；1303-供液口；1304-阀芯座；1305-可变节流阀；1306-阀座前端盖；1307-阀座；1308-阀座后端盖；1309-排液口；1310-出液口；1311-阀芯；1312-联轴器；1313-齿轮；1314-轴承座；1315-齿轮齿轮；1316-定位销；14-吸水过滤器；15-阀体出液管路；16-喷雾冲洗转换阀；17-脉冲清洗管路。
具体实施方式
12.下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
13.如图1至图5所示，一种脉冲可调反冲洗的湿式离心除尘装置，包括防爆电机1、喷雾泵2、除尘风箱3、循环水箱9、底座架11和喷雾冲洗转换阀16；除尘风箱3包括风箱壳体、脉冲清洗喷嘴4、除尘过滤隔膜5、离心除尘隔膜6、除尘喷嘴7、除尘喷嘴管路8、可调脉冲式液控转阀13、阀体出液管路15和脉冲清洗管路17；底座架11由标准件槽钢焊接而成，作为整个装置的底座；防爆电机1输出轴和喷雾泵2的输入轴通过联轴器连接，实现动力传递；喷雾泵2和防爆电机1均固定在底座架11左侧；循环水箱9水平安装在底座架11右侧，两者通过焊接形成固定连接；除尘风箱3通过螺栓组件固定连接在循环水箱9上方，且连接的缝隙之间进行密封处理，防止工作时污水泄露；除尘风箱3的风箱壳体底部开有排污槽口用于引流，通向循环水箱9；除尘风箱3内设置除尘过滤隔膜5和离心除尘隔膜6，除尘过滤隔膜5和离心除尘隔膜6依次平行间隔设置，垂直于气流方向固定在除尘风箱3内；离心除尘隔膜6在靠近进
风口一端，离心除尘隔膜是由波纹状结构的若干波纹板平行间隔排列组成，波纹板由具有波纹形状的增强聚丙烯材料制成，其波纹沿气流方向排列且垂直于水平面，除尘过滤隔膜5在出风口一端，用于二次过滤除尘，除尘喷嘴管路8对称分布在除尘风箱3的进风口的左右两侧，竖直固定在除尘风箱3内壁；除尘喷嘴7设有六个，均匀对称分布在除尘喷嘴管路8上；脉冲清洗管路17分上下两排分布，固定于除尘过滤隔膜5之后的除尘风箱3内壁；脉冲清洗喷嘴4设有六个，均匀对称分布在脉冲清洗管路17上，脉冲清洗管路17通过可调脉冲式液控转阀13与除尘风箱3外的喷雾冲洗转换阀16连接，喷雾冲洗转换阀16和喷雾泵2的输出管路端口连接，可调脉冲式液控转阀13连接阀体出液管路15，阀体出液管路15出液口通向循环水箱9；喷雾冲洗转换阀16是两位四通换向阀，将喷雾泵2的输出管路端口、除尘喷嘴管路8和脉冲清洗管路17连通，实现脉冲清洗管路17和除尘喷嘴管路8的供液换向功能；通过离心除尘隔膜使粗大聚合物穿过时受到离心力的作用，撞击到隔膜上并沿着隔膜壁流下，实现一次除尘除雾；未被捕捉的较小粉尘颗粒到达除尘过滤隔膜，进行二次除尘，实现精过滤，有效提高除尘效率，同时也有降温的作用；通过除尘喷嘴均匀分布在除尘喷嘴管路上，使得喷雾覆盖的范围为整个进风口，增大除尘范围；采用可调脉冲式液控转阀利用脉冲喷雾的冲击力可有效地清洗除尘过滤隔膜，减少除尘过滤隔膜更换次数，降低运行维护成本，可使得滤网长期使用并保持良好过滤的效果。
14.循环水箱9包括箱体、排污阀10、溢流过滤器12和吸水过滤器14；循环水箱9内垂直设隔板，溢流过滤器12竖直嵌在循环水箱9内的隔板和箱顶之间，将循环水箱9分隔成两部分；吸水过滤器14靠近循环水箱9左侧底部连接循环水箱9外喷雾泵2的吸水管路末端口；循环水箱9的右侧设排污阀10，排污阀10连接循环水箱9侧壁的排污口，排污口位于循环水箱9后侧壁靠近箱底的位置，循环水箱9内的沉淀物可通过排污阀10排出；通过溢流过滤器过滤的污水返回到喷雾泵入口，再经过喷雾泵吸水管路端口的吸水过滤器过滤后被喷雾泵循环使用，减少水资源的浪费。
15.如图6-8所示，可调脉冲式液控转阀包括端盖1301、进液口1302、供液口1303、阀芯座1304、可变节流阀1305、阀座前端盖1306、阀座1307、阀座后端盖1308、排液口1309、出液口1310、阀芯1311、联轴器1312、齿轮 1313、轴承座1314、齿轮1313、轴承座1314、齿轮 1315和定位销1316；齿轮i 1313和齿轮ii 1315安装在轴承座1314内，通过定位销1316定位，轴承座1314置于阀座1307内，阀座前端盖1306和阀座后端盖1308通过螺栓分别固定到阀座1307两端，通过定位销1316定位，阀座1307侧壁设供液口1303和排液口1309，供液口1303和排液口1309对称，在供液口1303上安装可变节流阀1305，可变节流阀1305与脉冲清洗管路17相连，可调节高压供液流量；供液口1303、阀座前端盖1306、阀座1307、阀座后端盖1308、排液口1309、齿轮i 1313、轴承座1314、齿轮ii 1315和定位销1316构成阀芯驱动装置，用于驱动阀芯1311转动；阀芯座1304固定在阀座前端盖1306上，阀芯座1304侧壁设进液口1302和出液口1310，进液口1302和出液口1310对称，阀芯1311置于阀芯座1304内，用端盖1301密封阀芯座1304，阀芯1311内设阀芯轴，阀芯轴和齿轮i 1313的轴通过联轴器1312连接，实现传动，阀芯1311沿阀芯轴方向的侧壁两两相互对称，两侧呈凸起与阀芯座1304相契合，另外两侧凹陷方便进液；通过可变节流阀调节高压供液流量来驱动齿轮泵产生不同转速，实现脉冲频率可调的喷雾。
16.可调脉冲式液控转阀工作原理：可调脉冲式液控转阀是一种液控的、具有一定通
断频率功能的阀；脉冲清洗管路17通高压液时，一路通向可变节流阀1305流经阀体，驱动两个齿轮转动；另一路流入可调脉冲式液控转阀13的进液口1302，阀芯1311由齿轮i 1313的轴带动旋转，当阀芯1311孔对准进液口1302时，开始对脉冲清洗喷嘴供液，产生喷雾；当阀芯1311继续旋转，阀芯1311孔与进液口1302错位，停止对脉冲清洗喷嘴供液，高压液只流入阀体流出到循环水箱，可调脉冲式液控转阀的脉冲频率由出液口的可变节流阀来调节，可产生不同脉冲频率的喷雾。
17.发明装置的工作原理：除尘过程：启动防爆电机1，带动喷雾泵2开始工作，喷雾冲洗转换阀16处于为除尘喷嘴管路8供液位置；含尘气体从进风口流入除尘风箱3仓内，穿过除尘喷雾嘴7形成的水雾网时，粉尘颗粒被水雾捕捉，与水雾凝聚形成的粗大聚合物以一定的速度穿过离心除尘隔膜6，粗大聚合物流经波纹板组之间受到离心力的作用，撞击到离心除尘隔膜板6上并沿壁流到除尘风箱底部，实现对较大粉尘颗粒物和大量水雾的过滤；未被捕捉的较小颗粒灰尘穿过离心除尘隔膜6到达除尘过滤隔膜5，进行二次除尘，实现精过滤；除尘过滤隔膜5的清洗维护是靠脉冲清洗喷嘴4和可调脉冲式液控转阀13来实现的，能够长期保证滤网的过滤效果。两次过滤产生的污水经排污槽口引流到循环水箱9中，循环水箱9中的污水通过静置沉淀将烟尘颗粒物沉淀下来，沉淀物可以通过排污阀10排出。当循环水箱9中储存的液位达到溢流过滤器12安装高度时，溢流过滤器12开始对污水进行溢流过滤，过滤后的水经吸水过滤器14过滤后被喷雾泵2再次利用，最终实现高效除尘、循环利用水资源的目的。
18.反向可调脉冲清洗：当除尘过滤隔膜5的滤网网孔被堵塞时，启动防爆电机1，带动喷雾泵2工作，喷雾冲洗转换阀16处于为脉冲清洗管路17供液位置，脉冲清洗管路17内的高压液在可调脉冲式液控转阀13的控制下，使脉冲清洗喷嘴4产生一定脉冲频率的喷雾喷射到除尘过滤隔膜5上，达到清洗除尘隔膜的目的；若需要调节脉冲频率可以通过调节可变节流阀1305改变供液流量，改变阀芯1311转速，从而改变喷雾的脉冲频率。清洗滤网产生的污水同样可以经排污槽口引流到循环水箱9，再经溢流过滤器12、吸水过滤器14过滤后被循环利用，污水中的粉尘颗粒物在循环水箱9中静置形成沉淀物，可通过排污阀10排出。
19.所描述的实施例仅仅是本发明装置的一种实施例，而不是全部的实施例，只是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。