技术领域
本发明属于环保除尘设备领域，具体涉及一种节能除尘装置。
背景技术：
在工业生产或能源转换过程中，存在大量的高温含尘气体需要除尘净化处理，如冶炼气体中含有贵重颗粒物质需要在高温条件下回收，或工艺过程需要高温除尘，又如电池行业涉及的车间污染粉尘主要为有毒重金属和毒性石墨粉尘，在类似于电池行业的生产车间必须配置除尘系统以达到国家的职业安全与卫生标准和环保标准，避免一线员工造成身体损害和污染社会环境。
上述的生产车间一般为密闭大车间，包括一个或多个相互串通的中小车间而构成一个与外界隔离的密闭大空间。除尘系统一般包括抽风单元将有毒气体抽出，然后通过除尘单元对有毒气体进行除尘，除尘后的洁净气体通过送风单元送回至车间内。同时，还会使用空调制冷，对除尘后的洁净气体进行降温及配给新鲜风。
但是，目前的除尘系统中一般仅包括一个除尘器，除尘效率较低，且寿命较短，日常运行费用较高。且当其内部的零件，如滤筒、过滤器等会经常发生堵塞需定期更换或清洗时，需要进行停机离线清理，无法保证除尘系统的连续运行。
因此，寻求一种投资少、高效节能、可保护耗材和延长其寿命、可连续运行的除尘装置势在必行。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种投资少、高效节能、可保护耗材和延长其寿命、可连续运行的节能除尘装置。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种节能除尘装置，包括至少两组并联相互独立的除尘器。
进一步，该除尘器包括上箱体和中箱体。其中，该上箱体包括废气进气通道和净气室；该废气进气通道为密闭通道，其上部为废气入口；在该上箱体中除废气进气通道以外的空间为净气室，在净气室的一侧壁具有一净气出口。该中箱体设置在该上箱体的下方，该中箱体包括废气进气口、尘气分离装置、过滤装置和过滤室；该废气进气口设置在该尘气分离装置的上端，并与该上箱体的废气进气通道的下部相连接；该尘气分离装置垂直设置在该中箱体内并贯穿其上下端，形成尘气分离通道；该过滤装置设置在该尘气分离装置的侧边，其开口与上箱体的净气室相通；在该中箱体中除废气进气口、尘气分离装置和过滤装置以外的空间为过滤室。
相对于现有技术，本发明的除尘装置通过至少两个并联的除尘器进行除尘，除尘效率高，且能够实现连续不间断除尘，可保护耗材和延长其寿命。
为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。
附图说明
图1是本发明的节能除尘装置的结构示意图。
图2是图1所示的节能除尘装置中的一组除尘器的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，其是本发明的节能除尘装置的结构示意图。该节能除尘装置13包括至少两组并联相互独立的除尘器132，在本实施例中，具体为包括6组并联相互独立的除尘器132。
请参阅图2，其是图1所示的除尘单元13中的一组除尘器132的结构示意图。该除尘器132为上进风式布袋除尘器，其从上至下依序包括清灰装置26、上箱体22、中箱体24、灰斗27和支撑脚28。
该上箱体22为一封闭空间，包括废气进气通道222和净气室224。该废气进气通道222为设置在该上箱体22的中部并贯穿其上下端的密闭通道，在该废气进气通道222的上部为与抽风管路单元12连接的废气入口222a。在该上箱体22中除废气进气通道222以外的空间为净气室224。在该上箱体22的净气室224的一侧壁具有一净气出口224a，该净气出口224a通过抽风管路单元12连接至二次空气过滤器16，抽风机16设置在该净气出口224a和二次空气过滤器16之间的抽风管路单元12上。
该中箱体24设置在该上箱体22的下方，和其下方的灰斗27构成一封闭空间。该中箱体24包括废气进气口242、尘气分离装置244、过滤装置246和过滤室248。该废气进气口242设置在该尘气分离装置244的上端，并与该上箱体22的废气进气通道222的下部密闭连接。该尘气分离装置244通过法兰243固定设置在该中箱体24中部，并垂直贯穿其上下端，形成尘气分离通道。多个过滤装置246设置在该尘气分离装置的侧边，其开口与上箱体22的净气室224相通。在该中箱体24中，除废气进气口242、尘气分离装置244和过滤装置246以外的空间为过滤室248。该上箱体22的净气室224与中箱体24的过滤室248之间通过花板21相隔，该花板21上具有通孔212，该过滤装置246的开口通过该通孔212与上箱体22的净气室224相通，而过滤装置246与花板21之间则通过密封胶垫214密封。
具体地，该尘气分离装置244包括至少二根固定支架2442和多个叶片2444。该固定支架2442为条状，用以固定叶片2444。每个叶片2444具有一定高度，环绕成台体，且其上端开口大于下端开口，垂直断面呈倒梯型。该叶片2444等间距地层叠设置在该固定支架2442上，叶片2444与固定支架2442之间具有一夹角，上下相邻两叶片之间具有一重叠的垂直高度，且重叠部分之间具有空隙。该叶片2444的断面的开口形状可以是圆形、椭圆形或正方形、长方形、三角形等规则或不规则多边形。废气进气口242直接插入该尘气分离装置244。该尘气分离装置244的上下两相邻叶片2444之间重叠部分空隙的面积为一个单元过气面积，所有的叶片之间的重叠部分空隙的面积总和为总过气面积。一般，该尘气分离装置244的总过气面积为该废气入口222a的断面面积的5-100倍，其倍数越大则尘气分离的效果越好，均布气流的功能越好，但从经济适用的角度考虑，8-25倍为佳。该尘气分离装置244的总过气面积与尘气分离装置244的大小、长度、叶片2444的片数多少有关，尘气分离装置244越大、长度越长、叶片2444的片数越多，则总过气面积越大，反之则越小。
该过滤装置246的高度小于该尘气分离装置244与设置在其上的法兰243的高度和。该过滤装置246具体由固定架2462和滤袋2464组成。该固定架2462与该花板21相垂直，并固定在该通孔212对应的花板21上。该滤袋2464套设在该固定架2462上。该滤袋2464的长度小于该尘气分离装置244的长度。此外，该滤袋2464可以用滤筒替换。
该清灰装置26具体为定位高压气脉冲喷吹清灰装置，其设置在该上箱体22的净气室224的上端，其喷嘴与过滤装置246对应的通孔212相对应。
该灰斗27设置在该中箱体的下方，用以在收集尘气分离装置24和过滤装置246中分离出来的灰尘。该灰斗27的下端具有一卸灰单元272，其侧壁设有检修口274。该支撑脚28设置在灰斗27的下方，用以支撑该除尘器。
本发明的除尘装置对有毒尘气进行了有效的除尘和净化。以下详细说明本发明的除尘装置的除尘原理。
首先是在该除尘装置13的每个除尘器132内的除尘。工作时，含有重质尘或高浓度粉尘的含尘废气从上箱体22的废气入口222a进入废气进气通道222，此时废气的初速度一般是较高的，并直接通过中箱体24的废气进气口242进入尘气分离装置244。在尘气分离装置244中，含尘气流由上而下流动，同时由于尘气分离装置244的总过气面积为该废气入口222a的断面面积的8-25倍，因此，废气在尘气分离装置244中会因为分流而快速减速。首先，含尘气流中的粉尘在废气入口222a很高的初速度的作用下保持巨大的垂直向下惯性力，当风速快速减速时，在惯性力和其比重产生的重力的双重作用下，大部分颗粒粗大和比重大的粉尘首先和空气分离，在该尘气分离装置244的尘气分离通道内自然落入灰斗27。其次，在气压的均布导向作用下，含尘气流不断地从该尘气分离装置244的上下层叠的叶片2444之间的空隙分流至过滤室248的过程中，含尘气流的流速自上而下逐步快速下降；在该尘气分离装置244的叶片2444的强制导向和气压的均布导向双重作用下，含尘气流向下的流速减速为零，然后再沿着尘气分离装置244的叶片2444之间的空隙自下而上均匀向四周扩散、流向过滤装置246，从而在尘气分离装置244内形成一个“U”型流体路径；在该“U”型流体路径的底部有一个零速度点，该零速度点就是粉尘运动轨迹的变向点，从而产生强大的离心力，在离心力和自身重力的双重作用下，大部分中细粒径和比重较大的粉尘将会在此时通过尘气分离装置244时自然落入灰斗中。进一步，由于该尘气分离装置244的总过气面积远大于废气入口222a面积，因此，在气压的均布导向下，该尘气分离装置244有效地起到了减速均布气流的作用，使剩余的更微细粒径或比重较小的粉尘以较低的流速缓慢均匀地到达过过滤装置246，然后通过该过滤装置246对其分离去除。最后，经过该过过滤装置246过滤后的干净空气通过通孔212进入该上箱体22的净气室224，通过净气室224的净气出气口224a排出。而吸附在过滤装置246外表面的粉尘则通过清灰装置26的高压气脉冲清灰，粉尘脱离该过滤装置246掉入灰斗27中。
除尘装置13包括6组并联的除尘器132，该六组并联的除尘器132同时对有毒尘气进行除尘净化处理。过滤后的干净空气经过净气出气口或通过送气管路将洁净气体送回至生产车间。
另外，除了除尘器132的除尘效果外，该除尘器132的离线清灰方法及过滤装置246的滤袋2464的过滤过程控制也是非常重要的。由于之前的过滤工作，该滤袋2464位于过滤室248的外表面积聚了大量的粉尘从而形成滤饼层，该滤饼层的粉尘颗粒分布情况是径向由内到外粉尘颗粒逐渐增大。随着该除尘器132的运行，该滤饼层的厚度会越来越大，使得除尘器的运行阻力加大，过滤粉尘的效率降低。因此，需要定期对该滤袋2464进行清灰。在本发明中，该除尘装置13包括6组并联的除尘器132，通过数字化控制单元（图未示）控制该6组并联的除尘器132的工作状态及控制其清灰装置26依次进行离线喷灰。所谓的离线喷灰，即在该除尘器132停止运作时启动清灰装置26进行高压气脉冲喷吹清灰工作。由于除尘器132停止运作，此时该除尘器132的废气入口222a无废气进入，亦无过滤后的干净气体排出，除尘器132的内部处于封闭不流通状态，在此时进行对滤袋2464进行高压气脉冲喷吹。当进行高压气脉冲喷吹时，滤袋瞬间膨胀然后慢慢回收，使得附着在滤袋表面的粉尘颗粒亦随之受到径向向外的力而向外运动，最外表层的粉尘颗粒由于自身重力较大而迅速掉落，中间层的粉尘颗粒在除尘器的过滤室248的空间游离的过程中由于自身重力而掉落，而最内层即贴紧附着在滤袋表面的粉尘颗粒粒径最小，其自身重力往往并不大于其在除尘器的过滤室248的空间的阻力，因此会漂浮游离在该除尘器的过滤室248空间内。由于除尘器132此时离线，其内部处于不流通状态，因此，颗粒粒径小的粉尘部分仍然附着在滤袋的表面。在实际操作的过程中，发现这些在离线喷灰后仍然附着在滤袋表面的细小粉尘颗粒实际上提高了该滤袋的除尘效率，因此需要保护好该滤饼层，使除尘器在小于500pa的低阻力值条件下实现利用滤饼层的超精细过滤的效果。为了达到上述的效果，需要对该清灰装置26的高压气脉冲清灰的气压和时间间隔进行调试和制定，最终实现除尘器节省阻力能耗≥50%。
经过反复验证，发明人总结出除尘器离线喷灰的控制方法，包括步骤：
首先使除尘器132离线，使除尘器132内部的处于封闭不流通状态；然后采用脉冲喷吹电磁阀喷嘴对布袋或滤筒内部进行高压气脉冲喷吹。本脉冲喷吹电磁阀采用1寸直角阀。其中，对于单台除尘器132的控制方法为：
设定脉冲喷吹距离，即1寸喷吹嘴口至滤筒或布袋口之间的距离控制在300-600mm，最佳距离为440mm
设定脉冲喷吹的强度控制在：2.5-4.0kg（高压气压力值）
设定每次脉冲喷吹的时间控制在60-100毫秒。
设定脉冲喷吹频率：以气压达到2.5-4.0kg的时间间隔为准来获得脉冲喷吹频率
设定脉冲喷吹次数：1~3次，最佳为喷吹2次
设定静态停留时间：即脉冲喷吹结束至单台除尘器进风阀和出风阀开启的时间间隔设定为1~6分钟，最佳为2~3分钟。
除尘器进风阀和出风阀同时开启时，为结束该台除尘器的脉冲喷吹清灰工作。
由于本发明的除尘装置13包括6组并联且独立的除尘器132，除了对每台独立的除尘器进行参数设定外，还需对除尘单元6组独立的除尘器132的清灰顺序进行设定。
当其中一组除尘器132的脉冲喷吹清灰时间结束时，可进行另一组除尘器132的脉冲喷吹清灰工作，二者之间的时间间隔≥1分钟，且如此循环至第6组除尘器的脉冲喷吹清灰结束。从而完成除尘单元13的脉冲喷吹大周期。
当完成一次除尘单元13的脉冲喷吹大周期后，并不需要立即进行第二次的除尘单元13的脉冲喷吹大周期，其时间间隔可根据除尘器的压差的实际情况需要而设定，当除尘器的压差接近500Pa时，就必须进行下一次的除尘单元13的脉冲喷吹大周期，以确保所有的除尘器的压差值都保持在小于500Pa的范围内。通常，相邻两次的除尘单元13的脉冲喷吹大周期的时间间隔为≥2小时。
上述的离线喷灰的控制方法应确保除尘器的阻力值始终控制在：＜500Pa之内，一般可以控制在400-480Pa之间。从而达到节省能耗：≥50%的目的。
实际上，通过上述除尘器132的尘气分离装置244的高效除尘以及在除尘器离线喷灰的控制方法控制下滤袋的高效过滤，从该除尘器132的净气出口224a排出的废气已能达到排放标准。
相对于现有技术，本发明的除尘装置通过设置至少两个独立并联的除尘器进行除尘工作，结构简单易行，并可实现多组除尘器的过滤装置246依序进行离线清灰处理，并合理保留滤袋的滤饼层达到了超精细的过滤效果。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。