一种可变喉部截面的文丘里洗涤器的制作方法

1.本实用新型涉及环保设备领域，具体涉及一种可变喉部截面的文丘里洗涤器。


背景技术：

2.在现有技术中，环保领域里会使用文丘里式洗涤器去除气体中的微细颗粒物。传统的文丘里为了得到好的颗粒物去除效果，设定很小尺寸的喉部截面，以高流速（50~100m/s)和高压损(》5kpa)条件下运行，这将需要很大的空气动力来克服传统的文丘里的压损，从而造成固定文丘里的运行费用上升，并且固定文丘里随着进气流量变化化时喉部流速将变低，颗粒物去除效果随之降低了。
3.常规文丘里的固定喉部的缺点是不可改变喉部截面和流速，不能调节气体流量的变化来实现高效率操作。现有技术的文丘里和洗涤器单元相结合的除尘设备，以实现将液体流引入文丘里的漏斗入口段或直接进入其喉部段；然而，固定喉部截面无法影响气体流量的变化，其运行过程中可能存在着低效率或高压差，无法调节的缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种可变喉部截面的文丘里洗涤器，具有可变的截面实现顺流而下的可变喉部截面文丘里洗涤结构，和逆流向上的气雾分离结构。
5.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种可变喉部截面的文丘里洗涤器，包括净化塔，净化塔上设置有穿设入净化塔内部的汽液混合通道，汽液混合通道包括由上而下的连通的文丘里渐缩部、可变喉部、文丘里渐扩部；文丘里渐扩部穿设入净化塔内的净化腔中，净化腔内设置有分部在文丘里渐扩部外围的填料层和喷淋头一，净化塔的出风口和文丘里渐扩部的出气口分别位于填料层和喷淋头一的上侧和下侧；且净化腔的底部设置有水箱，水箱通过循环液管道和循环泵与喷淋头一连接。
6.本实用新型一个较佳实施例中，净化腔内设置有若干个填料层，喷淋头排布在填料层的上方，且喷淋头一的上部还设置有气液分离器。
7.本实用新型一个较佳实施例中，填料层采用的是旋转填料，包括嵌设在净化塔的净化腔内的两层填料层支架，相邻的填料层支架之间填充设置有球形空心填料。
8.本实用新型一个较佳实施例中，汽液混合通道内还设置有与循环泵连接的喷淋头二。
9.本实用新型一个较佳实施例中，喷淋头二的喷射口与可变喉部对应。
10.本实用新型一个较佳实施例中，所述净化塔的气流流向由上至下依次经过汽液混合通道后，再由下至上经过填料层和气液分离器后引至出风口形成u形结构的气流通路。
11.本实用新型一个较佳实施例中，可变喉部包括可形变腔壁以及与可形变腔壁抵靠接触的喉部截面调节器。
12.本实用新型一个较佳实施例中，喉部截面调节器包括设置在净化塔上的驱动器，
驱动器上驱动设置有能相对可形变腔壁位移的压推部，压推部能推顶可形变腔壁形变，调节可形变腔壁内形成的截面可调的气液混合腔。
13.本实用新型一个较佳实施例中，喉部截面调节器包括若干组相对设置的压推部。
14.本实用新型一个较佳实施例中，驱动器本体，驱动器本体内设置有驱动腔体，驱动腔体内设置有内部活塞，内部活塞的两侧分别连接有流体进口一和流体进口二，驱动腔体的一端活动穿设有轴心，轴心的一端与内部活塞驱动连接，轴心的另一端与压推部驱动连接。
15.本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型的有益效果：
16.本实用新型提供文丘里的喉部截面通过机械调节来提供可变的截面面积，该截面面积可根据气体和液体体积流量的变化而变化，进而在该喉部截面上维持基本恒定的压降。可实现高效洗涤去除微细颗粒物的功能和稳定运行特性。
17.提供了气体流通过文丘里喉部段的下行流动，混同循环液，以实现气流夹带的微细颗粒的快速润湿，溶混于液流中，顺流而下冲入底部水体中，实现颗粒物分离功能。
18.洗涤部分，液滴随气流折向向上，经过洗涤系统的旋转填料层和旋流分离器时被拦截下来，并被冲洗水冲入底部水体水，实际气雾分离功能。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
20.图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；
21.图2是本实用新型优选实施例中圆形可变喉部截面的结构示意图；
22.图3是本实用新型优选实施例中方形可变喉部截面的结构示意图；
23.图4是本实用新型优选实施例中可变喉部截面自动控制系统图；
24.图5是本实用新型优选实施例中的驱动器结构图示；
25.其中，1-进气口、10-净化塔、2-文丘里渐缩部、3-可变喉部、4-文丘里渐扩部、5-净化腔、6-水箱、7-底板、8-进液口、9-顶板、10-出风口、11-循环液支路、12-喷淋阀二、13-喷淋头二、14-电子液位开关、15-循环液管道、16-循环泵、17-喷淋阀一、18-填料层支架、19-填料层、21-喷淋头一、22-安装支架、23-气液分离器、24-进液管、25-进液阀、26-出液管、27-出液阀、28-伸长调节阀、29-缩回调节阀、30-驱动器、31-轴心、32-压推部、33-压差取样口一、34-压差取样口二、35-压差变控器、36-导气管、38-驱动器本体、39-内部活塞、40-流体进口一、41-流体进口二。
具体实施方式
26.现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
27.实施例一
28.如图1~图5所示，一种可变喉部3截面的文丘里洗涤系统，包括净化塔10，净化塔10上设置有穿设入净化塔10内部的汽液混合通道，汽液混合通道包括由上而下的连通的文丘里渐缩部2、可变喉部3、文丘里渐扩部4；且文丘里渐扩部4穿设入净化塔10内的净化腔5中。
汽液混合通道内还设置有与循环泵16连接的喷淋头二13。喷淋头二13的喷射口与可变喉部3对应。提供了气体流通过文丘里喉部段的下行流动，混同循环液，以实现气流夹带的微细颗粒的快速润湿，溶混于液流中，顺流而下冲入底部水体中，实现颗粒物分离功能。
29.可变喉部3包括可形变腔壁以及与可形变腔壁抵靠接触的喉部截面调节器。喉部截面调节器包括设置在净化塔10上的驱动器30，驱动器30上驱动设置有能相对可形变腔壁位移的压推部32，压推部32与可形变腔壁的外部组合连接，连接的方式可以采用现有技术中的粘接，或者嵌接，或者卡接等方式，在此不再一一赘述。压推部32能推顶可形变腔壁形变，调节可形变腔壁内形成的截面可调的气液混合腔。喉部截面调节器包括若干组相对设置的压推部32。驱动器本体38，驱动器本体38内设置有驱动腔体，驱动腔体内设置有内部活塞39，内部活塞39的两侧分别连接有流体进口一40和流体进口二41，驱动腔体的一端活动穿设有轴心31，轴心31的一端与内部活塞39驱动连接，轴心31的另一端与压推部32驱动连接。柔性文丘里喉部由橡胶、金属、塑料柔性材料制成。可变喉部3的两个驱动器30安装在喉部附近或围绕喉部的可形变腔壁外围，以调节文丘里喉部两侧或多方向柔性材料之间的距离的方式来改变文丘里喉部截面，以实现喉部流速和压差控制。通过机械调节来提供可变的喉部截面面积来对气液体积的变化作出反应，从而获得通过喉部截面的基本恒定的压降。对于亚微米尺寸的颗粒，需要文丘里段具有更高的压力降，以确保通过喉部截面的液体得到更大的雾化效果以增加与亚微米颗粒相混合的概率，以改善通过文丘里段的细颗粒的润湿性。因此，灵活的可变尺寸喉部可以在系统运行中进行自动快速调整。另外气流以热气体的形式引入时，其温度也会降低，并发生冷凝作用，在冷凝过程中，物粒会聚集变大，这些变大的颗粒类似聚结核，在饱和水汽中形成雾滴或雨滴顺流下落。在任何情况下，夹带的细颗粒实际上被迫与水滴接触，这样所有夹带的颗粒都直接湿润，并导致随后的团聚。这个过程中必须控制喉部流速和压损以使得气液湍流达到最优化实际高效率除尘。
30.净化腔5内设置有分部在文丘里渐扩部4外围的填料层19，填料层19包括纵向间隔设置的填料支撑架，以及填料支撑架内填充有多个球形空心填料。喷淋头一21排布在填料层19的上方，且喷淋头一21的上部还设置有气液分离器23。净化塔10的出风口10位于填料层19的上侧，文丘里渐扩部4的出气口位于气液分离器23的下侧。净化腔5的底部设置有水箱6，水箱6通过循环液管道15和循环泵16与喷淋头一21连接。填料层19采用的是旋转填料，旋转填料优选使用重量轻或密度低的圆球空心填料，类似乒乓球外观，可随气流湍动及随意旋转，液流在其表面快速更新向下，实现对颗粒物的拦截和冲洗功能，旋转填料的上下部均有限制流动板，使其随意旋转的空间有限，填充的密度合适，实际低压损和足够的气流湍动及随意旋转空间。填料上方的喷淋管和喷嘴实际喷淋冲洗功能。喷淋头一21上端的气液分离器23为旋向叶板及丝网除雾垫，对于夹带液体的向上气流产生离心力及范德华力，从而脱除颗粒物和液滴，实际气液分离效果。旋向叶板包括多个有倾斜角度的叶片，这些叶片将产生所需要的螺旋流动力并旋转分离出所夹带的液滴和颗粒物，甩到壁上的液流随着内壁流向下流动。净化塔10的气流流向依次经过汽液混合通道后经过填料层19和气液分离器23后引至出风口10形成u形结构或者v形结构的气流通路。在洗涤部分，液滴随气流折向180度向上，经过洗涤系统的填料层19和气液分离器23时被拦截下来，并被冲洗水冲入底部水体水，实际气雾分离功能。
31.进一步的，圆球空心填料为空心球体，类似乒乓球，其球体填放的体积数占总填充
段的体积的15%~25%，为了使球体在任何给定的区域内能够获得适当的随机运动，旋转球之间应有适当的间距。例如，旋转球之间的间距通常是50~100mm，使得湍流发生，加快了球体之间的碰撞他表面的液面更新，以使得球体能在这个空间里自由的随气流湍动，填料球体处在3~6m/s上升气速中随机运动并旋转，与下降的喷淋液体接触以润湿表面，这样湿润的旋转球表面与气流接触，触接到气流中的颗粒物（包括固体微细颗粒和液滴）会传质到旋转球的湿润表面，经过不断的接触传质，并在喷淋液的冲洗作用下，气流中的颗粒物会向下移动冲洗入底部水体中，作为排污水排出系统。在填料层19上的上端设置有丝网或旋流板，对于气流中的雾沫夹带进行分离脱水，脱水后的净化气经出风口10出系统。
32.实施例二
33.在实施例一的基础上，如附图2和图3所示，喉部截面形状的可以根据实际的使用调整例如，可以是圆形结构的应用，也可以是方形结构的应用。在操作性上同样可实际上述的截面可改变和高效率除尘。
34.实施例三
35.如附图4，提供了可变喉部3截面的自动控制系统方案示例，基本的原理是pid稳压控制，即设定一个目标压差值，这个目标值称为sv，是一个可实现文丘里高效率除尘的压差值。在可变喉部3两端的设置压差取样口一33和压差取样口二34，通过导气管36连接到压差变控器35，压差变控器35是由压差变送器（测量单元）和压差控制器组成（属于pid控制器，可接收pv，并以程序对比sv，pid计算后输入信号）。压差变控器35实测的压差值称为pv，压差变控器35输出的信号来分别控制两个驱动器30，实现驱动器30的轴心31和压推部32伸缩动作，来改变喉部的截面尺寸。如图5所示，驱动器30由驱动器本体38、内部活塞39、伸长调节阀28和流体进口一40、缩回调节阀29和流体进口二41、连接在内部活塞39上的轴心31和压推部32。驱动器30的伸长和缩回控制由压差变控器35输出的信号控制伸长调节阀28和缩回调节阀29的通断液体来实现内部活塞39、轴心31、压推部32的一致运行。具体的，当pv《sv时，压差变控器35的控制器输入信号给伸长调节阀28，流体通过流体进口一40进入驱动器本体38，致使内部活塞39和轴心31、压推部32做伸长运动，以减小喉部截面尺寸。反之则做出相反运动。本实用新型的一种文丘里的喉部截面控制进而实际喉部流速和压差均可控制的解决方案，如果不需要很高的除尘效率时，也可改变截面尺寸变大，以降低压差实现节能运行。有将有利于文丘里这种低成本高效率除尘器的推广应用，并为节能减排做出实际贡献。
36.实施例四
37.作为可变喉部3文丘里洗涤器系统运行的一个具体例子，在20℃到200℃的高温气流中进行洗涤。从炉中携带夹带时间颗粒的气流，以36000m3/h的速度进入系统。再循环液11以大约10m3/h的顶端11喷入喉部。液体从装置的下端获得动力提升，并且在向下进入漏斗段的循环流中接触可能含有1%至10%体积浓度的颗粒物。在这种特殊的应用中，通过文丘里管段的压降约在4500~5000pa，用来保证大约99%的除尘收集效率。通过对文丘里喉部截面的改变以得到设定的压差值来实现高效率除尘，在改变了喉部截面的情况下，气液在喉部强制混合顺流耐下，在此过程中部分颗粒物溶入液体中或颗粒物聚合变大。因此大部分湿润的固体颗粒冲向底部的水槽中，沉积于水体水通过排污出系统。部分颗粒和液体随着气流转向180度从文丘里的四周向上进入气液分离子系统。该气液分离为逆流洗涤操作，主
要功能包括洗涤段的特定旋转空心球传质吸收，和上端的除雾段两个功能单元。系统整体优有99%以上的微米级和亚微米颗粒从气流中高效的去除。
38.工作原理：
39.一种可变喉部3截面的文丘里洗涤系统形成两个子系统。第一子系统是顺流而下的可变喉部3截面的文丘里洗涤系统，气体流经，进气口1、文丘里渐缩部2、可变喉部3、文丘里渐扩部4后，气流折向180度从两侧向上，经过填料层19支架18、填料层19、设置有喷淋头一21的喷淋层、安装支架22、气液分离器23、位于侧面或上部的出风口10，出风口10的数量设置可以根据实际的使用需求调整。第二子系统的在净化塔10的底部的底板7上即净化腔5内的下部设置有水箱6，循环泵16通过循环液管道15和循环液支路11分别与喷淋头一21和喷淋头二13相连，循环液管道15上还设置有喷淋阀一17调节喷淋强度，循环液支路11上设置有喷淋阀二12调节喷淋强度。水箱6上设置了电子液位开关14，实现排水和补液的动作联动以实现水位的动态平衡。水箱6的底部设置有进液口8，进液口8上连接有进液管24，进液管24上设置有进液阀25用于水箱内液体的引入。循环液管道15上还连接有出液管26，出液管26上还设置有出液阀27，用于废液的排出。可变喉部3采用柔性文丘里喉部截面，该截面可通过驱动器30调节来提供可变的截面面积，该截面面积可根据气体和液体体积流量的变化而变化，进而在该喉部截面上维持基本恒定的压差。实现高效去除微细颗粒物和节能功能。
40.以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。