專利名稱：一種節(jié)能靜電捕焦除塵的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)裝備上的一種氣體凈化設(shè)備，特別是關(guān)于一種節(jié)能靜電捕焦除
塵的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
靜電捕焦除塵器廣泛應(yīng)用于工業(yè)氣體排放凈化工藝過程中。當(dāng)前，在全社會(huì)大 力開展節(jié)能減排工作，以進(jìn)一步促進(jìn)資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，已成為當(dāng) 前及今后一項(xiàng)重要的基本國策。而對(duì)工業(yè)爐窯氣體排放的治理和利用，則是其工作的重 點(diǎn)之一。 就目前國內(nèi)生產(chǎn)和使用的電捕焦器來看，仍普遍沿用的是五十年代前由蘇聯(lián)引 進(jìn)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)，其結(jié)構(gòu)主要包括 一密閉的金屬圓柱塔形筒體外殼，筒體內(nèi) 底部為待凈化氣體的入口和電捕集油(灰渣)工作區(qū)；通體內(nèi)中部，按需要設(shè)有單根或多 根圓形或六角蜂窩形沉降極管矩陣，其中每根極管的中心均垂釣有電暈極金屬導(dǎo)線，組 成電場捕獲工作區(qū)；筒體上部安置有高壓供電的絕緣系統(tǒng)，以及凈化氣體的外排出口。 在企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，為確保電捕焦器的安全運(yùn)行，提高對(duì)由煤氣發(fā)生爐、焦?fàn)t或 其他爐窯排放出的煤氣、煙氣或其它需要凈化的高溫(有些溫度高達(dá)700°C以上)氣體 的有效凈化效率，目前國內(nèi)普遍采用的主要凈化工藝流程是；首先必須對(duì)排放氣體通過 水冷和風(fēng)冷的方式進(jìn)行冷卻，包括氣體在水冷卻器內(nèi)通過水與氣體的逆流直接沖洗和換 熱，使高溫氣體放出的大量熱量得到一定的冷卻，或再經(jīng)初冷器中的冷卻水或自然風(fēng)與 仍具一定高溫的氣體進(jìn)行間接換熱，使氣體溫度進(jìn)一步降至電捕焦器安全有效運(yùn)行的合 理溫度( 一般為不超過8(TC為宜)后，再送入電捕焦器內(nèi)進(jìn)行凈化處理和輸送排放。
這種被普遍采用的在電捕焦器前進(jìn)行高溫氣體冷卻的工藝流程和系統(tǒng)裝置雖為 必要，但卻存在以下幾個(gè)方面的弊端 1、環(huán)境污染嚴(yán)重，采用直接逆流水洗的冷卻裝置，必然造成大量廢水和蒸發(fā) 氣體的外益和排放，而其中確含有大量的焦油、粉塵、奈、苯、酚、氨、二氧化硫、硫 化氫、和氫化氰等數(shù)十種有毒有害物質(zhì)，這必將對(duì)周邊的土壤和空氣造成嚴(yán)重的環(huán)境污 染。 2、大量的濕熱能量未能得到利用，對(duì)高溫氣體進(jìn)行工藝?yán)鋮s，必然產(chǎn)生大量的 濕熱能量，而在企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中，由于過熱水質(zhì)的嚴(yán)重污染，導(dǎo)致其回收利用困難重 重，裝備復(fù)雜、投資量大，因而難以得到較好的利用而被白白浪費(fèi)。 3、各種前置冷卻設(shè)備的安置， 一方面加大了企業(yè)的裝備投入，另一方面也增加 了對(duì)土地、動(dòng)能和水資源的用耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能靜電捕焦除塵的設(shè)計(jì)方法，以便在捕焦除塵的同 時(shí)，實(shí)現(xiàn)冷卻和余熱回收，它即不增加能耗又無任何污染、即高效安全又適用范圍廣泛。 本發(fā)明的技術(shù)方案是， 一種節(jié)能靜電捕焦除塵的設(shè)計(jì)方法，它包括絕緣器、下 封筒、金屬筒、熱換沉降極管、上封筒，其特征是在金屬筒的上部和下部分別有冷卻 介質(zhì)輸入孔和冷卻介質(zhì)輸出孔。 所述的冷卻介質(zhì)輸入孔在金屬筒的上部，冷卻介質(zhì)輸出孔在金屬筒的下部，冷 卻介質(zhì)輸入孔輸入的冷卻介質(zhì)是起冷卻作用的液體或氣體。 根據(jù)這種節(jié)能靜電捕焦除塵的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的靜電捕焦除塵設(shè)備，它至少包括 金屬筒、金屬筒上面的上封筒和金屬筒下面的下封筒，連接在上封筒和下封筒之間的熱 換沉降極管，上封筒和下封筒為密封空腔體結(jié)構(gòu)，下封筒的待凈化氣體入口和上封筒的 凈化氣體出口及熱換沉降極管形成氣體凈化通道，其特征是金屬筒開有冷卻介質(zhì)輸入 孔和冷卻介質(zhì)輸出孔，冷卻介質(zhì)輸入孔和冷卻介質(zhì)輸出孔及之間的金屬筒形成冷卻介質(zhì) 流通通道；由冷卻介質(zhì)輸入孔輸入的冷卻介質(zhì)進(jìn)入金屬筒內(nèi)對(duì)熱換沉降極管進(jìn)行降溫和 熱交換，再由金屬筒另一端的冷卻介質(zhì)輸出孔排出帶出熱量；需凈化氣體經(jīng)待凈化氣體 入口通過熱換沉降極管后，由熱換沉降極管內(nèi)的高壓電場將需凈化氣體電捕凈化處理， 同時(shí)熱換沉降極管內(nèi)的待凈化熱氣體熱能與冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱交換處理后隨冷卻介質(zhì)由冷 卻介質(zhì)輸出孔排出，冷卻凈化后的氣體則由氣體出口降溫排出。 所述的冷卻介質(zhì)輸出孔輸出的換熱空氣可以直接與工業(yè)爐窯的鼓風(fēng)機(jī)入風(fēng)口連 接，使換熱空氣直接進(jìn)入工業(yè)爐窯膛內(nèi)，以提高爐膛溫度和降低熱損和能耗。
本發(fā)明的特點(diǎn)是由于需凈化氣體經(jīng)待凈化氣體入口通過熱換沉降極管后，由 熱換沉降極管內(nèi)的高壓電將需凈化氣體電捕焦凈化處理，同時(shí)由冷卻介質(zhì)輸入孔、金屬 筒和冷卻介質(zhì)輸出孔換熱水冷卻處理，最后由凈化氣體出口降溫排出凈化氣體，約減或 去除了過去傳統(tǒng)前置水洗等初冷的工藝和裝置，使企業(yè)既控制和減少了有毒有害液體和 氣體排放對(duì)周邊環(huán)境的污染破壞，緩解和解決了企業(yè)的一系列環(huán)境問題，同時(shí)又節(jié)約了 設(shè)備投入以及對(duì)土地和水資源的占用消耗。 由于該設(shè)備同時(shí)具備了熱能回收的功能，其回收的大量熱能就可得到廣泛的利 用，不僅使企業(yè)回收利用了大量的熱能，降低了能耗，同時(shí)也顯著提高了企業(yè)能源利用 和節(jié)能減排的能力。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
圖1是本實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、絕緣器；2、下封筒；3、沉降極管下對(duì)應(yīng)開孔；4、上封筒；5、沉 降極管上對(duì)應(yīng)開孔；6、熱換沉降極管；7、待凈化氣體入口 ； 8、凈化氣體出口 ； 9、冷 卻介質(zhì)輸出孔；10、冷卻介質(zhì)輸入孔；11、金屬筒。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 如圖1所示，它包括金屬筒ll、金屬筒11上面的上封筒4、金屬筒ll下面的下 封筒2，連接在上封筒4和下封筒2之間的熱換沉降極管6，上封筒4和下封筒2為密封空腔體結(jié)構(gòu)，下封筒2上開有與熱換沉降極管6下端口相對(duì)應(yīng)的沉降極管下對(duì)應(yīng)開孔3， 上封筒4上開有與熱換沉降極管6上端口相對(duì)應(yīng)的沉降極管上對(duì)應(yīng)開孔5，并將熱換沉降 極管6與其密封裝配焊接，使熱換沉降極管6軸向與下封筒2水平面、上封筒4水平面互 相垂直，使上封筒4上連接的絕緣器1上自然垂吊的電極絲在熱換沉降極管6內(nèi)。
下封筒2的待凈化氣體入口 7和上封筒4的凈化氣體出口 8及熱換沉降極管6形 成氣體凈化通道，金屬筒11上部開有冷卻介質(zhì)輸入孔10、下部開有冷卻介質(zhì)輸出孔9， 冷卻介質(zhì)輸入孔10和冷卻介質(zhì)輸出孔9及之間的金屬筒11形成冷卻介質(zhì)通道；由冷卻介 質(zhì)輸入孔10輸入的冷卻介質(zhì)是起冷卻作用的液體或氣體，它進(jìn)入金屬筒ll內(nèi)對(duì)流經(jīng)沉降 極管6內(nèi)的高溫氣體進(jìn)行間接熱交換達(dá)到對(duì)管內(nèi)高溫氣體的降溫，再由金屬筒11下部的 冷卻介質(zhì)輸出孔9排出；需凈化氣體經(jīng)待凈化氣體入口7通過熱換沉降極管6后，由熱換 沉降極管6內(nèi)的高壓電將需凈化氣體電捕凈化處理，最后由凈化氣體出口 8排出降溫后的 凈化氣體。 實(shí)施例2與實(shí)施例1不同的是金屬筒11下部開有冷卻介質(zhì)輸入孔10上部開有 冷卻介質(zhì)輸出孔9，冷卻介質(zhì)是起冷卻作用的氣體或液體，冷卻介質(zhì)輸入孔10和冷卻介 質(zhì)輸出孔9及之間的金屬筒11形成冷卻介質(zhì)通道；當(dāng)冷卻介質(zhì)注入后，既在金屬筒ll內(nèi) 對(duì)沉降極管6中的高溫待處理氣體進(jìn)行間接熱交換后，由冷卻介質(zhì)輸出孔9排出。對(duì)流經(jīng) 沉降級(jí)管6內(nèi)的高溫待凈化處理氣體進(jìn)行熱交換，同時(shí)該待處理氣體又經(jīng)熱換沉降極管6 內(nèi)的高壓電場進(jìn)行電捕凈化處理，再由凈化氣體出口 8送出降溫后的凈化氣體。
實(shí)際上，冷卻介質(zhì)輸入孔10和冷卻介質(zhì)輸出孔9輸入和輸出可根據(jù)需要進(jìn)行對(duì) 調(diào)使用。冷卻介質(zhì)采用起冷卻作用的水或氣體。特別是冷卻介質(zhì)是空氣介質(zhì)時(shí)，其冷卻 介質(zhì)輸出孔9輸出的換熱空氣可以直接與工業(yè)爐窯的鼓風(fēng)機(jī)入風(fēng)口連接，使換熱空氣直 接進(jìn)入工業(yè)爐窯，這一方面有效提高了工業(yè)爐窯的爐膛溫度和窯爐的熱效率，另一方面 可降低煤炭消耗約15%，達(dá)到顯著節(jié)約能源的目的。如冷卻介質(zhì)為冷水也可對(duì)熱交換后 的熱水進(jìn)行利用。 本發(fā)明采用電捕焦除塵凈化與氣體冷卻和余熱能回收利用三大功能為一體的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)，它不僅保留和有效提高了對(duì)氣體的凈化功效，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)高溫氣體的冷卻降 溫和對(duì)大量顯熱的回收利用，在一定程度上有效地克服了因傳統(tǒng)工藝流程配置所帶來的 對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染和資源的浪費(fèi)。因此，可廣泛應(yīng)用于冶金、焦化、電力、化工、建 材、化肥、醫(yī)藥以及城市煤氣供網(wǎng)等諸多行業(yè)的配套使用和更新?lián)Q代。對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)和 改善企業(yè)的節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)工作，降低能耗和污染排放，促進(jìn)資源節(jié)約和環(huán)境友好 型社會(huì)的發(fā)展均具有十分積極和重要的意義。
權(quán)利要求
一種節(jié)能靜電捕焦除塵的設(shè)計(jì)方法，它包括絕緣器(1)、下封筒(2)、金屬筒(11)、熱換沉降極管(6)、上封筒(4)，其特征是在金屬筒(11)的上部和下部分別有冷卻介質(zhì)輸入孔(10)和冷卻介質(zhì)輸出孔(9)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能靜電捕焦除塵的設(shè)計(jì)方法，其特征是所述的冷卻介質(zhì)輸入孔(10)在金屬筒(11)的上部，冷卻介質(zhì)輸出孔(9)在金屬筒(11)的下部，冷卻 介質(zhì)輸入孔(10)輸入的冷卻介質(zhì)是起冷卻作用的液體或氣體。
3. 根據(jù)這種節(jié)能靜電捕焦除塵的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的靜電捕焦除塵設(shè)備，它至少包括金 屬筒(ll)、金屬筒(11)上面的上封筒(4)和金屬筒(11)下面的下封筒(2)，連接在上封筒 (4)和下封筒(2)之間的熱換沉降極管(6)，上封筒(4)和下封筒(2)為密封空腔體結(jié)構(gòu)，下 封筒(2)的待凈化氣體入口 (7)和上封筒(4)的凈化氣體出口 (8)及熱換沉降極管(6)形成氣 體凈化通道，其特征是金屬筒(11)開有冷卻介質(zhì)輸入孔(10)和冷卻介質(zhì)輸出孔(9)，冷 卻介質(zhì)輸入孔(10)和冷卻介質(zhì)輸出孔(9)及之間的金屬筒(11)形成冷卻介質(zhì)流通通道；由 冷卻介質(zhì)輸入孔(10)輸入的冷卻介質(zhì)進(jìn)入金屬筒(11)內(nèi)對(duì)熱換沉降極管(6)進(jìn)行降溫和熱 交換，再由金屬筒(11)另一端的冷卻介質(zhì)輸出孔(9)排出帶出熱量；需凈化氣體經(jīng)待凈化 氣體入口 (7)通過熱換沉降極管(6)后，由熱換沉降極管(6)內(nèi)的高壓電場將需凈化氣體電 捕凈化處理，同時(shí)熱換沉降極管(6)內(nèi)的待凈化熱氣體熱能與冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱交換處理后 隨冷卻介質(zhì)由冷卻介質(zhì)輸出孔(9)排出，冷卻凈化后的氣體則由氣體出口 (8)降溫排出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電捕焦除塵設(shè)備，其特征是所述的冷卻介質(zhì)輸出孔(9) 輸出的換熱空氣可以直接與工業(yè)爐窯的鼓風(fēng)機(jī)入風(fēng)口連接，使換熱空氣直接進(jìn)入工業(yè)爐 窯膛內(nèi)，以提高爐膛溫度降低熱損和能耗。
全文摘要
本發(fā)明屬于工業(yè)裝備上的一種氣體凈化設(shè)備，特別是一種節(jié)能靜電捕焦除塵方法，其特征是金屬筒開有冷卻介質(zhì)輸入孔和冷卻介質(zhì)輸出孔，冷卻介質(zhì)輸入孔和冷卻介質(zhì)輸出孔及之間的金屬筒形成冷卻介質(zhì)流通通道；由冷卻介質(zhì)輸入孔輸入的冷卻介質(zhì)進(jìn)入金屬筒內(nèi)對(duì)金屬筒的溫度降溫，再由金屬筒另一端的冷卻介質(zhì)輸出孔排出；需凈化氣體經(jīng)待凈化氣體入口通過熱換沉降極管后，由熱換沉降極管內(nèi)的高壓電將需凈化氣體電捕焦凈化處理，同時(shí)和冷卻介質(zhì)進(jìn)行換熱處理，最后由凈化氣體出口降溫排出凈化氣體。它在捕焦除塵的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)冷卻和余熱回收，即不增加能耗又無任何污染、即高效安全又適用范圍廣泛。
文檔編號(hào)B03C3/82GK101690912SQ200910309010
公開日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者濤 曾, 曾憲邦, 曾繁宇 申請(qǐng)人:曾濤