本发明属于高温含尘气体的净化与余热回收的综合治理。 本发明是以新型换热元件-热管的蒸发端做为高压静电除尘的集尘极,在集尘极的前端加设一个由阳极板和阴极线组成的荷电区。当高温含尘气体经过荷电区时,粉尘粒子带电并凝并,从而被收集在热管的蒸发端上。与此同时,气体和粉尘粒子的热量由热管的蒸发端传到热管的冷凝端。经水箱中流动的水回收,达到除尘同时又回收余热的目的。为保证除尘和热交换的高效率,采用了“”字型和“”字型散热片连接热管,增大热交换面积。为了清除阳极板、阴极线和热管及散热片上的灰尘。采用了可移动式平板型刷子连续进行清灰。本发明所说的除尘器型状为立方体。
热管交换器在我国刚刚推广应用。由于清灰问题没得到很好的解决,多用于含少量粉尘的场合。尽管采用了一定的清灰手段,由于不彻底,至使热管工作一段时间后热交换效果下降。对于高含尘气体,一般是在热管交换器前加设一级旋风除尘器,然后经热管回收余热,降温后再经布袋除尘器净化。该系统不仅设备复杂,占地面积大,且难以保证热管地高效率。
经检索国外文献,只见有静电与常规热交换器相结合的例子。例如日本专利:昭52-45073。该实例缺点是热交换效率低和热交换面积不易增大。
本发明目的:利用电场力、热力场力和空气动力三者作用,对于高温高含尘浓度的烟气进行高效率的除尘和回收余热。
利用下列附图对发明进行详细的描述。
图1.发明的主视剖面图。
图2.发明的俯视剖面图。
图3.清灰刷的平面图。
1为热管,2为水箱,3为热水出口,4是冷水进口,5为阳极板,6为阴极线,7为高温含尘气体入口,8是灰斗,9为刷架导向杆,10.为清灰刷,11.是净化低温气体出口,12.为平板型刷架连接部分,13.为高压静电电源,14.为负极,15.为正极,16.为散热片,17.为电机,18.为调速器,19.为卷筒,20.为钢丝绳,21.为“”字型散热片,22.为除尘器箱壁,23.为滑轮,24.为刷齿,25.为平板型刷架,26.为刷架导向孔,27.为荷电区,28.为集尘区,29.为荷电区与集尘区之间的距离。
将阳极板〔5〕和阴板线〔6〕置于除尘器的入气端,阳极板〔5〕接高压静电电源〔13〕的正极〔15〕,阴极线〔6〕接其负极〔14〕,从而阳极板〔5〕和阴极线〔6〕之间形成荷电区〔27〕。当高温含尘气流经过荷电区〔27〕时,粉尘粒子带电,并产生一定凝并。将热管〔1〕沿垂直于含尘气流且与阳极板〔5〕平行的方向成排布置。热管布置区与荷电区之间有一段距离,每排热管的个数为偶数个,共有2+1排热管(这里所说的为不为零的正整数,依高温含尘气流的含尘浓度及除尘指标等而定)。奇数排上的热管每两个为一组,采用“”字型散热片〔16〕相连接。偶数排两端的热管通过“”字型散热片〔21〕固定于除尘器的箱壁〔22〕,其余热管的连接方式与奇数排上的热管连接方式相同。这些经过连接的热管,采用交措布置的方式,以增大热交换面积。
将热管〔1〕与高压静电电源〔13〕的正极〔15〕相连接,使其带正电。热管〔1〕的蒸发端间形成集尘区〔28〕。此时经过荷电区〔28〕而带电的高温粉尘粒子受到电场力、热力场力和空气动力场力的综合作用。向集尘区〔28〕运动,从而吸附于热管的蒸发端和散热片上。被净化的低温气体从出口〔11〕排出。
高温气流及粒子的热量,经热管的蒸发端传到冷凝端。该能量被流入水箱〔2〕入口〔4〕的冷水带走,由热水出口〔3〕排出。从而达到在净化含尘气体的同时,又回收余热的目的。
作为热交换器和静电除尘器都需要很好地解决清灰问题,保证除尘和热交换的高效率。本发明采用了平板型可连续移动的清灰刷子〔10〕,它是由平板型刷架〔25〕,刷齿〔24〕和平板型刷架连接部分〔12〕所组成。刷齿〔24〕围绕于热管〔1〕,阳极板〔5〕,阴极线〔6〕和“”型及“”型散热片周围。清灰刷〔10〕在荷电区〔27〕内的平板型刷架〔25〕,刷齿〔24〕和平板型刷架连接部分〔12〕由聚四氟乙烯材料构成。集尘区〔28〕内的平板型刷架〔25〕和刷齿〔24〕由耐高温的金属材料构成。
清灰刷〔10〕通过卷筒〔19〕,调速箱〔18〕,钢丝绳〔20〕和滑轮〔23〕由电机带动,沿导向杆〔9〕上下移动,同时清除粘附于阴极线〔6〕,阳极板〔5〕,热管〔1〕及连接热管的散热片上的灰尘。
本发明将高压静电和热管有机的结合为一体,充分发挥电场力、热力场力和空气动力的综合作用,合理地布置作为集尘区的热管形式。采用平板型可移动式清灰刷,在设备正常运转条件下连续不断的清灰,保证了除尘和回收余热的高效率,同时也克服了清灰时灰二次飞场的缺点。
本发明中阴极线,阳极板和热管的数量及所加电压的大小,依据高温气流含尘浓度、静化标准,气流量而定。
本发明在实验室进行了实验,结果表明其除尘、余热回收和清灰效果都优于其它种类的除尘器,且本发明结构简明,易于实施。