一种离心式气体处理装置的制作方法

本发明涉及工业废气处理领域，尤其涉及一种离心式气体处理装置。

背景技术：

在化工、冶金、制药、食品、水泥等行业的生产制造过程中，随着各种工业机器的运行，容易产生大量的油烟废气，油烟废气中含有铅、苯、锌、硫等有害物质和元素，如果直接排到空气中，不但会污染空气，还会对人们的身体健康造成危害。

为了解决工业油烟废气的污染问题，人们利用气体处理装置对废气进行分离净化，将油和颗粒物杂质与气体进行分离，干净的气体排到室外，油和颗粒物杂质进行回收再处理，避免空气污染。

现有的气体处理装置分离效果差，分离效率低，拆卸清洁不方便，同时集油效果差，油液飞溅，容易再次滴入装置中，从而堵塞分离装置，导致阻力增大，所需的动力增加，从而降低整个气体处理装置的使用效率。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种离心式气体处理装置，其特征在于，包括壳体、离心分离网盘以及喷水装置，其中：壳体由进气口、气体通道以及出气口组成，气体通道的截面形状为圆形；离心分离网盘设置在气体通道内，并与气体通道同心设置，离心分离网盘能够相对壳体转动；喷水装置由喷头以及进水管路组成，喷头上设置有环形喷水口，环形喷水口与离心分离网盘同心设置；工作时，环形喷水口喷射形成环形水帘，环形水帘最终喷射在离心分离网盘上，用于离心分离网盘的清洗。

进一步的，喷头设置在离心分离网盘上，环形喷水口的喷射方向平行于离心分离网盘，其中：环形喷水口喷射形成的环形水帘位于离心分离网盘内部，直接冲洗离心分离网盘。

进一步的，喷头设置在离心分离网盘的左侧和/或右侧，环形喷水口的喷射方向与离心分离网盘之间成5°—30°，其中：环形喷水口喷射形成的环形水帘为锥套形状，作用在离心分离网盘后成环形平面状。

进一步的，环形喷水口的截面形状为梯形。

进一步的，喷头为环形管结构，其中环形管结构的截面形状由圆弧和直线组成，环形喷水口设置在直线部位上。

进一步的，壳体沿轴向分为直流段以及集液段，集液段由竖直环板以及锥桶组成，其中：竖直环板的外圆直径与锥桶的大端直径相同，两者固定密封连接；竖直环板的内圆直径与直流段的直径相同；锥桶的小端直径与直流段的直径相同。

进一步的，沿壳体轴向，集液段的锥桶中心位置与离心分离网盘的位置相对应，其中：集液段底部开设有出液口。

进一步的，当包括两个以上离心分离网盘时，两集液段之间以锥桶小端相对连接，或两集液段共用一片竖直环板对称连接，或两集液段之间通过一段直流段连接。

进一步的，集液段还包括导液槽，导液槽设置在竖直环板的内圆上并位于锥桶一侧，其中：导液槽为环形槽或半环形槽。

进一步的，还包括废液循环系统，其中：废液循环系统由污液槽、过滤装置、净液槽以及水泵组成；出液口连通至污液槽，污液槽的内部液体经过滤装置过滤后引入净液槽；水泵设置在净液槽内，且水泵的出水口与喷水装置的进水管路连通，为喷水装置供液。

本发明的一种离心式气体处理装置，具有以下有益效果：

1、喷水装置喷射离心分离网盘，使油污等不易残留在网盘上，避免了网盘的淤积堵塞。

2、喷水装置喷射形成环形水帘，在冲刷离心分离网盘上油污的同时进行了水帘过滤除尘。

3、采用离心式分离网盘，分为直流段和集液段，其中集液段的设置，在废液进行分离的过程中避免了油液飞溅，并且按照指定路径导出废液，便于废液的收集，提高了分离效果，拆卸简单，清洗方便。

4、废液循环系统的设置，能够对排出的废液进行过滤分离，并将得到的干净水源提供给喷水装置，从而实现整个气体处理装置的水源循环，节约资源，避免水资源的浪费。

5、本发明的离心式气体处理装置组装简单，能够多组装置串联使用，对产生的废气进行多次分离，提高分离效果，得到更为纯净的气体，从而避免污染空气。

6、采用电机直连传动，减少动力消耗，增加传动效率，有利于分离效果的提高。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明离心式气体处理装置的分离段结构示意图；

图2为本发明离心式气体处理装置的离心分离网盘结构示意图；

图3为本发明离心式气体处理装置分离段的驱动示意图；

图4为本发明离心式气体处理装置的分离段工作示意图；

图5为本发明喷水装置一种实施方式的结构示意图；

图6为本发明喷水装置另一种实施方式的结构示意图；

图7为本发明的喷头结构设置在左侧的示意图；

图8为本发明的喷头结构设置在右侧的示意图；

图9为本发明的喷头结构设置在左右两侧的示意图；

图10为本发明的双向喷头示意图；

图11为本发明的环形喷水口喷射角度示意图；

图12为本发明的环形喷水口喷射水帘形状示意图；

图13为本发明的喷头结构的立体图；

图14为本发明的喷头结构上半部分剖面图；

图15为本发明离心气体处理装置的结构示意图；

图16为本发明单集液段结构示意图；

图17为本发明双集液段锥桶小端连接示意图；

图18为本发明双集液段共用竖直环板示意图。

图中：1-壳体、12-旋转轴、13-驱动单元、14-小锥端面、15-圆锥表面、16-大锥端面、111-进气口、112气体通道、113-出气口、114支撑组件、2-离心分离网盘、21-轮盘、22-网丝、3-喷水装置、31-喷头、32-进水管路、311-环形喷水口、312-圆弧部分、313-直线部分、314-进水口、4-污液槽、5-净液槽、6-直流段、7-集液段、71-竖直环板、72-锥桶、73-出液口、74-导液槽、8-过滤装置、9-水泵

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例的一种离心式气体处理装置，其特征在于，包括壳体1、离心分离网盘2以及喷水装置3，其中：壳体1由进气口111、气体通道112以及出气口113组成，气体通道112的截面形状优选为圆形；离心分离网盘2设置在气体通道112内，并与气体通道112同心设置，离心分离网盘2能够相对壳体1转动；喷水装置3由喷头31以及进水管路32组成，喷头31上设置有环形喷水口311，环形喷水口311与离心分离网盘2同心设置；工作时，环形喷水口311喷射形成环形水帘，环形水帘最终喷射在离心分离网盘2上，用于离心分离网盘2的清洗。

具体的，如图2所示，离心分离网盘2包括轮盘21和网丝22，轮盘21为圆形，内部设置有网丝22，网丝22由多根金属丝沿轮盘21径向方向均匀缠绕放射而成。离心分离网盘2的具体结构本案不做具体限定，本领域技术人员可以选用现有技术中的其它结构来实现本案所需功能。

具体的，离心分离网盘2在壳体1内部的设置形式与轴流风机中扇叶在管道内的设置形式相同，现有设计中包括了电机直接驱动和轴传动两种形式，在本发明中，两者皆可采用。如图3所示，其中优选使用轴传动，即在气体通道112中心位置通过旋转支撑组件114设置一根旋转轴12，在旋转轴12的一端设置驱动单元13，驱动单元13可以直接为电机，也可以为电机和变速机的组合或电机和转向机构的组合，本发明不做具体限定，本领域技术人员可根据需要自行选择。离心分离网盘2直接固定安装在旋转轴12上，随旋转轴12的转动而一同转动。其中，支撑组件114设置为风阻较小的结构，以免影响本发明的离心式气体处理装置的通风量，优选支撑组件114为单支撑臂的形式，单支撑臂的一端与壳体1内壁固定连接，另一端连接驱动单元13或轴承座，进而再通过轴承座或驱动单元13连接旋转轴12。在本发明的一些实施例中，可设置多片离心分离网盘2，并且在旋转轴12上以一定间隔设置，该种设置可以增强过滤效果，相应的喷头31也设置多个，保证和每一片离心分离网盘2配合使用。

如图4所示，本发明实施例的离心式气体处理装置的工作过程如下：

废气从进气口111处进入，经过气体通道112进行分离过滤，然后从出气口113排出，在此过程中，离心分离网盘2启动进行高速旋转，喷水装置3启动形成环形水帘并最终喷射在离心分离网盘2上。废气经过环形水帘时进行初次的水帘过滤，洗去废气中的部分杂质；经水洗的废气通过离心分离网盘2，在离心分离网盘2高速旋转的离心作用下将废气中的油污及颗粒污染物节流并甩到壳体1内壁上排出；环形水帘落在离心分离网盘2上后，水流能够更好的将网盘上附着的油污及颗粒污染物冲掉，避免网盘的结痂阻塞；在设置有多组离心分离网盘2的离心式气体处理装置中，多次重复上述净化分离过程。

本发明的离心式气体处理装置，通过增设喷水装置3，以及喷水装置3与离心分离网盘2的位置配合关系，实现水帘过滤与离心过滤的组合过滤方式，同时环形水帘在完成水帘过滤后再次对离心分离网盘2进行冲洗，实现了离心式气体处理装置的自净功能。

进一步的，喷头31设置在离心分离网盘2上，环形喷水口311的喷射方向平行于离心分离网盘2，其中：环形喷水口311喷射形成的环形水帘位于离心分离网盘2内部，直接冲洗离心分离网盘2，即环形水帘所在平面与所述离心分离网盘2所在平面为同一平面。

具体的，如图5所示，为本发明的喷头31设置的一个实施例，喷头31为环形一体的形式，设置在离心分离网盘2的近心端，其上开有向离心方向喷射的连续的环形喷水口311。

具体的，如图6所示，为本发明的喷头31设置的另外一个实施例，喷头31为分体式结构，由多个分喷头组成，每个喷头负责喷射一定的区域面积，最后组合起来形成一个连续的环形水帘冲洗离心分离网盘2。

具体的，在本发明的一些实施例中，喷头31随离心分离网盘2一同旋转，其中进水管路32与喷头31之间旋转密封连接，保证喷头31既能转动又不影响供水。

具体的，在本发明的一些实施例中，旋转轴12设计为空心结构来作为供水管路，在旋转轴12对应于离心分离网盘2安装位置处开设喷水口来作为喷头，进而组成了一种简单可靠的喷水装置结构。

具体的，在本发明的一些实施例中，喷头31设置为不随离心分离网盘2一同旋转的结构，喷头31以及进水管路32均套设在旋转轴12上，且喷头31的环形喷水口311探入离心分离网盘2内。

进一步的，如图7至图9所示，喷头31设置在离心分离网盘2的左侧，或者右侧，或者左侧和右侧同时设置。当喷头31设置在离心分离网盘2的左侧时，喷头31的喷射方向与离心式气体处理装置的进气方向相同，两者叠加会使喷射出的环形水帘的移动速度加快，最终落在离心分离网盘2时的清洗效果更佳，但是环形水帘对废气的过滤效果减弱。当喷头31设置在离心分离网盘2的右侧时，环形水帘对废气的过滤效果增强，但是对离心分离网盘2清洗效果减弱。当喷头31在离心分离网盘2的左侧和右侧同时设置时，清洗效果与过滤效果均比较好，但是离心式气体处理装置的整体风阻相对增大，影响其过滤效率。

具体的，如图10所示，在本发明的一些实施例中，设置多组离心分离网盘2时，设置在两组离心分离网盘2之间喷头31可以设置为双向喷头的形式，此种设计可以减少装置的喷头数量，节省空间，缩减成本。

具体的，如图11所示，喷头31上的环形喷水口311的喷射方向与离心分离网盘2之间形成夹角θ，其中θ优选在5°-30°之间，其中当θ小于5°时，喷头的制作太过困难，且喷射范围有限，无法保证最终喷射到离心分离网盘2上的喷射面积；当θ大于30°时，喷射出的环形水帘对离心分离网盘2的离心冲洗效果很差，起不到冲洗作用，且喷射出的水大部分会随废气排出装置外。

具体的，如图12所示，环形喷水口311喷射出的环形水帘为锥套形状，落在离心分离网盘2后成环形平面状，该区域即为对离心分离网盘2的冲洗区域。其中锥套形状的环形水帘上划分为3个区域，其一为小锥端面14，为环形喷水口311的喷射面；其二为圆锥表面15，为水帘过滤废气的过滤面；其三为大锥端面16，为形成在离心分离网盘2上的环形平面区域。

进一步的，如图13、图14所示，环形喷水口311的截面形状为梯形。此结构可以增大喷射面积，保证离心分离网盘2的被喷射面积。

具体的，喷头31为环形管结构，其中环形管结构的截面形状由圆弧部分312和直线部分313组成，环形喷水口311设置在直线部位313上。在圆弧部分312上开设有进水口314，与进水管路32连通。此种设计结构，能够保证环形喷水口311进行环向的喷水，同时便于安装拆卸，更换时更加省时省力。

进一步的，如图15所示，壳体1沿轴向分为直流段6以及集液段7，其中直流段6主要用于构成气流通道112，集液段7用于收集离心分离网盘2分离出的脏污，如颗粒物以及油液等。

具体的，集液段7由竖直环板71以及锥桶72组成，其中：竖直环板71的外圆直径与锥桶72的大端直径相同，两者固定密封连接；锥桶72的小端直径与直流段6的直径相同，两者固定密封连接；竖直环板71的内圆直径与直流段6的直径相同。

具体的，集液段7底部的竖直环板71与锥桶72的结合位置开设有出液口73，用于排出集液段7收集的脏污以及喷水装置3喷射出的水流。

设备安装时，沿壳体1轴向，锥桶72的中心位置与离心分离网盘2的安装位置相对应。设备工作时，离心分离网盘2将脏污及水流离心甩至锥桶72上，脏污及水流在惯性力的作用下沿锥桶72中心位置滑至锥桶72大端与竖直环板71大圆结合处，并最终经出液口73导出。

具体的，如图16所示，在本发明的一些实施例中，设置一端集液段7，其锥桶72的小端与直流段6直接密封连接。该实施例适用于安装一组离心分离网盘2的情况。在该实施例的基础上，可以重复设置多组相同结构，实现多重过滤。

具体的，如图17所示，在本发明的一些实施例中，设置两组集液段7，并且两组集液段7相对设置，它们的锥桶72的小端相对密封连接，形成截面形状为“m”型的结构。在该实施例的基础上，可以重复设置多组相同结构，实现多重过滤。

具体的，如图18所示，在本发明的一些实施例中，设置两组集液段7，并且两组集液段7共用一片竖直环板71，即锥桶72的大端相对设置。在该实施例的基础上，可以重复设置多组相同结构，实现多重过滤。

进一步的，如图15所示，集液段7还包括导液槽74，导液槽74设置在竖直环板71的内圆上并位于锥桶72一侧，其中：导液槽74为环形槽或半环形槽。

具体的，当导液槽74为半环形槽时，其设置在装置的上半部，因为仅集液段7的上半部才会出现脏污滴落的情况，需要利用导液槽74导出脏污，而集液段7的下半部在重力的作用下，脏污不会向上滴落。

具体的，分离出来的颗粒物和油液沿着锥桶72，流向导液槽74，导液槽74设置成环形槽或者半环形槽，颗粒物和油液沿着环形槽，最终流向底部的出液口73，导液槽74的设置，便于颗粒物和油液的收集，防止油液飞溅，保证油液不再反滴入离心分离网盘2。

进一步的，如图15所示，还包括废液循环系统，其中：废液循环系统由污液槽4、过滤装置8、净液槽5以及水泵9组成；出液口73连通至污液槽4，污液槽4的内部液体经过滤装置8过滤后引入净液槽5；水泵9设置在净液槽5内，且水泵9的出水口与喷水装置3的进水管路32连通，为喷水装置3供液。

具体的，废液循环系统设置在壳体1的下方，用于对出液口73中排出的废液进行过滤回收，含有颗粒物、油液以及水的混合物通过出液口73进入到污液槽4中，经过过滤装置8的过滤，颗粒物和油液留在污液槽4中，过滤后的纯净水进入到净液槽5中，纯净的水源在水泵9的作用下，沿进水管路32，为喷水装置3提供水源，整个装置能够实现水资源的循环利用。

本发明的一种离心式气体处理装置的一些实施例中，工作时，气体通道112内部的旋转轴12在驱动单元13的带动下进行转动，离心分离网盘2跟随旋转轴12一起转动，设置在废液循环系统中的净液槽5在水泵9的作用下，为喷水装置3进行供水，设置在离心分离网盘2两侧的喷头31向离心分离网盘2的方向喷射环形水帘，此时废气从进气口111进入到整个气体通道112中，通过喷水装置3时，喷头31喷出的环形水帘会对废气进行初步的过滤，将大型颗粒物冲洗过滤出去，得到的净化气体会通过离心分离网盘2，小型颗粒物和油液会附着在网丝22上，随着离心分离网盘2的旋转，在离心力的作用下甩向集液段7的锥桶72中心处，由于惯性的作用，油液和小型颗粒物会向锥桶72的大端方向移动，最终落在导液槽74中，由于导液槽74为环形槽，油液和小型颗粒物会沿着导液槽74的内壁流向下方的出液口73，然后进入到废液循环系统的污液槽4中，从而达到分离回收的作用，而纯净的气体则会穿过网丝22之间的空隙，从出气口113中，排到外界大气中去。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。