陶瓷濾芯除塵實驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種陶瓷濾芯除塵實驗裝置，包括投料器、螺旋供料器、干擾器、粒度測量儀、流量計、濾罐、空氣壓縮機、儲氣罐、冷干機、上位機；其中，空氣壓縮機與儲氣罐連接，儲氣罐與冷干機連接，冷干機與球閥組一端連接，球閥組另一端與脈沖反吹閥組一端連接，脈沖反吹閥組另一端與濾罐反吹進口連接；投料器與濾罐連通，投料器與螺旋供料器連通；螺旋供料器還通過氣泵與外部連通，螺旋供料器同時與干擾器、粒度測量儀連接；干擾器連接流量計，流量計還連接濾罐進料口、上位機；另外，粒度測量儀、濾罐均與上位機連接。本發(fā)明能研究陶瓷濾芯過濾效能、預測陶瓷濾芯使用壽命，可廣泛應用于氣固分離【技術領域】中。
【專利說明】陶瓷濾芯除塵實驗裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及除塵技術，特別是涉及一種陶瓷濾芯除塵實驗裝置。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展與進步，人們對大氣環(huán)境對生活影響的關注度原來越高，對大氣中污染物排放標準的要求也越來越高，比如，PM2.5、PM10。目前，高溫氣體過濾技術在眾多工業(yè)過程中已經受到廣泛關注，其通常采用高溫氣體膜過濾方式。高溫氣體膜過濾方式的過濾介質主要包括陶瓷濾芯、金屬濾芯、纖維濾芯；其中，陶瓷濾芯由于其過濾精度高且耐高溫、耐高壓、耐化學腐蝕、耐老化、機械強度高、再生簡單、使用壽命長等特點，故能夠在金屬濾芯、纖維濾芯等無法承受的惡劣環(huán)境下正常工作。實際應用中，陶瓷濾芯被廣泛應用于航空航天、石油化工、冶金等領域的氣固分離、固液分離及氣體凈化等過程中。但是，隨著過濾循環(huán)次數(shù)的增加，出現(xiàn)了濾餅清除不均勻、不徹底現(xiàn)象，陶瓷濾芯表面仍局部殘留有濾餅，甚至產生濾餅架橋，導致陶瓷濾芯由于壓降過高而失效。目前，尚無法根據(jù)陶瓷濾芯在工作過程中內部的流場形態(tài)、濾餅形成與脫落規(guī)律而提高過濾效能及預測陶瓷濾芯使用壽命O
[0003]由此可見，現(xiàn)有技術中，尚沒有通過對流場形態(tài)、濾餅形成與脫落規(guī)律的研究而研制的陶瓷濾芯除塵實驗設備。

【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種研究陶瓷濾芯過濾效能、預測陶瓷濾芯使用壽命的陶瓷濾芯除塵實驗裝置。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明提出的技術方案為:
一種陶瓷濾芯除塵實驗裝置，包括:用于將來自外部的煤灰、來自濾罐煤灰投入螺旋供料器的投料器；用于將外部氣泵輸入的空氣與投料器輸送的煤灰混合后得到的第一煤灰空氣混合物發(fā)送至干擾器、粒度測量儀的螺旋供料器；用于將對螺旋供料器發(fā)送的第一煤灰空氣混合物施加干擾后得到的第二煤灰空氣混合物經過流量計發(fā)送至濾罐進料口的干擾器；用于對螺旋供料器發(fā)送的第一煤灰空氣混合物、濾罐輸出的干凈空氣進行采樣后分別得到的輸入采樣信息、輸出采樣信息發(fā)送至上位機的粒度測量儀；用于將測得的濾罐進料口第二煤灰空氣混合物流量發(fā)送至上位機的流量計；用于將在脈沖反吹閥組發(fā)送的反吹空氣的作用下采用陶瓷濾芯組對來自干擾器的第二煤灰空氣混合物進行除塵后得到的經除塵氣體、經除塵煤灰分別發(fā)送至粒度測量儀、投料器，并將反吹空氣在所述濾罐中形成的上端壓力、中間壓力、下端壓力、上端流速、中間流速、下端流速發(fā)送至上位機的濾罐；用于將對外部空氣進行壓縮后得到的壓縮空氣發(fā)送至儲氣罐的空氣壓縮機；用于緩沖存儲空氣壓縮機發(fā)送的壓縮空氣，并將壓縮空氣發(fā)送至冷干機的儲氣罐；用于將對來自儲氣罐的壓縮空氣進行干燥、冷卻后得到的干燥冷卻空氣依次通過球閥組、脈沖反吹閥組發(fā)送至濾罐的冷干機；用于根據(jù)粒度測量儀發(fā)送的輸入采樣信息與輸出采樣信息、流量計發(fā)送的第二煤灰空氣混合物流量以及來自濾罐的上端壓力、中間壓力、下端壓力、上端流速、中間流速、下端流速，獲取第一煤灰空氣混合物中煤灰濃度、煤灰粒徑、過濾均勻性、反吹空氣產生的氣壓與流速在濾罐中的分布規(guī)律以及反吹徹底性的上位機；其中，
空氣壓縮機輸出端與儲氣罐輸入端連接，儲氣罐輸出端與冷干機輸入端連接，冷干機輸出端與球閥組一端連接，球閥組另一端與脈沖反吹閥組一端連接，脈沖反吹閥組另一端與濾罐反吹進口連接。
[0006]投料器輸入口與濾罐第一出口連通,投料器輸出口與螺旋供料器第一輸入口連通；螺旋供料器第二輸入口通過氣泵與外部連通，螺旋供料器輸出端同時與干擾器輸入端、粒度測量儀第一輸入端連接；干擾器輸出端連接流量計輸入端，流量計第一輸出端連接濾罐進料口，流量計第二輸出端連接上位機第一輸入端；粒度測量儀第二輸入端連接濾罐第二出口，粒度測量儀輸出端連接上位機第二輸入端；濾罐第一輸出端、第二輸出端分別連接上位機第三輸入端、第四輸入端。
[0007]綜上所述，本發(fā)明所述陶瓷濾芯除塵實驗裝置中，陶瓷濾芯為多孔結構，這些小孔通常是肉眼看不到的。在實際應用中，含有灰塵或粉塵的空氣進入濾罐，濾罐中的陶瓷濾芯對含有灰塵或粉塵的空氣進行過濾，粉塵在陶瓷濾芯表面形成濾餅，反吹時脫落的濾餅粉塵通過灰斗進入投料器以在實驗中循環(huán)利用這些灰塵或粉塵；同時，得到的干凈空氣通過濾罐第二出口輸出。在陶瓷濾芯進行過濾工作的過程中，濾餅會堵塞陶瓷濾芯上的小孔，導致陶瓷濾芯過濾效果降低，甚至過濾失效；故通過濾罐反吹進口加入反吹氣體，以消除粘貼在陶瓷濾芯內部的濾餅。這里，反吹氣體的流量大小可以通過脈沖反吹閥組、球閥組來控制?；谏鲜鼋M成結構，本發(fā)明可以實現(xiàn)對氣體除塵的過程、機理及效果的研究，比如，可以得到第一煤灰空氣混合物中煤灰濃度、煤灰粒徑、過濾均勻性、反吹空氣產生的氣壓與流速在濾罐中的分布規(guī)律以及反吹徹底性，同時可以預測陶瓷濾芯的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明所述陶瓷濾芯除塵實驗裝置的總體組成結構示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明所述濾罐的組成結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
[0011]圖1為本發(fā)明所述陶瓷濾芯除塵實驗裝置的總體組成結構示意圖。如圖1所示，本發(fā)明所述陶瓷濾芯除塵實驗裝置，包括:用于將來自外部的煤灰、來自濾罐6煤灰投入螺旋供料器11的投料器10 ;用于將外部氣泵輸入的空氣與投料器10輸送的煤灰混合后得到的第一煤灰空氣混合物發(fā)送至干擾器9、粒度測量儀7的螺旋供料器11 ;用于將對螺旋供料器11發(fā)送的第一煤灰空氣混合物施加干擾后得到的第二煤灰空氣混合物經過流量計8發(fā)送至濾罐6進料口的干擾器9 ;用于對螺旋供料器11發(fā)送的第一煤灰空氣混合物、濾罐6輸出的干凈空氣進行采樣后分別得到的輸入采樣信息、輸出采樣信息發(fā)送至上位機13的粒度測量儀7 ;用于將測得的濾罐6進料口第二煤灰空氣混合物流量發(fā)送至上位機13的流量計8 ;用于將在脈沖反吹閥組5發(fā)送的反吹空氣的作用下采用陶瓷濾芯組對來自干擾器9的第二煤灰空氣混合物進行除塵后得到的經除塵氣體、經除塵煤灰分別發(fā)送至粒度測量儀
7、投料器10，并將反吹空氣在所述濾罐6中形成的上端壓力、中間壓力、下端壓力、上端流速、中間流速、下端流速發(fā)送至上位機13的濾罐6 ;用于將對外部空氣進行壓縮后得到的壓縮空氣發(fā)送至儲氣罐2的空氣壓縮機I ;用于緩沖存儲空氣壓縮機I發(fā)送的壓縮空氣，并將壓縮空氣發(fā)送至冷干機3的儲氣罐2 ;用于將對來自儲氣罐2的壓縮空氣進行干燥、冷卻后得到的干燥冷卻空氣依次通過球閥組4、脈沖反吹閥組5發(fā)送至濾罐6的冷干機3 ;用于根據(jù)粒度測量儀7發(fā)送的輸入采樣信息與輸出采樣信息、流量計8發(fā)送的第二煤灰空氣混合物流量以及來自濾罐6的上端壓力、中間壓力、下端壓力、上端流速、中間流速、下端流速，獲取第一煤灰空氣混合物中煤灰濃度、煤灰粒徑、過濾均勻性、反吹空氣產生的氣壓與流速在濾罐6中的分布規(guī)律以及反吹徹底性的上位機13 ;其中，
空氣壓縮機I輸出端與儲氣罐2輸入端連接，儲氣罐2輸出端與冷干機3輸入端連接，冷干機3輸出端與球閥組4 一端連接，球閥組4另一端與脈沖反吹閥組5 —端連接，脈沖反吹閥組5另一端與濾罐6反吹進口連接。
[0012]投料器10輸入口與濾罐6第一出口連通，投料器10輸出口與螺旋供料器11第一輸入口連通；螺旋供料器11第二輸入口通過氣泵122與外部連通，螺旋供料器11輸出端同時與干擾器9輸入端、粒度測量儀7第一輸入端連接；干擾器9輸出端連接流量計8輸入端，流量計8第一輸出端連接濾罐6進料口，流量計8第二輸出端連接上位機13第一輸入端；粒度測量儀7第二輸入端連接濾罐6第二出口，粒度測量儀7輸出端連接上位機13第二輸入端；濾罐6第一輸出端、第二輸出端分別連接上位機第三輸入端、第四輸入端。
[0013]本發(fā)明中，干擾器9用于進一步混合灰塵與空氣，同時模擬現(xiàn)場環(huán)境中產生的干擾。
[0014]總之，本發(fā)明所述陶瓷濾芯除塵實驗裝置中，陶瓷濾芯為多孔結構，這些小孔通常是肉眼看不到的。在實際應用中，含有灰塵或粉塵的空氣進入濾罐，濾罐中的陶瓷濾芯對含有灰塵或粉塵的空氣進行過濾，粉塵在陶瓷濾芯表面形成濾餅，反吹時脫落的濾餅通過灰斗進入投料器以在實驗中循環(huán)利用這些灰塵或粉塵；同時，得到的干凈空氣通過濾罐第二出口輸出。在陶瓷濾芯進行過濾工作的過程中，濾餅會堵塞陶瓷濾芯上的小孔，導致陶瓷濾芯過濾效果降低，甚至過濾失效；故通過濾罐反吹進口加入反吹氣體，以消除粘貼在陶瓷濾芯內部的濾餅。這里，反吹氣體的流量大小可以通過脈沖反吹閥組、球閥組來控制?；谏鲜鼋M成結構，本發(fā)明可以實現(xiàn)對氣體除塵的過程、機理及效果的研究，比如，可以得到第一煤灰空氣混合物中煤灰濃度、煤灰粒徑、過濾均勻性、反吹空氣產生的氣壓與流速在濾罐中的分布規(guī)律以及反吹徹底性，同時可以預測陶瓷濾芯的使用壽命。
[0015]圖2為本發(fā)明所述濾罐的組成結構示意圖。如圖2所示，本發(fā)明中，濾罐6包括集氣室6A、除塵室6B、灰斗6C，集氣室6A與除塵室6B之間通過管板60隔開；集氣室6A上設置有反吹進口 61、第二出口 62，集氣室6A內部裝設有三個以上的引射器；除塵室6B內設置有三個以上的濾芯組，其中任一濾芯組65i上端均設置有上端測速儀66il、上端壓力傳感器69il，任一濾芯組65i中間均設置有中間測速儀66i2、中間壓力傳感器69i2，任一濾芯組65i下端均設置有下端測速儀66i3、下端壓力傳感器69i3，除塵室6B上還設置有進料口63、第一輸出端67、第二輸出端68 ;灰斗6C下端設置有第一輸出口 66 ;其中，
一個引射器64i對應一個濾芯組65i，且引射器64i設置在濾芯組65i上端；一個引射器64i對應脈沖反吹閥組5的一個脈沖反吹閥5i，引射器64i噴嘴通過反吹進口 61連接至所述脈沖反吹閥5i另一端；反吹進口 61、第二出口 62分別設置在集氣室6A兩側；進料口63設置在除塵室6B下部。
[0016]實際應用中，陶瓷濾芯組的組數(shù)、每個陶瓷濾芯組中的陶瓷濾芯數(shù)均可根據(jù)實際情況自行確定。在每個陶瓷濾芯組中，選擇其中一根陶瓷濾芯以裝設上端壓力傳感器、中間壓力傳感器、下端壓力傳感器，選擇其中另一根陶瓷濾芯以裝設上端測速儀、中間測速儀、下端測速儀。本發(fā)明所述濾罐中包括4個陶瓷濾芯組，每個陶瓷濾芯組包括3根陶瓷濾芯；實際使用時，可以在每個陶瓷濾芯組中的一根陶瓷濾芯上同時安設有上端壓力傳感器、中間壓力傳感器、下端壓力傳感器、上端測速儀、中間測速儀、下端測速儀；也可以在每個陶瓷濾芯組的一根陶瓷濾芯上安設上端壓力傳感器、中間壓力傳感器、下端壓力傳感器，在每個陶瓷濾芯組的另一根陶瓷濾芯上安設上端測速儀、中間測速儀、下端測速儀，具體安設情況可根據(jù)實際情況自行確定。
[0017]實際應用中，管板60上開設有用于固定各濾芯組的圓孔。
[0018]實際應用中，陶瓷濾芯組中各陶瓷濾芯上端口位于管板60圓孔之上。
[0019]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種陶瓷濾芯除塵實驗裝置，其特征在于，所述實驗裝置包括:用于將來自外部的煤灰、來自濾罐煤灰投入螺旋供料器的投料器；用于將外部氣泵輸入的空氣與投料器輸送的煤灰混合后得到的第一煤灰空氣混合物發(fā)送至干擾器、粒度測量儀的螺旋供料器；用于將對螺旋供料器發(fā)送的第一煤灰空氣混合物施加干擾后得到的第二煤灰空氣混合物經過流量計發(fā)送至濾罐進料口的干擾器；用于對螺旋供料器發(fā)送的第一煤灰空氣混合物、濾罐輸出的干凈空氣進行采樣后分別得到的輸入采樣信息、輸出采樣信息發(fā)送至上位機的粒度測量儀；用于將測得的濾罐進料口第二煤灰空氣混合物流量發(fā)送至上位機的流量計；用于將在脈沖反吹閥組發(fā)送的反吹空氣的作用下采用陶瓷濾芯組對來自干擾器的第二煤灰空氣混合物進行除塵后得到的經除塵氣體、經除塵煤灰分別發(fā)送至粒度測量儀、投料器，并將反吹空氣在所述濾罐中形成的上端壓力、中間壓力、下端壓力、上端流速、中間流速、下端流速發(fā)送至上位機的濾罐；用于將對外部空氣進行壓縮后得到的壓縮空氣發(fā)送至儲氣罐的空氣壓縮機；用于緩沖存儲空氣壓縮機發(fā)送的壓縮空氣，并將壓縮空氣發(fā)送至冷干機的儲氣罐；用于將對來自儲氣罐的壓縮空氣進行干燥、冷卻后得到的干燥冷卻空氣依次通過球閥組、脈沖反吹閥組發(fā)送至濾罐的冷干機；用于根據(jù)粒度測量儀發(fā)送的輸入采樣信息與輸出采樣信息、流量計發(fā)送的第二煤灰空氣混合物流量以及來自濾罐的上端壓力、中間壓力、下端壓力、上端流速、中間流速、下端流速，獲取第一煤灰空氣混合物中煤灰濃度、煤灰粒徑、過濾均勻性、反吹空氣產生的氣壓與流速在濾罐中的分布規(guī)律以及反吹徹底性的上位機；其中， 空氣壓縮機輸出端與儲氣罐輸入端連接，儲氣罐輸出端與冷干機輸入端連接，冷干機輸出端與球閥組一端連接，球閥組另一端與脈沖反吹閥組一端連接，脈沖反吹閥組另一端與濾罐反吹進口連接； 投料器輸入口與濾罐第一出口連通，投料器輸出口與螺旋供料器第一輸入口連通；螺旋供料器第二輸入口通過氣泵與外部連通，螺旋供料器輸出端同時與干擾器輸入端、粒度測量儀第一輸入端連接；干擾器輸出端連接流量計輸入端，流量計第一輸出端連接濾罐進料口，流量計第二輸出端連接上位 機第一輸入端；粒度測量儀第二輸入端連接濾罐第二出口，粒度測量儀輸出端連接上位機第二輸入端；濾罐第一輸出端、第二輸出端分別連接上位機第三輸入端、第四輸入端。
2.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷濾芯除塵實驗裝置，其特征在于，所述濾罐包括集氣室、除塵室、灰斗，集氣室與除塵室之間通過管板隔開；集氣室上設置有反吹進口、第二出口，集氣室內部裝設有三個以上的引射器；除塵室內設置有三個以上的濾芯組，其中任一濾芯組上端均設置有上端測速儀、上端壓力傳感器，任一濾芯組中間均設置有中間測速儀、中間壓力傳感器，任一濾芯組下端均設置有下端測速儀、下端壓力傳感器，除塵室上還設置有進料口、第一輸出端、第二輸出端；灰斗下端設置有第一輸出口 ；其中， 一個引射器對應一個濾芯組，且引射器設置在濾芯組上端；一個引射器對應所述脈沖反吹閥組的一個脈沖反吹閥，引射器噴嘴通過反吹進口連接至所述脈沖反吹閥另一端；反吹進口、第二出口分別設置在集氣室兩側；進料口設置在除塵室下部。
3.根據(jù)權利要求2所述的陶瓷濾芯除塵實驗裝置，其特征在于，所述管板上開設有用于固定各所述濾芯組的圓孔。
4.根據(jù)權利要求3所述的陶瓷濾芯除塵實驗裝置，其特征在于，所述陶瓷濾芯組中各陶瓷濾芯上端口位于所述管板`圓孔之上。
【文檔編號】G01N15/08GK103528931SQ201310471915
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權日:2013年10月11日
【發(fā)明者】李海霞, 高丙光, 陳俊杰, 林龍, 宋軍 申請人:河南理工大學