一种基于细胞生物机理的高效节能湿式除尘器

1.本发明属于水泥生产中产生的粉尘处置技术领域，具体而言，涉及一种具有筛管结构的，采用细胞生物机理的粉尘处理装置。


背景技术：

2.水泥生产中主要职业危害是粉尘，在粉碎、研磨、过筛、配料、出窑、包装等工序都有大量粉尘产生。通常，生料中游离二氧化硅含量约10％，熟料含1.7
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9.0％，成品水泥含1.2
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2.6％。长期吸入生料粉尘可引起矽肺，吸入烧成后的熟料或水泥粉尘可引起水泥尘肺，水泥遇水或汗液，能生成氢氧化钙等碱性物质，刺激皮肤引起皮炎。进入眼内引起结膜炎、角膜炎。我国是全球受粉尘颗粒污染程度较为严重的国家之一，污染的严重程度已经在各级人民政府和人民中都已引起广大的关注，因此，国家制定了多项环保政策和大气污染的防治办法，来改善大气环境质量。
3.湿式除尘器可以有效地将直径为0.1—20微米的液态或固态粒子从气流中除去，同时，也能脱除部分气态污染物。它具有结构简单、占地面积小、操作及维修方便和净化效率高等优点，能够处理高温、高湿的气流，将着火、爆炸的可能减至最低，是水泥生产过程中处理粉尘的重要设备。
4.现有的湿式除尘器包括重力喷雾湿式除尘器，填料式湿式除尘器，旋风式湿式除尘器，自激式湿式除尘器，泡沫式湿式除尘器，文丘里湿式除尘器，机械诱导除尘器。其中重力喷雾湿式除尘器与本发明相接近，其工作原理为：从上部向下喷水，含尘气体逆向而上，为了使气流在塔的载面上均匀分布，有时采取让气流穿过孔板或薄的滤层。当气流速度较高时，塔的顶部应加挡水板。喷雾水滴的大小对除尘效率影响很大。存在水滴捕获粉尘不充分等问题，除尘效率偏低，直接排放会严重污染环境。总结而言，现有的湿式除尘器存在以下缺陷：
5.1)从湿式除尘器中排出的泥浆要进行处理，否则会造成二次污染；
6.2)当净化有侵蚀性气体时，化学侵蚀性转移到水中，因此污水系统要用防腐涂层保护；
7.3)不适合用于疏水性烟尘；对于粘性烟尘轻易使管道、叶片等发生堵塞；
8.4)与干式除尘器比拟需要消耗水，并且处理难题，在严寒地区应采用防冻措施。


技术实现要素：

9.针对现有技术所存在的上述不足，本发明的目的在于解决除尘器运行成本高，环境污染严重的问题。本发明装置，只需要在除尘器中通入水后启动雾化装置与循环装置即可，大大降低了能源的消耗，有效提高除尘器的除尘效率。
10.为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：本发明提供了一种基于细胞生物机理的高效节能湿式除尘器，包括：
11.壳体，为箱体状，侧壁由几字型弯折的钢板组成，壳体侧面安装有连通器，连通器
为几字形且与壳体联通；所述壳体底部设置有弧形凹槽，弧形凹槽最底部安装有吸沙泵，吸沙泵连接的管道从连通器内穿出，
12.入尘管，上部为筒状，接入废气，底部连接喇叭口，喇叭口埋入壳体的水中，喇叭口上设置有多层环向均匀排布的圆孔，
13.注水管，包括主体管与支管，主体管接入清水，通过多个支管进入壳体，支管末端与喷嘴连接，所述喷嘴包括多个环向分布的文丘里管，喷嘴将清水雾化后喷淋在壳体内，
14.筛管组件，安装在壳体中部位置，多个筛管组件组成一排水平设置，高度高于连通器的封液面；所述筛管组件包括芯管、内条形管、内镂空管、外条形管、外镂空管，芯管为实心管，芯管外侧依次套接有内条形管、内镂空管、外条形管、外镂空管，所述内条形管、外条形管的管体环向均匀设置有条形槽，所述内镂空管、外镂空管上设置有蜂窝状的孔隙，
15.循环管，安装在壳体外壁，下部接入壳体的水层内，上部位于筛管组件上方，且连接有喷嘴，所述循环管连接有循环泵，
16.排风管，安装于壳体侧面上部，且与壳体联通，所述排风管内安装有排风扇、活性炭。
17.进一步地，所述壳体由型材折弯焊接而成，内部进行防水密封处理。
18.进一步地，所述入尘管有两个，对称设置；所述出风管有四个，两两对称安装在壳体两侧；所述循环管有八个，每组四个，安装于壳体的前侧面与后侧面。
19.进一步地，所述筛管组件设置有缺口，与壳体的凹槽、连通器的筒形外壁配合。
20.进一步地，所述筛管组件与入尘管、壳体之间通过焊接固连。
21.进一步地，所述排风管的出口顶部设置有锥形遮雨檐。
22.进一步地，所述内镂空管、外镂空管的孔隙为圆形或多边形。
23.进一步地，所述注水管连接的喷嘴喷洒方向为竖直方向，所述循环管连接的喷嘴喷洒方向为水平方向。
24.本发明的工作过程：
25.工作时，通过管道往除尘器内通入雾化水，水在容器内积淀形成水层，当水层高度过高时，连通器排水系统自动排水；水位达到预设高度后，启动除尘器中的吸沙泵；控制进水量等于出水量使液位保持不变。并启动循环系统。循环系统不影响水位变化，循环系统中的雾化喷头，同样能起到对含尘气体的净化效果。打开含尘气体管道，将含尘气体通入除尘器，含尘气体管道直通水下，由喇叭状出口排出与水接触，大部分灰尘与水接触后会溶解在水中形成沉淀，当含尘气体进入除尘器后会与沉积在底部的水层融合并沉淀，大多数的硫元素化合物也会在此处被水吸收。部分灰尘会被气泡包含着通过液面进入筛管组件，筛管组件的设计有利于水通过但不利于颗粒通过，此时灰尘颗粒被阻隔后被筛管组件上的水分吸收后共同落入水中沉淀，只有极少数的灰尘物质会突破筛管组件上升。筛管组件可以避免灰尘高密度堆积且水能够快速通过，液面上雾化花洒喷出的水雾仍会捕捉到这些灰尘而从新融入水中形成沉淀，灰尘颗粒被水吸收后也会落入水中。在沉淀汇聚后由吸沙泵排出，这样就达到了一水两用的节能目的。
26.本发明的工作原理：
27.附图1—3是湿式除尘器的俯视图、立体图和剖视图，指明本发明装置的整体结构与相应安装位置。附图3可看到连通器示意图，指明在除尘器中的安装位置与形状结构、装
位置，连通器可保证除尘器内水位不会超过预设阈值。附图5是吸沙泵，吸沙泵可将除尘器底部的沉淀物质排出。附图2、3可看出循环系统，指明安装位置，循环系统可将表层较干净的水吸出并重新成为喷雾辅助吸收灰尘。附图6—8是筛管组件，基于植物细胞形状设计的由五个同心圆管嵌套而成的筛管组件。基于细胞生物机理，我们的喷淋结构中增添一排筛管组件，应用这种细胞生物机理，有许多的优点：
28.1)筛管组件缝隙间形成开口，该设计形式使工作运行更高效，使得水快速高效通过；
29.2)避免了沉淀物的高密度堆积，为提高生产效率及延长水井的使用寿命提供了保证；
30.3)筛管组件的接续性缝隙形式，使得该产品具备更高的抗压性能，提高了除尘的工作效率和使用周期。
31.本发明的壳体，局部弯折围成方形对的钢板外壳，使用弯折的钢板可以增强除尘器外壳整体的刚性，在除尘器运作过程中不易产生变形。采用这种外壳，可以让除尘器直接放置在地面上而不需要框架支撑，减少变形。弧形底部凹槽。采用弧形凹槽，除尘器在通入含尘气体形成沉淀后与水结合形成的泥浆不会只沉淀在容器底部，会慢慢朝着中心对的最低处汇集，由吸沙泵抽出。
32.在运行过程中将水用于除尘后直接排走不但将造成极大的浪费，增加运行费用，而且将造成严重的二次污染。因此，本发明的循环系统，对这些水进行循环使用，专门研究了循环水处理系统：从水的上层抽水，接雾化喷嘴，这样可以实现水的多次利用。
33.本发明的连通器排水系统，运用连通器原理，在靠近除尘器底部的壳体上穿孔并连接一个“几”字形管子，这样可以保证在设备运行中，水位不会超过设定的高度，一旦水位上升过高则自动排水，避免人工操作造成误差。
34.经净化后的含尘气体会被出风口的排风扇吸出排放，出风口下设置最后一道净化层，可放置活性炭等物质吸收残余的硫元素。同时本发明通过层层吸收，极大地提高了含尘气体净化效率。
35.本发明的有益效果是：
36.本发明公开的基于细胞生物机理的高效节能湿式除尘器，与现有技术相比，湿式除尘器中首次引用生物细胞输导有机养料时，通过筛孔实现液固分离机理以及连通器原理，解决了传统除尘器运行费用高，除尘效率低等问题；循环利用水资源，实现同时脱硫和除尘，节省了大量的投资和运行成本。
附图说明
37.图1为本发明所述的基于细胞生物机理的高效节能湿式除尘器的俯视示意图；
38.图2为本发明所述的基于细胞生物机理的高效节能湿式除尘器的立体示意图；
39.图3为本发明所述的基于细胞生物机理的高效节能湿式除尘器的剖切示意图；
40.图4为图3的a部分的放大示意图；
41.图5为图3的b部分的放大示意图；
42.图6为本发明所述的单个筛管组件的立体放大示意图；
43.图7为本发明所述的单个筛管组件的各组件的立体放大示意图；
44.图8为本发明所述的半幅筛管组件拼接后的立体放大示意图；
45.图9为本发明所述的喷嘴的立体放大示意图。
46.图中：1、入尘管；101、喇叭口；2、注水管；3、排风管；4、喷嘴；5、筛管组件；501、芯管；502、内条形管；503、内镂空管；504、外条形管；505、外镂空管；6、连通器；7、排风扇；8、活性炭；9、循环管；10、吸沙泵；11、循环泵；12、壳体。
具体实施方式
47.下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。
48.一种基于细胞生物机理的高效节能湿式除尘器，包括：
49.壳体12，为箱体状，侧壁由几字型弯折的钢板组成，壳体12侧面安装有连通器6，连通器6为几字形且与壳体12联通；所述壳体12底部设置有弧形凹槽，弧形凹槽最底部安装有吸沙泵10，吸沙泵10连接的管道从连通器6内穿出。
50.入尘管1，上部为筒状，接入废气，底部连接喇叭口101，喇叭口101埋入壳体12的水中，喇叭口101上设置有多层环向均匀排布的圆孔。
51.注水管2，包括主体管与支管，主体管接入清水，通过多个支管进入壳体12，支管末端与喷嘴4连接，所述喷嘴4包括多个环向分布的文丘里管，喷嘴4将清水雾化后喷淋在壳体12内。
52.筛管组件5，安装在壳体12中部位置，多个筛管组件5组成一排水平设置，高度高于连通器6的封液面；所述筛管组件5包括芯管501、内条形管502、内镂空管503、外条形管504、外镂空管505，芯管501为实心管，芯管501外侧依次套接有内条形管502、内镂空管503、外条形管504、外镂空管505，所述内条形管502、外条形管504的管体环向均匀设置有条形槽，所述内镂空管503、外镂空管505上设置有蜂窝状的孔隙。
53.循环管9，安装在壳体12外壁，下部接入壳体12的水层内，上部位于筛管组件5上方，且连接有喷嘴4，所述循环管9连接有循环泵11。
54.排风管3，安装于壳体12侧面上部，且与壳体12联通，所述排风管3内安装有排风扇7、活性炭8。
55.在其中一个实例中，所述壳体12由型材折弯焊接而成，内部进行防水密封处理。
56.在其中一个实例中，所述入尘管1有两个，对称设置；所述出风管有四个，两两对称安装在壳体12两侧；所述循环管9有八个，每组四个，安装于壳体12的前侧面与后侧面。
57.在其中一个实例中，所述筛管组件5设置有缺口，与壳体12的凹槽、连通器6的筒形外壁配合。
58.在其中一个实例中，所述筛管组件5与入尘管1、壳体12之间通过焊接固连。
59.在其中一个实例中，所述排风管3的出口顶部设置有锥形遮雨檐。
60.在其中一个实例中，所述内镂空管503、外镂空管505的孔隙为圆形或多边形。
61.在其中一个实例中，所述注水管2连接的喷嘴4喷洒方向为竖直方向，所述循环管9连接的喷嘴4喷洒方向为水平方向。
62.本发明的工作过程：
63.工作时，通过管道往除尘器内通入雾化水，水在容器内积淀形成水层，当水层高度过高时，连通器6排水系统自动排水；水位达到预设高度后，启动除尘器中的吸沙泵10；控制
进水量等于出水量使液位保持不变。并启动循环系统。循环系统不影响水位变化，循环系统中的雾化喷头，同样能起到对含尘气体的净化效果。打开含尘气体管道，将含尘气体通入除尘器，含尘气体管道直通水下，由喇叭状出口排出与水接触，大部分灰尘与水接触后会溶解在水中形成沉淀，当含尘气体进入除尘器后会与沉积在底部的水层融合并沉淀，大多数的硫元素化合物也会在此处被水吸收。部分灰尘会被气泡包含着通过液面进入筛管组件5，筛管组件5的设计有利于水通过但不利于颗粒通过，此时灰尘颗粒被阻隔后被筛管组件5上的水分吸收后共同落入水中沉淀，只有极少数的灰尘物质会突破筛管组件5上升。筛管组件5可以避免灰尘高密度堆积且水能够快速通过，液面上雾化花洒喷出的水雾仍会捕捉到这些灰尘而从新融入水中形成沉淀，灰尘颗粒被水吸收后也会落入水中。在沉淀汇聚后由吸沙泵10排出，这样就达到了一水两用的节能目的。
64.本发明的工作原理：
65.附图1—3是湿式除尘器的俯视图、立体图和剖视图，指明本发明装置的整体结构与相应安装位置。附图3可看到连通器6示意图，指明在除尘器中的安装位置与形状结构、装位置，连通器6可保证除尘器内水位不会超过预设阈值。附图5是吸沙泵10，吸沙泵10可将除尘器底部的沉淀物质排出。附图2、3可看出循环系统，指明安装位置，循环系统可将表层较干净的水吸出并重新成为喷雾辅助吸收灰尘。附图6—8是筛管组件5，基于植物细胞形状设计的由五个同心圆管嵌套而成的筛管组件5。基于细胞生物机理，我们的喷淋结构中增添一排筛管组件5，应用这种细胞生物机理，有许多的优点：
66.1)筛管组件5缝隙间形成开口，该设计形式使工作运行更高效，使得水快速高效通过；
67.2)避免了沉淀物的高密度堆积，为提高生产效率及延长水井的使用寿命提供了保证；
68.3)筛管组件5的接续性缝隙形式，使得该产品具备更高的抗压性能，提高了除尘的工作效率和使用周期。
69.本发明的壳体12，局部弯折围成方形对的钢板外壳，使用弯折的钢板可以增强除尘器外壳整体的刚性，在除尘器运作过程中不易产生变形。采用这种外壳，可以让除尘器直接放置在地面上而不需要框架支撑，减少变形。弧形底部凹槽。采用弧形凹槽，除尘器在通入含尘气体形成沉淀后与水结合形成的泥浆不会只沉淀在容器底部，会慢慢朝着中心对的最低处汇集，由吸沙泵10抽出。
70.在运行过程中将水用于除尘后直接排走不但将造成极大的浪费，增加运行费用，而且将造成严重的二次污染。因此，本发明的循环系统，对这些水进行循环使用，专门研究了循环水处理系统：从水的上层抽水，接雾化喷嘴4，这样可以实现水的多次利用。
71.本发明的连通器6排水系统，运用连通器6原理，在靠近除尘器底部的壳体12上穿孔并连接一个“几”字形管子，这样可以保证在设备运行中，水位不会超过设定的高度，一旦水位上升过高则自动排水，避免人工操作造成误差。
72.经净化后的含尘气体会被出风口的排风扇7吸出排放，出风口下设置最后一道净化层，可放置活性炭8等物质吸收残余的硫元素。同时本发明通过层层吸收，极大地提高了含尘气体净化效率。
73.综上所述，本发明解决了传统除尘器运行费用高，除尘效率低等问题；循环利用水
资源，实现同时脱硫和除尘，节省了大量的投资和运行成本。
74.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。前、后、左、右、末端、前端等方位指示词仅为说明结构，非限定。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。