专利名称：一种分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器及除尘方法
技术领域：
本发明属于环境保护技术领域，是涉及除尘设备和粉体工业中的粉体回收设备，特别是涉及一种分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器及除尘方法。
背景技术：
袋式除尘器因其粉尘净化效率高，粉尘属性适应性强等优点被广泛应用于烟气粉尘净化和粉体物料回收等领域。袋式除尘器工作时，随着含尘气流被滤袋过滤净化，在滤袋滤壁的表面形成了逐渐增厚的粉尘层，粉尘层导致气体的过滤阻力增大。为了恢复滤袋的正常工作状态必须对滤袋滤壁表面过多的粉尘层进行清除，即所谓的清灰。传统袋式除尘器的清灰方式大体可以分为三类(I)机械振打清灰，其原理是依靠对滤袋或滤袋框架的机械抖动实现粉尘层的脱落，因为机械抖动在滤袋表面形成的加速度沿袋长度方向迅速衰减，这种清灰方式一般只适用于滤袋较短的小型除尘器；( 2 )逆气流清灰，其原理是通过在管道上安装换向阀，通过换向阀对滤袋导入与过滤气流方向相反的清灰气流，清灰气流在穿越滤袋及其表面粉尘层时因气体粘性而在粉尘层上形成的剥离力实现粉尘层的吹脱。这种清灰方式因其清灰系统结构较为简单，无需配置其他气源等特点，在大中型除尘器中有较广泛的应用。但是，清灰采用的反向气流不仅造成除尘器处理分量的波动，而且清灰气流要历经的二次过滤过程也会导致引风机能耗的增加；(3)国内外目前应用最为广泛的是压气脉冲喷吹清灰方式，其原理是通过清灰系统上脉冲阀的瞬间开启，储气包中的高压气体经喷嘴向滤袋内喷入脉冲气流，利用与过滤气流方向相反的脉冲气流的吹脱和脉冲气流冲击在滤袋袋壁形成的反向加速度的惯性力二者联合作用，实现滤袋袋壁上的粉尘层的剥离。这种清灰方式的突出优点是清灰强度高。但是，除了仍存在清灰气流要经历二次过滤的缺陷外，还存在清灰过程过于剧烈影响滤袋使用寿命、需配置高压气源、清灰能耗高等不足。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器，该除尘器既能对滤袋袋壁表面的粉尘层进行清除，又避免了清灰气流二次过滤过程所形成的除尘器处理风量的增加，及由此产生的除尘系统能耗的增加，且结构简单。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器，包括上箱体，在上箱体的内部设置由分室隔板形成的分室，在上箱体的侧方设置有进气集箱，在进气集箱的一端设置有进气管；进气集箱与每个分室之间设置有进气窗口，在进气窗口上设置有闸板阀，闸板阀的上部与上箱体外的电磁铁相连接；在上箱体的下方设置有中箱体，在中箱体的顶部设置有上花板，在中箱体的底部设置有下花板，所述上、下花板具有通孔，且上、下花板通孔的位置一一对应；在中箱体的内部设置有若干个滤袋，所述滤袋两端分别与上、下花板对应的通孔相连接；在中箱体的侧方设置有出气集箱，在中箱体的侧壁上设置有出气条缝口，出气集箱通过出气条缝口与中箱体相连通，在所述出气集箱的一端设置有出气管；在中箱体的下方设置有灰斗，在灰斗的下端设置有卸灰阀。所述分室数量为4至10个。所述进气窗口为圆形或矩形。采用所述的分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器的除尘方法，具体包括如下步骤步骤一通过所述电磁铁开启一个闸板阀，使含尘气体对所述闸板阀对应分室的滤袋上的粉尘层进行清灰，其他分室的滤袋对含尘气体进行过滤净化；步骤二 开启下一个分室的闸板阀，关闭其他分室的闸板阀，继续对所述分室对应的滤袋上的粉尘层进行清灰，其他分室对含尘气体进行过滤净化；始终保持有一个分室对应的滤袋处于清灰工作状态，其余分室滤袋处于过滤工作状态，形成滤袋清灰与过滤的有序循环。本发明的有益效果本发明的除尘器结构更加简单，清灰气流的下向流动有助于剥离粉尘层在灰斗中沉降；更为重要的是，本发明运行时风量及压力损失保持平稳，与反向气流清灰及压气脉冲喷吹清灰相比，避免了清灰气流二次过滤过程所形成的除尘器处理风量的增加及由此产生的除尘系统能耗的增加。
图1为本发明的分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器的结构示意图；图2为图1的侧视图；图3为图1的A-A剖视图；图中，I—电磁铁，2—闸板阀，3—进气管，4—分室隔板，5—进气窗口，6—上花板，7—滤袋，8—灰斗，9—下花板，10—卸灰阀，11—出气条缝口，12—出气管，13—出气集箱，14—进气集箱，15—上箱体，16—中箱体，17—分室，18—通孔。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。实施例1 :本实施例应用于炼铁高炉出铁口烟气的粉尘净化，将本发明的进气管与出铁口的集气罩相连接。如图1 图3所示，一种分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器，包括上箱体15，在上箱体15的内部设置由分室隔板4形成的分室17，在上箱体15的侧方设置有进气集箱14，在进气集箱14的一端设置有进气管3 ;进气集箱14与每个分室17之间设置有进气窗口 5，在进气窗口 5上设置有闸板阀2，闸板阀2的上部与分室17外的电磁铁I相连接；在上箱体15的下方设置有中箱体16,在中箱体16的顶部设置有上花板6,在中箱体16的底部设置有下花板9，所述上、下花板具有通孔18，且上、下花板通孔18的位置一一对应；在中箱体16的内部设置有若干个滤袋7，所述滤袋7两端分别与上、下花板对应的通孔18相连接；在中箱体16的侧方设置有出气集箱13，在中箱体16的侧壁上设置有出气条缝口 11，出气集箱13通过出气条缝口 11与中箱体16相连通，在所述出气集箱13的一端设置有出气管12 ；在中箱体16的下方设置有灰斗8，在灰斗8的下端设置有卸灰阀10。所述分室17数量为5个，每个分室17的过滤面积为38m2。所述进气窗口 5为圆形。根据需要处理的风量确定中箱体16内的滤袋7数量，例如本实施例中所述每个分室17内的滤袋I数量为30条，尺寸为0 100x2000mm。所述滤袋7材质为玻纤针刺毡。下面结合
本实施例的一次除尘过程如图1 图3所示，通过电磁铁I开启一个闸板阀2，在引风机风压的作用下，由进气管3进入的含尘烟气进入进气集箱14，然后进入与开启的闸板阀2相对应的上箱体15的分室17内，含尘气体在气流压力差的推动下由固定在上花板6上的滤袋7上端口流入该分室17对应的滤袋7内；含尘气体在滤袋7内流动过程中，少部分气体由滤袋7内通过滤袋7滤壁流到滤袋7外空间，大部分气体沿滤袋7的轴向自上而下的流动，由于含尘气流沿滤袋7轴向方向流动的阻力远小于径向穿透滤袋7滤壁和滤壁上的粉尘层的阻力，所以绝大部分气体将会从固定在下花板9上的滤袋7下端口流出。因为进入本分室17滤袋7的含尘气体流量为除尘器总处理流量，因此含尘气体在滤袋7内自上而下的流动时具有较大的轴向风速，轴向气流必然对滤袋7内壁产生强烈的冲刷作用。利用高速气流对滤袋7内壁的冲刷作用，将所述分室17对应的滤袋7内的粉尘层剥离，所述粉尘层是在对含尘气体过滤时所捕集并沉积在滤袋7内壁的；被剥离的粉尘层碎片及含尘气体中较大的颗粒粉尘一起从固定在中箱体16下花板9上的滤袋7下端口沉降于灰斗8内，实现所述分室17对应的滤袋7的清灰效果；从下花板9流入灰斗8的其余的含尘气体则在压力差的推动下，由固定在下花板9上的滤袋7下端口自下而上流入到其他分室17的滤袋7内，气体在向上流动的过程中，含尘气体中的粉尘被过滤沉积在滤袋7内表面上，干净的气体通过滤袋壁进入中箱体16的袋外空间，完成对含尘气体的过滤净化；由滤袋7内流进中箱体16袋外空间的干净的气体经出气条缝口 11进入出气集箱13，最终通过出气管12排出；继续对下一个分室17对应的滤袋7进行清灰，采用步进方式打开下一个分室17的闸板阀2，而其他分室17的闸板阀2处于关闭状态，保持始终有一个分室17对应的滤袋7处于清灰工作状态，其余分室17滤袋7处于过滤工作状态，形成滤袋7清灰与过滤的有序循环。本发明的除尘器处理风量为8478m3 /h,粉尘净化效率高于99. 8%，阻力损失800 1500Pa，设备重量为1. 5吨。根据应用现场的烟气发生量情况，可安装多台除尘器并联作用，并根据烟气发生量的变化，控制除尘器的工作台数。实施例2 本实施例应用于火力发电厂燃煤锅炉烟气粉尘净化。如图1 图3所示，一种分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器，包括上箱体15，在上箱体15的内部设置由分室隔板4形成的分室17，在上箱体15的侧方设置有进气集箱14，在进气集箱14的一端设置有进气管3 ;进气集箱14与每个分室17之间设置有进气窗口 5，在进气窗口 5上设置有闸板阀2，闸板阀2的上部与分室17外的电磁铁I相连接；在上箱体15的下方设置有中箱体16,在中箱体16的顶部设置有上花板6,在中箱体16的底部设置有下花板9，所述上、下花板具有通孔18，且上、下花板通孔18的位置一一对应；在中箱体16的内部设置有若干个滤袋7，所述滤袋7两端分别与上、下花板对应的通孔18相连接；在中箱体16的侧方设置有出气集箱13，在中箱体16的侧壁上设置有出气条缝口 11，出气集箱13通过出气条缝口 11与中箱体16相连通，在所述出气集箱13的一端设置有出气管12 ；在中箱体16的下方设置有灰斗8，在灰斗8的下端设置有卸灰阀10。所述分室17数量为9个，每个分室17的过滤面积为376m2。所述进气窗口 5为圆形。根据需要处理的风量确定中箱体16内的滤袋7数量，所述每个分室17内的滤袋7数量为120条，尺寸为200x5000mm。所述滤袋7材质为PTFE覆膜PPS针刺毡。下面结合
本实施例的一次除尘过程如图1 图3所示，通过电磁铁I开启一个闸板阀2，在引风机风压的作用下，由进气管3进入的含尘烟气进入进气集箱14，然后进入与开启的闸板阀2相对应的上箱体15的分室17内，含尘气体在气流压力差的推动下由固定在上花板6上的滤袋7上端口流入该分室17对应的滤袋7内；含尘气体在滤袋7内流动过程中，少部分气体由滤袋7内通过滤袋7滤壁流到滤袋7外空间，大部分气体沿滤袋7的轴向自上而下的流动，由于含尘气流沿滤袋7轴向方向流动的阻力远小于径向穿透滤袋7滤壁和滤壁上的粉尘层的阻力，所以绝大部分气体将会从固定在下花板9上的滤袋7下端口流出。因为进入本分室17滤袋7的含尘气体流量为除尘器总处理流量，因此含尘气体在滤袋7内自上而下的流动时具有较大的轴向风速，轴向气流必然对滤袋7内壁产生强烈的冲刷作用。利用高速气流对滤袋7内壁的冲刷作用，将所述分室17对应的滤袋7内的粉尘层剥离，所述粉尘层是在对含尘气体过滤时所捕集并沉积在滤袋7内壁的；被剥离的粉尘层碎片及含尘气体中较大的颗粒粉尘一起从固定在中箱体16下花板9上的滤袋7下端口沉降于灰斗8内，实现所述分室17对应的滤袋7的清灰效果；从下花板9流入灰斗8的其余的含尘气体则在压力差的推动下，由固定在下花板9上的滤袋7下端口自下而上流入到其他分室17的滤袋7内，气体在向上流动的过程中，含尘气体中的粉尘被过滤沉积在滤袋7内表面上，干净的气体通过滤袋壁进入中箱体16的袋外空间，完成对含尘气体的过滤净化；由滤袋7内流进中箱体16袋外空间的干净的气体经出气条缝口 11进入出气集箱13，最终通过出气管12排出；继续对下一个分室17对应的滤袋7进行清灰，采用步进方式打开下一个分室17的闸板阀2，而其他分室17的闸板阀2处于关闭状态，保持始终有一个分室17对应的滤袋7处于清灰工作状态，其余分室17滤袋7处于过滤工作状态，形成滤袋7清灰与过滤的有序循环。本发明的每个分室处理风量为22608m3/h，除尘器处理总风量为203472m3/h。粉尘净化效率高于99. 8%，阻力损失800 1500Pa，设备重量为20吨。根据应用现场的烟气发生量情况，可安装多台除尘器并联作用，并根据烟气发生量的变化，控制除尘器的工作台数。
权利要求
1.一种分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器，其特征在于包括上箱体，在上箱体的内部设置由分室隔板形成的分室，在上箱体的侧方设置有进气集箱，在进气集箱的一端设置有进气管；进气集箱与每个分室之间设置有进气窗口，在进气窗口上设置有闸板阀，闸板阀的上部与上箱体外的电磁铁相连接；在上箱体的下方设置有中箱体，在中箱体的顶部设置有上花板，在中箱体的底部设置有下花板，所述上、下花板具有通孔，且上、下花板通孔的位置一一对应；在中箱体的内部设置有若干个滤袋，所述滤袋两端分别与上、下花板对应的通孔相连接；在中箱体的侧方设置有出气集箱，在中箱体的侧壁上设置有出气条缝口，出气集箱通过出气条缝口与中箱体相连通，在所述出气集箱的一端设置有出气管；在中箱体的下方设置有灰斗，在灰斗的下端设置有卸灰阀。
2.根据权利要求1所述的分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器，其特征在于所述分室数量为4至10个。
3.根据权利要求1所述的分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器，其特征在于所述进气窗口为圆形或矩形。
4.采用权利要求1所述的分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器的除尘方法，其特征在于具体包括如下步骤 步骤一通过所述电磁铁开启一个闸板阀，使含尘气体对所述闸板阀对应分室的滤袋上的粉尘层进行清灰，其他分室的滤袋对含尘气体进行过滤净化； 步骤二 打开下一个分室的闸板阀，关闭其他分室的闸板阀，继续对所述分室对应的滤袋上的粉尘层进行清灰，其他分室对含尘气体进行过滤净化；始终保持有一个分室对应的滤袋处于清灰工作状态，其余分室滤袋处于过滤工作状态，形成滤袋清灰与过滤的有序循环。
全文摘要
一种分室步进式冲刷自清灰袋式除尘器及除尘方法，属于环境保护技术领域。本发明既能对滤袋袋壁表面的粉尘层进行清除，又避免了清灰气流二次过滤过程所形成的除尘器处理风量的增加。本发明包括上箱体,在上箱体的内设置有分室隔板，在上箱体的侧方设置有进气集箱，进气集箱与每个分室之间设置有进气窗口，在进气窗口上设置有闸板阀，闸板阀与电磁铁相连接；在上箱体的下方设置有中箱体，在中箱体内设置有上、下花板及滤袋；在中箱体的侧方设置有出气集箱。采用本发明的除尘方法如下开启一个闸板阀，使含尘气体对滤袋上的粉尘层进行清灰，其他滤袋对含尘气体进行过滤；开启下一个闸板阀，关闭其他闸板阀，形成滤袋清灰与过滤的有序循环。
文档编号B01D46/04GK103055617SQ20121057961
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者郝文阁, 周伟男, 孙曼丽 申请人:东北大学