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专利号: 2021116764509
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种同轴离心式湿式除尘装置,其特征在于,包括水膜形成组件、泥水分离组件;

所述水膜形成组件包括位于进风口(1)处的轴流叶轮、以及安装在轴流叶轮右侧用于离心沉降的旋流器(3);

轴流叶轮通过与驱动电机(14)连接进行旋转、左侧设有喷水的第一供水管(11),轴流叶轮上的每个轴流叶片(2)镂空有多个扰流条缝(31)、并且靠近旋转轴线的位置镂空有圆弧孔(32);

旋流器(3)上设有用于螺旋导流的导流片(13);

所述泥水分离组件位于水膜形成组件的右侧,包括第一脱水组件和第二脱水组件;

第一脱水组件包括同水平轴布置并依次内向外布置的第一脱水筒(4)、除尘滤网(5)和第一环形水槽(6);第一脱水筒(4)接收来自旋流器(3)的含尘水雾、其上设有多个圆周均匀布置并且右端向下倾斜的第一条型槽(38),每个第一条型槽(38)上对应设有第一挡水片(28),第一挡水片(28)的布置方向与第一条型槽(38)的布置方向一致、并且一端径向张开位于第一条型槽(38)的内侧;

除尘滤网(5)的右端固定设有多个风扇板(27),风扇板(27)通过滤网转轴(8)与转动电机连接;

所述第二脱水组件位于第一脱水组件与出风口(10)之间,包括同水平轴布置并依次内向外布置的第一脱水筒(4)和第一环形水槽(6);第二脱水筒(9)接收来自第一脱水筒(4)的含尘水雾、其上设有多个圆周均匀布置并且右端向下倾斜的第二条型槽(40),每个第二条型槽(40)上对应设有第二挡水片(29),第二挡水片(29)的布置方向与第二条型槽(40)的布置方向一致、并且一端径向张开位于第二条型槽(40)的内侧;

第一脱水筒(4)与第二脱水筒(9)之间通过集污槽(18)连接,第一环形水槽(6)与第二环形水槽(7)下端通过净水槽(30)相互连接;

净水槽(30)上设有加水孔(21),除尘滤网(5)的下方设有对于喷水的第二供水管(17)。

2.根据权利要求1所述的一种同轴离心式湿式除尘装置,其特征在于,所述第二挡水片(29)的数量多于第一挡水片(28)数量;

所述第一挡水片(28)和第二挡水片(29)为薄片结构,其中部相应的活动安装在第一条型槽(38)和第二条型槽(40)内壁;

第一升降阀(37)位于第一脱水筒(4)外壁并与第一挡水片(28)连接,带动第一挡水片(28)内侧的一端进行摆动,第二升降阀(39)位于第二脱水筒(9)外壁上并与第二挡水片(29)连接,带动第二挡水片(29)内侧的一端进行摆动。

3.根据权利要求2所述的一种同轴离心式湿式除尘装置,其特征在于,所述扰流条缝(31)为弧形结构,并且靠近旋转轴线弧长逐渐减小、宽度小于0.5mm,导流片(13)呈弧形结构,并顺气流运动方向偏斜,所述第二挡水片(29)的数量是第一挡水片(28)数量的1.5‑2倍。

4.根据权利要求3所述的一种同轴离心式湿式除尘装置,其特征在于,所述集污槽(18)为环形结构,其底部切向布有排污口(19);

所述除尘滤网(5)为左窄右宽的圆台壳体结构,第二供水管(17)的出口为多个,并对应贴合设置在除尘滤网(5)的外壁。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种同轴离心式湿式除尘装置,其特征在于,还包括循环组件,所述循环组件包括气动水泵(15)和收集组件;

所述气动水泵(15)的输出端分别与第一供水管(11)、第二供水管(17)连接,输入端分别与净水槽(30)、用于收集从出风口(10)处排出水雾的收集组件连接。

6.根据权利要求5所述的一种同轴离心式湿式除尘装置,其特征在于,所述收集组件包括位于出风口(10)处的集风罩(22);

集风罩(22)遮挡用的上侧壁设有固定倾斜设置的固定挡板(35)、以及滑动设置在固定挡板(35)上的活动挡板(33),活动挡板(33)通过升降电机(36)进行驱动;

集风罩(22)的下端通过集风管(16)与气动水泵(15)连接。

7.根据权利要求5所述的一种同轴离心式湿式除尘装置,其特征在于,还包括感应组件和控制器;

所述感应组件包括位于第一粉尘浓度传感器(23)、第二粉尘浓度传感器(25)、水分传感器(24)、水位传感器(20)和压差传感器(34);

所述第一粉尘浓度传感器(23)安装在出风口(10)的内侧,用于检测从出风口(10)处通过的粉尘浓度;

第二粉尘浓度传感器(25)安装在出风口(10)的外侧,用于检测出风口(10)外侧的粉尘浓度;

水分传感器(24)安装在出风口(10)的内侧,用于检测从出风口(10)处通过的水分浓度;

水位传感器(20)安装在净水槽(30)内,并位于加水孔(21)下方;

压差传感器(34)的两个测点分别位于除尘滤网(5)内外两侧,用于检测除尘滤网(5)内外两侧压差变化;

所述第一粉尘浓度传感器(23)、第二粉尘浓度传感器(25)、水分传感器(24)、水位传感器(20)和压差传感器(34)分别与控制器连接,控制器分别控制驱动电机(14)、转动电机和升降电机(36)的动作。

8.一种如权利要求1至7任意一项所述的同轴离心式湿式除尘装置的控制方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

a.往净水槽(30)内注入适量水,气动水泵(15)将水从净水槽(30)内抽吸到第一供水管(11)和第二供水管(17),并相应的喷射到轴流叶片(2)和除尘滤网(5)上;

b.含有粉尘的气流从左侧的进风口(1)进入,驱动电机(14)启动,带动轴流叶片(2)转动产生负压,在其离心作用下,水经过轴流叶片(2)形成全断面水膜,含有粉尘的气流通过轴流叶片(2)时,完成对粉尘的第一次捕捉;

随后水和含尘气流在轴流叶片(2)上扰流条缝(31)和圆弧孔(32)的扰流和剪切作用下,被破碎雾化混合,完成对粉尘的第二次捕捉;之后在导流片(13)的导流作用下水和含尘气流螺旋前进,增加粉尘与水膜的结合时间和概率,完成粉尘的第三次捕捉;

c.捕捉后的混合含尘水雾在旋流器(3)作用下离心汇聚,完成第一次脱水;

未完全脱水的含尘水雾继续螺旋运移到达第一脱水筒(4),并在第一脱水筒(4)内壁汇聚后通过其上的第一条型槽(38)、沿着第一挡水片(28)甩至除尘滤网(5)上,使气流与含尘水雾分离实现第二次脱水;

第一脱水筒(4)同轴并位于外侧的除尘滤网(5)高速转动,含尘水雾中的粉尘被除尘滤网(5)拦截、捕集在除尘滤网(5)内部,并向右移动从集污槽(18)排出;部分净化后的水雾进入第一环形水槽(6)内,并流入至净水槽(30)内;

之后剩余含有少量粉尘的水雾进入第二脱水筒(9)内,在第二脱水筒(9)内壁汇聚后通过其上的第二条型槽(40)、沿着第二挡水片(29)甩至第二环形水槽(7)上,使得气流与粉尘的分离完成第三次脱水;

d.与此同时,第一粉尘浓度传感器(23)用于检测从出风口(10)处通过的粉尘浓度,第二粉尘浓度传感器(25)用于检测出风口(10)外侧的粉尘浓度,水分传感器(24)用于检测从出风口(10)处通过的水分浓度,水位传感器(20)用于检测净水槽(30)内水位变化,压差传感器(34)用于检测除尘滤网(5)内外的压力差;

e.当净水槽(30)内的水位低于设定水位区间时,水位传感器(20)将信号传递至控制器中,控制器控制加水孔(21)打开,往净水槽(30)内注入适量水,当水位达到设定水位区间时,控制器控制加水孔(21)关闭,停止注水;

当水分传感器(24)检测到出风口(10)处的水分超标时,多个第一升降阀(37)、多个第二升降阀(39)相应动作,提高多个第一挡水片(28)在第一条型槽(38)内侧、多个第二挡水片(29)在第二条型槽(40)内侧径向张开的高度,使得水分逐渐处于不超标的状态;

当第一粉尘浓度传感器(23)检测到出风口(10)处的粉尘浓度超出设定区间时,控制器控制升降电机(36)带动活动挡板(33)在固定挡板(35)上滑动,调高集风罩(22)上部的高度,收集更多的出风口(10)处的出口气体,并为气动水泵(15)提供动力,使得第一供水管(11)喷射更多的水,直到粉尘浓度达标为止;

当第二粉尘浓度传感器(25)检测到出风口(10)外部的粉尘浓度超标时,控制器控制调高驱动电机(14)、转动电机的转速,使得更多粉尘从进风口(1)处进入,直到外界环境中粉尘浓度达标为止;

当压差传感器(34)监测到检测除尘滤网(5)内外两侧压差数值超过设定区间时,控制器自动开启第二供水管(17),将除尘滤网(5)上粘附的粉尘清除。