一种流化干燥机用复合式除尘器及其控制系统论文和设计-龙江启

全文摘要

本发明公开了一种流化干燥机用复合式除尘器及其控制系统，包括旋风除尘装置、滤袋除尘装置、清灰装置、气陀螺除尘装置、筒体及引风装置，筒体设有进气口和出气口，筒体的进气口设置在筒体下方，筒体出气口设置在筒体上方，旋风除尘装置、滤袋除尘装置及清灰装置设置在筒体内，气陀螺除尘装置设置在筒体左边且与进气口相连，引风装置设置在筒体右边且与出气口相连，气陀螺除尘装置包括电机、加速盘、叶片、导流管、气陀螺及集尘筒，电机设置在加速盘与叶片之间且相连，导流管将加速盘和筒体进气口相连，气陀螺设置在导流管内。该发明除尘效率好、使用寿命长、抵抗风量波动强且安全性能高。

主设计要求

1.一种流化干燥机用复合式除尘器，包括旋风除尘装置、滤袋除尘装置、清灰装置及引风装置，其特征在于，还包括气陀螺除尘装置和筒体，所述的筒体设有进气口和出气口，所述的筒体的进气口设置在筒体下方，所述的筒体出气口设置在筒体上方，所述的旋风除尘装置、滤袋除尘装置及清灰装置设置在筒体内，所述的气陀螺除尘装置设置在筒体左边且与进气口相连，所述的引风装置设置在筒体右边且与出气口相连，所述的气陀螺除尘装置包括电机、加速盘、叶片、导流管、气陀螺及集尘筒，所述的电机设置在加速盘后面并与叶片连接在一起，所述的导流管将加速盘和筒体进气口相连，所述的气陀螺设置在导流管内。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种流化干燥机用复合式除尘器，其特征在于，所述的旋风除尘装置包括旋风分离器、内锥体、灰斗和集尘筒，所述的内锥筒设置在滤袋除尘装置下方的筒体进气口处，所述的旋风分离器、内锥体设置在灰斗内，所述的集尘桶设置在灰斗下方。

3.根据权利要求1所述的一种流化干燥机用复合式除尘器，其特征在于，所述的滤袋除尘装置包括花板、滤袋及笼架，所述的花板固定在筒体上，所述的滤袋与笼架设置在花板上。

4.根据权利要求1所述的一种流化干燥机用复合式除尘器，其特征在于，所述的清灰装置包括文丘里管、脉冲喷吹装置及电磁脉冲阀，所述的文丘里管设置在笼架上端，所述的脉冲喷吹装置设置在筒体上方，所述的电磁脉冲阀设置在脉冲喷吹装置底部。

5.根据权利要求1所述的一种流化干燥机用复合式除尘器，其特征在于，所述的引风装置包括引风机和排气管，所述的排气管包括风机进风口，所述的排气管左接筒体出气口且右接引风机进风口。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种流化干燥机用复合式除尘器，其特征在于，所述的内锥筒为喇叭状，所述的喇叭状包括扩口部和缩口部，所述的扩口部设有滤网。

7.根据权利要求6所述的一种流化干燥机用复合式除尘器，其特征在于，所述的扩口部与滤袋除尘装置底部相连接，所述的缩口部与旋风分离器相连，所述的旋风分离器为上下开口的筒状，所述的滤袋除尘装置与旋风除尘装置处于同一中轴线上。

8.根据权利要求2或7任一项所述的一种流化干燥机用复合式除尘器，其特征在于，所述的旋风分离器位于灰斗靠近滤袋除尘装置1\/3处。

9.根据权利要求1-5任一项所述的一种流化干燥机用复合式除尘器，其特征在于，所述的导流管和排气管的拐角处设有导流片。

10.根据权利要求1-5任一项所述的一种流化干燥机用复合式除尘器，其特征在于，所述的气陀螺为多片螺旋状叶片组成。

11.根据权利要求1所述的一种流化干燥机用复合式除尘器控制系统，其特征在于，所述的控制系统包括PLC系统、温度检测系统与差压监测系统。

设计说明书

技术领域

本发明涉及环保设备技术领域，具体涉及一种流化干燥机用复合式除尘器及其控制系统。

背景技术

随着生活质量的提高，公众对空气质量的要求也越来越高，然而在各行各业工业化的情况下，冶金、建材、化工等行业每年都会产生大量的粉尘，对人体健康、空气质量和生态环境都造成了严重的影响。尤其是制药化工行业产生的粉尘，对人体健康危害极大。

流化干燥机用于制药行业，粉尘颗粒具有一定的药性，因此不能采用湿式除尘器；它所含粉尘粒径范围大，要求除尘系统具有良好的对微小粉尘的分离性能力，而普通除尘设备分离效率较差，达不到要求；而且该机生产时风量波动较大，因此要求除尘系统抵抗风量波动的能力较强。

传统的流化干燥机常用除尘器多为袋式除尘器和旋风除尘器。

旋风除尘器是利用离心力从含尘气流中除去粉尘颗粒，这种除尘器结构简单、造价便宜、工作稳定，但对10μm以下粒径的粉尘清除效果较差；同时密封性对其影响较大，有数据表明，当旋风除尘器漏风10~15%时除尘效率将为0。

袋式除尘器是目前广为使用的一种除尘器，其工作原理是采用玻璃纤维等材质制成的滤袋，利用纤维织物的筛滤作用、惯性碰撞作用和扩散作用等实现气固分离。然而，当粉尘的处理量较大时，滤袋上附着的粉尘颗粒堆积过多，滤袋两侧的压力差和阻力增大。当滤料两侧的压力达到一定的值时，已经依附在滤料上的小颗粒粉尘可能会被挤压过去然后排入大气，使除尘效率大大降低，且降低了滤袋的使用寿命。在除尘器运行期间即使有一个布袋破裂，都可能导致排灰浓度迅速升高，且气流通过滤袋上很小的破洞还会导致该滤袋及周围邻近滤袋的快速破坏，引起爆炸甚至造成灾难性损失。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种流化干燥机用复合式除尘器。本发明除尘效率好、使用寿命长、抵抗风量波动强且安全性能高。

为实现上述目的，本发明的技术方案：一种流化干燥机用复合式除尘器，包括旋风除尘装置、滤袋除尘装置、清灰装置及引风装置，还包括气陀螺除尘装置和筒体，所述的筒体设有进气口和出气口，所述的筒体的进气口设置在筒体下方，所述的筒体出气口设置在筒体上方，所述的旋风除尘装置、滤袋除尘装置及清灰装置设置在筒体内，所述的气陀螺除尘装置设置在筒体左边且与进气口相连，所述的引风装置设置在筒体右边且与出气口相连，所述的气陀螺除尘装置包括电机、加速盘、叶片、导流管、气陀螺及集尘筒，所述的电机设置在加速盘后面并与叶片连接在一起，所述的导流管将加速盘和筒体进气口相连，所述的气陀螺设置在导流管内。

通过采用上述技术方案，本发明采用新型气陀螺除尘装置与传统的旋风除尘和袋式除尘结合，集合了传统除尘器的优点并避免了部分缺点。含尘气流首先经过气陀螺除尘装置，在气陀螺的导流作用下减少了气流的湍流现象，夹杂在气流中的微小粉尘颗粒大部分会脱离气流随着大粉尘颗粒的离心运动一起掉入集尘桶。随后未除尽粉尘颗粒在旋风除尘装置中通过离心力作用进一步过滤残余10μm以上的大颗粒粉尘，并使气流温度降低从而减少滤袋的损坏，有效延长了滤袋除尘装置的清灰周期和滤袋使用寿命。

本发明的技术方案：所述的旋风除尘装置包括旋风分离器、内锥体、灰斗和集尘筒，所述的内锥筒设置在滤袋除尘装置下方的筒体进气口处，所述的旋风分离器、内锥体设置在灰斗内，所述的集尘桶设置在灰斗下方。

通过采用上述技术方案，本发明未除尽的粉尘颗粒在旋风除尘装置中通过离心力作用进一步过滤残余10μm以上的大颗粒粉尘，并使气流温度降低。

本发明的技术方案：所述的滤袋除尘装置包括花板、滤袋及笼架，所述的花板固定在筒体上，所述的滤袋与笼架设置在花板上。

通过采用上述技术方案，本发明滤袋除尘装置进一步除去空气中的粉尘。

本发明的技术方案：所述的清灰装置包括文丘里管、脉冲喷吹装置及电磁脉冲阀，所述的文丘里管设置在笼架上端，所述的脉冲喷吹装置设置在筒体上方，所述的电磁脉冲阀设置在脉冲喷吹装置底部。

通过采用上述技术方案，本发明在需要进行清灰处理时，电磁脉冲阀开启阀门，脉冲喷吹装置的稳压气包中的压缩空气进入喷吹管，并由喷孔喷向滤袋的袋口，当高速压缩空气由此流过时，产生一定负压，使袋口附近的洁净气体随着进入滤袋，造成滤袋急剧向外膨胀和冲击振动，从而使积附在滤袋表面的粉尘脱落。

本发明的技术方案：所述的引风装置包括引风机和排气管，所述的排气管包括风机进风口，所述的排气管左接筒体出气口且右接引风机进风口。

通过采用上述技术方案，本发明的引风装置将过滤后符合空气标准的空气释放。

本发明的技术方案：所述的内锥筒为喇叭状，所述的喇叭状包括扩口部，所述的扩口部设有滤网。

通过采用上述技术方案，本发明的滤网过滤掉含尘气流中的部分粉尘颗粒并降低进入滤袋除尘装置的压力，延长了滤袋的使用寿命。

本发明的技术方案：所述的扩口部与滤袋除尘装置底部相连接，所述的缩口部与旋风分离器相连，所述的旋风分离器为上下开口的筒状，所述的滤袋除尘装置与旋风除尘装置处于同一中轴线上。

通过采用上述技术方案，本发明的旋风除尘装置安装在筒体进气口处，且内锥体呈现喇叭状，当气流经过旋风分离器时，气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下，朝锥体流动。通常称此为外旋气流。含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面下落，进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达锥体时，因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠拢，其切向速度不断提高。当气流到达锥体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上，继续作螺旋形流动，即内旋气流。旋风分离器给气流提供上升动力，对高温气体进行有效降温，再进入内锥体时，由于内锥体上大下小的形状，可以起到很好的缓冲作用，因而形成旋风分离器入口处气压高，内锥体内部气压低，在气体进入滤袋除尘装置前，进一步降温。气流温度降低从而减少滤袋的损坏，从而提高装置的安全性能。

本发明的技术方案：所述的旋风分离器位于灰斗靠近滤袋除尘装置1\/3处。

通过采用上述技术方案，本发明的旋风分离器位于灰斗靠近滤袋除尘装置1\/3处是气体降温效果最好的位置。

本发明的技术方案：所述的导流管和排气管的拐角处设有导流片。

通过采用上述技术方案，本发明的导流片防止气流在急转弯处产生涡流导致气流不畅，损失能量，产生噪音等弊病。

本发明的技术方案：所述的气陀螺为多片螺旋状叶片组成。

通过采用上述技术方案，本发明的气陀螺除尘装置中的气陀螺使气流在多片螺旋状叶片的作用下分割成多股气流，气流中的粉尘颗粒随气流沿筒壁高速旋转左向右运动，最后在离心力作用下被甩入集尘桶。

本发明的技术方案：所述的控制系统包括PLC系统、温度检测系统与差压监测系统。

通过采用上述技术方案，本发明的采用PLC控制系统，实时监测滤袋内外侧温差及压差，不仅易于控制，更提高了设备的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明复合式流化干燥机的结构示意图；

图2为本发明图1的A部放大图；

图3为本发明图1的B部放大图；

图4为本发明内锥筒截面示意图。

图中，电机-1，叶片-2，加速盘-3，导流管-4，导流片-5，气陀螺-6，进气口-7，内锥筒-8，筒体-9，滤袋-10，脉冲电磁阀-11，脉冲喷吹装置-12，笼架-13，文丘里管-14，花板-15，出气口-16，排气管-17，差压监测系统-18，袋侧温度计-19，灰侧温度计-20，PLC系统-21，灰斗-22，集尘筒-23，引风机-24, 扩口部-25,滤网-26。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上” 、“下” 、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语 “第一”、“第二”、“第三” 仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1—3所示，一种流化干燥机用复合式除尘器，包括由低到高依次设置在筒体9内的旋风除尘装置、滤袋除尘装置及清灰装置，设置在筒体9左边的气陀螺除尘装置及设置在筒体9右边的引风装置；筒体9的进气口7设置在筒体9下方，并连接左边的气陀螺除尘装置；筒体9的出气口16设置在筒体9上方，并连接右边的引风装置；旋风除尘装置包括旋风分离器、内锥筒8及集尘筒23，灰斗22设置在滤袋除尘装置下方的筒体进气口7处，集尘桶23设置在筒体9下方；滤袋除尘装置包括花板15、滤袋10及笼架13，花板15固定在筒体9上，滤袋10与笼架13设置在花板15上；清灰装置包括文丘里管14、脉冲喷吹装置12及脉冲电磁阀11，文丘里管14设置在笼架13上端，脉冲喷吹装置12设置在文丘里管14上方，脉冲电磁阀11设置在脉冲喷吹装置12底部；气陀螺除尘装置包括电机1、加速盘3、叶片2、导流管4、气陀螺6及集尘筒23，电机1设置在加速盘3后面并与叶片2连接在一起，导流管4将加速盘3和筒体进风口7相连，气陀螺6设置在导流管4内；引风装置包括引风机24和排气管17，排气管17左接筒体出气口16且右接引风机24进风口。

本实施例中的流化干燥机用复合式除尘器还包括控制系统，控制系统包括PLC系统21、温度检测系统（灰侧温度计20、袋侧温度计19）与差压监测系统18。

在本实施例中，清灰方式采用脉冲喷吹装置12，可实现按一定频率自动在线清灰、清灰效果好、对滤袋磨损小并增强了设备的安全性和可靠性。控制系统包括PLC系统21、温度检测系统（灰侧温度计20、袋侧温度计19）与差压监测系统18；其中，温度检测系统可测量袋侧和灰侧的温度，防止因温度过高而损坏滤袋，同时防止粉尘自燃；差压检测系统18可测量滤袋10前后压差，防止因滤袋两侧压差过大将附着在滤袋上的细小粉尘穿透滤袋排入空气降低除尘率。

作为上述方案的进一步改进，内锥筒8设为喇叭状且扩口部25设有滤网26，滤网26过滤掉含尘气流中的部分粉尘颗粒并降低进入滤袋除尘装置的压力，延长滤袋10的使用寿命；导流管4和排气管17的90°拐角处都设有导流片5，防止气流在急转弯处产生涡流导致气流不畅，损失能量，产生噪音等弊病；气陀螺除尘装置中的气陀螺6使气流在多片螺旋状叶片的作用下分割成多股气流，气流中的粉尘颗粒随气流沿筒壁高速旋转左向右运动，最后在离心力作用下被甩入集尘桶23中；气陀螺除尘装置中加速盘3由电机1提供动力，可提供多级转速以适应不同的工作状况。

具体的，含尘气流从加速盘3进入，在电机1的驱动下叶片2高速旋转使得含尘气流具有较高的初速度，当含尘气流经过气陀螺6时，气陀螺6使气流在多片螺旋状叶片的作用下分割成多股气流，气流中的粉尘颗粒随气流沿导流管4管壁高速旋转左向右运动，最后在离心力作用和导流管4管壁的阻挡作用下被甩入集尘桶23中，实现第一级除尘；一级除尘过后的含尘气流由筒体进气口7切向进入旋风除尘装置，气流沿内锥筒8外表面旋转下降，在离心力的作用下粉尘颗粒被甩向筒体9内壁面，然后依靠重力和外旋流轴向力，较大粉尘颗粒沿筒体9内壁面落入集尘筒23中完成第二级除尘；含尘气流到达筒体9底部时，气流急剧转向向上运动经过内锥筒8底部的滤网26，粉尘颗粒在滤网26阻拦和重力的作用下产生惯性沉降，实现第三级除尘；含尘气流继续上升进入滤袋除尘区，在滤袋10的筛滤、拦截、碰撞、扩散和静电吸引的作用下，细小粉尘颗粒被附着在滤袋10表面，再由脉冲喷吹清灰装置11将附着在滤袋10上的粉尘颗粒清理到集尘桶23中，完成第四级除尘，最后洁净气流从筒体出气口16排出，在引风机24的作用下沿着排气管17排入大气。

本实施例中，含尘气流在气陀螺除尘区和旋风除尘区通过强大离心力和导流管4管壁和筒体9内壁的阻挡及重力作用，可有效分离10μm以上的大颗粒粉尘，并使从流化干燥机流出的高温含尘气流降温，从而减少滤袋10的工作负荷以及大颗粒粉尘对滤袋10的冲刷作用，有效的延长清灰周期和滤袋10的使用寿命。旋风除尘装置安装在筒体进气口处，且内锥体呈现喇叭状，当气流经过旋风分离器时，气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下，朝锥体流动。通常称此为外旋气流。含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面下落，进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达锥体时，因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠拢，其切向速度不断提高。当气流到达锥体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上，继续作螺旋形流动，即内旋气流。旋风分离器给气流提供上升动力，对高温气体进行有效降温，再进入内锥体时，由于内锥体上大下小的形状，可以起到很好的缓冲作用，因而形成旋风分离器入口处气压高，内锥体内部气压低，在气体进入滤袋除尘装置前，进一步降温。气流温度降低从而减少滤袋的损坏，从而提高装置的安全性能。

本实施例中，袋侧温度计19和灰侧温度计20分别测量检测袋式除尘区和集尘桶23区的温度，防止气流温度过高使粉尘自燃和高温对滤袋10的损伤；一旦控制系统检测到超温，PLC系统21通过发送控制信号使电磁脉冲阀11开启，脉冲喷吹装置12的稳压气包中的压缩空气喷向滤袋10，既能降温的同时又能使积附在滤袋10表面的粉尘脱落达到清灰效果。

本实施例中，在袋式除尘装置上方设有清灰装置，清灰装置包括文丘里管14、脉冲喷吹装置12及电磁脉冲阀11，其中脉冲喷吹装置12在滤袋10的上方设置了对应滤袋10个数的若干根喷吹管及喷嘴，在需要进行清灰处理时，PLC控制系统21发送信号给电磁脉冲阀11开启阀门，脉冲喷吹装置12的稳压气包中的压缩空气进入喷吹管，并由喷孔喷向滤袋10的袋口，每个袋口都装有一个喇叭管，当高速压缩空气由此流过时，产生一定负压，使袋口附近的洁净气体随着进入滤袋10，造成滤袋10急剧向外膨胀和冲击振动，从而使积附在滤袋10表面的粉尘脱落。

本实施例中，差压检测系统18检测滤袋10内外压差，当检测到压差达到预设定的值时，PLC系统控制发送信号将电磁脉冲阀11开启进行清灰，将附着在滤袋10表面的粉尘颗粒清除，达到降低压差和清灰双重效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

一种流化干燥机用复合式除尘器及其控制系统论文和设计

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