本發(fā)明涉及一種除塵設備，特別是環(huán)保領域中用于大風量含塵煙氣凈化的一種自潔式除塵器及其除塵與清灰方法。

背景技術：

隨著工業(yè)生產的發(fā)展以及人們環(huán)境保護意識的提高，各種除塵技術被人們開發(fā)出來，各種除塵設備也就應運而生。

除塵設備的性能主要表現在過濾和清灰兩方面。以粉塵除塵技術現有水平，使過濾效果達到或優(yōu)于環(huán)保標準不是難事，而將除塵設備的除塵阻力控制在預定限度內則相對較難?？v觀現有除塵設備除塵系統(tǒng)中出現的運行效果差的問題，絕大多數都與清灰效果不好導致阻力上升有關，故“清灰”是關系到除塵系統(tǒng)成敗的決定性因素。隨著工況持續(xù)，集聚在除塵設備過濾器表面上的粉塵將越積越多，相應就會增加設備的運行阻力。為了保證系統(tǒng)的正常運行，除塵設備阻力應維持在一定范圍內，超過此限定范同即應進行清灰。清灰效果的優(yōu)劣關系著除塵設備的阻力、效率、濾材的使用壽命和除塵設備的運行經濟效益等各種指標。

過濾可發(fā)塵在濾袋的纖維上，也可發(fā)塵在附著在濾袋表層的灰層上。例如，新濾袋在運行初期主要捕集1μm以上的粉塵，捕集機理是慣性作用、篩分作用、遮擋作用，靜電沉降或重力沉降等。粉塵的一次黏附層在濾布面上形成后，則該濾袋也可以捕集1μm以下的微粒，并且可以控制擴散。這些作用力受粉塵粒子的大小、密度、纖維直徑和過濾速度的影響。袋式除塵器處理空氣的粉塵濃度為0.5～100g(粉塵)/m³(氣體)，因此，在開始運動的幾分鐘內，就在濾布的迎塵層形成一層粉塵的黏附層。這層黏附層又叫做一次粉塵層或表層粉塵。如果在清灰過程中破壞了一次粉塵層，那么將降低除塵器的除塵效率。

依據最新國家標準，除塵器清灰的基本要求是從過濾器上迅速而均勻地剝落沉積的粉塵，同時又能保持一定的一次粉塵層，并且不損傷過濾器以及消耗較少的動力。目前常用的除塵設備主要有機械振打清灰袋式除塵器、反吹風袋式除塵器、脈沖噴吹袋式除塵器。機械振打清灰袋式除塵器構造簡單，運行可靠，但清灰作用不均勻，只能允許較低的過濾風速，且清灰往往容易損傷過濾器，破壞一次粉塵層。反吹風袋式除塵器在整個過濾器上氣流分布較均勻，振動不劇烈，對過濾器損傷較小，但清灰作用較弱，允許過濾風速較低。脈沖噴吹袋式除塵器是一種高效除塵凈化設備，具有清灰效果好、凈化效率高、處理氣量大、過濾器壽命長、維修工作量小、運行安全可靠、自動化程度高等優(yōu)點。由于以上的諸多優(yōu)點，脈沖噴吹袋式除塵器是目前國際上最普遍、最高效的過濾器除塵器。但是，脈沖噴吹袋式除塵器結構復雜，設備體積大，且都需要為過濾器設置一個配套袋籠，該袋籠需要定期檢修和更換，使用不便，成本高昂，即使不使用袋籠的除塵器，采用噴吹式清灰的方式依然會破壞一次粉塵層，最小過濾10毫克的粉塵，除塵效果有待提高。

技術實現要素：

本發(fā)明的實施例提供了一種自潔式除塵器，用于從含塵氣體中將顆粒物分離出來并加以捕集、回收，實現清灰效果好、凈化效率高、處理氣量大、過濾器壽命長、維修工作量小、運行安全可靠的自動化清灰。

本發(fā)明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種自潔式除塵器，包括：

用于支撐和保護作用的箱體；

用于通入含塵氣體和排出潔凈氣體的進風管道和出風管道；

用于捕集氣體中的固體粒子的過濾器；

設置在箱體下方的灰斗，用于接收除塵器所捕集的粉塵；

所述的箱體內包含至少兩個腔室；每個腔室?guī)в幸粋€進氣口和一個出氣口；進氣口連接進風管道；出氣口連接出風管道；出風管道連接一個風機； 所述過濾器安裝在腔室內。所述的進氣口位于腔室的上方。出氣口最好設置在腔室的側面偏下方。

針對以上技術方案的進一步改進，腔室上方設置有花板，用于支撐過濾器；過濾器通過過濾固定座固定在花板上，過濾固定座上設有橡膠密封條?；ò逯苯映惺苓^濾器及其附屬零件重量、面板積灰、濾袋內表面粘灰、氣壓等載荷。在花板與過濾器之間設置橡膠密封條，能夠防止過濾器漏氣，確保過濾效果。還可以在過濾器下方設置一個下花板，同樣是起到加固過濾器的作用。

針對以上技術方案的進一步改進，所述的過濾器為濾袋或濾筒。采用本發(fā)明的清灰方法的除塵器，其過濾器可以省略袋籠或支架，僅采用布袋就能實現除塵與清灰。效果最好的是采用紡粘長絲過濾材料的濾袋，這種濾袋為直筒狀的多層結構，每一層結構均為長絲纖維鋪置成的網狀。每一層的長絲直徑不同，迎塵層長絲直徑最小，從迎塵層開始長絲直徑逐步增大。每一層的孔徑大小也不同，迎塵層孔徑最小，從迎塵層開始孔徑逐步增大。這種濾袋采用表層過濾的方式，迎塵層孔徑最小，將粉塵過濾在布料外，不會造成過濾材料阻塞，沉積在表層的灰塵易于清除，過濾效果好；不需要袋籠袋骨，易于生產，節(jié)約成本。

針對以上技術方案的進一步改進，還包括連接進風管道和出風管道的旁路系統(tǒng)，用于排放溫度過高或過低的氣體，保護過濾器。

針對以上技術方案的進一步改進，所述旁路系統(tǒng)中設有旁路閥，當含塵氣體溫度低于或高于過濾器承受范圍時，開啟旁路閥。除塵器在使用過程中所處理的煙氣的溫度是變化的，當煙氣的溫度低于濾點溫度時，會造成除塵器的過濾器出現糊袋現象；當煙氣的溫度高于除塵器的過濾器最高使用溫度時，會造成除塵器的過濾器出現燒袋現象；另外，在鍋爐出現爆管或加油助燃時，除塵器的過濾器都會出現糊袋現象。這些現象的產生，均會造成除塵 器無法正常運行，影響過濾器的使用壽命。因此，可以通過增設旁路煙道和旁路閥來保護過濾器，延長過濾器使用壽命。

針對以上技術方案的進一步改進，所述自潔式除塵器還包括電氣控制系統(tǒng)，所述電氣控制系統(tǒng)采用可編程序控制器進行控制。除塵器的各個部分可根據要求進行自動或者手動控制，本發(fā)明最好依據需求設置聯動。

針對以上技術方案的進一步改進，所述自潔式除塵器還包括恒溫控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的又一實施例提供的一種用于自潔式除塵器的除塵與清灰方法，用于從含塵氣體中將顆粒物分離出來并加以捕集、回收，實現清灰效果好、凈化效率高、處理氣量大、過濾器壽命長、維修工作量小、運行安全可靠的自動化清灰。包括以下步驟：

(1)將腔室分為n組；

(2)第1組腔室處于清灰模式，其他組腔室處于除塵模式；

(3)第2組腔室處于清灰模式，其他組腔室處于除塵模式；

……

(n+1)第n組腔室處于清灰模式，其他組腔室處于除塵模式；

(n+2)重復進行以上(2)至(n+1)步驟，使所有腔室反復、交替進行除塵或清灰過程。

針對以上技術方案的進一步改進，除塵模式步驟為：

①開啟風機，使箱體內空間處于通風狀態(tài)下；

②將含塵氣體通過進風管道通入箱體；

③開啟腔室的進氣口和出氣口，含塵氣體在風機的作用下通入腔室的過濾器；

④含塵氣體透過過濾器，將顆粒粉塵附著在過濾器迎塵層上；

⑤經過過濾的潔凈氣體在風機的作用下從出氣口排入出風管道，進而排出除塵器。

針對以上技術方案的進一步改進，清灰模式步驟為：

①關閉腔室的出氣口，進入清灰模式；

②含塵氣體從腔室上方的進氣口進入過濾器；

③在風機作用下，含塵氣體自上向下運動，將過濾器上附著的灰塵吹向灰斗；含多種顆粒的含塵氣體從過濾器下方的出塵口被帶入灰斗，大顆粒掉入灰斗，含細小顆粒的含塵氣體進入相鄰的腔室；

④開啟腔室的出氣口，結束清灰模式。

從以上技術方案可以看出，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點：

1、過濾器不需要袋籠袋骨，過濾器零摩擦，不易損壞；

2、省略了噴吹或振動系統(tǒng)，構造簡單，節(jié)約成本，便于維修和安裝；

3、保持一次粉塵層的完整性，能夠適應更小顆粒的除塵與清灰，針對pm2.5等細顆粒有較強清灰效果；

4、不同腔室交替清灰，過濾風速高，處理氣量大，清灰效果好，提高過濾效率20％，運行安全可靠、自動化程度高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例整體結構示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例俯視剖面結構示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例側視剖面結構示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例過濾器材料結構示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例的除塵與清灰流程圖；

其中：1-箱體、2-進風管道、3-出風管道、4-灰斗、5-腔室、51-第一腔室、52-第二腔室、53-第三腔室、54-第四腔室、6-過濾器、7-進氣口、8-出氣口、9-風機、10-花板、12-旁路系統(tǒng)、13-旁路閥、14-橡膠密封條。

具體實施方式

本發(fā)明實施例一提供了一種自潔式除塵器，用于從含塵氣體中將顆粒物分離出來并加以捕集、回收。以下將結合附圖和具體實施例詳細描述本發(fā)明實現過程。

一種自潔式除塵器，如圖1、圖2所示，包括：用于支撐和保護作用的箱體1；進風管道2和出風管道3，分別用于通入含塵氣體和排出潔凈氣體。進風管道2將過濾風速控制在1.4m/min以下?；叶?設置在箱體1下方，用于接收除塵器所捕集的粉塵，在灰斗4下方還設置有立柱，起到支撐作用。

所述的箱體1內包含8個腔室5，進風管道2設置在箱體1內部，8個腔室5以進風管道2為中線對應分布在箱體1內。箱體1與進風管道2平行的兩個外壁上設有兩條出風管道3；兩條出風管道3均連接到風機9，在風機9處匯合。本實施例中采用的風機9是負壓風機。

每個腔室5帶有一個進氣口7和一個出氣口8；進氣口7連接進風管道2；出氣口8連接出風管道3；出風管道3連接一個風機9。進氣口7和出氣口8設置在腔室5兩個不同的面上，且進氣口位于腔室5的上方，將含塵氣體通入過濾器內；出氣口8位于腔室5的側面下方。這里的進風管道2和出風管道3位置可以根據實際需要改變，如將腔室一字型排開，箱體1一面設置一個進風管道2，另一面設置一個出風管道3等。

腔室5上方設置有花板10，用于支撐過濾器6；過濾器6通過過濾固定座固定在花板10上，并懸吊于腔室5內部。圖4所示，過濾固定座上設有橡膠密封條?；ò?0直接承受過濾器6及其附屬零件重量、面板積灰、過濾器6內表面粘灰、氣壓等載荷。在花板10與過濾器6之間設置橡膠密封條，能夠防止過濾器6漏氣，避免降低過濾效果。

過濾器6用于捕集氣體中固體粒子。過濾器6的濾料是除塵設備的關鍵材料，根據待處理氣體和粉塵的性質選擇合適的濾料對除塵設備的正常運行和運行效果有著重要的影響。實際應用中需要考慮氣體溫度、濕度、粉塵顆粒大小、氣體化學性質、氣布比、顆粒磨損等因素選擇合適的濾料。袋式過 濾器除采用PPS材料外，也可以采用滌綸、玻纖等材料。本實施例中所述的過濾器6為袋式過濾器，采用紡粘長絲過濾材料的濾袋，這種濾袋為直筒狀的多層結構，每一層結構均為長絲纖維鋪置成的網狀。見圖5，每一層的長絲直徑不同，迎塵層長絲直徑最小，從迎塵層開始長絲直徑逐步增大。每一層的孔徑大小也不同，迎塵層孔徑最小，從迎塵層開始孔徑逐步增大。這種濾袋與本發(fā)明的清灰方法想配合，采用表層過濾的方式，迎塵層孔徑最小，將粉塵過濾在布料外，不會造成過濾材料阻塞，沉積在表層的灰塵易于清除，過濾效果好；不需要袋籠袋骨，易于生產，節(jié)約成本。

本實施例還包括旁路系統(tǒng)12。所述旁路系統(tǒng)12分別連接進風管道2和出風管道3，通過旁路閥13控制其開啟或關閉，用于排放溫度過高或過低的氣體，保護過濾器6。當含塵氣體溫度低于或高于過濾器6承受范圍時，開啟旁路閥13。除塵設備在使用過程中所處理的煙氣的溫度是變化的，當煙氣的溫度低于露點溫度時，會造成除塵設備的過濾器6出現糊袋現象；當煙氣的溫度高于除塵設備的過濾器6最高使用溫度時，會造成袋式除塵器的過濾器6出現燒袋現象；另外，在鍋爐出現爆管或加油助燃時，除塵設備的過濾器6都會出現糊袋現象。這些現象的產生，均會造成除塵設備無法正常運行，影響過濾器6的使用壽命。因此，可以通過為除塵設備增設旁路煙道和旁路閥13來保護過濾器6，延長過濾器6的使用壽命。

本實施例還包括電氣控制系統(tǒng)，所述電氣控制系統(tǒng)采用可編程序控制器進行控制，將除塵器設備阻力設定為小于1500Pa，實現自動化控制。除塵器的各個部分可根據要求進行自動或者手動控制，依據需求也可以設置聯動。

本實施例還包括恒溫控制系統(tǒng)。所述的恒溫控制系統(tǒng)可以依據使用環(huán)境的需要采用不同的冷卻控制方式。

參見圖5，本發(fā)明的又一實施例提供了一種用于自潔式除塵器的除塵與清灰方法，用于從含塵氣體中將顆粒物分離出來并加以捕集、回收，實現清灰 效果好、凈化效率高、處理氣量大、過濾器壽命長、維修工作量小、運行安全可靠的自動化清灰。包括以下步驟：

(1)將腔室分為4組，相對于進風管道2對稱的兩個腔室5為一組；

(2)第1組腔室處于清灰模式，其他組腔室處于除塵模式；

(3)第2組腔室處于清灰模式，其他組腔室處于除塵模式；

(4)第3組腔室處于清灰模式，其他組腔室處于除塵模式；

(5)第4組腔室處于清灰模式，其他組腔室處于除塵模式；

(6)重復進行以上(2)至(5)步驟，使所有腔室反復、交替進行除塵或清灰過程。

這里也可以根據實際情況設定以他的分組方式，或間隔清灰方式，也可以改變進入清灰模式的時間順序。最好是使相鄰的兩個腔室在不同的時間段進入清灰模式。

具體的除塵模式步驟為：

①開啟風機，使箱體1內空間處于狀態(tài)下；

②將含塵氣體通過進風管道2通入箱體1；

③開啟腔室5的進氣口7和出氣口8，含塵氣體在風機9的吸引下通入腔室5的過濾器6；

④含塵氣體透過過濾器6壁向外運動，將顆粒粉塵附著在過濾器6內壁上；

⑤經過過濾的潔凈氣體在風機9的作用下從出氣口8排入出風管道3，進而排出除塵器。

具體的清灰模式步驟為：

①關閉腔室的出氣口，進入清灰模式；

②含塵氣體從腔室上方的進氣口進入過濾器；

③在風機作用下，含塵氣體從過濾器下方的出塵口被吸出到相鄰的腔室；含塵氣體自上向下運動，將過濾器上附著的灰塵吹向灰斗；

④開啟腔室的出氣口，進入除塵模式。

為防止清灰過程中第③步行程二次揚塵，還可以在腔室的下方，安裝有若干個電極板，電極板垂直于地面設置，并且面朝與之相鄰的腔室的方向，或者面向相鄰的腔室，并且形成一定角度，使來自相鄰腔室的粉塵剛好被電極板吸收。

本發(fā)明提供了一種與現有技術完全不同的清灰方式，除塵器的除塵效果與其清灰機構密不可分。清灰不干凈，則除塵效果降低，且容易阻塞過濾器；清灰過于干凈，則容易破壞過濾器的一次粉塵層，同樣會降低除塵效果，無法達到排放標準。采用本發(fā)明的自潔式除塵器及其除塵與清灰方法，通過在除塵模式和清灰模式時改變氣流的運動方向，從而達到除塵和清灰的目的，省略了噴吹或振動系統(tǒng)，構造簡單，節(jié)約成本，便于維修和安裝；過濾器不需要袋籠袋骨，清灰過程中過濾器零摩擦，不易損壞；有效保持一次粉塵層的完整性，能夠適應5毫克一下的更小顆粒的除塵與清灰，針對pm2.5等細顆粒有較強清灰效果；不同腔室交替清灰，過濾風速高，處理氣量大，清灰效果好，提高過濾效率20％，運行安全可靠、自動化程度高。

以上對本發(fā)明所提供的一種自潔式除塵器及其除塵與清灰方法的實施例進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式及應用范圍上可依據實際需要做相應變化。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。