一种转轮式除尘装置的制作方法

1.本实用新型涉及烟气处理设备技术领域，具体涉及一种转轮式除尘装置。


背景技术：

2.随着人类社会的不断发展，科学技术的不断进步，全球的工业化规模和工业化水平都达到了前所未有的程度，但随之而来的工业尾气对环境污染的问题也日益严重。
3.为了实现经济的可持续发展、保障社会的和谐稳定，国家对工业尾气排放的指标规范要求越来越严格。为达到国家的排放要求，工业企业不得不投入使用高性能的尾气净化设备。企业对这些尾气净化设备的投资和运行，大大增加了企业的运营成本。
4.当下烟气除尘的主流设备是袋式除尘器和旋风除尘器。其中，袋式除尘器又称布袋除尘器，这类设备虽然能达标的控制烟气排放，但受其基本工作原理的制约，往往体型巨大，占地空间多，投资成本高。且受其工作机构材质的限制，一般无法在超过200℃的温度下正常工作；甚至，由于烟气中不能存有火星等火焰颗粒，需要额外加装用于对火星和温度进行检测的监控装置，以防除尘器本体被高温烟气和火星烧毁。这类主流的袋式除尘器也不能低温运行，烟气中更不能有液滴，否则会导致糊袋堵塞。工作条件苛刻导致这类传统的除尘设备，不仅运行控制复杂，导致设备更容易产生运行故障，从而影响主线的生产，而且其使用的滤袋的寿命较短，几乎每年都要更换，无疑增加了较高的运行和维护成本。而旋风除尘器虽然具有体积小、投资和运行成本低的优点，但它的除尘效率较低，除尘性能不稳定，造成其无法应用在烟气颗粒物浓度要求高的工况中。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，提供一种转轮式除尘装置，解决以上技术问题。
6.本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
7.一种转轮式除尘装置，包括装置本体，其中，所述装置本体包括自上而下设置的第一壳体和第二壳体，两者均为中空且两端开口结构，两者的内腔相互连通，所述第一壳体用于导入烟气后对其中的粉尘颗粒进行分离，然后排放分离后得到的干净气体，所述第二壳体用于收集分离后产生的粉尘颗粒，避免其散逸；
8.所述第一壳体的上部开口连接一进气组件和一排气组件，所述进气组件与所述排气组件均连通所述第一壳体的内腔；
9.所述第一壳体的内腔中设有一转轮，所述转轮的叶片覆盖所述排气组件的位于所述第一壳体内的进气侧开口；
10.所述转轮的叶片的上方设有一导流板，通过导流板将所述进气组件的出气侧开口进入到所述第一壳体内腔中的烟气导向后使其流入所述转轮的叶片中，使烟气集中后被转动中的转轮叶片分离出其中所含的粉尘颗粒。
11.本实用新型工作时，含有粉尘颗粒的混合烟气经过进气组件导入至第一壳体内腔后，经导流板导入转轮叶片中，转轮叶片的转动使其中所含的粉尘颗粒从气体中分离后落
入下方的第二壳体的内腔，分离出的气体被转动的转轮导入排气组件的内腔中并经其出气侧开口向外排放。
12.所述转轮通过一转轴连接一驱动所述转轮转动的驱动组件。
13.所述第一壳体设置为直立的圆筒结构，其外壁设有支撑腿，便于通过所述支撑腿将整个装置本体固定在安装支架上。
14.所述第二壳体的上部开口连接所述第一壳体的下部开口，两者的连接处通过连接法兰紧固，从而形成一可打开的连接结构，便于在检修时，卸下连接法兰上的螺栓后，从上方将第一壳体从第二壳体上移开，进行两者的检修。
15.所述第二壳体的下部开口处设有一集灰组件，通过所述集灰组件将经过转轮分离后掉入第二壳体内的粉尘颗粒收集，避免其散逸到工作区域内。
16.所述第二壳体呈一倒锥形圆筒，从而形成漏斗形的下落空腔。
17.所述装置本体还包括监测组件，通过所述监测组件对排出的气体中所含粉尘量和转轮转速进行实时监测，所述监测组件连接控制模块后将检测信息反馈控制模块，驱动所述转轮转动的驱动组件也连接所述控制模块，从而使控制模块根据监测结果中的排出的气体中的粉尘含量来调整转轮转速，使装置本体保持较好的工作效率。
18.所述监测组件包括转速传感器和粉尘浓度传感器；
19.所述转速传感器设置于驱动所述转轮转动的转轴处，用于检测转轮的转速；
20.所述粉尘浓度传感器设置于所述排气组件的出气侧开口处，用于实时监测排放的气体中的粉尘含量，以此作为转轮转动速率的调整依据，在粉尘浓度含量超过设定值时，提高转轮转速来提高分离效率，在粉尘浓度逐渐降低至低于设定值时，使转轮降速来确保设备运行的散热和能耗控制，使设备运行更经济可靠。
21.所述监测组件包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述进气组件的进气侧开口处，用于监测进入所述第一壳体的烟气的温度，避免烟气温度过高而使设备部件受损，或者避免设备部件长时间工作在高温环境下而导致寿命折损；所述温度传感器连接所述控制模块。
22.所述第二壳体的内腔中设有一料仓破桥组件和一料位传感器，通过所述料位传感器检测在第二壳体内腔中堆积起来的粉尘堆的高度，当料位传感器被触发而产生信号后，通过控制所述料仓破桥组件工作后通过振动作用来破碎粉尘堆后疏通堵塞的下落通道；所述料仓破桥组件和所述料位传感器均连接所述控制模块。
23.有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型在继承了传统旋风除尘器的体积小、投资和运行成本低的优点基础上，大大提高了除尘效率和运行稳定性，使其在更大的工况范围内得到应用。
附图说明
24.图1为本实用新型的一种剖视结构示意图；
25.图2为图1的俯视结构示意图；
26.图3为图1的工况流程示意图。
具体实施方式
27.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，其意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列组成部件或单元的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组成部件或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它部件组成或者组成单元。
28.参照图1、图2、图3，一种转轮式除尘装置，包括装置本体，其包括第一壳体101和第二壳体102，两者均为中空且两端开口结构，两者自上而下连接后，使两者的内腔相互连通。
29.第一壳体101的上部开口连接进气组件103和排气组件104，进气组件103与排气组件104均连通第一壳体101的内腔；
30.第一壳体101的内腔中设有转轮201，转轮201的叶片覆盖排气组件104的进气侧开口，该进气侧开口位于第一壳体101的内腔。
31.进气组件设有便于排气组件向下穿过后使排气组件的进气侧开口伸入第一壳体内腔的开口。如图1所示，排气组件104具有一竖直向下的管道，管道下端开口伸入第一壳体101的上部开口内，进气组件103的结构可视为围绕在排气组件104的竖直管道的外侧的壳体结构，且该壳体结构设置一进气口作为进气组件的进气侧开口，并使该进气侧开口向一侧伸出。排气组件104的竖直管道的外壁和进气组件103的围绕排气组件的竖直管道的壳体内壁之间的腔室为进气腔室，其连通进气组件103的进气侧开口，进气组件103的出气侧开口为进气组件103向下连通第一壳体101的上部开口的部分。
32.在进气腔室中设有导流板202，其位于转轮201的叶片的上方，且其导流方向设置为竖直向下。通过导流板202将从进气组件103的出气侧开口进入到第一壳体101内腔中的烟气导入转轮201的叶片中，使烟气集中后被转动中的转轮201分离出其中所含的粉尘颗粒。
33.需要说明的是，导流板202在设置时，需要尽可能向下靠近转轮叶片，但不与转轮201接触，从而使被其导向的烟气能够顺利进入转轮201中，避免导流板202和转轮叶片距离太大而影响导流效果。
34.另外，导流板可通过焊接或者紧固件紧固等方式固定在排气组件104的竖直管道的外壁上。
35.本实用新型中按如下结构设置转轮201后使其工作：在一些实施例中，转轮201通过转轴203连接驱动组件204，驱动组件204通过转轴203驱动转轮201旋转。在其中一些实施例中，驱动组件204采用电机，电机外置并固定在排气组件104外壁。比如，通过电机支架固定在排气组件104的外壳的顶部外壁上，其在位置上位于整个装置本体的最顶端，使得装置本体在整体上呈一直立结构。电机轴通过联轴器等结构部件连接转轴后驱动转轮旋转。为控制电机的转速，可连接减速机构后通过减速机构连接转轴203。
36.在其中一些优选实施例中，转轴203自上而下穿过排气组件104的内腔后连接转轮201，转轮201设置于排气组件104的进气侧开口处，该结构设置下，由于转轴203较细，可大
大降低其对于排气组件104中的气流流动的阻碍作用。
37.在其中一些优选实施例中，转轮201的设置位置位于排气组件104的进气侧开口处，该进气侧开口朝下设置；
38.转轮201的直径设置为大于排气组件104的下部开口的直径，使转轮201的叶片可自下而上覆盖排气组件104的下部开口，并使叶片边缘可超出排气组件下部开口的边缘，从而使转轮叶片将排气组件位于第一壳体内腔中的进气侧开口全面覆盖住，使得从进气组件103进入第一壳体101的烟气在进入排气组件104时必须经过转轮201；
39.导流板202设置在转轮叶片的超出排气组件进气侧开口边缘的叶片边缘上，从而使导流板202向下导向的烟气顺利进入进入转轮201。
40.上述结构可视为将转轮201的叶片分为叶片主体和叶片边缘，使叶片主体向上覆盖在排气组件的进气侧开口上，覆盖时，叶片主体不与排气组件104的进气侧开口的端面接触；使叶片边缘位于该进气侧开口的外侧，导流板202设置在叶片边缘的正上方。
41.需要说明的是，上述实施例中，如图1所示，转轮的叶片边缘可设置得尽量靠近第一壳体的上部开口的内壁，从而使进气组件进入的烟气的流向难以绕开转轮叶片和导流板，配合导流板的靠近转轮叶片的设置结构，可以确保较好的气流导向效果。也即是说，烟气自进气组件导入第一壳体的过程中，被导流板导向后向下流入转轮叶片中，从而在离心作用下被分离出粉尘和气体。
42.如图1所示结构，导流板设有倾斜面，不仅可以减少导流板占用进气通道(进气组件的内腔中的位于第一壳体上部开口上方的部分，即上文所述的进气腔室)的容积，也可以通过斜面起到一定的气流导向作用。图示结构中仅示出了左右对称的两侧的导流板，实际设置时，在排气组件104的竖直管道上围绕其外壁一周间隔地设置多块导流板202。相邻的导流板的间隔空间形成对烟气提供导向的导流通道。
43.在一些实施例中，如图1所示，排气组件104设置为直角筒状结构，其具有一水平设置的水平筒和一竖直设置的竖直筒(即上述实施例中的竖直管道)，水平筒的一端开口作为排气组件104的出气侧开口向外伸出、另一端开口连通竖直筒的上端开口，竖直筒的下端开口作为排气组件104的进气侧开口，其向下从第一壳体101的上部开口处伸入第一壳体101的内腔。
44.在一些实施例中，如图1、图2所示，进气组件103包括进气筒1032和围绕结构1031，围绕结构1031围绕于排气组件104的竖直筒外壁一周，在围绕结构1031的任一处开设开口后连接进气筒1032的一端开口，进气筒1032的另一端开口伸出后作为进气组件103的进气侧开口，外部烟气从该开口导入。围绕结构1031的部分表面向下贴合于第一壳体101的上部开口的部分开口面上，该部分开口面位于竖直筒外侧。在该围绕结构1031的部分表面上开设开口后使其向下连通第一壳体101内腔，在该围绕结构1031的部分表面上开设的开口的正下方设有导流板202和转轮201(此处的转轮201是指转轮201的外边缘部分结构，可视作上述实施例中述及的叶片边缘)。
45.上述实施例的优点在于：可将进气组件、排气组件、转轮、导流板等作为一个独立于第一壳体的组合结构，在一些需要不同的进气腔室容积的场合下，可预先制作对应的组合结构后进行灵活拆装，而不需要对第一壳体进行改造。
46.在其中一些优选实施例中，围绕结构1031与第一壳体101一体成型。该结构可以视
为：将第一壳体的上部开口封闭后，在封闭面上开设便于排气组件的竖直筒向下伸入第一壳体内腔的开口，并且在第一壳体的靠近上部开口的侧壁上开设另一开口使之连通进气筒。该结构下，进气腔室的容积为固定结构，其灵活性较低，但是生产制造工艺要求也相应降低。
47.在一些实施例中，如图1所示，第一壳体101设置为直立的圆筒结构，其外壁设有支撑腿401，便于通过支撑腿401将整个装置本体固定在安装支架上。
48.在一些实施例中，如图1所示，第二壳体102的上部开口连接第一壳体101的下部开口，第二壳体102的下部开口处设有集灰组件105，通过集灰组件105将经过转轮201分离后掉入第二壳体102内的粉尘颗粒收集，避免其散逸到工作区域内。集灰组件105采用底部封闭的筒状结构，其上端开口套在第二壳体102的下部开口上并在套接处做密封处理。
49.在其中一些优选实施例中，第二壳体102的上部开口与第一壳体101的下部开口的连接处通过连接法兰402紧固，从而形成一便于开启的连接结构，从而在进行设备检修时，通过卸下连接法兰402上的紧固螺栓后，从上方将第一壳体101从第二壳体102上移开，再进行两者的检修。
50.上述实施例的结构尤其适用于不适合在第一壳体或者第二壳体上开设维修窗口的应用场景中。比如，在一些使用场景中，第一壳体和第二壳体的体积都较小，从而没有开设维修窗的条件。
51.在另一些优选实施例中，第二壳体102呈一倒锥形圆筒，从而形成漏斗形状，便于落灰和集灰。
52.本实用新型为实现经济化设备运行，节省能耗，提高设备运行效率，可按如下结构设置：在一些实施例中，装置本体还包括监测组件，通过监测组件对排出的气体中所含粉尘量和转轮转速进行实时监测。监测组件连接控制模块后将监测结果信息反馈给控制模块，转轮的驱动组件也连接该控制模块，从而使控制模块根据监测结果中的排出气体中的粉尘颗粒含量来实时调整转轮转速，从而使装置本体保持较好的工作效率。其中，控制模块可采用plc或者上位计算机实现。通过plc或者上位机采样各个传感器信号并进行电机等电控单元控制的方式方法属于现有技术，此处不再赘述。
53.在其中一些优选实施例中，监测组件包括转速传感器302，转速传感器302设置于驱动转轮201转动的转轴203处，且与控制模块连接后输出监测数据给控制模块，以便实时检测转轮201的转速。需要说明的是，如果驱动转轮201转动的驱动器采用伺服电机或者集成编码装置的电机，可通过电机自身的反馈信号直接获取到其转速对应的编码信息，以此根据控制模块的转译处理来获取对应的转轮201实时转速。
54.在其中另一些优选实施例中，监测组件包括粉尘浓度传感器303，粉尘浓度传感器303设置于排气组件104的出气侧开口处，并使其信号输出连接至控制模块，以便实时监测排放气体中的粉尘含量，监测数据作为转轮201转动速率的调整依据。
55.本实用新型为避免高温烟气损坏设备部件，可按如下结构设置：在一些实施例中，监测组件还包括温度传感器301，温度传感器301设置于进气组件103的进气侧开口处，用于检测进入第一壳体101的烟气的温度，以此作为转轮201转动速率的调整依据，温度传感器301也连接控制模块，反馈温度监测数据后由上位系统统一控制进气的启闭。
56.本实用新型为避免第二壳体内的粉尘堆积影响落灰效率，或者造成堵塞，可按如
下结构设置：在一些实施例中，第二壳体102的内腔中设有料仓破桥组件403和料位传感器304，以此防止灰尘逐渐粘附并在第二壳体侧壁堆积后形成料堆而堵塞下落通道。其中，料位传感器304又称阻旋式料位计，其安装并固定于第二壳体102的侧壁；料仓破桥组件403可采用料仓振动器，其工作时使第二壳体侧壁形成一定频率的振动，通过振动作用破坏粉尘的料堆结构，从而使其继续下落至卸灰位置。料仓破桥组件403和料位传感器304均可连接控制模块后受上位系统控制，也可以独立工作。在独立工作时，可通过独立设计的驱动电路连接料仓破桥组件403和料位传感器304，以料位传感器304的监测信号作为驱动料仓破桥组件403的启动信号，并可配合延时电路设置料仓破桥组件403的启动延时和工作持续时长。根据触发信号控制电机动作的方式方法，通过延时电路或者定时器设置电机工作延时等方法属于现有技术，此处不再赘述。
57.本实用新型的运行机理如下：
58.如图3所示，含有粉尘颗粒的烟气a自进气组件进入第一壳体后；控制模块控制驱动组件204工作，从而带动转轮工作后，使被导入第一壳体内腔的烟气随之高速旋转，利用产生的离心作用实现固气分离，最终分离出的气体b自排气组件排放，粉尘颗粒物c则经第二壳体落入集灰组件被收集。整个过程中，粉尘浓度传感器303实时监测排出气体中的粉尘含量：
59.当监测得到的粉尘含量数据高于设定的排放标准值时，控制模块控制驱动组件204增大转轮201的转速，直到气体中粉尘含量数据降低至设定的排放标准值为止，确保排放达标；
60.当监测得到的粉尘含量数据低于设定的排放标准值时，控制模块控制驱动组件204降低转轮201的转速，使转轮运行能耗降低，直到粉尘含量数据逐渐提升至达到设定的排放标准值后再循环上述转轮增速的控制步骤，从而使整个装置系统更经济地运行。
61.根据上述装置系统的控制逻辑，使得装置本体的实际排放数值被控制在设定的排放标准值上下的合理范围内窄幅波动。
62.整个系统的控制自成闭环，有效摆脱了外界工况的变化对系统性能的影响。如此动态控制，既保障了系统烟气排放的稳定达标，又使系统更经济的运行，具有较好的节能效果。
63.需要说明的是，图3为本实用新型在运行时的一种工作状态的示意图，其示出了烟气导入、监测组件运行、离心结构运行、排气和落灰的一系列工作过程。
64.综上所述，本实用新型工作时，含有粉尘颗粒的混合气体经过进气组件导入至第一壳体内腔后，经导流板集中在转轮叶片中，转轮叶片的转动使其中所含的粉尘颗粒从气体中分离后落入下方的第二壳体的内腔，分离出粉尘颗粒后的气体被转动的转轮导入排气组件的内腔中并经其出气侧开口向外排放。
65.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。