一种农居烟道气旋风-水幕两级净化小型设备及方法技术

本发明专利技术属于环境工程烟气处理技术领域，尤其涉及一种农居烟道气旋风‑水幕两级净化小型设备及方法。所述设备包括中空外筒体、水幕除尘单元、排渣单元、进气管道和出气管道，所述水幕除尘单元包括中空外筒体、嵌套在中空外筒体内部的中空内筒体和喷淋装置；所述进气管道与中空外筒体相连通，穿过中空外筒体的出气管道的一端与中空内筒体连通，另一端与外界连通；所述排渣单元与中空外筒体底部相连接，所述中空内筒体包括上下两部分，所述上部分和下部分之间留有一定距离的空隙。本发明专利技术将旋风除尘和水幕除尘两种除尘方式结合在一起，能够实现细颗粒物和粗颗粒物同步的高效去除率。

【技术实现步骤摘要】
一种农居烟道气旋风-水幕两级净化小型设备及方法
本专利技术涉及环境工程烟气处理
，尤其涉及一种农居烟道气旋风-水幕两级净化小型设备及方法。
技术介绍
尽管我国的能源结构在不断改善，农村地区仍然存在以秸秆、薪柴等生物质作为厨房燃料的情况。据报道，生物质目前在农村生活用能结构中约占40％的比例。生物质燃料燃烧产生的颗粒物会由烟囱释放到大气中，有研究表明，生物质燃烧对山东某农村地区大气中的PM2.5的贡献率高达18.4％，是农村地区PM2.5排放的主要来源之一，烟囱烟气排放引起的PM2.5浓度的上升对人群健康造成了一定的威胁。因此，有效去除烟囱烟气颗粒物对改善农村大气环境有着极其重要的作用。目前常用的几种烟囱除尘方法包括旋风除尘、布袋除尘、静电除尘、水幕除尘等。其中，旋风除尘是使含尘气流做旋转运动，利用离心力的作用将颗粒从气流中分离的除尘装置。进入旋风除尘器的含尘气流沿筒体内壁由上向下作旋转运动，同时少量气体沿径向运动到中心区域。当旋转气流的大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，最后经出气管道排出。在这一过程中，气流中所含的颗粒物受离心力作用沉降到外壁上，到达外壁的颗粒物在气流和重力的共同作用下沿壁面落入灰斗。旋风除尘通常被用来除去粗大颗粒物，对细颗粒物的去除效果较差。水幕除尘属于湿式除尘的方法之一，水幕除尘使含尘气体与水幕充分接触，通过颗粒物与液滴之间的惯性碰撞、拦截和凝聚等作用将颗粒物洗涤下来，使气体得到净化。因此，水幕除尘常用来去除细颗粒物。当前市场上已经研发出了一些烟囱烟气除尘装置，但仍存在水量过大、装置复杂、去除效果不佳、运行成本过高等诸多问题。如公开号CN205627425U的技术专利，公开了一种老式灶台专用的烟气除尘烟囱，包括吸收罐、喷淋罐、废渣存储罐、蒸馏装置、喷头、排风机、活性碳吸附柱、倾斜板、过滤板和出水口。该烟囱的吸收罐顶部是喷淋罐，底部是废渣存储罐，喷淋罐内安装有喷头，吸收罐内安装有排风机。该烟囱利用排风机将烟气送至喷淋罐，喷淋罐内的喷头可以将烟气中的尘粒从烟气中分离出来，再通过倾斜板，将废水排至出水口，再通过活性碳吸附柱进一步过滤烟气中的有毒有害物质。该技术专利采用湿法去除颗粒物，去除效果较好，但是装置的运行需要消耗大量水资源，且装置复杂，不便于安装使用。又如公开号CN102261665A的专利技术专利，公开了一种具除味功能的环保烟囱，其主体为一个中空的塔体，塔体的顶部内侧设有圆柱形过滤层，过滤层包括滤网和滤网中填充的滤料；塔体的顶缘通过排气栅与一伞形烟囱帽闭合连接，烟囱帽的下方设有雾化除味装置，通过沿塔体布设的进料管与装有具除味功能的植物提取物的除味剂箱连接，该除味剂箱上设有向进料管驱动供料的雾化控制器。该专利技术既能通过滤网结构消除大颗粒的烟尘，又能通过喷洒雾化的除味剂除去具有刺激气味的小分子物质，但是该专利技术在应用时需要对原本的烟囱做较大的改造，改造难度较大；且装置滤网结构只适用于去除大颗粒物，对细颗粒物的去除效果不理想。再如公开号CN104548811A的专利技术专利，公开了一种旋风式水幕除尘空气净化器，包括壳体和风机，该专利技术通过在壳体内壁上设置吸水的吸水层，使在风机作用下进入壳体内的灰尘在离心力的作用下直接撞击到吸水层上，从而被吸水层表面的水溶液捕获。该装置能够去除空气中的细颗粒物，且结构简单，除尘效率高。但该装置吸水层需保持适当的水分含量，而在自然条件下水分蒸发是不可避免的，所以需要经常向吸水层补充水，而装置未设计补水模块。因此装置使用一段时间后，装置需要更换吸水层，而吸水层覆盖在整个壳体上，更换不便；另外，该装置适用于净化颗粒物浓度较低的空气，而烟囱烟气中的颗粒物浓度较高，不适用于净化烟囱烟气。基于现有技术的缺陷，亟需专利技术一种新的高效的设备及方法。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对烟气的处理技术中，采用旋风除尘通常用于除去粗颗粒物，对细颗粒物的去除效果较差，而水幕除尘的除尘效果较好，但对水的需求量较大的缺陷，本专利技术通过简单的设备构造将旋风除尘和水幕除尘两种除尘方式结合在一起，首先通过旋风除尘的方式除去大部分粗颗粒物，再通过内部的水幕除尘单元除去大部分细颗粒物，将细颗粒物和粗颗粒物分别采用不同方式处理，能够实现细颗粒物和粗颗粒物同步的高效去除率。2.技术方案本专利技术提供了一种农居烟道气旋风-水幕两级净化设备，包括中空外筒体、水幕除尘单元、排渣单元、进气管道和出气管道，所述水幕除尘单元包括嵌套在中空外筒体内部的中空内筒体和喷淋装置；所述进气管道与中空外筒体相连通，穿过中空外筒体的出气管道其一端与中空内筒体连通，另一端与外界连通；所述排渣单元分别与中空外筒体和中空内筒体底部相连接，所述中空内筒体包括上下两部分，所述上部分和下部分之间留有一定距离的空隙，便于烟气进入中空内筒体内。优选的，中空外筒体开有两个半径相同的孔洞，分别与进气管道和出气管道相连接；所述出气管道与中空内、外筒体上半部分侧面的孔洞相连接，在中空内筒体侧壁开一个孔洞，孔洞半径与中空外筒体上的孔洞半径相等，且位于同一水平面上，以便于安装出气管道。优选的，所述设备包括水回用单元，所述中空内筒体底部与水回用单元之间设有过滤层，所述水回用单元与喷淋装置通过输水管相连通。优选的，所述中空内筒体的上部分和下部分为底面半径相同的圆柱体。优选的，所述中空外筒体包括上下两部分，上部分为圆柱，下部分为圆台，圆柱的底面半径和圆台的顶面半径相同，所述圆台的顶面半径大于底面半径。上下两部分通过位于侧面的螺丝孔用螺丝加以连接，所述中空外筒体主要用于除去烟气中的粗颗粒物，所述中空内筒体上部分和中空外筒体上部分通过位于顶部的螺丝孔用螺丝加以连接。优选的，所述水回用单元包括水箱，所述水箱顶端开口直径与中空内筒体的直径相同，中空内筒体的下部分底端穿过水箱顶端，过滤后的水进入并储存在水箱中。优选的，所述水回用单元还包括水泵，所述喷淋装置包括喷头固定器和喷淋头，所述水泵用于将水箱内的水体通过输水管输送至顶部喷淋装置，所述输水管一端与水箱侧面相连接，另一端与喷头固定器相连接，输水管与水泵连接，将水箱内的水输送至喷头固定器内部。优选的，所述喷头固定器位于中空外筒体上部分的上表面；顶部开有一个小孔，与输水管的一端相连接；底部开有若干个小孔，每个小孔固定一个喷淋头。优选的，所述排渣单元顶端侧壁设置若干个螺丝孔，与中空外筒体下半部分相连接；中部侧壁同样设置若干个螺丝孔，与中空内筒体下部分相连接；排渣单元外侧壁设置外螺纹，排渣盖通过外螺纹与排渣单元的主体相连，用于收集和排出尘渣。优选地，中空内外筒体、喷头固定器、排渣单元、进出气管道、水箱、输水管均采用铝合金材料。优选的，所述进气管道内部安装有烟气浓度传感器，所述出气管道内安装有风机，当烟气浓度超过设定的数值时，将启动装置使其运行。优选的，所述过滤层材料包括PP棉。优选的，本专利技术提供了一种农居烟道气旋风-水幕两级净化方法，采用所述的农居烟道气旋风-水幕两级净化小型设备进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农居烟道气旋风-水幕两级净化设备，其特征在于：包括水幕除尘单元、排渣单元、进气管道(1)和出气管道(2)，所述水幕除尘单元包括中空外筒体、嵌套在中空外筒体内部的中空内筒体和喷淋装置；所述进气管道(1)与中空外筒体相连通，穿过中空外筒体的出气管道(2)的一端与中空内筒体连通，另一端与外界连通；所述排渣单元(7)分别与中空外筒体和中空内筒体连接，所述中空内筒体包括上下两部分，所述上部分和下部分之间留有一定距离的空隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种农居烟道气旋风-水幕两级净化设备，其特征在于：包括水幕除尘单元、排渣单元、进气管道(1)和出气管道(2)，所述水幕除尘单元包括中空外筒体、嵌套在中空外筒体内部的中空内筒体和喷淋装置；所述进气管道(1)与中空外筒体相连通，穿过中空外筒体的出气管道(2)的一端与中空内筒体连通，另一端与外界连通；所述排渣单元(7)分别与中空外筒体和中空内筒体连接，所述中空内筒体包括上下两部分，所述上部分和下部分之间留有一定距离的空隙。


2.根据权利要求1所述的农居烟道气旋风-水幕两级净化设备，其特征在于：所述设备包括水回用单元，所述中空内筒体底部与水回用单元之间设有过滤层，所述水回用单元与喷淋装置通过输水管(10)相连通。


3.根据权利要求1或2所述的农居烟道气旋风-水幕两级净化设备，其特征在于：所述中空外筒体包括上下两部分，上部分为圆柱，下部分为圆台，所述圆柱的底面半径和圆台的顶面半径相同，所述圆台的顶面半径大于底面半径。


4.根据权利要求3所述的农居烟道气旋风-水幕两级净化设备，其特征在于：所述中空内筒体的上部分和下部分为底面半径相同的圆柱体。


5.根据权利要求4所述的农居烟道气旋风-水幕两级净化设备，其特征在于：所述水回用单元包括水箱(9)，所述水箱(9)顶端开口直径与中空内筒体(8)的直径相同，中空内筒体(8)的下部分底端穿过水箱(9)顶端。


6.根据权利要求5所述的农居烟道气旋风-水幕两级净化设备，其特征在于：所述水回用单元还包括水泵(11)，所述水泵(11)用于将水箱(9)内的水体通过输水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓凯，吴军，吕宜廉，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32