[发明专利]一种具有折流装置的喷雾降尘系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及除尘技术领域，特指一种通过改变多相流场流态以提高喷雾降尘效率的具有折流装置的喷雾降尘系统及方法。

背景技术

随着人们对铝镁制品需求的不断增加，在现代企业生产中，生产性粉尘的排放量显著增多，微米级的金属抛光粉尘不仅会侵入肺部对生产操作人员的身体健康构成威胁，部分金属抛光粉尘与空气混合达到一定浓度时，遇到火花、电弧、静电放电、强能量辐射等情况易发生爆炸。

传统的除尘技术主要有干法除尘、湿法除尘以及干湿法一体式除尘。其中干法除尘最大的缺点就是设备结构复杂、技术难度大、管道中部分位置粉尘浓度较高，存在一定的安全隐患。传统湿法除尘存在能耗高、耗水量大、运行成本高等弊端。专利CN205954550.U“一种用于改善地下洞室空气质量的喷雾降尘装置”公开了一种在通风洞口安装排列有喷头的U型钢板结构，由供水管上的管道泵提供雾化压力而产生的细水雾与洞室内的粉尘颗粒相互作用，从而达到沉降颗粒的效果。该设计中，细水雾在重力作用下会很快降落至地面，导致其与悬浮颗粒物相互作用的时间较短，且剧烈程度不够，进而影响其整体的除尘效率。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种可提高喷雾降尘效率的具有折流装置的喷雾降尘系统及方法，特别适用于高速多相流场中，通过改变流场流态、制造多相涡流，从而增强液滴与粉尘颗粒间的相互作用，以此来提高喷雾降尘效率。

本发明的技术方案是：一种具有折流装置的喷雾降尘系统，包括风机过滤单元、水池、风机、水槽、水幕墙、折流装置和若干喷头；

所述水幕将集尘单元分为操作区和集尘区，所述风机过滤单元设置在操作区上方；所述水槽位于水幕墙上方，所述水池位于水幕的下方、且连通操作区和积尘区、且所述水池的水面与水幕的下方具有间隙；

所述风机安装在集尘区顶部的排风口处；

所述喷头设置在集尘区进气一侧壁面上方，且均匀分布于同一水平直线上；所述喷头上方设置折流装置，述喷头与泵连接；

所述折流装置包括至少两张圆弧形的折流板；弧形折流板凹面向下沿竖直方向上下交替设置在集尘区内壁两侧，所述折流板的弦长L1与集尘区的宽度L的比值η为0.6～0.8；所述折流板的一端与集尘区内壁转动连接，所述折流板的弦与其所在一侧的集尘区内壁面的夹角β为45°～90°。

上述方案中，所述折流板的半径R与集尘区的宽度L比值λ为0.8～1。

上述方案中，所述喷头的喷头轴线与水平面呈角度α安装，且夹角α为45°～90°。

上述方案中，还包括细滤网和粗滤网；

所述细滤网和粗滤网从上至下依次垂直设置在集尘区的内壁上，且位于最顶部的折流板和风机之间。

上述方案中，还包括水处理装置；所述水处理装置的一端通过管道与水槽连接，另一端通过管道与水池以及向喷头提供动力的泵连接。

上述方案中，所述喷头为扇形喷头。

上述方案中，所述风机为变频风机。

一种根据上述具有折流装置的喷雾降尘系统的方法，包括以下步骤：

步骤1)开启风机过滤单元和风机，使得在封闭的操作单元产生用于输送粉尘的风送流场；

步骤2)启动与喷嘴相连接的泵和水处理装置，所述喷嘴产生喷雾的同时，水幕墙产生水幕，所述柱塞泵的给定压力应确保液滴充分雾化且相邻两喷头在水面的覆盖范围能够有重叠；

步骤3)抛光机产生的较大的粉尘颗粒，在重力作用下直接沉降至所述水池中；

步骤4)相对细小的微米级粉尘跟随风送流场，穿过水幕进入集尘区，首先与喷头产生的细水雾相互接触后，随液滴一起落在所述水池中；

步骤5)未落入水池的粉尘进入所述折流板的正下方产生的多相涡流中，促进了粉尘与液滴间的相互作用，部分处于涡流场外圈的粉尘和液滴混合物在离心力作用下不断地被甩到壁面以及折流板下板面上，集聚然后下落至所述水池中，对于不同工况，可同时调控可风机的频率和所述折流板的弦与其所在一侧的集尘区内壁面的夹角β的大小，提高设备降尘效率；

步骤6)经过滤后的空气从集尘区的排风口排出。

上述方案中，还包括以下步骤：

经所述步骤5的折流板后过滤后仍继续上升的粉尘和液滴混合物依次经过垂直设置在集尘区的内壁上、且位于最顶部折流板和风机之间的粗滤网和所述细滤网。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明中整个装置密封性良好，风送流场对于金属粉尘的输送效率高，节约了风机的能耗。