一种细颗粒物高效脱除装置

技术领域

本发明涉及除尘设备技术领域，尤其涉及一种细颗粒物高效脱除装置。

背景技术

我国是一个以燃煤为主要能源的国家，煤炭燃烧在为我们提供热源和动力的同时，也带来了严重的颗粒物污染，在细颗粒物的来源中，燃煤锅炉排放占有很大一部分，特别是在各行业广泛使用的中小型工业锅炉和工业窑炉，由于缺乏相应的环保控制设备，污染尤为严重。气溶胶颗粒物，特别是细颗粒物PM2.5，被排入到空气中之后会严重影响人们的日常生活和工作，甚至威胁到人们的生命安全。

由于细颗粒物的体积小、重量轻，因此在大气中停留时间长，漂浮距离远，影响范围广。而且由于它独特的消光作用，会严重降低环境的能见度，造成大面积灰霾天气，影响人们正常出行。另外，细颗粒物的比表面积比较大，大量有毒有害的重金属会富集在其表面，而人体对细颗粒物的阻挡能力有限导致细颗粒物可以进入人体呼吸道、沉积在肺泡内，其中的重金属会进入人体血液，引发哮喘、支气管和心血管等方面的疾病，危害人体健康

经检索，中国专利号CN211069485U公开了一种细颗粒物高效脱除装置，包括从上到下顺次连通的气溶胶紊流及声波预处理区、气溶胶紊流及声波团聚区、气溶胶收尘区、惯性沉降收尘区；气溶胶紊流及声波预处理区、气溶胶紊流及声波团聚区均采用切向进气的类旋风切割器结构；气溶胶紊流及声波预处理区的进气和气溶胶紊流及声波团聚区的进气采用逆时针的对称布置方式；气溶胶收尘区、惯性沉降收尘区均采用圆筒形结构，筒壁采用水膜板电极结构。

现有技术中的脱除装置在实际使用时依然存在着如下的缺点：气溶胶颗粒在通过上部两个入口进入脱除装置的内部时，容易在装置的内壁以及聚效环的表面吸附，长此以往造成装置的脱除效率降低，因此本发明在此重新提出一种细颗粒物高效脱除装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种细颗粒物高效脱除装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种细颗粒物高效脱除装置，包括罐体，所述罐体的内部从上至下依次设有相互连通的紊流及声波预处理区、紊流及声波团聚区、气溶胶收尘区和沉降收尘区，所述罐体的顶部安装有声波发生器，所述罐体顶部的一侧设有第一入口管，所述罐体顶部的另一侧设有第二入口管，且第二入口管的高度低于第一入口管的高度，所述罐体底部的一侧设有出口管，所述罐体的内壁且对应紊流及声波预处理区的位置处安装有第一聚效环，所述罐体的内壁且对应紊流及声波团聚区的位置处安装有第二聚效环，所述第二聚效环的底壁上安装有挡环，所述罐体的内壁且对应气溶胶收尘区的位置处安装有板电极，所述板电极的外侧壁与罐体的内壁之间设有水槽，所述罐体的外侧壁安装有进水管，且进水管的一端与水槽连通，所述罐体的内部且对应气溶胶收尘区的位置处设有电极棒，所述电极棒与高压负直流电线电连接，所述高压负直流电线延伸至罐体的外侧，所述罐体的底部开设有排水口；

所述罐体的内部对应紊流及声波预处理区和紊流及声波团聚区的位置处设有清洁机构，所述清洁机构包括支撑杆，所述支撑杆的两端固定在挡环的内壁，所述支撑杆的上方设有旋转架，且旋转架的底端与支撑杆的中部转动安装，所述旋转架多个第一扇叶板以及第二扇叶板安装，所述第一扇叶板远离旋转架中心的一侧与第一聚效环的内壁摩擦接触，所述第二扇叶板远离旋转架中心的一侧与第二聚效环的内壁摩擦接触。

进一步地，所述第一入口管和第二入口管均设置在罐体的切线方向上。

进一步地，所述第一聚效环顶部的内径大于其底部的内径，所述第二聚效环的顶部内径大于其底部的内径。

进一步地，所述第一扇叶板的底部与第二扇叶板的顶部固定，且第一扇叶板的底部与第二扇叶板的顶部连接处设有第一缺口，所述第一缺口与第一聚效环的内壁相互匹配，所述第二扇叶板的底部设有第二缺口，所述第二缺口与第二聚效环的内壁相互匹配。

进一步地，所述旋转架包括立轴以及与立轴固定安装的多个支杆，所述旋转架的立轴底端通过轴承与支撑杆的中部转动安装，所述旋转架的支杆分别与第一扇叶板以及第二扇叶板固定安装。

进一步地，所述挡环位于板电极的内侧，且挡环的底端延伸至板电极顶部的下方，所述板电极的顶端与第二聚效环的底壁之间以及板电极顶部的内侧壁与挡环的外侧壁之间设有溢水通道。

进一步地，所述罐体的底部为收集斗，且排水口开设有在收集斗的底部中心位置。

进一步地，所述电极棒包括主电极杆以及多个子电极杆。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明通过设置的电极棒以及板电极，可对进入罐体内气溶胶颗粒进行高效便捷的脱除处理，实现气体的净化除尘，从而有利于保护环境。

2、本发明通过在罐体内设置可旋转的扇叶板，可在气体进入装置时，利用气体的冲击力促使扇叶板旋转，从而对罐体上部内壁以及两个聚效环的内壁进行摩擦式清洁，避免气溶胶颗粒吸附在罐体内壁以及聚效环的内壁，从而保证后续对气溶胶颗粒的脱除效果。

综上所述，本发明通过设置的电极棒以及板电极，可对进入罐体的气溶胶颗粒进行高效便捷的脱除处理，实现气体的净化除尘，另外利用气体的冲击力对扇叶板进行驱动，可对罐体顶部的内壁以及聚效环内壁进行摩擦式清洁，从而保证对气体的高效脱除效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提出的一种细颗粒物高效脱除装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种细颗粒物高效脱除装置的内部剖视图；

图3为本发明中第一聚效环的结构示意图；

图4为本发明中第二聚效环的结构示意图；

图5为本发明中挡环的结构示意图；

图6为本发明中电极棒的结构示意图；

图7为本发明中清洁机构的整体结构示意图。

图中：1罐体、2声波发生器、3第一入口管、4第二入口管、5出口管、6高压负直流电线、7进水管、8紊流及声波预处理区、9紊流及声波团聚区、10气溶胶收尘区、11沉降收尘区、12排水口、13第一聚效环、14第二聚效环、15挡环、16板电极、17电极棒、18支撑杆、19旋转架、20第一扇叶板、21第二扇叶板、22第一缺口、23第二缺口。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。

参照图1-7，一种细颗粒物高效脱除装置，包括罐体1，罐体1的内部从上至下依次设有相互连通的紊流及声波预处理区8、紊流及声波团聚区9、气溶胶收尘区10和沉降收尘区11，罐体1的顶部安装有声波发生器2，罐体1顶部的一侧设有第一入口管3，罐体1顶部的另一侧设有第二入口管4，且第二入口管4的高度低于第一入口管3的高度，第一入口管3和第二入口管4均设置在罐体1的切线方向上。

罐体1底部的一侧设有出口管5，罐体1的内壁且对应紊流及声波预处理区8的位置处安装有第一聚效环13，罐体1的内壁且对应紊流及声波团聚区9的位置处安装有第二聚效环14，第二聚效环14的底壁上安装有挡环15。第一聚效环13顶部的内径大于其底部的内径，第二聚效环14的顶部内径大于其底部的内径。

小流量的气溶胶颗粒物通过第一入口管3进入到罐体1的紊流及声波预处理区8内，颗粒物沿着罐体1顶部的内壁旋转，并最终向下坠落到紊流及声波团聚区9内，大流量的气溶胶颗粒物通过第二入口管4进入到罐体1的紊流及声波团聚区9内，此位置的颗粒物随同上方下落的颗粒物一同向气溶胶收尘区10坠落。

其中，声波发生器2提供垂直贯通的声场，促进了不同粒径颗粒物之间的同向团聚效应。

罐体1的内壁且对应气溶胶收尘区10的位置处安装有板电极16，板电极16的外侧壁与罐体1的内壁之间设有水槽，罐体1的外侧壁安装有进水管7，且进水管7的一端与水槽连通，罐体1的内部且对应气溶胶收尘区10的位置处设有电极棒17，电极棒17包括主电极杆以及多个子电极杆。

电极棒17与高压负直流电线6电连接，高压负直流电线6延伸至罐体1的外侧，罐体1的底部开设有排水口12；

挡环15位于板电极16的内侧，且挡环15的底端延伸至板电极16顶部的下方，板电极16的顶端与第二聚效环14的底壁之间以及板电极16顶部的内侧壁与挡环15的外侧壁之间设有溢水通道。

罐体1的底部为收集斗，且排水口12开设有在收集斗的底部中心位置。

在电场作用和气流涡旋挟带的双重作用下达到板电极16后被水膜捕集冲刷进入罐体1底部的收集斗，剩余的气溶胶颗粒物进入惯性沉降收尘区11，颗粒物由于惯性作用进入收集斗，除尘之后的气溶胶通过出口管5排出，从而完成气溶胶颗粒物的脱除过程。

罐体1的内部对应紊流及声波预处理区8和紊流及声波团聚区9的位置处设有清洁机构，清洁机构包括支撑杆18，支撑杆18的两端固定在挡环15的内壁，支撑杆18的上方设有旋转架19，且旋转架19的底端与支撑杆18的中部转动安装，旋转架19多个第一扇叶板20以及第二扇叶板21安装，第一扇叶板20远离旋转架19中心的一侧与第一聚效环13的内壁摩擦接触，第二扇叶板21远离旋转架19中心的一侧与第二聚效环14的内壁摩擦接触。

第一扇叶板20的底部与第二扇叶板21的顶部固定，且第一扇叶板20的底部与第二扇叶板21的顶部连接处设有第一缺口22，第一缺口22与第一聚效环13的内壁相互匹配，第二扇叶板21的底部设有第二缺口23，第二缺口23与第二聚效环14的内壁相互匹配。

旋转架19包括立轴以及与立轴固定安装的多个支杆，旋转架19的立轴底端通过轴承与支撑杆18的中部转动安装，旋转架19的支杆分别与第一扇叶板20以及第二扇叶板21固定安装。

气体进入罐体1的顶部时，对第一扇叶板20与第二扇叶板21形成冲击力，促使两者与旋转架19一同旋转，第一扇叶板20与第二扇叶板21旋转时，可分别对第一聚效环13的内壁、第二聚效环14的内壁以及罐体1顶部的内壁进行摩擦，从而避免颗粒物在第一聚效环13的内壁、第二聚效环14的内壁以及罐体1顶部的内壁累计，保证气体中颗粒的脱除效果。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。