一种螺旋风道离心水膜脱氨除尘器的制作方法

本发明涉及一种除尘器，主要适用于环保技术领域，尤其适用于自然通风尿素造粒塔、自然通风复合肥造粒塔等塔式造粒及其它所含粉尘及有害气溶解性较好的烟气净化。

背景技术：

目前，我国尿素产能约8000万吨每年，尿素生产以自然通风造粒塔装置为主，约占85%。该装置每生产1吨尿素，约产生8000~10000m³的烟气，烟气中的尿素粉尘含量为100~200mg/nm³，氨含量为50~100mg/nm³。由此产生了大量的能源浪费，同时，也带来了严重的环境污染。2017年7月12日由中国石油和化学工业联合会主办的《化学肥料工业大气污染物排放标准》(征求意见稿)讨论会上，公布的尿素造粒塔的颗粒物“排放限值”确定为30mg/nm³，而“特别排放限值”确定为20mg/nm³。据行内消息，氨排放限值30mg/nm³也是大势所趋。标准一旦实行，将对我国的尿素生产企业带来巨大影响。

自然通风塔式造粒的烟气治理既是我国的技术难题，也是世界性的技术难题。生产与环保之间的矛盾在我国尤为突出，不仅要解决尿素颗粒物及氨排放的达标问题，同时还要解决容易产生群众质疑的烟气“拖尾”问题。目前，已应用于实践的技术主要有2种，一种是水洗，一种是袋式除尘，这两种技术均存在较为突出的缺陷。水洗技术最大的缺陷是严重“拖尾”，同时，粉尘排放一般只能达到50mg/nm³。袋式除尘技术最大的缺陷是对于氨排放完全无效。正因为如此，针对自然通风塔式造粒的新的国家排放标准迟迟没有出台。

技术实现要素：

本发明的任务是提出一种避免水雾被带出产生“托尾”，而且可以节省大量的循环用水，大大降低运行能耗的一种螺旋风道离心水膜脱氨除尘器。

本发明的任务是这样完成的，其特征在于：包括圆筒形内壁、上段圆筒形水膜壁、下段圆筒形除水壁、圆筒形外壁、上段螺旋板、下段螺旋板、中部水槽、上封板、下封板、引风风机、喷水装置、中段排水口、下段排水口、挡风板，所述圆筒形内壁、上段圆筒形水膜壁、圆筒形外壁同心，且依次由内向外布置构成圆筒状，所述圆筒形内壁本身上绕有上段螺旋板及下段螺旋板，所述上段螺旋板及下段螺旋板内侧与圆筒形内壁相连，且上段螺旋板的外侧与圆筒形水膜壁之间留有供水膜穿过的间隙，所述圆筒形内壁、上段圆筒形水膜壁、上段螺旋板三者之间构成上段螺旋风道，所述圆筒形内壁、下段圆筒形除水壁、下段螺旋板三者之间构成了下段螺旋风道，所述中部水槽位于上段圆筒形水膜壁下边缘并沿壁内侧全周布置，圆环形进风风道位于圆筒形外壁与上段圆筒形水膜壁之间，所述圆环形进风风道及上段螺旋风道的上端用上封板封堵，所述上封板中心加工有供引风风机进风的开孔，所述引风风机设置在圆筒形内壁上端并连接固定，且圆筒形内壁下端是自由端构成中心风道进风口，所述中心风道进风口与下封板之间设有一定距离构成承水间，所述上段圆筒形水膜壁上端设有螺旋风道进风口，喷水装置设置在上段圆筒形水膜壁内侧，所述圆环形进风风道下端是圆环形进风风道入口。所述上段螺旋板为螺旋状，螺旋板绕在圆筒形内壁本身1周或者多个圆周或不足一周，所述上段螺旋板安装位置位于上封板的下方，且距上封板有一定距离。所述螺旋风道进风口设在螺旋板上边水平线以上或平齐，螺旋风道进风口至少一个或一个以上，形状为矩形或圆形或者其它形状。所述喷水装置的安装位置位于上段螺旋板上边缘水平线以上或者附近，喷水口朝向圆筒形水膜壁内侧，且喷水装置上的喷水孔或喷嘴是沿圆筒形水膜壁布置。所述下段排水口设在下封板而成或设在下段圆筒形除水壁下端靠近下封板处。所述上封板、圆筒形内壁、圆筒形水膜壁、上段螺旋板的上端用挡风板连接。所述下段螺旋板是上段螺旋板的延续，且下段螺旋板的螺距及宽度与上段螺旋板保持一致或不一致。下段圆筒形除水壁上端与上段圆筒形水膜壁下端相连，且下段圆筒形除尘壁内侧设置有若干竖向的凹槽。所述中段排水口设在上段圆筒形水膜壁下端并且与中部水槽相通。

本发明具有以下效果：本技术方案采用螺旋风道及水膜溶解脱氨除尘并脱水设计。含尘含氨气体在上段螺旋风道中做旋转运动，平均风速一般控制在15~20m/s，粉尘受离心力作用甩向上段水膜壁，被水膜吸收溶解，同时，气体中的氨在与水膜接触的过程中也同时被溶解吸收，随后气体进下段螺旋风道并做旋转运动，平均风速一般控制在20~30m/s，气体中的水雾颗粒受离心力作用甩向下段的除水壁，并经除水壁的凹槽收集。相对于水洗技术，本发明可避免水雾被带出产生“拖尾”，而且可以节省大量的循环用水。相对于袋式除尘，本发明可弥补袋式除尘无法脱氨的缺陷，而且无类似于滤袋的易损件，同时，阻力大大低于袋式除尘，可以大大降低运行能耗。是一种集除尘、脱氨、防拖尾的自然通风塔式造粒烟气综合治理技术。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的a-a剖面图，图3是下段圆筒形除水壁的局部视图；图4是本发明的内部结构立体图。

图面说明：1、圆筒形内壁，2、上段圆筒形水膜壁，3、圆筒形外壁，4、上段螺旋板，5、上封板，6、下封板，7、引风风机，8、中心风道，9、上段螺旋风道，10、圆环形进风风道，11、圆环形进风风道入口，12、螺旋风道进风口，13、中心风道进风口，14、喷水装置，15、承水间，16、下段排水口，17、档风板，18、下段螺旋板，19、下段圆筒形除水壁，20、中部水槽，21、中段排水口，22、下段螺旋风道。

具体实施方式

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。

具体实施例如图1、图2、图3所示，一种螺旋风道离心水膜脱氨除尘器包括圆筒形内壁1、上段圆筒形水膜壁2、圆筒形外壁3、上段螺旋板4、上封板5、下封板6、引风风机7、喷水装置14、下段排水口16、挡风板17，所述圆筒形内壁1、上段圆筒形水膜壁2、圆筒形外壁3同心，且依次由内向外布置构成圆筒状，所述圆筒形内壁本身上绕有上段螺旋板4及下段螺旋板18，所述上段螺旋板及下段螺旋板内侧与圆筒形内壁相连，且上段螺旋板的外侧与上段圆筒形水膜壁2之间留有供水膜穿过的间隙，所述圆筒形内壁、上段圆筒形水膜壁、上段螺旋板三者之间构成了上段螺旋风道9，所述圆筒形内壁、下段螺旋板、下段圆筒形除水壁19三者之间构成了下段螺旋风道22。圆环形进风风道10位于圆筒形外壁3与上段圆筒形水膜壁2之间，所述圆环形进风风道10及上段螺旋风道9的上端用上封板5封堵，所述上封板中心加工有供引风风机7进风的开孔，所述引风风机设置在圆筒形内壁1上端并连接固定，且圆筒形内壁下端是自由端构成中心风道进风口13，所述中心风道进风口13与下封板6之间设有一定距离构成承水间15，所述上段圆筒形水膜壁2上端设有螺旋风道进风口12，喷水装置14设置在上段圆筒形水膜壁内侧，所述圆环形进风风道10下端是圆环形进风风道入口11。中部水槽20设置在上段水膜壁及下段圆筒形除水壁的分界面，且沿壁内侧全周布置形成封闭中部水槽，其作用是收集上段水膜壁流淌下来的水。中段排水口21设置在中部水槽20附近，沿上段水膜壁布置1个或多个，作用是将中部水槽里的水排出。

所述下段螺旋板18是上段螺旋板4的延续，下段螺旋板绕在圆筒形内壁本身1周或者多个圆周或不足一周。且下段螺旋板的螺旋高度一般要小于上段螺旋板，目的是提高螺旋风速，从而达到更好的脱水效果。且下段螺旋板的螺距及宽度与上段螺旋板保持一致或不一致。

所述下段圆筒形除水壁19上端与上段圆筒形水膜壁2下端连接，且下段圆筒形除水壁19内侧设置有如图3所示的竖向凹槽。

所述上段螺旋板4为螺旋状，螺旋板绕在圆筒形内壁本身1周或者多个圆周或不足一周。所述上段螺旋板安装位置位于上封板5的下方，且距上封板有一定距离。

所述上段螺旋风道9，作用是使气流做旋转运动形成离心力，粉尘在离心力作用下不断被甩向圆筒形水膜壁2，从而被壁上的水膜溶解吸收，同时气体中的氨也被溶解吸收。

所述下段螺旋风道22，作用是使气流做旋转运动形成离心力，水雾颗粒在离心力作用下不断被甩向下段圆筒形除水壁19，并沿着壁内侧凹槽向下流淌至承水间15而不会随气流带出。

所述螺旋风道进风口12设在上段螺旋板4上边水平线以上，螺旋风道进风口至少一个或一个以上，形状为矩形或圆形或者其它形状。

所述喷水装置14的安装位置位于上段螺旋板4上边缘水平线以上或者附近，喷水口朝向上段圆筒形水膜壁2内侧，作用是向上段圆筒形水膜壁2内侧喷水，水沿壁向下流淌形成水膜，且喷水装置上的喷水孔或喷嘴是沿圆筒形水膜壁布置，从而使圆筒形水壁内侧构成完整的均匀的水膜。

所述中段排水口设在上段圆筒形水膜壁下端并且与中部水槽相通。

所述下段排水口16设在下封板6而成或设在圆筒形水膜壁下端靠近下封板6处，作用是将承水间15中心的水排出。

所述引风风机7采用轴流风机或其它形式的引风机。

所述上封板5、圆筒形内壁1、上段圆筒形水膜壁2、上段螺旋板4的上端用挡风板17连接，其作用是气体进入时沿上段螺旋风道9旋转方向进入。

工作时，在引风风机7的作用下，含氨含尘气体从圆环形进风风道入口11进入到圆环形进风风道10，再从螺旋风道进风口12进入到上段螺旋风道9，在档风板17的封堵下，使含氨含尘气流完全沿上段螺旋风道旋转方向进入，含氨含尘气体在上段螺旋风道9中做螺旋运动，在离心力作用下，气体中的粉尘甩向上段圆筒形水膜壁2。与此同时，喷水装置14向上段圆筒形水膜壁2内侧喷水，水在重力作用下，沿上段圆筒形水膜壁2内侧向下流淌形成水膜。粉尘溶解在水膜中，水膜继续向下流淌，进入中部水槽20，并经中段排水口21排出。含尘含氨气流在旋转运动的过程中，氨气也在不停的与水膜接触并溶解。含尘含氨气体经上段螺旋风道9后会有部分水雾带出并进入到下段螺旋风道22，气流继续做螺旋运动，在离心力的作用下，水雾颗粒不断被甩向下段圆筒形除水壁19，由于下段圆筒形除水壁19内侧设置有竖向凹槽，因此水雾不会被再次带出，并沿凹槽向下流淌至承水间15，再由下段排水口16排出。实际应用中，可采用计算、模拟、实验等手段，通过调整螺旋风道的截面积、高宽比、螺旋风道旋转周数等参数，从而获得理想的除尘效率、脱氨、脱水效率。除尘、脱氨、除水后的洁净气体经过中心风道进风口13进入中心风道8，再经引风风机7排出。

本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是两个元件内部的连通。对于领域内的普通人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。