一种高效气动管束相变除尘除雾装置及应用
【技术领域】
[0001]本发明属于化工、环保技术领域，涉及除尘除雾装置，尤其是一种高效气动管束相变除尘除雾装置及应用。
【背景技术】
[0002]近些年，随着我国经济实力的逐步增加和环保标准渐趋严格，对主要污染物指标排放施行近零排放，要求尘的排放指标< 10mg/Nm3。常规的除尘除雾装置难以达到要求。
[0003]对于尘的治理，目前采用较多的方法，是脱硫系统前除去大颗粒粉尘，通过脱硫系统的除雾装置进行二次除尘，除尘指标可达50?30mg/Nm3。
[0004]脱硫系统后的除雾系统对粒径在ΙΟμπι以上的粉尘具有较好的脱除效果，对10 μπι以下的粉尘脱除效果较差。目前常用的脱除方发是湿式电除尘，湿式电除尘利用电极形成的强大的电晕场使气体电离，粉尘、雾滴粒子等获得电子而荷电，在电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并共同作用下荷电粒子被捕集到集尘极上，同时在集尘极上形成连续的水膜，对?ο μm以下的粉尘，甚至更小粒径的粉尘具有较好的脱除效果。但由于湿电的能耗较高，对安装场地的要求较苛刻，所以相关的应用受到了限制。
[0005]根据现有旋风除尘装置及湿法除尘装置原理可知，借助离心力可将气流中的颗粒从气流中分离并捕集于器壁。同时由于超细水雾的存在，超细水雾可在含尘空间内短时间蒸发产生相变，同时形成蒸汽组分的浓度梯度，形成由周围向凝结核运动的斯蒂芬流。粉尘在水蒸气凝结内粉尘开始凝聚和合并的微物理过程。同时由于超细水雾的加入，烟气温差提高，凝水量增加，加强了布朗运动，加强了超细粉尘捕集能力。
[0006]通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高效气动管束相变除尘除雾装置，该装置包括旋流段、管束式水雾分布段和挡水段，该装置利用旋流原理及空气导流原理，可有效地提高气流的离心力，提高了除尘除雾效率，利用水雾相变原理提高超细粉尘的凝结效果，可有效地提高超细粉尘的捕集能力，该高效气动管束相变除尘除雾装置能够应用于工业尾气除尘除雾方面中。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0009]一种高效气动管束相变除尘除雾装置，所述装置包括一两端开口的中空的筒体、筒体上封板、筒体下封板、旋流段、管束式水雾分布段和挡水段，该筒体包括内层筒体和外层筒体，所述内层筒体同轴间隔套装于外层筒体内，该内层筒体和外层筒体之间形成夹层腔，该夹层腔内设置超细水雾供水管路，所述内层筒体和外层筒体之间的顶部和底部分别通过设置于内层筒体和外层筒体之间的筒体上封板和筒体下封板密封连接在一起，所述内层筒体内由下至上同轴间隔设置两级以上的旋流段，相邻两个旋流段之间同轴设置管束式水雾分布段，所述挡水段同轴外缘密封设置于筒体上封板下方的内层筒体上；
[0010]所述管束式水雾分布段为一空心管束列阵结构，该管束式水雾分布段由多个沿径向均布间隔设置的空心管束组成，该空心管束为空心管子，管束内部能够供水通过，在空心管束的上部设有多个与空心管束相连通的径向均布间隔设置的雾化喷水口，该空心管束的两端均与超细水雾供水管路相连通安装在一起，该筒体上封板上制有多个与超细水雾供水管路的入水端和出水端相配合设置的管路进出口。
[0011]而且，所述挡水段为圆环状结构，截面可为倒L形、半圆形或三角形；或者，所述挡水段的材质为经过疏水性处理的碳钢衬胶、碳钢搪瓷、玻璃钢、不锈钢，厚度为2?1mm ;或者，在空心管束的上部设有多个与空心管束相连通的径向均布间隔设置的雾化喷水口。
[0012]而且，所述内层筒体与工作介质相互接触，该内层筒体的材质为PP，或者为经过疏水性处理的碳钢衬胶、碳钢搪瓷、玻璃钢、不锈钢；所述外层筒体为蜂窝状结构。
[0013]而且，所述外层筒体的材质为PP，或者为经过疏水性处理的碳钢衬胶、碳钢搪瓷、玻璃钢、不锈钢。
[0014]而且，所述管束间距为20?150mm。
[0015]而且，所述雾化喷水口为圆形孔或喷嘴；或者，所述空心管束的横截面为圆形或雨滴形；或者，所述空心管束的上部相对两侧均设有多个与空心管束相连通的径向均布间隔设置的雾化喷水口。
[0016]而且，所述旋流段为旋流器，所述旋流器包括旋流叶片轴和旋流叶片，旋流叶片围绕旋流叶片轴成环形排列、倾斜安装于旋流叶片轴上，旋流叶片轴与内层筒体同轴设置，内层筒体与旋流叶片轴之间安装旋流叶片，内层筒体的内径与旋流叶片的外径相同。
[0017]而且，所述旋流叶片为螺旋桨式倾斜的叶片结构，其倾斜角度与轴向成30-60度，旋流叶片可采取平面或曲面形状，叶片投影的轮廓可以为矩形或扇形。
[0018]如上所述的气动管束相变除尘除雾装置在工业废气尾部除尘除雾方面的应用。
[0019]本发明的优点和积极效果是:
[0020]1、本发明装置的旋流段为旋流器，旋流器包括旋流叶片轴和旋流叶片，旋流叶片围绕旋流叶片轴成环形排列、倾斜安装于旋流叶片轴上，该除尘除雾装置利用旋流原理，增加了气流的离心效果，加强了布朗运动，有助于气流中颗粒分离并捕集于器壁。
[0021]2、本发明装置的管束式水雾段为空心管束的列阵，通过该段进入装置，超细水雾可在装置内短时间使饱和烟气冷凝产生相变，形成由周围向凝结核运动的斯蒂芬流，进而增强了微细粉尘的捕集能力；同时，由于超细水雾的加入，烟气温差提高，凝水量增加，加强了布朗运动，加强了超细粉尘捕集能力；同时本段还具有优化装置内部流场的作用，进一步增强旋流段的分离效果。
[0022]3、本发明装置的挡水段为圆形环状结构，可有效地减少随烟气出去的液滴，提高装置的除雾除尘效果。
[0023]4、本发明装置可对烟气系统或工业废气系统尾部有效地脱除液滴、粉尘及超细粉尘，除雾、除尘效果较好，与湿式电除尘相比能耗更低更节能；同时，该装置节约了布置空间，没有动力设备，在提高能耗的条件下具有较好的除尘除雾效果，可以应用于工业尾气除尘除雾方面中。
[0024]5、本发明装置的管束式水雾段也可以对内层筒体的内壁、旋流器表面进行冲洗，减少了内壁及旋流器表面含固物的聚集，减少了固体可以二次携带的可能，进一步提高了除尘效果；该段还具有烟气整流的效果，进一步提高了上级旋流段离心效果提高装置整体的除尘除雾效果。
[0025]6、本发明装置的外层筒体为蜂窝状结构，便于装置的并联使用，使装置布置更节省空间。
[0026]7、本发明装置可单独使用或多个装置并联使用，使用范围广泛，由多个高效气动管束相变除尘除雾装置并联连接在一起，因此使用者可根据实际需要的处理能力进行组装并调整，单体之间可采用粘接、焊接或孔槽连接等，制作方便，处理能力得到了大大地提高。
【附图说明】
[0027]图1为本发明装置的结构半剖连接示意图；
[0028]图2为图1的俯视放大图；
[0029]图3为图1中管束式水雾分布段的结构连接示意图；
[0030]图4为图1中管束式水雾分布段的结构连接立体图；
[0031]图5为本发明旋流器的结构连接示意图；
[0032]图6为本发明装置的结构连接立体图；
[0033]图7为本发明装置的结构连接半剖立体图。
【具体实施方式】
[0034]下面以附图实施方式为例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0035]本发明未具体详细描述的结构，均可以理解为本领域的常规结构。
[0036]一种高效气动管束相变除尘除雾装置，如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，所述装置包括一两端开口的中空的筒体1、筒体上封板3、筒体下封板9、旋流段7、管束式水雾分布段8和挡水段2，该筒体包括内层筒体4和外层筒体6，所述内层筒体同轴间隔套装于外层筒体内，该内层筒体和外层筒体之间形成夹层腔5，该夹层