一种拉法尔喷管式除尘器的制作方法

本发明涉及除尘技术领域，尤其涉及一种拉法尔喷管式除尘器。

背景技术：

随着社会的进步,科技的发展,国家环保法律体系的逐步完善，对生态环境保护的要求也越来越严格，国家在2016年修订的《中华人民共和国大气污染防治法》规定了燃煤及其他能源、工业污染、扬尘污染等领域的防治标准及达标规划，国家对各领域的排放除尘提出更加严格的要求；2011年7月29日，环境保护部和国家质量监督检验检疫总局发布了最新版的《火电厂大气污染物排放标准》，标准对火电厂大气污染物排放限值做了更为严格的规定，特别是烟尘排放限值由原来的50mg/m³下降至30mg/m³,重点地区为20mg/m³。该标准已经达到甚至超过发达国家标准，对国内的除尘技术提出了新的挑战。

目前工业领域的除尘主要手段是静电除尘、布袋除尘以及滤芯除尘等。静电除尘器在刚开始使用的阶段一般运行非常高效，但是随着使用年数增加，尽管采用恰当的维护手段，它的运行效率还是会逐渐地下降；布袋除尘器已广泛应用于世界各地的水泥厂和化工领域中，然而在使用过程中会出现以下弊病：1)滤料效率低下，2)滤袋易于磨损，更换频繁，影响生产；3)过气量低，4)滤袋垂直过滤风速过大，5)设备阻力大，运行成本较高。滤芯式除尘器具有体积小，效率高，投资省，易维护等优点，但因其设备容量小，难组合成大风量设备，过滤风速偏低，应用范围窄，仅在粮食、焊接等行业应用。

现有的除尘器一般通过负压风筒将工作面的空气吸入，经洗涤或过滤装置将空气中的粉尘分离，达到净化空气的目的。除尘器从风机的角度可以分为旋流式和离心式，从有无水源上可以分为干式和湿式，从除尘原理上可以分为洗涤式和过滤式等。除尘器除尘最高可降尘约90％，具有除尘效率高、效果好等优点，但由于设备体积相对较大，较笨重，在工作面内不易调度，并且对于含尘气体的吸入效率也较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种拉法尔喷管式除尘器，来以较小的设备体积达到快速吸入含尘气体的效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种拉法尔喷管式除尘器，包括吸尘件，所述吸尘件的内部中空形成吸尘腔，所述吸尘腔的一面上开设有含尘气体入口；所述吸尘腔内设有拉法尔喷管，所述拉法尔喷管的出气口连通所述吸尘腔。

可选的，所述拉法尔喷管式除尘器还包括混合扩压件，所述混合扩压件固定连接所述吸尘件；

所述混合扩压件的内部中空形成混合扩压流道，所述混合扩压流道包括用于使所述工作气和所述含尘气体混合形成混合气体的混合段，所述混合段的进气口连通所述吸尘腔；

所述工作气从所述拉法尔喷管的工作气出口流至所述混合段的出气口的过程中，流速逐渐降低直至与所述含尘气体的流速相等；所述含尘气体从所述含尘气体入口流至所述混合段的出气口的过程中，流速逐渐升高直至与所述工作气的流速相等。

可选的，所述混合扩压流道还包括用于降低所述混合气体流速的喉管段和扩压段；所述混合段、喉管段和扩压段依次连接；所述混合段的出气口等于所述喉管段的进气口，所述喉管段的出气口为所述扩压段的进气口；

所述混合段的进气口面积大于其出气口面积，所述喉管端的进气口面积等于其出气口面积，所述扩压段的进气口面积小于其出气口面积。

可选的，所述拉法尔喷管式除尘器还包括螺旋除尘件，所述混合扩压件的出气口连通所述螺旋除尘件的进气口。

可选的，所述拉法尔喷管式除尘器还包括水洗除尘件；所述螺旋除尘件的出气口连通所述水洗除尘件的进气口。

可选的，所述水洗除尘件的内部中空形成用于盛水的盛水腔，所述盛水腔内设有一倒u形导气管，所述倒u形导气管的进气口连通所述螺旋除尘件的出气口；

所述盛水腔的底部装有底部洗尘水，所述倒u形导气管的出气口设于所述底部洗尘水的液位面以下。

可选的，所述盛水腔内设有至少一个浮阀；所述盛水腔上开设有进水口，所述进水口设于所述浮阀的上方。

可选的，所述浮阀包括浮阀塔板和阀片；所述浮阀塔板固定连接所述盛水腔的内壁，所述浮阀塔板上开设有与所述阀片对应的塔板孔；所述阀片活动连接所述塔板孔，根据气体压力浮动控制所述浮阀的开度；

所述浮阀塔板上装有顶部洗尘水，当气体顶开所述阀片向外溢出时，顶部洗尘水通过塔板孔流下，与底部洗尘水混合；所述盛水腔的底部开设有出水口。

可选的，所述螺旋除尘件包括螺旋筒，所述螺旋筒的底部固定连接有螺旋锥；所述螺旋除尘件的进气口开设于所述螺旋筒的顶部；所述螺旋锥的底部固定连接有用于容纳灰尘的螺旋漏斗，所述螺旋漏斗的底部开设有清理口；

所述螺旋筒的内壁上还开设有螺旋槽，所述螺旋槽处安设有与所述螺旋槽相匹配的螺旋板。

可选的，所述含尘气体入口连接有含尘气体吸入管；所述混合段的轴截面为倒梯形，所述扩压段的轴截面为正梯形。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的拉法尔喷管式除尘器，利用拉法尔喷管提高吸尘腔的真空度，快速将周围的含尘气体带入吸尘腔中，提高了除尘效率，减少了除尘设备的体积，并且适用范围更广，适合各种有尘场合。

附图说明

为了更清楚地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地介绍，显而易见地，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的吸尘件和混合扩压件的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的拉法尔喷管式除尘器的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的浮阀处于关闭状态的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的浮阀处于开启状态的结构示意图。

图示说明：1、吸尘件；11、吸尘腔；12、含尘气体入口；13、拉法尔喷管；131、拉法尔收缩段；132、拉法尔窄喉；133、拉法尔扩张段；14、含尘气体吸入管；2、混合扩压件；21、混合段；22、喉管段；23、扩压段；3、螺旋除尘件；31、螺旋筒；32、螺旋锥；33、螺旋漏斗；34、中央出气管；4、水洗除尘件；41、盛水腔；42、倒u形导气管；43、浮阀；431、浮阀塔板；432、阀片；44、进水口；45、出水口。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种拉法尔喷管13式除尘器。请参考图1，该拉法尔喷管13式除尘器包括吸尘件1，吸尘件1的内部中空形成吸尘腔11，吸尘腔11的一面上开设有含尘气体入口12。吸尘腔11内设有拉法尔喷管13，拉法尔喷管13的工作气出口连通吸尘腔11，拉法尔喷管13的工作气进口伸出吸尘腔11外，连接工作气源。含尘气体入口12连接有含尘气体吸入管14。

拉法尔喷管13的管内流道包括依次连接的拉法尔收缩段131、拉法尔窄喉132和拉法尔扩张段133，拉法尔收缩段131的横截面积由进气口向出气口方向减小，拉法尔窄喉132的横截面积在拉法喷管的管内流道中最小，拉法尔扩张段133的横截面积由进气口向出气口方向增大。

当工作气进入拉法尔喷管13后，气体高压流入拉法尔收缩段131，穿过拉法尔窄喉132后从拉法尔扩张段133排出，拉法尔喷管13的结构可使气流的速度因横截面积的变化而变化。在拉法尔收缩段131时，流体在运动时遵循"截面小处流速大，截面大处流速小"的原理，使气流从亚音速到音速。当到达拉法尔窄喉132时，流体流速等于音速，当流体流过拉法尔窄喉132后，流速达到超音速。超音速的流体在运动时截面越大，流速越快，因此流体可通过拉法尔扩张段133继续加速。

当工作气从拉法尔喷管13的工作气出口以超音速喷出时，周围空间相对压力降低，由此提高吸尘腔11的真空度，以大量吸入周围含尘气体。

可以理解的是，进入拉法尔喷管13的工作气指满足高压抽吸功能的气体，一般工厂采用压缩空气或压缩水蒸气，也可以为其他能达到同类效果的气体。为了达到理想的设计效果，通常吸入的含尘气体和通入的工作气流量成一定比例，本实施例中按10倍的量吸入较为合理。本实施例中吸尘件1的外径是是拉法尔管管径的3-5倍。

在本实施例中，拉法尔喷管13式除尘器还包括混合扩压件2，混合扩压件2固定连接吸尘件1。混合扩压件2的内部中空形成混合扩压流道。混合扩压流道的进气口连通吸尘腔11。

混合扩压流道包括依次连接的混合段21、喉管段22和扩压段23，混合段21的出气口等于喉管段22的进气口，喉管段22的出气口为扩压段23的进气口。

混合段21的进气口面积大于其出气口面积，喉管端的进气口面积等于其出气口面积，扩压段23的进气口面积小于其出气口面积。混合段21的轴截面为倒梯形，扩压段23的轴截面为正梯形。

当工作气从拉法尔喷管13的工作气出口流至混合段21的出气口的过程中，工作气的流速逐渐降低直至与含尘气体的流速相等，压力增加直至与含尘气体的压力相同。类似的，含尘气体从含尘气体入口12流至混合段21的出气口的过程中，由于工作气的带动流速逐渐升高直至与工作气的流速相等，含尘气体的压力逐渐降低直至与工作气的压力相同，此时含尘气体的流速也达到超音速。

流速和压力均相同的含尘气体和工作气混合形成混合气体，进入喉管段22，在喉管段22的某一截面处会产生激波，激波导致混合气体压力升高，流速降低，直到扩压段23出口时，混合气体流速降低至预期值。

请参考图2，拉法尔喷管13式除尘器还包括螺旋除尘件3，混合扩压件2的出气口连通螺旋除尘件3的进气口。

含尘气体进入螺旋除尘件3时，已发生了膨胀，需要控制流速，确保分离粉尘不被二次吹走。因此，通过螺旋除尘件3和吸尘件1之间设置混合扩压件2，以使压缩气体和含尘气体混合，并控制混合气体的流速。

具体的，螺旋除尘件3包括螺旋筒31，螺旋筒31的底部固定连接有螺旋锥32。螺旋除尘件3的进气口开设于螺旋筒31的顶部。螺旋锥32的底部固定连接有用于容纳灰尘的螺旋漏斗33，螺旋漏斗33的底部开设有清理口。螺旋筒31的中央设置有中央出气管34。

混合气体进入螺旋除尘件3后，在离心力的作用下较大颗粒的粉尘被甩出并掉落，在螺旋漏斗33下部灰尘会堆积，需要定期清理，工作时清理口处于关闭状态。去除粉尘的气体从中央出气管34排出。

螺旋筒31的内壁面还设有螺旋槽，螺旋槽处安装有与螺旋槽相匹配的螺旋板，控制螺旋槽的螺旋角，可确保灰尘可沿着螺旋除尘件3的壁面脱落至螺旋漏斗33底部。本实施例中螺旋角控制在10～15°。

可以理解的是，也可在螺旋筒31的内壁面设置多个螺旋角度不同的螺旋槽，根据不同的含尘气体选择合适角度的螺旋槽，安设对应的螺旋板，以确保对不同含尘气体的去除效率。

拉法尔喷管13式除尘器还包括水洗除尘件4。中央出气管34的出气口连通水洗除尘件4的进气口。

水洗除尘件4的内部中空形成用于盛水的盛水腔41，盛水腔41内设有一倒u形导气管42，倒u形导气管42的进气口连通螺旋除尘件3的出气口。盛水腔41的底部装有底部洗尘水，倒u形导气管42的出气口设于底部洗尘水的液位面以下。从倒u形导气管42流出的气体经水浸后会除掉80％左右的粉尘。通过倒u形导气管42的设计确保气体在水箱中顺利排出，而不至于水倒灌至管道中。

盛水腔41内设有至少一个浮阀43。盛水腔41上开设有进水口44，进水口44设于浮阀43的上方，浮阀43设于倒u形导气管42的的上方。

请参考图3和图4，浮阀43包括浮阀塔板431和阀片432。浮阀塔板431固定连接盛水腔41的内壁，浮阀塔板431上开设有与阀片432对应的塔板孔。阀片432活动连接塔板孔，根据气体压力浮动控制浮阀43的开度。图3为浮阀43处于关闭状态的示意图，图4为浮阀43处于开启状态的示意图。

浮阀塔板431上装有顶部洗尘水，当气体顶开阀片432向外溢出时，顶部洗尘水通过塔板孔流下，与底部洗尘水混合。浮阀43的开度完全由气体量自动调节开启，低气量时对应阀开度小，气量增加时阀片432自动上升开度增加，因此气量变化时通过阀片432进入的流体也随之变化。所有的浮阀43按照一定的排列顺序布置，在设备连续工作时，浮阀43处于高频的开关振动状态，抖落灰尘进入水池，确保排气无尘化。

浮阀塔板431通常设计两层以上，浮阀43自身阻力较小，通入盛水腔41之前气体相对压力＞3kpa即可。

盛水腔41的底部还开设有出水口45，用于定期排出含尘水。

本实施例提供的拉法尔喷管13式除尘器，利用拉法尔喷管13提高吸尘腔11的真空度，快速将周围的含尘气体带入吸尘腔11中，利用混合扩压件2控制气体的流速，通过螺旋除尘件3和水洗除尘件4两段除尘后所有的粉尘均被吸收，尤其对超细粉尘效果明显。该除尘器可减少设备占用空间，大幅度降低运行成本。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。