一种无源加热压空反吹布袋除尘器及其除尘控制方法与流程

本发明涉及专门用于把弥散粒子从气体或蒸气中分离出来的经过改进的过滤器和过滤方法的技术领域，特别涉及一种无需增加热源、提高除尘效率的无源加热压空反吹布袋除尘器及其除尘控制方法。

背景技术：

随着工业的不断发展，冶金、水泥、化工、机械以及矿山等领域产生的粉尘越来越多，对环境造成很大的污染，已经影响到人类的身体健康，为保证人类的身体健康，有效治理粉尘污染是十分迫切的。

除尘器是把粉尘从气流中分离出来的设备，其性能通常用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来衡量；同时，除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。脉冲清灰原理是喷吹气流的充气作用使滤袋膨胀，加上喷吹气流对布袋逆向吹风作用，将滤袋外表面的粉尘层吹落，达到清灰的目的。

现有技术中，布袋除尘器采用空气清灰的模式，一般情况下通入除尘器进行清灰的为冷空气，而整个设备内部在通入高温烟气后往往还维持在高温，冷空气进入除尘布袋后与高温烟气接触，非常容易造成除尘布袋内部出现积露、布袋变潮等问题，进而造成布袋积灰、无法清理，除尘布袋进而需要经常更换，使用寿命短，整体来说运行成本较高、工作效率低。

技术实现要素：

本发明解决了现有技术中，一般情况下通入除尘器进行清灰的为冷空气，而导致的冷空气进入除尘布袋后与高温烟气接触，非常容易造成除尘布袋内部出现积露、布袋变潮等问题，进而造成布袋积灰、无法清理，除尘布袋进而需要经常更换，使用寿命短，整体来说运行成本较高、工作效率低的问题，提供了一种优化的无源加热压空反吹布袋除尘器及其除尘控制方法。

本发明所采用的技术方案是，一种无源加热压空反吹布袋除尘器，包括支撑柱和设于支撑柱上方的箱体，所述箱体下方设有灰斗，所述灰斗一侧设有进烟口，所述箱体内设有除尘室，所述除尘室一侧的箱体的顶部设有出烟口，所述除尘室内设有若干除尘布袋，所述进烟口、除尘室和出烟口空间连通，所述若干除尘布袋的袋口固定设于除尘室的上部；所述除尘室顶部配合设有与若干除尘布袋对应的若干提升机构，所述提升机构配合设有无源加热压空反吹离线清灰装置；所述除尘器还配合设有传感机构；所述提升机构、无源加热压空反吹离线清灰装置和传感机构连接至控制器。

优选地，所述无源加热压空反吹离线清灰装置包括给气管，所述给气管一端连接至压缩空气系统，另一端连接至加热缓冲罐的一端，所述加热缓冲罐的另一端通过输气管与提升机构和除尘室分别配合设置。

优选地，所述给气管上设有第一阀门，所述加热缓冲罐设于出烟口，所述第一阀门连接至控制器。

优选地，任一所述加热缓冲罐和提升机构间的输气管上设有第二阀门，所述第二阀门连接至控制器；任一所述加热缓冲罐和除尘室间的输气管上设有第三阀门，所述第三阀门连接至控制器。

优选地，所述输气管与除尘室的配合端贯穿除尘室的顶板设置，所述输气管与除尘室配合的末端设有喷吹嘴，所述喷吹嘴朝向除尘布袋的袋口设置；所述第三阀门设于除尘室外侧。

优选地，所述提升机构包括若干设于除尘室顶部的提升阀，任一所述提升阀底部贯穿除尘室的顶板设有伸缩杆，所述伸缩杆的底部设有出烟阀板，任一所述出烟阀板与除尘室配合设置。

优选地，所述除尘室的顶部设有若干出烟通道，任一所述出烟阀板与对应的出烟通道配合设置。

优选地，所述传感机构包括设于除尘室外侧的第一温度传感器、设于除尘室内侧的第二温度传感器和配合无源加热压空反吹离线清灰装置设置的第三温度传感器。

优选地，所述灰斗底部设有卸灰口。

一种采用所述的无源加热压空反吹布袋除尘器的除尘控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：布袋除尘器正常工作；此时第一阀门开启、第二阀门开启、第三阀门关闭；

步骤2：除尘布袋积灰，准备进入清灰模式；

步骤3：控制器通过第一温度传感器和第二温度传感器分别获得室外空气温度和除尘室温度，计算温度差△t；

步骤4：若|△t|≤a，进行步骤5，否则，进行步骤6；a∈(0,10]；

步骤5：控制器控制第一阀门开启、第二阀门关闭、第三阀门开启，此时压缩空气系统中的压缩空气直接通过输气管、喷吹嘴朝向除尘布袋吹灰，完成后，进行步骤1或停机进行步骤9；

步骤6：控制器控制第一阀门关闭、第二阀门开启、第三阀门关闭，加热缓冲罐强制增温，通过第二温度传感器和第三温度传感器分别获得除尘室温度和加热缓冲罐的温度，计算温度差△t'；

步骤7：若|△t|≤a，进行步骤8，否则，返回步骤6；

步骤8：控制器控制第一阀门打开、第二阀门关闭、第三阀门开启，此时压缩空气系统中的压缩空气经过加热缓冲罐加热后，通过输气管、喷吹嘴朝向除尘布袋吹灰，完成后，进行步骤1或停机进行步骤9；

步骤9：开卸灰口卸灰，完成除尘。

本发明提供了一种优化的无源加热压空反吹布袋除尘器及其除尘控制方法，通过支撑柱将箱体架空，有足够的空间设置箱体下方的灰斗，灰斗一侧设置用于进烟的进烟口，烟气通过箱体中的除尘室自箱体顶部的出烟口排出，过程中，除尘室内的若干除尘布袋对烟气中的颗粒物进行吸附；当除尘布袋积蓄到足够多的颗粒物时，控制器基于传感机构的反馈信号，控制提升机构、无源加热压空反吹离线清灰装置协同工作，在适当的时间对吹入除尘室的除尘用气体进行加热，即采用加热压空的方式，利用高温烟气对压缩空气进行加热，之后再进入布袋除尘器进行清灰，免除布袋积灰，延长布袋的寿命，从而降低了运行成本。

本发明可以有效提高布袋清灰效率，采用无源加热的压缩空气进行加热，不需要增加热源，节约能源，解决冷空气进入除尘布袋而出现的除尘布袋变潮、积灰等问题，明显提升清灰效果，延长除尘布袋寿命，减少运行成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，其中，布袋除尘器的箱体部分为纵剖结构示意图，图中左边的提升机构处于除尘状态下，出烟阀板打开，图中右边的提升机构处于清灰状态下，出烟阀板闭合；图中保留无源加热压空反吹离线清灰装置；

图2为本发明的侧视图结构示意图；

图3为本发明的俯视图结构示意图；

图4为本发明中除尘室的俯视图结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明涉及一种无源加热压空反吹布袋除尘器，包括支撑柱1和设于支撑柱1上方的箱体，所述箱体下方设有灰斗2，所述灰斗2一侧设有进烟口3，所述箱体内设有除尘室4，所述除尘室4一侧的箱体的顶部设有出烟口5，所述除尘室4内设有若干除尘布袋6，所述进烟口3、除尘室4和出烟口5空间连通，所述若干除尘布袋6的袋口固定设于除尘室4的上部；所述除尘室4顶部配合设有与若干除尘布袋6对应的若干提升机构，所述提升机构配合设有无源加热压空反吹离线清灰装置；所述除尘器还配合设有传感机构；所述提升机构、无源加热压空反吹离线清灰装置和传感机构连接至控制器。

本发明中，布袋除尘器整体结构包括支撑柱1及其上的箱体，其中，支撑柱1将箱体架空，即箱体下方有足够的空间设置用于盛放吹落的颗粒物的灰斗2，且便于卸灰。

本发明中，灰斗2一侧设置用于进烟的进烟口3，正常情况下，烟气通过箱体中的除尘室4自箱体顶部的出烟口5排出，过程中，除尘室4内的若干除尘布袋6对烟气中的颗粒物进行吸附，除尘布袋6的袋口固定设置在除尘室4的上部，不影响正常的排烟、清灰。

本发明中，当除尘布袋6积蓄到足够多的颗粒物时，控制器基于传感机构的反馈信号，控制提升机构、无源加热压空反吹离线清灰装置协同工作，在适当的时间对吹入除尘室4的除尘用气体进行加热，对用于除尘的反吹空气进行加热，以热气进入布袋除尘器，即除尘布袋6进行清灰，清除除尘布袋6积灰，保护除尘布袋6不被腐蚀，延长除尘布袋6的寿命，从而降低运行成本。

本发明可以有效提高除尘布袋6清灰效率，采用无源加热的压缩空气进行加热，不需要增加热源，节约能源，解决冷空气进入除尘布袋6而出现的除尘布袋6变潮、积灰等问题，明显提升清灰效果，延长除尘布袋6寿命，减少运行成本。

所述无源加热压空反吹离线清灰装置包括给气管7，所述给气管7一端连接至压缩空气系统8，另一端连接至加热缓冲罐9的一端，所述加热缓冲罐9的另一端通过输气管10与提升机构和除尘室4分别配合设置。

所述给气管7上设有第一阀门11，所述加热缓冲罐9设于出烟口5，所述第一阀门11连接至控制器。

任一所述加热缓冲罐9和提升机构间的输气管10上设有第二阀门12，所述第二阀门12连接至控制器；任一所述加热缓冲罐9和除尘室4间的输气管10上设有第三阀门13，所述第三阀门13连接至控制器。

所述输气管10与除尘室4的配合端贯穿除尘室4的顶板设置，所述输气管10与除尘室4配合的末端设有喷吹嘴14，所述喷吹嘴14朝向除尘布袋6的袋口设置；所述第三阀门13设于除尘室4外侧。

本发明中，无源加热压空反吹离线清灰装置包括与压缩空气系统8连接的给气管7，给气管7延长了布袋除尘器与压缩空气系统8的距离，留出了足够的操作空间，以控制器控制第一阀门11完成压缩空气的输出和停止的控制。

本发明中，加热缓冲罐9的一端与给气管7连接，另一端通过输气管10与若干提升机构和除尘室4分别配合设置，同时，将加热缓冲罐9设置在出烟口5处，利用高温烟气对压缩空气进行加热，即完成了无源加热，节省能源且对能源进行循环利用。

本发明中，在加热缓冲罐9和提升机构间的输气管10上设置第二阀门12，用于控制提升机构完成工作状态或清灰状态。

本发明中，在加热缓冲罐9和除尘室4间的输气管10上设置第三阀门13，用于控制何时将加热后的空气通入除尘室4中，完成清灰的工作。

本发明中，事实上，输气管10一般为树状管，其中，以主管15处的开口端与加热缓冲罐9连接，主管15连接有若干支管16，每个支管16可以设置两个开口，分别与对应的提升机构和除尘室4配合，保证气路的畅通，同时便于整体管理。

本发明中，输气管10与除尘室4的配合端需要往除尘室4内吹灰，故贯穿除尘室4的顶板设置，为了保证调节的便利性，即满足电控调节和人工调节，将第三阀门13设置在除尘室4外侧。

本发明中，输气管10末端的喷吹嘴14可以设置一定弧度，保证热气不会直接朝向除尘布袋6吹出而导致除尘布袋6的损坏。

所述提升机构包括若干设于除尘室4顶部的提升阀17，任一所述提升阀17底部贯穿除尘室4的顶板设有伸缩杆18，所述伸缩杆18的底部设有出烟阀板19，任一所述出烟阀板19与除尘室4配合设置。

所述除尘室4的顶部设有若干出烟通道20，任一所述出烟阀板19与对应的出烟通道20配合设置。

本发明中，在除尘室4的顶部设置提升阀17，以提升阀17提供伸缩杆18的机械力，当工作状态时，伸缩杆18伸出，烟气通过伸缩杆18底部的出烟阀板19和除尘室4间的间隙通过，进而通过出烟口5排出，在清灰状态下，伸缩杆18收起，出烟阀板19将除尘室4拦断，清灰用的空气自上而下吹下，对除尘布袋6进行除尘。

本发明中，为了便于整个布袋除尘器的设置和提升机构的管理，故布袋除尘器设置多个提升机构，每个提升机构的伸缩杆18底部设置出烟阀板19，在除尘室4设置多个出烟通道20，与出烟阀板19进行配合；此结构亦保证了颗粒物可以均匀附着在多个除尘布袋6外侧，有利于除尘作业的进行。

所述传感机构包括设于除尘室4外侧的第一温度传感器21、设于除尘室4内侧的第二温度传感器22和配合无源加热压空反吹离线清灰装置设置的第三温度传感器23。

本发明中，控制器通过设于除尘室4外侧的第一温度传感器21和设于除尘室4内侧的第二温度传感器22反馈的温度差值判断是否需要启用加热缓冲罐9。

本发明中，控制器通过设于除尘室4内侧的第二温度传感器22和配合无源加热压空反吹离线清灰装置设置的第三温度传感器23反馈的温度差值判断是否可以开始启用加热缓冲罐9。

本发明中，事实上，第三温度传感器23配合加热缓冲罐9设置。

本发明中，事实上，加热缓冲罐9始终处于工作模式下，但是可以依据实际的工作需求对其进行强制加温，保证吹灰用的空气温度达到预期值。

所述灰斗2底部设有卸灰口24。

本发明中，在灰斗2底部设置卸灰口24，保证了吹落的颗粒物可以快速被收集、转移，使得布袋除尘器可以正常运作。

本发明还涉及一种采用所述的无源加热压空反吹布袋除尘器的除尘控制方法，所述方法包括以下步骤。

步骤1：布袋除尘器正常工作；此时第一阀门11开启、第二阀门12开启、第三阀门13关闭。此状态下，压缩空气始终进入布袋除尘器，布袋除尘器处于工作状态。

步骤2：除尘布袋6积灰，准备进入清灰模式。

步骤3：控制器通过第一温度传感器21和第二温度传感器22分别获得室外空气温度和除尘室4温度，计算温度差△t。

步骤4：若|△t|≤a，进行步骤5，否则，进行步骤6；a∈(0,10]。本发明中，在实际情况下，由于加热缓冲罐9始终处于出烟口5，即其本身就一直在被烟气加热、回收带有热量的烟气的热量，故需要对除尘室4内外温差进行判断，在一般情况下，并不需要对加热缓冲罐9进行强制再加温。a的单位为摄氏度。

步骤5：控制器控制第一阀门11开启、第二阀门12关闭、第三阀门13开启，此时压缩空气系统8中的压缩空气直接通过输气管10、喷吹嘴14朝向除尘布袋6吹灰，完成后，进行步骤1或停机进行步骤9。当除尘室4内外温差较小时，直接以高温烟气预热过的加热缓冲罐9对压缩空气进行加热，第二阀门12关闭即处于清灰状态，第三阀门13放出稍加温气体进行清灰。

步骤6：控制器控制第一阀门11关闭、第二阀门12开启、第三阀门13关闭，加热缓冲罐9强制增温，通过第二温度传感器22和第三温度传感器23分别获得除尘室4温度和加热缓冲罐9的温度，计算温度差△t'。当除尘室4内外温差较大时，此时压缩空气即便通过稍微加温的加热缓冲罐9对压缩空气进行加热，此加热空气对于除尘室4内的高温烟气还是只能算冷空气，此时，第一阀门11关闭，即不再通入压缩空气，同时第二阀门12开启，即除尘室4内的高温烟气仍旧保持对加热缓冲罐9的加热。

步骤7：若|△t|≤a，进行步骤8，否则，返回步骤6。除非控制器得到的第二温度传感器22和第三温度传感器23传感的温度差达到期望值，否则，持续对加热缓冲罐9进行加热；此过程中，由于出烟口5始终与大气连通，故不会造成负压。

步骤8：控制器控制第一阀门11打开、第二阀门12关闭、第三阀门13开启，此时压缩空气系统8中的压缩空气经过加热缓冲罐9加热后，通过输气管10、喷吹嘴14朝向除尘布袋6吹灰，完成后，进行步骤1或停机进行步骤9。当达到期望温差时，直接以高温烟气预热过的加热缓冲罐9对压缩空气进行加热，第二阀门12关闭即处于清灰状态，第三阀门13放出稍加温气体进行清灰。

步骤9：开卸灰口24卸灰，完成除尘。

本发明通过支撑柱1将箱体架空，有足够的空间设置箱体下方的灰斗2，灰斗2一侧设置用于进烟的进烟口3，烟气通过箱体中的除尘室4自箱体顶部的出烟口5排出，过程中，除尘室4内的若干除尘布袋6对烟气中的颗粒物进行吸附；当除尘布袋6积蓄到足够多的颗粒物时，控制器基于传感机构的反馈信号，控制提升机构、无源加热压空反吹离线清灰装置协同工作，在适当的时间对吹入除尘室4的除尘用气体进行加热，即采用加热压空的方式，利用高温烟气对压缩空气进行加热，之后再进入布袋除尘器进行清灰，免除布袋6积灰，延长布袋6的寿命，从而降低了运行成本。

本发明可以有效提高布袋6清灰效率，采用无源加热的压缩空气进行加热，不需要增加热源，节约能源，解决冷空气进入除尘布袋6而出现的除尘布袋6变潮、积灰等问题，明显提升清灰效果，延长除尘布袋6寿命，减少运行成本。