一种用于电石炉气热能回收的炉气利用系统

技术领域

本发明涉及电石加工技术领域，具体为一种用于电石炉气热能回收的炉气利用系统。

背景技术

电石厂副产的电石炉气经过净化、冷却后，主要用作石灰窑、炭材干燥窑或其他装置的燃料气，电石炉气具有温度高、含尘量大及热值较高等特点。

电石炉气成分较为复杂，主要成分为CO，具有有毒、可燃的特性，此外电石炉气含有硫、磷、氰、焦油以及大量的烟尘等杂质，要对炉气综合利用，要解决电石炉气的净化问题，首先必须除去炉气中的粉尘和少量的焦油，由于炉气温度高，所含粉尘颗粒度相当于烟尘级，且含有焦油，这给炉气净化带来了困难。

基于此，本发明设计了一种用于电石炉气热能回收的炉气利用系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电石炉气热能回收的炉气利用系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于电石炉气热能回收的炉气利用系统，包括炉气反应箱，所述炉气反应箱的前端固定连接有除尘管，所述除尘管的前端固定连接有炉气管道，所述炉气反应箱的后端固定连接有出气管，所述除尘管内部设置有自切换过滤组件，所述自切换过滤组件能够在过滤一定杂质后自身过滤效果不满足过滤使用时，自动切换滤芯对炉气进行过滤。

作为本发明的进一步方案，所述自切换过滤组件包括第一过滤箱，所述第一过滤箱分别倾斜固定在除尘管的左右两端，所述第一过滤箱内部设置有若干个呈等距分布的预备过滤板，所述第一过滤箱的后侧倾斜设置有第二过滤箱，所述第二过滤箱固定在除尘管的侧壁上，所述除尘管内部固定连接有固定板，所述固定板上滑动套接有固定杆，所述固定杆上固定连接有用于其复位的复位弹簧，所述固定杆前端固定连接有C形架，所述除尘管的顶端内壁上固定连接有滑杆，所述滑杆上滑动连接有烟油过滤板，所述烟油过滤板后端外壁与C形架前端贴合，所述滑杆后端转动连接有转动块，所述转动块后侧的除尘管顶端内壁上固定连接有固定块，所述烟油过滤板顶端开设有与固定块对接的滑道，所述除尘管底部内壁上固定连接有凸块，所述第一过滤箱内部滑动设置有第一连接板，所述第二过滤箱内部滑动设置有第二连接板，所述除尘管底端转动连接有第二转动杆，所述第二转动杆上转动连接有第一转动杆，所述第一转动杆一端固定连接有固定弹簧，所述固定弹簧另一端与第二转动杆固定连接，所述第一转动杆两端均分别转动连接有第一滑动架，所述第一连接板底部穿过第一过滤箱并滑动设置在第一滑动架内部，所述第二转动杆两端均分别转动连接有第二滑动架，所述第二连接板底部穿过第二过滤箱并滑动设置在第二滑动架内部，所述除尘管内部设置有临时过滤组件，所述临时过滤组件用于在切换滤芯时在除尘管内部起到临时过滤的作用。

作为本发明的进一步方案，所述临时过滤组件包括临时过滤箱，所述临时过滤箱分别固定设置在除尘管的左右端，所述临时过滤箱内部滑动连接有临时过滤板，所述临时过滤板一端固定连接有第三连接板，所述除尘管底端设置有两组呈交叉分布的第三转动杆，两组所述第三转动杆中心处转动连接，所述第三转动杆一端与第二滑动架转动连接，所述第三转动杆另一端转动连接有第三滑动架，所述第三连接板底部滑动穿过临时过滤箱并滑动套接在第三滑动架内部。

作为本发明的进一步方案，所述烟油过滤板的宽度是除尘管宽度的一半，所述烟油过滤板的上下端外壁能够与除尘管上下端内壁完全贴合。

作为本发明的进一步方案，所述烟油过滤板的前端底部固定连接有外凸的收集框。

作为本发明的进一步方案，所述滑道内部转动连接有若干个呈等距分布的滚珠，所述固定块和凸块的倾斜方向、角度均相同。

作为本发明的进一步方案，所述炉气管道上前端固定连接有鼓风机，所述鼓风机的输出端设置在炉气管道的内部。

作为本发明的进一步方案，所述除尘管底端前后侧均分别固定连接有支撑杆，所述支撑杆采用耐高温材料制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明采用自切换过滤组件，通过采用自动切换的滤芯，根据滤芯的过滤效果，在炉气的压力作用下推动滤芯滑动完成对滤芯的自动切换，使得除尘管内部过滤一段时间后会自动更换新的滤芯，使除尘管始终保持一个良好的过滤效果。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为除尘管内部结构示意图；

图3为图2中A处放大结构示意图；

图4为图2中B处放大结构示意图；

图5为除尘管结构示意图(仰视视图)；

图6为图5中C处放大结构示意图；

图7为图5中D处放大结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、鼓风机；2、炉气管道；3、除尘管；4、炉气反应箱；5、出气管；6、第一过滤箱；7、第二过滤箱；8、临时过滤箱；9、支撑杆；10、复位弹簧；11、固定板；12、临时过滤板；13、凸块；14、滑杆；15、滑道；16、固定杆；17、烟油过滤板；18、转动块；19、固定块；20、第一滑动架；21、第一连接板；22、第一转动杆；23、固定弹簧；24、第二转动杆；25、第二滑动架；26、第二连接板；27、第三转动杆；28、第三滑动架；29、第三连接板；30、C形架；31、预备过滤板。

具体实施方式

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种用于电石炉气热能回收的炉气利用系统，包括炉气反应箱4，所述炉气反应箱4的前端固定连接有除尘管3，所述除尘管3的前端固定连接有炉气管道2，所述炉气反应箱4的后端固定连接有出气管5，所述除尘管3内部设置有自切换过滤组件，所述自切换过滤组件能够在过滤一定杂质后自身过滤效果不满足过滤使用时，自动切换滤芯对炉气进行过滤；

上述方案在投入实际使用时，将电石炉反应后产生的高温含尘炉气通入炉气管道2内部，炉气进入除尘管3内部后，经过自切换过滤组件对烟气进行过滤，过滤后的烟气再通入炉气反应箱4内部吸热并通过反应后无害化从出气管5排出，当除尘管3过滤使用一端时间后由于过滤了较多的杂质导致过滤效果降低，此时自切换过滤组件能够根据过滤效果对滤芯进行切换，使得除尘管3内部过滤一段时间后会自动更换新的滤芯，使除尘管3始终保持一个良好的过滤效果。

作为本发明的进一步方案，所述自切换过滤组件包括第一过滤箱6，所述第一过滤箱6分别倾斜固定在除尘管3的左右两端，所述第一过滤箱6内部设置有若干个呈等距分布的烟油过滤板17，所述第一过滤箱6的后侧倾斜设置有第二过滤箱7，所述第二过滤箱7固定在除尘管3的侧壁上，所述除尘管3内部固定连接有固定板11，所述固定板11上滑动套接有固定杆16，所述固定杆16上固定连接有用于其复位的复位弹簧10，所述固定杆16前端固定连接有C形架30，所述除尘管3的顶端内壁上固定连接有滑杆14，所述滑杆14上滑动连接有烟油过滤板17，所述烟油过滤板17后端外壁与C形架30前端贴合，所述滑杆14后端转动连接有转动块18，所述转动块18后侧的除尘管3顶端内壁上固定连接有固定块19，所述烟油过滤板17顶端开设有与固定块19对接的滑道15，所述除尘管3底部内壁上固定连接有凸块13，所述第一过滤箱6内部滑动设置有第一连接板21，所述第二过滤箱7内部滑动设置有第二连接板26，所述除尘管3底端转动连接有第二转动杆24，所述第二转动杆24上转动连接有第一转动杆22，所述第一转动杆22一端固定连接有固定弹簧23，所述固定弹簧23另一端与第二转动杆24固定连接，所述第一转动杆22两端均分别转动连接有第一滑动架20，所述第一连接板21底部穿过第一过滤箱6并滑动设置在第一滑动架20内部，所述第二转动杆24两端均分别转动连接有第二滑动架25，所述第二连接板26底部穿过第二过滤箱7并滑动设置在第二滑动架25内部，所述除尘管3内部设置有临时过滤组件，所述临时过滤组件用于在切换滤芯时在除尘管3内部起到临时过滤的作用；

上述方案在投入实际使用时，炉气进入除尘管3内部后，经过除尘管3内部的烟油过滤板17过滤炉气中的固体颗粒以及焦油后排入炉气反应箱4内部，由于炉气中焦油粘稠度很高导致吸附性很强，在过滤过程中焦油会吸附在烟油过滤板17表面，焦油又会吸附大量的固体颗粒导致烟油过滤板17表面被堵塞而影响透气效果，源源不断的炉气经过炉气管道2进入除尘管3内部，而被堵塞的烟油过滤板17透气性变差，导致烟油过滤板17两侧的除尘管3内部压力差逐渐增大，压力会推动烟油过滤板17通过C形架30压缩复位弹簧10，沿着滑杆14在除尘管3内部滑动，当烟油过滤板17滑动到与凸块13接触时，此时固定块19也进入到滑道15的内部，在压力作用下烟油过滤板17顶动转动块18转动沿着固定块19倾斜，保持与凸块13前端贴合的状态，由于烟油过滤板17倾斜后，压力的作用以及复位弹簧10复位弹力的作用下，C形架30会顶着烟油过滤板17沿滑杆14向第二过滤箱7内部滑动，烟油过滤板17在进入第二过滤箱7内部后与第二连接板26接触并顶着第二连接板26一同滑动，由于两个第二连接板26分别固定在第一转动杆22、第二转动杆24的一端，两个第二连接板26同步向除尘管3内侧滑动，带动第一转动杆22、第二转动杆24绕转轴处拉伸固定弹簧23转动，使得第一转动杆22、第二转动杆24另一端的第一滑动架20滑动，带动第一连接板21向第二过滤箱7内侧滑动，将第一过滤箱6内侧的预备过滤板31同步顶出，吸附效果降低的烟油过滤板17向第二过滤箱7内侧滑动，新的预备过滤板31从第一过滤箱6向除尘管3内侧滑动，以此完成对烟油过滤板17和预备过滤板31的切换，且预备过滤板31在伸出后，当C形架30脱离与烟油过滤板17的接触后，在复位弹簧10的弹力作用下会迅速回到初始位置与预备过滤板31接触，然后脱离复位弹簧10的顶动后固定弹簧23在弹力作用下会将第一转动杆22、第二转动杆24恢复原处，由于第一过滤箱6、第二过滤箱7倾斜设置在除尘管3两侧，在重力作用下第一过滤箱6内部的预备过滤板31会滑动到第一连接板21的一端，而第二连接板26一端的烟油过滤板17会在重力作用下滑向第二过滤箱7的另一侧，当推动到除尘管3内部的预备过滤板31吸附杂质过滤效果降低后，会重复上述步骤将吸附杂质的预备过滤板31运输至第二过滤箱7内部，而新的预备过滤板31会继续从第一过滤箱6内部顶出，即可实现对除尘管3内部滤芯的自动切换，本发明通过采用自动切换的滤芯，根据滤芯的过滤效果，在炉气的压力作用下推动滤芯滑动完成对滤芯的自动切换，能够有效保证除尘管3内部对炉气的过滤效果。

作为本发明的进一步方案，所述临时过滤组件包括临时过滤箱8，所述临时过滤箱8分别固定设置在除尘管3的左右端，所述临时过滤箱8内部滑动连接有临时过滤板12，所述临时过滤板12一端固定连接有第三连接板29，所述除尘管3底端设置有两组呈交叉分布的第三转动杆27，两组所述第三转动杆27中心处转动连接，所述第三转动杆27一端与第二滑动架25转动连接，所述第三转动杆27另一端转动连接有第三滑动架28，所述第三连接板29底部滑动穿过临时过滤箱8并滑动套接在第三滑动架28内部；

上述方案在投入实际使用时，当除尘管3内部在切换预备过滤板31时，第二转动杆24的转动带动第二滑动架25滑动，第二滑动架25会同样通过第三转动杆27带动第三滑动架28滑动，使得第三滑动架28顶动第三连接板29在临时过滤箱8内部滑动，将临时过滤箱8内部的临时过滤板12顶出，烟油过滤板17完全进入第二过滤箱7内部时，临时过滤板12也被完全顶出，当预备过滤板31更换完成后第二转动杆24转动复位时，能够通过第三转动杆27带动第三连接板29滑动使得预备过滤板31回缩到临时过滤箱8的内部，这样做的目的是，在切换预备过滤板31时，炉气仍然是源源不断地进入除尘管3内部，而此时新的预备过滤板31并未完全伸出，此时在烟油过滤板17和预备过滤板31之间流动的炉气在烟油过滤板17打开后未经过滤，而伸出的临时过滤板12能够起到临时过滤的作用对这部分炉气进行过滤，使得滤芯在切换的短暂过程中，除尘管3内部流动的炉气仍然能够被过滤，提高除尘管3的过滤效果。

作为本发明的进一步方案，所述烟油过滤板17的宽度是除尘管3宽度的一半，所述烟油过滤板17的上下端外壁能够与除尘管3上下端内壁完全贴合；

上述方案在投入实际使用时，两侧的烟油过滤板17在对接后能够完全遮挡住除尘管3的横截面，使得炉气在除尘管3内部流通时必须经过烟油过滤板17的过滤，保证烟油过滤板17对除尘管3的过滤效果。

作为本发明的进一步方案，所述烟油过滤板17的前端底部固定连接有外凸的收集框；

上述方案在投入实际使用时，焦油吸附在烟油过滤板17表面后，由于焦油具有流动性，其吸附到一定量后在自身质量的作用下滑会向下滑落，且焦油必定被过滤在烟油过滤板17的前端，通过烟油过滤板17前端外凸的收集框能够有效收集滴落的焦油，避免焦油滴落在除尘管3内壁上难以清理。

作为本发明的进一步方案，所述滑道15内部转动连接有若干个呈等距分布的滚珠，所述固定块19和凸块13的倾斜方向、角度均相同；

上述方案在投入实际使用时，通过滚珠与固定块19滚动接触，减少固定块19和滑道15内壁之间的摩擦力，使得烟油过滤板17能够更顺利地沿着固定块19滑动到第二过滤箱7内部。

作为本发明的进一步方案，所述炉气管道2上前端固定连接有鼓风机1，所述鼓风机1的输出端设置在炉气管道2的内部；

上述方案在投入实际使用时，通过鼓风机1增强压力输出，使得炉气在经过炉气管道2进入除尘管3内部时压力更大，能更有效地推动烟油过滤板17在除尘管3内部滑动。

作为本发明的进一步方案，所述除尘管3底端前后侧均分别固定连接有支撑杆9，所述支撑杆9采用耐高温材料制成；

上述方案在投入实际使用时，通过支撑杆9使得除尘管3不直接与地面接触，由于炉气的温度较高，抬高的除尘管3能够有效进行散热。

工作原理：将电石炉反应后产生的高温含尘炉气通入炉气管道2内部，炉气由炉气管道2进入除尘管3内部后，经过除尘管3内部的烟油过滤板17过滤炉气中的固体颗粒以及焦油后排入炉气反应箱4内部，由于炉气中焦油粘稠度很高导致吸附性很强，在过滤过程中焦油会吸附在烟油过滤板17表面，焦油又会吸附大量的固体颗粒导致烟油过滤板17表面被堵塞而影响透气效果，源源不断的炉气经过炉气管道2进入除尘管3内部，而被堵塞的烟油过滤板17透气性变差，导致烟油过滤板17两侧的除尘管3内部压力差逐渐增大，压力会推动烟油过滤板17通过C形架30压缩复位弹簧10，沿着滑杆14在除尘管3内部滑动，当烟油过滤板17滑动到与凸块13接触时，此时固定块19也进入到滑道15的内部，在压力作用下烟油过滤板17顶动转动块18转动沿着固定块19倾斜，保持与凸块13前端贴合的状态，由于烟油过滤板17倾斜后，压力的作用以及复位弹簧10复位弹力的作用下，C形架30会顶着烟油过滤板17沿滑杆14向第二过滤箱7内部滑动，烟油过滤板17在进入第二过滤箱7内部后与第二连接板26接触并顶着第二连接板26一同滑动，由于两个第二连接板26分别固定在第一转动杆22、第二转动杆24的一端，两个第二连接板26同步向除尘管3内侧滑动，带动第一转动杆22、第二转动杆24绕转轴处拉伸固定弹簧23转动，使得第一转动杆22、第二转动杆24另一端的第一滑动架20滑动，带动第一连接板21向第二过滤箱7内侧滑动，将第一过滤箱6内侧的预备过滤板31同步顶出，吸附效果降低的烟油过滤板17向第二过滤箱7内侧滑动，新的预备过滤板31从第一过滤箱6向除尘管3内侧滑动，以此完成对烟油过滤板17和预备过滤板31的切换，且预备过滤板31在伸出后，当C形架30脱离与烟油过滤板17的接触后，在复位弹簧10的弹力作用下会迅速回到初始位置与预备过滤板31接触，然后脱离复位弹簧10的顶动后固定弹簧23在弹力作用下会将第一转动杆22、第二转动杆24恢复原处，由于第一过滤箱6、第二过滤箱7倾斜设置在除尘管3两侧，在重力作用下第一过滤箱6内部的预备过滤板31会滑动到第一连接板21的一端，而第二连接板26一端的烟油过滤板17会在重力作用下滑向第二过滤箱7的另一侧，当推动到除尘管3内部的预备过滤板31吸附杂质过滤效果降低后，会重复上述步骤将吸附杂质的预备过滤板31运输至第二过滤箱7内部，而新的预备过滤板31会继续从第一过滤箱6内部顶出，即可实现对除尘管3内部滤芯的自动切换。