一种旋风分离与钢-陶瓷复合平板膜组高温除尘一体化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种旋风分离与钢

【技术实现步骤摘要】
一种旋风分离与钢
‑
陶瓷复合平板膜组高温除尘一体化装置


[0001]本专利技术涉及一种尾气净化除尘装置，具体涉及一种旋风分离与钢
‑
陶瓷复合平板膜组高温除尘一体化装置，属于大气污染控制领域。

技术介绍

[0002]目前广泛应用于石油化工、煤化工、电力等行业的高温除尘器主要分为机械除尘器、静电除尘器和过滤式除尘器等。机械除尘器是利用机械力(离心力、重力等)将尘粒从气流中除去的装置，如旋风分离器，具有结构简单，维护方便，耐高温高压等优势，但其对于微细粉尘(＜10μm)的处理效率不高，通常只作为预除尘设备。静电除尘器是利用静电力实现粒子与气体分离沉降的除尘设备，在处理1～2μm的粉尘时处理效率高达99％以上，但在高温高压下电晕难以维持，电极寿命短，日常维护成本极高。
[0003]过滤式除尘器在高温领域主要采用多孔金属或多孔陶瓷对气体进行过滤除尘，能够有效去除粒径>1μm的粉尘，除尘效率可达99.9％以上，具有良好的发展前景。然而，多孔金属膜的机械强度高、耐压性能、密封和焊接性能好，但高温下金属易被氧化或腐蚀，稳定性不佳。
[0004]陶瓷膜具备优良的高温化学稳定性和热稳定性，是高温、腐蚀工况下最具发展前景的除尘技术。但是，现有陶瓷膜除尘技术普遍采用中空陶瓷膜管，机械强度不高(易碎、韧性差)，受大流量气体冲击易损坏，处理量受到限制。此外，由于陶瓷与金属材料的线性膨胀系数差异较大，陶瓷膜管与金属部件联接后，高温工况下热应变的差异导致密封易失效，抗热震性能差，尤其是常温或低温压缩气体反吹时。因此，如何提高陶瓷膜的高温除尘效率和可靠性是当前高温气固分离领域的技术难点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是解决当前高温除尘技术(≤900℃)针对多尺度颗粒存在的除尘效率低、可靠性差等问题，提出了一种旋风分离与钢
‑
陶瓷复合平板膜组高温除尘一体化装置。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种旋风分离与钢
‑
陶瓷复合平板膜组高温除尘一体化装置，该装置自下往上设置有集灰区、旋风分离区、进气区和复合平板膜组，所述集灰区上端与旋风分离区相连，所述旋风分离区为倒锥筒体结构，其上端与进气区相连，所述进气区为圆柱筒体结构，其上部侧面装有矩形的切向进气口，所述复合平板膜组安装于进气区上端面的中心轴区域，且其上端部位于进气区外、下端部伸入进气区内。
[0007]进一步的，所述复合平板膜组整体为圆筒结构，并且其下端口为开口结构，复合平板膜组通过对接法兰与进气区的上端固定连接。
[0008]进一步的，所述复合平板膜组包括壳体和多个钢
‑
陶瓷复合平板膜块，所述钢
‑
陶瓷复合平板膜块等间距竖直设置在壳体内，并且钢
‑
陶瓷复合平板膜块之间装有弹性阻尼器。
[0009]更进一步的，所述壳体为圆筒结构，其内径与进气区内径之比在0.5～0.7，高度与进气区内径之比在2～3；所述壳体上端焊有用于连接钢
‑
陶瓷复合平板膜块的管板法兰，中部焊有与进气区相连接的对接法兰，所述对接法兰与壳体下端口的距离与进气区内径之比在1～1.5；在壳体等距布置有5～50个钢
‑
陶瓷复合平板膜块。
[0010]更进一步的，所述钢
‑
陶瓷复合平板膜块为扁平的矩形薄壳结构，且其上端为开口结构、下端为封闭结构，在其两侧面分别开有圆孔阵列，圆孔内嵌有圆形平板陶瓷膜；同时在其两侧边缘处还设置有2～4组对称的用于固定弹性阻尼器的小通孔。
[0011]更进一步的，所述钢
‑
陶瓷复合平板膜块两侧开设的圆孔为台阶孔，所述圆形平板陶瓷膜安装在台阶孔的大孔内，并且圆形平板陶瓷膜与大孔内壁间垫有高温棉，同时在大孔边缘内侧镗削有环形槽道，用于安装弹性固定卡扣。
[0012]更进一步的，所述圆形平板陶瓷膜的外径在10～200mm，厚度在1～5mm；并且安装的圆形平板陶瓷膜的总面积与气体处理量相匹配，确保气体通过陶瓷膜的速率在1～20mm/s。
[0013]进一步的，所述进气区内径在0.3～3m，高径比在1.5～2，其侧面安装的切向气体进口为矩形，矩形长度与进气区内径的比值在0.4～0.7，宽度与进气区内径的比值在0.1～0.3。
[0014]进一步的，所述旋风分离区的下端圆截面内径与进气区内径的比值在0.2～0.5，高度与进气区内径之比在2～3。
[0015]进一步的，所述集灰区为圆柱筒体结构，其直径与进气区内径的比值在0.3～0.6，高度与进气区内径之比在0.4～0.6。
[0016]本专利技术的有益效果是：本装置利用气流高速旋转产生的离心力对大颗粒粉尘进行初级分离，然后通过钢
‑
陶瓷复合平板膜组分离小颗粒粉尘，达到多尺度颗粒除尘的适用性、经济性及洁净性；经过初级的大颗粒物旋风分离，气体中的含尘量大幅降低，从而有效减少了后续钢
‑
陶瓷复合平板膜组的颗粒物分离负荷，可延长整体工作时长，提高效率；通过小型平板陶瓷膜阵列与钢板组合，可破解两者在高温状态下的密封连接、支撑固定与抗热震性难题，降低陶瓷膜制造成本。
[0017]此外，更具体地，圆形平板陶瓷膜的成型、烧制等工艺过程的品控较之中空陶瓷膜管更容易，因而生产成本低；圆形平板陶瓷膜相比于中空陶瓷膜管，抗高速气体冲击及抗热震的性能显著提升，反吹气体可以是常温状态，同时可采用振动方式(如超声波)在线除尘；钢
‑
陶瓷复合平板膜的圆形平板陶瓷膜与基体钢板之间通过高温棉垫与弹性固定卡扣15压接，解决钢
‑
高温密封可靠性问题；钢
‑
陶瓷复合平板膜可直接采用焊接或法兰连接与装置相联，整体机械强度高；经过初级的大颗粒物旋风分离，气体中的含尘量大幅降低，从而有效减少了后续钢
‑
陶瓷复合平板膜的颗粒物分离量，可延长整体工作时长，提高效率。通过放置燃料气体反烧喷嘴，复合平板膜组4入口处放置热管式升温装置(>350℃)可适用于粉性尾气的场合。因此，本专利技术可适用于多场合多尺度颗粒(高、中、低温，高、中、低压，及粉性尾气)尾气除尘，有效提升除尘效率、可靠性，及后端高温尾气的余热利用，达到清洁排放。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的一种旋风分离与钢
‑
陶瓷复合平板膜组高温除尘一体化装置整体
结构的示意图；其中(A)为主视图，(B)为左视图，(C)为俯视图。
[0019]图2为本专利技术中复合平板膜组的结构示意图；其中(A)为主视图，(B)为左视图，(C)为俯视图。
[0020]图3为本专利技术中钢
‑
陶瓷复合平板膜的结构示意图；其中(A)为主视图，(B)为左视及局部放大图，(C)为俯视方向剖视及局部放大图。
[0021]图4为本专利技术中圆形平板陶瓷膜安装在钢制薄板圆孔内的剖面示意图。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋风分离与钢
‑
陶瓷复合平板膜组高温除尘一体化装置，其特征在于，该装置自下往上设置有集灰区(1)、旋风分离区(2)、进气区(3)和复合平板膜组(4)，所述集灰区(1)上端与旋风分离区(2)相连，所述旋风分离区(2)为倒锥筒体结构，其上端与进气区(3)相连，所述进气区(3)为圆柱筒体结构，其上部侧面装有矩形的切向进气口(5)，所述复合平板膜组(4)安装于进气区(3)上端面的中心轴区域，且其上端部位于进气区(3)外、下端部伸入进气区(3)内。2.根据权利要求1所述的一种旋风分离与钢
‑
陶瓷复合平板膜组高温除尘一体化装置，其特征在于，所述复合平板膜组(4)整体为圆筒结构，并且其下端口为开口结构，复合平板膜组(4)通过对接法兰与进气区(3)的上端固定连接。3.根据权利要求1或2所述的一种旋风分离与钢
‑
陶瓷复合平板膜组高温除尘一体化装置，其特征在于，所述复合平板膜组(4)包括壳体(6)和多个钢
‑
陶瓷复合平板膜块(7)，所述钢
‑
陶瓷复合平板膜块(7)等间距竖直设置在壳体(6)内，并且钢
‑
陶瓷复合平板膜块(7)之间装有弹性阻尼器(8)。4.根据权利要求3所述的一种旋风分离与钢
‑
陶瓷复合平板膜组高温除尘一体化装置，其特征在于，所述壳体(6)为圆筒结构，其内径与进气区内径之比在0.5～0.7，高度与进气区内径之比在2～3；所述壳体(6)上端焊有用于连接钢
‑
陶瓷复合平板膜块(7)的管板法兰(9)，中部焊有与进气区(3)相连接的对接法兰(10)，所述对接法兰(10)与壳体(6)下端口的距离与进气区内径之比在1～1.5；在壳体(6)等距布置有5～50个钢
‑
陶瓷复合平板膜块(7)。5.根据权利要求3所述的一种旋风分离与钢
‑
陶瓷复合平板膜组高温除尘一体化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王啸远，朱跃钊，金江，
申请(专利权)人：南京工大联能科技滁州有限公司，
类型：发明
国别省市：