一种烟气与污水气体中污水的分离装置的制作方法

本发明涉及烟气污水分离技术领域，具体而言，涉及一种烟气与污水气体中污水的分离装置。

背景技术：

气与污水气体分离，是脱硫除尘脱销设备的关键问题，传统设备烟气含水量超标，为了排放合格，必须采用大型设备(降温，升温)处理，造成能源浪费，和投资偏高，企业难以承受。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种烟气与污水气体中污水的分离装置，旨在解决现有烟气处理系统无法实现烟水的快速分离，且在烟水分离过程中能耗较高、成本较大的问题。

本发明提出了一种烟气与污水气体中污水的分离装置，包括：连接机构、分离机构以及排水机构；其中，

所述连接机构设置在所述分离机构与烟道之间，用于将烟道中的烟气与污水气体输送进所述分离机构中；

所述分离机构与所述机构相连，用于将所述连接机构输送的烟气与污水气体在其内部通过进行碰撞，以实现烟气与污水气体中污水的分离；

所述排水机构与所述分离机构相连，用于将经所述分离机构分离出的污水排出所述机构，以便于收集所述污水；

所述装置在使用的过程中，烟道中的烟气与污水气体通过所述连接机构进入所述分离机构中，并在分离机构中发生碰撞，并在不同的惯性作用下实现烟气与污水气体中污水的分离，分离出的污水通过所述排水机构从所述分离机构中排出，烟气则通过所述分离装置继续排放。

进一步地，上述烟气与污水气体中污水的分离装置中，所述分离装置包括：外筒、内筒以及碰撞室；其中，

所述外筒设置在所述分离机构的外侧，以作为所述碰撞室的外壁；

所述内筒设置在所述外筒的内部，其两端与所述外筒密闭连接，并通过开设在其侧壁上的若干通孔相连接；

所述碰撞室设置在所述内筒与所述外筒之间，用以作为所述烟气与污水气体进行碰撞的场所；

所述外筒内壁设置有若干段弧形结构，以增加烟气与污水气体与所述碰撞腔室的接触面积；其中，各段弧形的长度及角度的确定方法如下：

其中，

式中：l1为ab段的弧长，r为烟道直径，θ1为ab段与污水流向方向的夹角，ρ为管路中烟气与污水气体的实际密度，可通过超声波检测器测得，ρ0为水的标准密度，θ0为所述连接机构的设置角度；在本实施例中，在碰撞腔室内设置超声波传感器，或者，在管路的其他位置设置超声波传感器，以检测烟气与污水气体的实际密度；

其中，

式中，l2为bc段的弧长，d为碰撞腔室的高度，θ2为bc段与污水流向方向的夹角，ρ为管路中烟气与污水气体的实际密度，ρ0为水的标准密度。

其中，

式中，l3为cd段的弧长，θ3为cd段与污水流向方向的夹角。

进一步地，上述烟气与污水气体中污水的分离装置中，所述外筒的平均直径为所述内筒直径的规范1.3倍。

进一步地，上述烟气与污水气体中污水的分离装置中，所述内筒的高度为其直径的1.5倍。

进一步地，上述烟气与污水气体中污水的分离装置中，所述外筒的高度与所述内筒的高度相等。

进一步地，上述烟气与污水气体中污水的分离装置中，所述连接机构为一管状构件，其直径为所述内筒直径的1/5。

进一步地，上述烟气与污水气体中污水的分离装置中，所述排水机构为一管状构件，其设置在所述外筒侧壁底部。

进一步地，上述烟气与污水气体中污水的分离装置中，所述若干通孔的面积和为所述内筒侧面积的1/3。

进一步地，上述烟气与污水气体中污水的分离装置中，相邻所述通孔之间的间距为所述通孔直径的1/3。

进一步地，上述烟气与污水气体中污水的分离装置中，还包括：集水池，所述集水池用于盛接所述排水机构排出的污水，并通过污水封闭所述排水机构的出水端。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的烟气与污水气体中污水的分离装置，在使用的过程中，烟道中的烟气与污水气体通过所述连接机构进入所述分离机构中，在分离机构中发生碰撞，并在不同的惯性作用下实现烟气与污水气体中污水的分离，分离出的污水通过所述排水机构从所述分离机构中排出，烟气则通过所述分离机构继续排放，有效地实现了烟气与污水气体中污水的快速分离，节约了烟气与污水气体中污水分离过程中的耗能，有效地节约了污水分离的成本。

尤其是，本发明的烟气与污水气体中污水的分离装置，通过将分离机构设置成内筒、外筒以及碰撞室三部分，其中内筒直接与连接机构连接，上端出口连接烟道，筒内压力是烟气压力；外筒与内筒之间碰撞室的压力低于内筒压力，系统形成负压场，压力高的烟气与污水气体迅速扩散到压力低的碰撞室内；同时，烟气密度小于污水气密度，这样在风机高速牵引下撞击内筒，密度大的物质，惯性大，密度小的物质惯性小，惯性大物资聚集到一起，形成污水珠，惯性小物质受到风机牵引继续向前，排到烟道，进一步有效地确保了烟气与污水气体中污水的快速分离，极大地节约了烟气与污水气体中污水分离过程中的耗能，进而节省了污水分离的成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的烟气与污水气体中污水分离装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的分离机构中的内筒的结构示意图；

图3为本发明实施例的外筒的内壁的曲线形结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1-2所示，为本发明实施例的烟气与污水气体中污水的分离装置，其包括：分离机构1、连接机构2以及排水机构3；其中，所述分离机构1与所述连接机构2相连，用于将所述连接机构2输送的烟气与污水气体在其内部通过进行碰撞，以实现烟气与污水气体中污水的分离；所述连接机构2设置在所述分离机构1与烟道之间，用于将烟道中的烟气与污水气体输送进所述分离机构1中；所述排水机构3与所述分离机构2相连，用于将经所述分离机构2分离出的污水排出所述分离机构1，以便于收集所述污水。在使用的过程中，烟道中的烟气与污水气体通过所述连接机构2进入所述分离机构1中，在分离机构1中发生碰撞，并在不同的惯性作用下实现烟气与污水气体中污水的分离，分离出的污水通过所述排水机构3从所述分离机构1中排出，烟气则通过所述分离机构1继续排放，有效地实现了烟气与污水气体中污水的快速分离，节约了烟气与污水气体中污水分离过程中的耗能，有效地节约了污水分离的成本。

具体而言，所述分离机构1包括：外筒11、内筒12以及碰撞室13；其中，所述外筒1为一壳体构件，其设置在所述分离机构1的外侧，以作为所述碰撞室13的外壁；所述外筒11的截面形状可以为矩形、圆形以及三角形的等任意形状，只要其能够与所述内筒一同围设成所述碰撞室13，并作为其外壁即可。所述内筒12为一壳体构件，其设置在所述外筒11的内部，并直接与所述连接机构2相连，以作为烟气筒道，其两端分别与所述外筒11密闭连接，以在其与所述外筒11之间形成上所述碰撞室13，并且其侧壁上开设有若干数量的通孔121，所述通孔121用于连通所述内筒12内部腔室与所述碰撞室13，使所述内筒12内部的高压烟气能够迅速地扩散到压力低的碰撞室13内，以确保烟气与污水气体中污水的碰撞分离。所述内筒12的截面形状可以为矩形、圆形以及三角形的等任意形状，只要其能够与所述外筒11一同围设成所述碰撞室13，并作为其内壁即可。所述碰撞室13设置在所述内筒12与所述外筒11之间，用以作为所述烟气与污水气体进行碰撞的场所，以便于所述内筒中的烟气与污水气体能够在压差的驱动下迅速地进入所述碰撞室13内进行碰撞，进而实现烟气与污水气体污水的快速分离。本实施例中，所述外筒11为一截面形状为圆形的柱状壳体，所述内筒12也为一截面形状为圆形的柱状壳体，其同心的设置在所述外筒11的内部，两端分别与所述外筒11的两端密闭连接，并通过开设在其侧壁上的若干通孔121相连接。所述碰撞室13为设置在在所述内筒12与所述外筒11之间环形腔室，用以作为所述烟气与污水气体进行碰撞的场所。同时，所述外筒11的平均直径为所述内12筒直径的规范1.3倍，其高度与所述内筒12的高度相等，均为所述内筒12直径的1.5倍。此外，所述内筒12侧壁上开设的若干通孔121的面积和为所述内筒12侧面积的1/3，相邻所述通孔121之间的间距为所述通孔121直径的1/3。在使用的过程中，烟道中的烟气与污水气体通过所述连接机构2进入所述分离机构1中的内筒12内，由于碰撞室的压力低于所述内筒12压力，系统形成负压场，并在压差的驱动下压力高的烟气与污水气体迅速通过开设在内筒12侧壁上的通孔121扩散到压力低的碰撞室13内发生碰撞，并在不同的惯性作用下实现烟气与污水气体中污水的快速分离，分离出的污水通过所述排水机构3从所述分离机构1中排出，烟气则通过所述分离机构1继续排放，有效地实现了烟气与污水气体中污水的快速分离，节约了烟气与污水气体中污水分离过程中的耗能，有效地节约了污水分离的成本。

具体而言，所述连接机构2为一管状构件，其一端与烟道相连，另一端穿过所述分离机构1的外筒11的侧壁直接与所述内筒12相连，以作为将烟道中的烟气与污水气输送进所述分离机构1中的通道，并确保分离机构1内筒12内的压强与所述烟道内的压强一致。所述管状构件的截面形状可以为矩形、圆形以及三角形的等任意形状，其与所述分离机构1内筒的连接位置可以根据使用情况的具体需求进行选择，只要能够确保烟道中的烟气与污水气能够快速地输送进所述分离机构1中的通道，使分离机构1内筒12内的压强与所述烟道内的压强一致即可。至于其设置角度可以根据具体情况在为0-180度之间选择。本实施例中，所述连接机构2为一直径为所述内筒12直径的1/5圆管状构件，其一端与烟道相连，另一端穿过所述分离机构1的外筒11侧壁直接与所述内筒1/3高度位置的侧壁垂直相连，以作为将烟道中的烟气与污水气输送进所述分离机构1中的通道，并确保分离机构1内筒12内的压强与所述烟道内的压强一致。

具体而言，所述排水机构3为一管状构件，其一端与所述分离机构1外筒11的外壁相连，在使用的过程中用于将经所述分离机构1分离出的污水从所述分离机构1的碰撞室13内及时，以防止分离出的污水在所述分离机构1中到处流动，被分离出的烟气带走，进而严重影响分离机构1的分离效果。所述管状构件的截面形状可以为矩形、圆形以及三角形的等任意形状，其设置位置可以根据使用情况的具体需求进行设计，只要能够确保碰撞室13内的分离出的污水能够及时的排出即可。至于其设置角度可以根据具体情况在为0-180度之间选择。本实施例中，所述排水机构3为一圆管状构件，其一端垂直的连接所述分离机构1外筒侧壁的底部，在使用的过程中用于将经所述分离机构1分离出的污水从所述分离机构1的碰撞室内及时排出，有效地防止了分离出的污水在所述分离机构中到处流动，被分离出的烟气带走，进而严重影响分离机构的分离效果。

具体而言，上述实施例中还包括集水箱，所述集水箱为一壳体构件，其设置在所述排水机构的下方，用于收集所述排水机构排出的污水，并通过污水封闭所述排水机构的出水端，以防止所述排水机构在排水过程中空气通过排水机构倒灌进所述碰撞室内，进而影响所述分离机构内的压差。所述集水箱的截面形状可以为矩形、三角形、圆形等任意形状，只要能够作为盛接容器使用即可。至于其制作材料可以为金属、塑料以及木头等任意材料。本实施例中，所述积水箱为一矩形金属壳体构件，其设置在所述排水机构的下方，用于收集所述排水机构排出的污水，并通过污水封闭所述排水机构的出水端，以防止所述排水机构在排水过程中空气通过排水机构倒灌进所述碰撞室内，进而影响所述分离机构内的压差。

参阅图3所示，上述实施例中，为了进一步确保烟气与污水气体在所述碰撞强势内不能够进行充分的碰撞，进而使烟气与污水气体中的污水能够得到最大程度地分离，可在所述外筒11的内壁设置为曲线形弧形结构，以增加烟气与污水气体与所述碰撞腔室的接触面积；其中，各段弧形的长度及角度的确定方法如下：

其中，

式中：l1为ab段的弧长，r为烟道直径，θ1为ab段与污水流向方向的夹角，ρ为管路中烟气与污水气体的实际密度，可通过超声波检测器测得，ρ0为水的标准密度，θ0为所述连接机构的设置角度；在本实施例中，在碰撞腔室内设置超声波传感器，或者，在管路的其他位置设置超声波传感器，以检测烟气与污水气体的实际密度。

其中，

式中，l2为bc段的弧长，d为碰撞腔室的高度，θ2为bc段与污水流向方向的夹角，ρ为管路中烟气与污水气体的实际密度，ρ0为水的标准密度。

其中，式中，l3为cd段的弧长，θ3为cd段与污水流向方向的夹角；在本实施例中，cd段选用直线形状，能够有利于附着在外筒侧壁上污水快速地落下实现污水汇集，进而通过排水机构排出。

显然可以得出的是，本发明提供的烟气与污水气体中污水的分离装置，在使用的过程中，烟道中的烟气与污水气体通过所述连接机构进入所述分离机构中，在分离机构中发生碰撞，并在不同的惯性作用下实现烟气与污水气体中污水的分离，分离出的污水通过所述排水机构从所述分离机构中排出，烟气则通过所述分离装置继续排放，有效地实现了烟气与污水气体中污水的快速分离，节约了烟气与污水气体中污水分离过程中的耗能，有效地节约了污水分离的成本。尤其是，通过将分离机构设置成内筒、外筒以及碰撞室三部分，其中内筒直接与连接机构连接，上端出口连接烟道，筒内压力是烟气压力；外筒与内筒之间碰撞室的压力低于内筒压力，系统形成负压场，压力高的烟气与污水气体迅速扩散到压力低的碰撞室内；同时，烟气密度小于污水气密度，这样在风机高速牵引下撞击内筒，密度大的物质，惯性大，密度小的物质惯性小，惯性大物资聚集到一起，形成污水珠，惯性小物质受到风机牵引继续向前，排到烟道，进一步有效地确保了烟气与污水气体中污水的快速分离，极大地节约了烟气与污水气体中污水分离过程中的耗能，进而节省了污水分离的成本。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。