專利名稱：高溫窖、爐無煙塵粒子碰撞散裝微阻除塵器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高溫爐窖和冶金高爐以及常規(guī)鍋爐和有粉塵污染設備的除(收)塵新技術，是一種以粒子碰撞為主，膨脹、冷卻或補燃技術為輔，可以相比電除塵技術大量節(jié)電直至不使用電或無能源耗費而環(huán)保質量無幾遜色，相比其它各種現行除(收)塵器更具有獨到的數十倍節(jié)能和高效消煙除塵的特點，對于一般工業(yè)爐、窖均可實現無煙塵的自然通風微阻除塵器。
目前，公知的大中型工業(yè)爐、窖的消煙除塵器，無外乎電除(收)塵或布袋或水膜、旋風離心除塵技術，特別是高溫爐、窖和諸如煉鐵高爐因其排煙溫度300-1000℃而無法正常適用引風設備(或者成本系數數倍乃至十幾倍增加)，造成了電除(收)塵設備成本偏大而其它一般除塵設備又效率偏低且運行成本系數大(約是本發(fā)明十至幾十倍)的全國工業(yè)爐、窖消煙除塵質量普遍差，但用于克服除(收)塵設備的設計阻力的耗電成本卻無法降低(如本發(fā)明的設計阻為0.05kpa與現行1kpa的除塵器比較，其耗電功率的等效匹配約縮小89倍左右)，雖然本人已有《“酸雨——離心”分氣燃煙式超凈除塵器》的技術出臺，但仍然是在大量耗費二次能源的前提下而僅對于一般的工業(yè)鍋爐和生活鍋爐適用，卻不能適合高溫爐窖等……除塵方式的創(chuàng)新和阻力因素的消除已成為障礙全球的燃煤設備環(huán)保技術發(fā)展的主要課題。本發(fā)明的目的是通過粒子碰撞原理的創(chuàng)新設計，為工業(yè)爐、窖，特別是高溫爐、窖的消煙除塵技術的發(fā)展找到一條微阻力而高效消煙除塵且大幅度節(jié)約二次能源的途徑，同時，更為高溫爐、窖提供微阻力(僅以煙囪自然通風壓頭式微壓頭的機械引風匹配即可)，消煙除塵、收塵的以耐火材料砌筑或金屬結構乃至一般建筑材料組裝的組合方案，爭取對我國各類工業(yè)窖、爐和各種諸如水泥產業(yè)煙塵等除塵、收塵設備進行節(jié)能環(huán)保的更新換代。
本發(fā)明的目的是這樣實現的以若于級周豎數根或數十根外過路支撐管的“鳳凰臺”圓柱支撐架一、二臺為結構中心，以大擴徑的耐火材料(或其它)砌筑的圓柱簡體為外壁，其間對應鳳凰臺各層自下而上設三(數、疊)級主體消煙除塵組合層底層為基心引煙(煙道于地上或地下水平段后斜上擴道，以原煙道下半閘或上半道隔阻式引煙或可設煙氣二流分離系統，將爐、窖或風機送來的煙塵氣流先行初離)膨脹滯煙全隙層；中位遞來滯煙平置角體直扇葉片碰撞粒子緩膨瞬速刃隙層；上層斜曲立角體側片(對應各片內下有副片，片夾中隙并斜副合刃內扣成體，體外向張曲口腔正對應外壁垛口腔，腔內設有對應曲口調隙片)曲隙折氣粒子沖撞復脹邊隙層。各層由經鳳凰臺與外壁結合折煙、分并、限隙、瞬速即膨之相機夾輔，而唯由臺基引煙道引來爐、窖初離煙氣(初離氣流凈化部分短路排入煙囪—消煙為主的窖爐，如耐火材料燒結倒煙窖尤其這樣，有樣機運行正常)，再經受鳳凰一、二臺(臺心設向外排灰的中心道)阻繞而于支撐管各間隙處過煙入四散全隙層，層遞上緩過仰俯平置角體直扇葉片的刃隙入立三角腔的內膨脹折氣室內，隨而瞬穿副片刃口和斜片刃邊緣與外壁局就的邊隙到角腔背后，四面聚氣后微下折將集集氣聚過支撐管間隙四聚口向上排向排氣道(或者根據需要設若干“上層”邊隙復疊級，或與前述技術結構全等復遞的層遞串、并聯復疊級，直至徹底干凈)而去；在系統運行之外的支撐管則自是入出外界空氣獨吸熱或管節(jié)微漏補氣于除塵器內在500℃以上煙氣有必要采用再燃(或配用本人發(fā)明的適型無煙干熱爐燃煤加熱使燃而確保所有的燃煤設備終可實現徹底消煙)否則不能徹底消煙的微煙素煙氣之中，鳳凰臺基四周凹設降塵環(huán)基灰池，池內底潛繞臺基設行鏈瓦拖灰系統(中小型可簡作或不設)；臺基引煙口處臺心向下設中心漏灰斗系統，用以鳳凰臺上墜風池漏(抽)灰和傘形外表引煙分流，引煙道口緣處設有帶備水箱的噴霧助潮器。在特別消煙除塵的造型中，將設計參數進一步調整，尤其邊隙層重復或可整系統加疊以至于串、并聯消煙組合和曲折選擇場地性隨機通聯串、并消煙除塵系統(倘對排煙溫度低的爐窖或一般粉塵收塵匹配本發(fā)明則可相應簡化結構和改用經濟性材料、代用料即可)。這樣，當除塵器引煙道來煙之時，首先在全隙層膨脹而大幅度減速緩滯到盡可能的低，使得大粒煙塵僅憑慣性順橫碰向邊壁而大部分失去原有的母氣攜帶力(去勢)的同時，被隨機緩引折上的母氣流“甩”掉降入灰池或大大增加和延長懸停時間，而即攜煙素的向上氣流仍緩速性“尋找”乘隙瞬速(相當于對按0.1-1％左右滯流乘隙率得攜煙煙氣向即攜煙素突加一把加欲碰并撞壁的力勢)即膨(意味著不作任何繼續(xù)攜煙能為的近百千倍地減速)，任憑煙素懸停待碰并滯滯加濃，余有不碰之煙塵則又受仰角片刃邊束合導聚并過隙增微勢之后徑上正頂撞俯角片對組的溝腹而去，漏碰(撞)之微煙氣流緩滯(仍以近百千倍減速滯濃的0.1％乘隙)上入斜曲立角體葉片的立三角腔內膨脹復緩(其間每兩流相撞必消能去勢并合力頂上，而攜子母氣則因膨“尋找”0.1-1％的乘隙率折過角腔副片刃邊，復滯之末方一步步臨近斜、副片邊隙，隙所成倒“v”形曲式“煙道”，因縱向呈狹只得斜斜過氣以適，節(jié)節(jié)“甩”子自去，滯滯加濃的粒子碰并自落)；凡煙素必有粒度，聚滯是碰，更因早已受助潮器噴霧生潮使干燥的煙素吸潮增重加荷沿慣力方向碰撞，必于頂溝失去“飛行”合力或失衡碰子撞壁，比及攜微煙煙氣流乘瞬速過入邊隙層內，則所細之煙吸潮漸沛，即使慣力猶存之粒則必不能逆慣力而返載，更不會幾折過邊隙而去，為了提高本發(fā)明的消煙除塵效率或因地制宜地適用本發(fā)明，在除塵系統之前，備有“挑流越塹煙氣初離”組合煙道方案。關于系統的煙氣摩擦阻力，因其在所有設計適度膨脹空間內的流速參量若干倍甚至幾十倍地下降，阻力(與流速的平方成正比)可以忽略不計(除塵器內99.9％以上的“煙道”為膨脹緩速段)，而瞬速過之刃隙(占除塵器內“煙道”段0.1-0.01％之微)又因其刃隙之段反映出的“煙道”長度俱都是“刃”薄之口，不過是0.003-0.04m，此參量下的除塵器內過煙口的阻力總值亦可一并忽略不計或設計微阻，因此，本發(fā)明的消煙除塵過程摩擦阻力總值一般可在0.05kpa左右。所以，本發(fā)明完全可以在煙囪引風的微負壓條件下工作而無須機械引風(尤其適應目前尚不能徹底治污的高溫爐、窖)便以每層99-99.9％的滯煙機率和滯氣緩速于煙隙間以0.1％左右的過隙越層機率，復與慣力方向折氣逆制重重，又粒子吸潮加荷分合碰并或撞壁滯滯益濃，層層遞進，串并有制，直至徹底消煙除塵(現已在小型鍋爐和爐窖上試運行成功無煙)。
由于采用了上述方案，本發(fā)明在不使用任何形式的機械引風的條件下，實現了凡高溫爐、窖等所有煙塵治理疑難的工業(yè)鍋爐和窖爐凡煙囪冒煙之處的無煙塵排放，可以根據需要達到既定性的環(huán)保級別，其運行成本幾乎于無。該技術的出臺，無疑給我國各種類除塵消煙技術(包括收塵)的發(fā)展找到了一條無煙塵化和無須二次能源耗費的道路?，F結合耐火材料倒焰窖的消煙實踐，充分證明了本發(fā)明的科學性、獨創(chuàng)性、先進性(加之本人在先發(fā)明的無煙燃煤技術系列的干熱爐、生活鍋爐、無爐排工業(yè)鍋爐以及無煙灶炕爐若干專利)，完全可以彌補目前全球各地“煤氣化技術”以外燃煤的節(jié)能環(huán)保缺陷，將給現行的燃煤各業(yè)環(huán)保技術帶來更新換代的影響。
下面結合說明書附圖對本發(fā)明作進一步說明

圖1是本發(fā)明第一個實施例中剖主視結構(示意)圖；圖2是圖1的A-A橫剖位俯視圖；圖3是本發(fā)明實施例的大中型爐窖的引煙“挑流——越塹煙氣二流初離”(簡挑流初離)組合煙道的側剖示意圖；圖4是圖3的B--B剖位的俯視示意圖；圖5是本實施例中平置角體直扇耐火異型板磚斧刃片圖；圖6是圖5的俯視圖；圖7是本實施例中斜置角體曲立三角形銳(鈍)角三角耐火異型板磚刀刃片圖；圖8是圖7的俯視圖；圖9是本實施例各曲立三角體置位俯投影間隙封閉的等腰(中孔)三角耐火異形板磚間片圖；圖10是圖9的俯視圖。
圖中1基心引煙(干熱加火)入塵口(簡煙入口)；2．噴霧助潮器(簡助潮器)；3．墜灰抽取中心道(簡中心道)；4．外壁；5．煙間四散口(簡煙間口)6．全隙空間膨煙勻流層(簡全隙層)；7．平置仰角(組合留灰溝)片半層耐火質(不銹鋼)斧刃制隙對組合直扇葉片(簡仰角片)；8．平置俯角片半層耐火質(不銹鋼)斧刃制隙對組合直扇葉片(簡俯角片)；9．墜風池壁；10．“鳳凰”腳著一、二臺(簡鳳凰臺或稱一、二臺)；11．封層傘狀外向漏灰斗(簡漏灰斗)；12．墜風(灰)池；13．內扣制隙聚碰鈍角板外合曲隙邊緣副葉片(簡副片)；14．斜曲立置角體制曲隙刃緣(不銹鋼)葉片(簡斜片)；15．凈聚間氣四聚口(簡四聚口)；16．間置等腰(中孔)耐火質板片(簡間片)；17．懸掛式旋柄調進退邊隙弧三角調節(jié)片(簡調隙片)；18．外風過路冷卻節(jié)隙補氣耐火質支撐管(簡支撐管)；19．鋼筋混凝耐火拱頂蓋(簡蓋)；20．排氣(去煙囪或接力串、并)道；21．排氣道壁；22．外備水箱；23．備用水閥；24．噴霧機水閥；25．瓦鏈外拖灰(收塵)系統(簡瓦鏈系統)；26．邊隙；27．調隙手柄；28．疊級復設延體上設分級線；29．煙囪；30．駝峰坎；31．原煙道；32．煙流引道；33．除塵器本體；34．延寬離煙口(簡寬煙口)；35．煙道漸延(縮)線；36．合片對接斜錯口；37．刀、斧刃邊(簡刃邊)；38．環(huán)基灰池；39．曲立三角膨脹空腔(簡三角腔)；40．內壁垛口環(huán)腔(簡垛口腔)；41．支撐管位中孔(簡中孔)；42．外引氣環(huán)通支撐管做基氣道系統(簡外氣環(huán)道)。
在圖1中，以基心引煙由煙入口(1)，口(1)設有噴霧助潮器(2)的鳳凰臺(10)，一臺(10)心設漏灰斗(11)，斗(11)上為墜風池(12)其下通墜灰抽取的中心道(3)的八支支撐管(18)合架撐起的鳳凰臺架為中心，自下而上周設環(huán)基灰池(38)，基心側上設煙間口(5)，口(5)四周臨側空間為全隙層(6)，再上沿一臺(10)周著仰角片(7)八至若干對組，洽合下溝避風留縫，每刃邊(37)兩兩相鄰制隙，再上正錯位刃邊(37)對應制隙設一周俯角片(8)，構為兩半層各八至若干對組，組組刃邊(37)正錯位乘隙過流的刃隙層；在刃隙層片(7,8)之上位中心著中空敞口二臺(10)的是繼上周設八至若干對斜片(14)和對應內腔副片(13)，各組片(13,14)呈變“凹”字型組合內里結構的曲立三角膨脹腔(39)，腔(39)各片(13,14)并合刃邊(37)組倒“v”形放射四臨外壁(4)與對應的調隙片(17)制成本層唯曲線口過氣的邊隙(26)，其相鄰腔(39)之俯投影空隙每由間片(16)平封，唯局邊隙(26)允氣越層，而對應倒“v”刃邊(37)曲口緣每設的片(17)則由螺旋調手柄于壁(4)外旋動使之進退于壁(4)內垛口腔(40)內，其一、二臺(10)自閉于各層向上與四聚口(15)敞口成墜風池(12)，池(12)底向下經漏灰斗(11)豎通于(折向外)的中心道(3)，口(15)自橫轉豎折返向上通排氣道(20)，道(20)與八至若干根支撐管(18)共架成鳳凰臺(10)對應架定各片(7、8、13、14)等，和壁(4)圓柱筒主體封頂由蓋(19)中心穿出排氣道(20)去煙囪，側外間環(huán)豎出支撐管(18)，管(18)由下部外氣環(huán)道(41)側橫隱道外入氣，氣受熱上行自排出蓋(19)之頂外。
在圖2中，以排氣道(20)的排氣道壁(21)為全對稱中心，周設八至若干對對扣斜片(14)組合的八個立三角膨脹腔(39)，腔(39)與鄰腔(39)體俯投影三角缺口每豎支撐管(18)并由間片(16)水平封閉，腔(39)腹口朝下，每腔(39)向外一周全等放射倒“v”型曲線口，與調隙片(17)構成邊隙(26)，周外是正圓外壁(4)的垛口腔(40)，腔(40)每對應腔(39)曲線口置一弧面的調隙片(17)，片(17)為正視等腰三角形。
在圖3中，在煙道(31)的選定段上，道(31)頂開煙流引道(32)口，道(31)底對應隆兩面凹弧底面的駝峰坎(30)，道(32)偏上順弧引煙接入除塵器本體的煙口(1)。
在圖4中，原煙道(31)的選定段上的煙流引道(32)開口為道(32)漸寬而來的數倍闊薄又漸復原道(31)短路去煙囪，兩道(31,32)均按通煙截面不變而適突駝峰坎(30)的左右準對稱設置的凹弧挑流又凹弧為塹的煙氣二流初離系統(可多級復設)。
在圖5中，為正扇形葉片，左設對扣合片對接斜錯口(36)耐火異型磚板。
在圖6中，左側扇板邊里(外)缺口設對接斜錯口(36)，右為刃邊(37)成片。
在圖7中，為銳(鈍)角三角形葉片，左設合片斜錯口(36)的耐火異型磚板。
在圖8中，左側角板邊里(外)缺口設合片對接斜錯口(36)，右為刃邊(37)成片。
在圖9中，為等腰三角型間片，中設支撐管中孔(41)的耐火異型磚板。
在圖10中，左右側角板邊對稱斜抹角片。
如上所述，非高溫爐、窖配用本發(fā)明，可以采用全金屬結構或可耐火混凝預制各片而因型而適，特種除塵或收塵均可相機視情側重設計和簡繁串、并聯若干全等體系統，時用而宜。
權利要求
1．一種高溫爐、窖無煙塵粒子碰撞散裝微阻除塵器，其特征是以若干級周豎數根或數十根支撐管(18)與鳳凰臺(10)成架為結構中心，以大擴徑的圓柱筒體為外壁(4)，對應一、二臺(10)自下而上周設環(huán)基灰池(38)，基心側上圓臺口引設煙間口(5)，口(5)四周臨腔空間為全隙層(6)，再上沿一臺(10)周著仰角片(7)若干對組(洽合的下溝留縫漏灰)，每刃邊(37)兩兩相鄰制隙，再上正錯位刃邊(37)對應制隙設一周俯角片(8)，構為兩半層，組組刃邊(37)正錯位制隙唯過流處的刃隙層；在刃隙層片(7、8)之上橫位中心著在中空敞口二臺(10)口緣的是，繼上周設若干對斜片(14)和對應內腔副片(13)兩兩組合變“凹”字型內里結構的立三角膨脹腔(39)，腔(39)各片(13、14)并合刃邊(37)組倒“v”形放射橫向四臨外壁(4)與對應的調隙片(17)制成邊隙(26)，其相鄰兩腔(39)之俯投影三角間隙每由間片(16)穿支撐管(18)平封，唯局邊隙(26)過氣，而隙(26)由調隙手柄(27)推調隙片(17)進退于壁(4)內垛口腔(40)內，其間一、二臺(10)自閉于各層向上與四聚口(15)敞口成墜風池(12)，池(12)底向下經漏灰斗(11)豎通(下折彎向外的)中心道(3)，口(15)自橫轉豎下折返上，上去排氣道(20)，道(20)立于臺(10)口(15)之上砌制與支撐管(18)共架成鳳凰臺(10)以序架定在壁(4)圓柱筒封頂蓋(19)的中位穿出(去煙囪)，側外環(huán)豎出支撐管(18)之口，口由下部外氣環(huán)道(41)側橫隱道外入氣，氣受熱上行自排出蓋(19)之頂外的先在煙入口(1)前挑流初離煙流后經全隙層(6)膨脹緩滯、復分合過刃邊(37)瞬速即緩，統以0.1-1％的乘隙機率和99-99.9％的滯煙機率，其煙素慣力與折氣逆制重重，粒子吸潮加荷分合碰并或撞壁(4)滯滯益濃，層層遞進，或數具本體系統串并有制的粒子碰撞無煙塵微阻除塵器。
2．根據權利要求1所述的除塵器，其特征是各片(7、8、13、14)以制隙過流，其余各處封閉遞層，相機折煙撞壁(4)、分合碰并的有摩擦“主煙道”刃薄之度，無摩擦“煙道”百、千倍減速下的微阻力消煙除塵原理。
3．根據權利要求1所述的除塵器，其特征是仰、俯角片(7、8)呈直扇斧刃成對組合鄰刃邊(37)二維制隙分合煙素粒子碰并，斜、副片(14、13)呈三角刀刃板組合三角腔(39)與鄰壁(4)、調隙片(17)的三維制邊隙(26)斜橫折煙的復合滯煙機理。
4．根據權利要求3所述的除塵器，其特征是仰俯角片(7、8)為正扇形葉片，右設對扣合片對接斜錯口(36)，右為斧刃邊(37)的耐火異型水泥混凝磚板。
5．根據權利要求3所述的除塵器，其特征是斜、副片(14、13)為銳(鈍)角三角形葉片，左(右)設合片斜錯口(36)，右(左)為刀刃邊(37)的耐火異型(水泥混凝)磚板。
6．根據權利要求3所述的除塵器，其特征是間片(16)為等腰三角形板片，中有支撐管中孔(41)，左右側板邊對稱抹角的耐火異型(水泥混凝)磚板。
7．根據權利要求1所述的除塵器，其特征是支撐管(18)由下部外氣環(huán)道(41)橫隱道外入氣，氣受熱上排出蓋(19)之頂外，其間管(18)節(jié)漏風補氣于系統的補燃消煙或干熱爐補(或返煙歸爐)燃消煙的除塵器。
8．根據權利要求1所述的除塵器，其特征是挑流初離系統是在原煙道(31)的選定段上，頂闊開漸寬(復下漸縮歸原)煙流引道(32)口，道(31)底對應隆起兩凹弧面的駝峰坎(30)，道(32)偏上順弧引煙入除塵器本體(33)原煙道(31)徑去煙囪不變。
9．根據權利要求1所述的除塵器，其特征是以耐火質材料結構適高溫爐窖，以金屬結構適一般鍋爐，以普通建筑材料混凝預制砌筑適用大型鍋爐和水泥等業(yè)除塵、收塵的有機選擇消煙量級的綜合技術。
全文摘要
一種高溫爐窖無煙塵粒子碰撞散裝微阻除塵器,尤其是采用耐火材料或金屬結構的仰角片、俯角片、斜角片、副角片有機結合支撐管、鳳凰臺架設全隙層、刃隙層、邊隙層乃至數本體串并聯疊級砌筑構造的首先獨有適用排煙溫度300—1000℃的耐火材料和冶金業(yè)高爐的高效消煙除塵設備,而對于各種類工業(yè)爐、窖以及水泥業(yè)等除、收塵消煙統有無須機械引風達99—99.9%除塵消煙(按需而定)和10—100倍降低運行能耗的高級除塵器。
文檔編號B01D45/08GK1235859SQ9910239
公開日1999年11月24日 申請日期1999年4月9日 優(yōu)先權日1999年4月9日
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