專利名稱：預荷電重力除塵器及其除塵方法
技術領域：
本發明涉及除塵器，具體地說是預荷電重力除塵器及其除塵方法。
背景技術：
高爐所使用的焦炭和煤的發熱量約有30%轉變成爐頂煤氣內藏的化學熱，因此充分利用煤氣的能量及收集純凈的高爐煤氣對于節能具有重要的意義。從高爐引出的高爐煤氣中含有大量灰塵，必須經過除塵處理。重力除塵器具有結構簡單，容易維護，經久耐用， 壓力損失少等優點；其缺點是只適合捕集當量直徑大于50 μ m的粒子，除塵效率一般只有 40-50%，尤其是對當量直徑小于50 μ m的細小灰塵其除塵效率很低，因此重力除塵器只能作為多級除塵的粗除塵器，為袋式除塵或電除塵等精除塵器做準備。有鑒于此，針對上述問題，提出一種設計合理且能改善上述缺失的預荷電重力除塵器，同時引出一種全新的除塵方法。

發明內容
本發明的目的在于提供預荷電重力除塵器及其除塵方法，解決了現有技術的除塵器存在的除塵效率過低以及無法精除只能作為多級除塵的粗除塵器的缺陷。本發明將在含塵的高爐煤氣中加入適量的陰離子，并在重力除塵器中加一電場，從而促進粒子的團聚與沉降，提高重力除塵器的效率。為了達成上述目的，本發明提供了預荷電重力除塵器，包括一除塵器殼體；所述除塵器殼體的上端和下端分別設置有氣體入口管和灰塵出口管，該氣體入口管和灰塵出口管均與除塵器殼體內腔連通；所述灰塵出口管內部設置有螺旋輸灰機；所述除塵器殼體壁上設置有與除塵器殼體內腔相互連通的氣體出口管；其特征在于，所述除塵器殼體內腔中的氣體入口管下端口連接有呈喇叭狀的入口擴散管；在入口擴散管的正下方設置有集塵極， 該集塵極呈傘狀通過圓周邊緣絕緣式搭接在除塵器外殼內壁的支撐點上，所述集塵極的傘狀表面上開設有漏塵孔；所述入口擴散管和集塵極之間加設直流電源，其中集塵極為電源正極，進口擴散管為負極，除塵器殼體接地。進一步地，所述集塵極傘狀上表面緊貼有集塵極清灰裝置，該集塵極清灰裝置下表面設置有耐溫耐磨的毛刷，所述集塵極清灰裝置通過其中間設置的并穿過集塵極的轉軸連接在螺旋輸灰機上使該螺旋輸灰機帶動集塵極清灰裝置在集塵極上表面旋轉。進一步地，所述氣體入口管上設置有通過電暈放電而釋放出大量用來被塵粒俘獲的電子的陰離子發生器。進一步地，所述氣體入口管和入口擴散管通過法蘭以及絕緣螺栓連接，所述法蘭中間有絕緣材料隔墊。進一步地，所述直流電源通過導線在連接除塵器殼體內部的入口擴散管與集塵極時，導線在穿過集塵器殼體的位置為絕緣式穿過并設置有密封件密封。進一步地，所述支撐點在除塵器殼體內壁上均勻設置有八個。
進一步地，絕緣式的搭接方式采用的是在集塵極和支撐點之間加設絕緣件解決， 并且絕緣件分別通過螺栓與集塵極和支撐點安裝固定在一起。為了達成上述目的，本發明提供了預荷電重力除塵器的除塵方法，其步驟如下，
a、處于氣體入口管處的陰離子發生器通過電暈放電而釋放出大量電子，隨著氣體進入重力除塵器的電子將很快被塵粒俘獲，在靜電力的作用下，帶電的塵粒將加速運動而和不帶電的塵粒相互碰撞而不斷團聚成較大粒徑的顆粒；
b、入口擴散管和集塵極之間加設直流電源，其中集塵極為電源正極，進口擴散管為負極，除塵器殼體接地，因此在此區域形成電場，這些較大粒徑的顆粒灰塵在重力和電場力的共同作用下，大顆粒和帶電的小顆粒都沉積在集塵極上；
c、灰塵通過集塵極清灰裝置及螺旋輸灰機排出重力除塵器外，半凈氣體由重力除塵器殼體上部氣體出口管排出。相較于現有技術，本發明利用陰離子發生器發射電子，在靜電力的作用下，電子將和塵粒發生碰撞而使塵粒帶電，帶電的塵粒和不帶電的塵粒相碰后相互粘結而不斷增大， 灰塵粒徑的增大和電場力的共同作用提高重力除塵器的除塵效率。


圖1為本發明預荷電重力除塵器的結構示意圖； 圖2、圖3分別為絕緣材料隔墊的主視圖、俯視圖4、圖5分別為集塵極的主視圖、俯視圖； 圖6為圖1的A處局部放大圖； 圖7、圖8分別為集塵極清灰裝置的主視圖、俯視圖； 圖9為圖1的B-B截面圖。圖中1 氣體入口管；2 陰離子發生器；3 絕緣材料隔墊；4 除塵器殼體；5 氣體出口管；6 入口擴散管(兼電場陰極)；7 集塵極清灰裝置；8 集塵極(電場陽極)；9 螺旋輸灰機；10 灰塵出口管；11 絕緣螺栓；12 直流電源；13 毛刷(耐溫、耐磨)；14 密封件； 15 絕緣件；16 螺栓。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。本發明以高爐煤氣重力除塵器為例，但也適用于其他任何場合的重力除塵器。請參照圖1所示，本發明預荷電重力除塵器，結構包括一除塵器殼體4 ；一氣體入口管1和一灰塵出口管10，該氣體入口管和灰塵出口管分別設置于除塵器殼體的上端和下端并均與除塵器殼體內腔為聯通狀態；氣體入口管上設置有通過電暈放電而釋放出大量用來被塵粒俘獲的電子的陰離子發生器2。灰塵出口管內部設置有螺旋輸灰機9 ；除塵器殼體壁上設置有與之相互聯通的氣體出口管5 ；除塵器殼體內腔中的氣體入口管下端口連接有入口擴散管6，呈喇叭狀；在入口擴散管的正下方設置有集塵極8，如圖4、圖5和圖6所示， 該集塵極呈一傘狀通過圓周邊緣絕緣式搭接在除塵器外殼內壁的支撐點上，絕緣式的搭接方式采用的是在集塵極和支撐點之間加設絕緣件15解決，并且絕緣件15分別通過螺栓16與集塵極和支撐點安裝固定在一起，支撐點均勻設置有八個，集塵極的傘狀表面上開設有漏塵孔；入口擴散管和集塵極之間加設直流電源12，其中集塵極為電源正極，進口擴散管為負極，除塵器殼體接地。直流電源通過導線在連接除塵器殼體內部的入口擴散管與集塵極時，導線在穿過集塵器殼體的位置為絕緣式穿過并設置有密封件14密封。如圖2和圖3所示，氣體入口管和入口擴散管通過法蘭以及絕緣螺栓11連接，法蘭中間有絕緣材料隔墊3。如圖1、圖7和圖8所示，集塵極傘狀上表面緊貼有集塵極清灰裝置7，該集塵極清灰裝置下表面設置有耐溫耐磨的毛刷13，集塵極清灰裝置通過其中間設置的并穿過集塵極的轉軸連接在螺旋輸灰機上使該螺旋輸灰機帶動集塵極清灰裝置在集塵極上表面旋轉。本發明預荷電重力除塵器的除塵方法，其步驟如下，
a、處于氣體入口管處的陰離子發生器通過電暈放電而釋放出大量電子，隨著氮氣(或其他氣體，比如就用凈化后的高爐煤氣)進入重力除塵器的電子將很快被塵粒俘獲，在靜電力的作用下，帶電的塵粒將加速運動而和不帶電的塵粒相互碰撞而不斷團聚成較大粒徑的顆粒；
b、入口擴散管和集塵極之間加設直流電源，其中集塵極為電源正極，進口擴散管為負極，除塵器殼體接地，因此在此區域形成電場，這些較大粒徑的顆粒灰塵在重力和電場力的共同作用下，大顆粒和帶電的小顆粒都沉積在集塵極上；
c、灰塵通過集塵極清灰裝置及螺旋輸灰機排出重力除塵器外，半凈煤氣由重力除塵器殼體上部氣體出口管排出。以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護范圍之內。本發明的保護范圍以權利要求書為準。
權利要求
1.一種預荷電重力除塵器，包括一除塵器殼體；所述除塵器殼體的上端和下端分別設置有氣體入口管和灰塵出口管，該氣體入口管和灰塵出口管均與除塵器殼體內腔連通；所述灰塵出口管內部設置有螺旋輸灰機；所述除塵器殼體壁上設置有與除塵器殼體內腔相互連通的氣體出口管；其特征在于，所述除塵器殼體內腔中的氣體入口管下端口連接有呈喇叭狀的入口擴散管；在入口擴散管的正下方設置有集塵極，該集塵極呈傘狀通過圓周邊緣絕緣式搭接在除塵器外殼內壁的支撐點上，所述集塵極的傘狀表面上開設有漏塵孔；所述入口擴散管和集塵極之間加設直流電源，其中集塵極為電源正極，進口擴散管為負極，除塵器殼體接地。
2.如權利要求1所述的預荷電重力除塵器，其特征在于，所述集塵極傘狀上表面緊貼有集塵極清灰裝置，該集塵極清灰裝置下表面設置有毛刷，所述集塵極清灰裝置通過其中間設置的并穿過集塵極的轉軸連接在螺旋輸灰機上使該螺旋輸灰機帶動集塵極清灰裝置在集塵極上表面旋轉。
3.如權利要求1所述的預荷電重力除塵器，其特征在于，所述氣體入口管上設置有通過電暈放電而釋放出大量用來被塵粒俘獲的電子的陰離子發生器。
4.如權利要求1所述的預荷電重力除塵器，其特征在于，所述氣體入口管和入口擴散管通過法蘭以及絕緣螺栓連接，所述法蘭中間有絕緣材料隔墊。
5.如權利要求1所述的預荷電重力除塵器，其特征在于，所述直流電源通過導線在連接除塵器殼體內部的入口擴散管與集塵極時，導線在穿過集塵器殼體的位置為絕緣式穿過并設置有密封件密封。
6.如權利要求1所述的預荷電重力除塵器，其特征在于，所述支撐點在除塵器殼體內壁上均勻設置有八個。
7.如權利要求1所述的預荷電重力除塵器，其特征在于，所述集塵器和支撐點的絕緣式的搭接方式采用的是在集塵極和支撐點之間加設絕緣件解決，并且絕緣件分別通過螺栓與集塵極和支撐點安裝固定在一起。
8.預荷電重力除塵器的除塵方法，其步驟如下，a、處于氣體入口管處的陰離子發生器通過電暈放電而釋放出大量電子，隨著氣體進入重力除塵器的電子將很快被塵粒俘獲，在靜電力的作用下，帶電的塵粒將加速運動而和不帶電的塵粒相互碰撞而不斷團聚成較大粒徑的顆粒；b、入口擴散管和集塵極之間加設直流電源，其中集塵極為電源正極，進口擴散管為負極，除塵器殼體接地，因此在此區域形成電場，這些較大粒徑的顆粒灰塵在重力和電場力的共同作用下，大顆粒和帶電的小顆粒都沉積在集塵極上；c、灰塵通過集塵極清灰裝置及螺旋輸灰機排出重力除塵器外，半凈氣體由重力除塵器殼體上部氣體出口管排出。
全文摘要
本發明涉及預荷電重力除塵器及其除塵方法，包括一除塵器殼體，其上、下端分別設有氣體入口管和灰塵出口管；灰塵出口管內設有螺旋輸灰機；除塵器殼體壁上設有氣體出口管；氣體入口管下端口連接有呈喇叭狀的入口擴散管；在入口擴散管的下方設有呈傘狀的集塵極，集塵極通過搭接在除塵器外殼內壁的支撐點上，集塵極的表面上開設有漏塵孔；入口擴散管和集塵極之間加設直流電源，其中集塵極為電源正極，進口擴散管為負極，除塵器殼體接地。本發明利用陰離子發射電子，在靜電力的作用下，電子將和塵粒發生碰撞而使塵粒帶電，帶電的塵粒和不帶電的塵粒相碰后相互粘結而不斷增大，灰塵粒徑的增大和電場力的共同作用提高重力除塵器的除塵效率。
文檔編號C21B7/22GK102430311SQ20111035206
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月9日 優先權日2011年11月9日
發明者葉理德, 王小偉, 蓋東興, 胡建亮, 黃永紅 申請人:中冶南方工程技術有限公司