权利要求
1.一种超重力除尘装置，其特征在于，包括：
腔体，包括设于所述腔体的侧壁，且朝向所述腔体侧壁的切线方向的进气口，设于所述腔体的顶壁的排气口和设于所述腔体的底壁的排尘口;
进气模块，所述进气模块设于所述进气口，用于引入含尘气体，并通过旋转导叶组调控含尘气体的流动方向与速度;
静电除尘模块，包含设于所述腔体中部的超重力转子，所述超重力转子内部设有填料层，所述填料层中设有静电极板，所述静电极板产生静电场使尘粒荷电，以使尘粒吸附于所述填料层，所述超重力转子高速旋转使含尘气体中未荷电的尘粒甩向转子外壁，在电场力与离心力的协同作用下实现气固分离;
喷淋模块，设于所述腔体的内壁并安装在所述超重力转子上方，用于喷出雾化水幕，湿润并黏附尘粒，同时清洁所述超重力转子内部;
辅助排灰模块，设于所述排尘口，包括脉冲式氮气加压装置，用于防止高湿粉尘结块并提升排灰连续性。
2.如权利要求1所述的超重力除尘装置，其特征在于，所述氮气加压装置包括依次连接的氮气瓶、加压装置、脉冲控制阀和喷吹系统，所述喷吹系统包括多个氮气喷嘴。
3.如权利要求2所述的超重力除尘装置，其特征在于，所述辅助排灰模块包括集灰斗，所述集灰斗设于所述腔体的底壁，并与所述排尘口相连通，多个所述氮气喷嘴环设于所述集灰斗的底部，且所述氮气喷嘴朝向所述集灰斗的中部或顶部设置;
和/或，所述辅助排灰模块还包括设于所述集灰斗的料位计、电动卸灰阀和粉尘输送管，所述料位计实时监测所述集灰斗内的粉尘料位，所述电动卸灰阀设于所述集灰斗的底壁，粉尘能够堆积于所述电动卸灰阀的阀门，所述粉尘输送管通过所述电动卸灰阀相连通。
4.如权利要求3所述的超重力除尘装置，其特征在于，所述集灰斗设于所述超重力转子的正下方，所述喷淋模块还包括集液槽，所述集液槽环绕所述腔体的底壁，所述集灰斗的内壁上设有超疏水涂层，所述集液槽的内壁上设有亲水涂层。
5.如权利要求1所述的超重力除尘装置，其特征在于，所述填料层中设有多个波纹网，所述波纹网材质为不锈钢，所述静电极板的相对两侧至少设有一个所述波纹网，所述波纹网接地连接。
6.如权利要求5所述的超重力除尘装置，其特征在于，所述静电极板配置为波纹板结构;
和/或，所述波纹网和所述静电极板的表面设有导电涂层和催化涂层;
和/或，所述静电极板设有多个，且沿所述超重力转子的径向间隔排布;
和/或，所述腔体的结构配置为圆柱形，所述超重力转子在所述腔体内的结构配置为球状，且所述超重力转子在所述腔体内的结构的直径与所述腔体的直径能够相配。
7.如权利要求1所述的超重力除尘装置，其特征在于，所述喷淋模块包括依次连接的水泵、输水管和喷头，所述喷头设于所述腔体的内壁，所述喷头设有多个且沿环形均匀分布在超重力转子上方。
8.如权利要求7所述的超重力除尘装置，其特征在于，所述喷淋模块还设有集液槽、循环水箱和过滤器，所述集液槽收集被所述超重力转子甩出的喷淋液，所述集液槽与所述循环水箱连通，所述过滤器设于所述集液槽与所述循环水箱之间，所述循环水箱通过所述水泵与所述输水管相连通。
9.如权利要求8所述的超重力除尘装置，其特征在于，所述喷淋模块还包括电絮凝组件，所述电絮凝组件设于所述集液槽和所述循环水箱之间，并与所述过滤器相连通，以去除喷淋液中的荷电粉尘胶体。
10.如权利要求1所述的超重力除尘装置，其特征在于，所述超重力除尘装置还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括传感器组和与所述传感器组电连接的电控组件，所述传感器组包括设于所述腔体内的粉尘浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、靠近所述超重力转子设置的静电场强度传感器，电控组件与进气模块、静电除尘模块、喷淋模块、辅助排灰模块电连接。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及除尘装置技术领域，特别涉及一种超重力除尘装置。
背景技术
[0002]在环保设备技术领域，尤其是在高温、高湿、高粘性及易燃易爆工况的粉尘治理方面，传统的除尘设备如布袋
除尘器，存在效率低、能耗高、滤材更换频繁等问题，难以满足现代工业对高效、稳定、经济除尘解决方案的需求。传统布袋除尘器在高温环境下滤袋容易损坏，且在高粘性粉尘工况下，粉尘在滤袋表面结块，导致过滤阻力增大，除尘效率下降，滤袋更换频繁，增加了运行成本和维护工作量。
[0003]超重力除尘技术作为一种新兴的除尘手段，通过模拟地球重力场的增强效应，利用旋转产生的离心力使粉尘颗粒在气流中分离，具有分离效率高、设备体积小等优点。然而，现有的超重力除尘技术仍存在一些不足之处，例如，高粘性粉尘容易在设备内部积聚，造成堵塞，影响设备的连续运行。
发明内容
[0004]本发明的主要目的是提出一种超重力除尘装置，旨在提高超重力除尘装置的排尘效果。
[0005]为实现上述目的，本发明提出的超重力除尘装置，包括：
腔体，包括设于所述腔体的侧壁，且朝向所述腔体侧壁的切线方向的进气口，设于所述腔体的顶壁的排气口和设于所述腔体的底壁的排尘口;
进气模块，所述进气模块设于所述进气口用于引入含尘气体，并通过旋转导叶组调控含尘气体的流动方向与速度;
静电除尘模块，包含设于所述腔体中部的超重力转子，所述超重力转子内部设有填料层，所述填料层中设有静电极板，所述静电极板产生静电场使尘粒荷电，以使尘粒吸附于所述填料层，所述超重力转子高速旋转使含尘气体中未荷电的尘粒甩向转子外壁，在电场力与离心力的协同作用下实现气固分离;
喷淋模块，设于所述腔体的内壁并安装在所述超重力转子上方，用于喷出雾化水幕，湿润并黏附尘粒，同时清洁所述超重力转子内部;
辅助排灰模块，设于所述排尘口，包括脉冲式氮气加压装置，用于防止高湿粉尘结块并提升排灰连续性。
[0006]在一实施方式中，所述氮气加压装置包括依次连接的氮气瓶、加压装置、脉冲控制阀和喷吹系统，所述喷吹系统包括多个氮气喷嘴。
[0007]在一实施方式中，所述辅助排灰模块包括集灰斗，所述集灰斗设于所述腔体的底壁，并与所述排尘口相连通，多个所述氮气喷嘴环设于所述集灰斗的底部，且所述氮气喷嘴朝向所述集灰斗的中部或顶部设置。
[0008]在一实施方式中，所述辅助排灰模块还包括设于所述集灰斗的料位计、电动卸灰阀和粉尘输送管，所述料位计实时监测所述集灰斗内的粉尘料位，所述电动卸灰阀设于所述集灰斗的底壁，粉尘能够堆积于所述电动卸灰阀的阀门，所述粉尘输送管通过所述电动卸灰阀相连通。
[0009]在一实施方式中，所述集灰斗设于所述超重力转子的正下方，所述喷淋模块还包括集液槽，所述集液槽环绕所述腔体的底壁，所述集灰斗的内壁上设有超疏水涂层，所述集液槽的内壁上设有亲水涂层。
[0010]在一实施方式中，所述填料层中设有多个波纹网，所述波纹网材质为不锈钢，所述静电极板的相对两侧至少设有一个所述波纹网，所述波纹网接地连接。
[0011]在一实施方式中，所述静电极板配置为波纹板结构。
[0012]在一实施方式中，所述波纹网和所述静电极板的表面设有导电涂层和催化涂层。
[0013]在一实施方式中，所述静电极板设有多个，且沿所述超重力转子的径向间隔排布。
[0014]在一实施方式中，所述腔体的结构配置为圆柱形，所述超重力转子在所述腔体内的结构配置为球状，且所述超重力转子在所述腔体内的结构的直径与所述腔体的直径能够相配。
[0015]在一实施方式中，所述喷淋模块包括依次连接的水泵、输水管和喷头，所述喷头设于所述腔体的内壁，所述喷头设有多个且沿环形均匀分布在超重力转子上方。
[0016]在一实施方式中，所述喷淋模块还设有集液槽、循环水箱和过滤器，所述集液槽收集被所述超重力转子甩出的喷淋液，所述集液槽与所述循环水箱连通，所述过滤器设于所述集液槽与所述循环水箱之间，所述循环水箱通过所述水泵与所述输水管相连通。
[0017]在一实施方式中，所述喷淋模块还包括电絮凝组件，所述电絮凝组件设于所述集液槽和所述循环水箱之间，并与所述过滤器相连通，以去除喷淋液中的荷电粉尘胶体。
[0018]在一实施方式中，所述超重力除尘装置还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括传感器组和与所述传感器组电连接的电控组件，所述传感器组包括设于所述腔体内的粉尘浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、靠近所述超重力转子设置的静电场强度传感器，电控组件与进气模块、静电除尘模块、喷淋模块、辅助排灰模块电连接。
[0019]本发明的技术方案中，含尘气体通过切线进气的方式形成旋流场，较粗的尘粒能够在离心力作用下预分离，减轻后续静电除尘负荷，旋转导叶组能够通过调整叶片的旋转朝向和旋转速度，以适配粉尘浓度不同的含尘气体，超重力转子高速旋转锁带来的离心力和静电极板锁带来的静电场能够协同配合，离心力能够用于分离较大颗粒的尘粒，静电场用于吸附较小颗粒的尘粒，提成对含尘气体的除尘效果，喷淋模块向超重力转子上喷洒雾化的液滴，提升沾附在超重力转子上的粉尘的含水率，使粉尘的沾附性能提升，防止粉尘的二次飞扬，同时能够通过增加所喷洒的水量，对超重力转子进行清洁，辅助排灰模块能够使加压后的氮气气流冲击排灰口，击碎或震碎排气口内或排气口附近结块的高湿度粉尘，提升排尘的连续性，并用氮气充填排尘口内以及排尘口附近的气体，通过氮气的惰性，降低发生粉尘爆炸的危害。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0021]图1为本发明提供的超重力除尘装置一实施例的结构示意图。
[0022]附图标号说明：
100、腔体;11、进气口;12、排气口;13、排尘口;
200、静电除尘模块;21、超重力转子;211、填料层;212、静电极板;213、波纹网;
300、喷淋模块;31、集液槽;32、水泵;33、输水管;34、喷头;35、循环水箱;36、过滤器;37、电絮凝组件;
400、辅助排灰模块;41、集灰斗;42、料位计;43、电动卸灰阀;44、粉尘输送管;45、氮气喷嘴。
[0023]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0024]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0026]另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0027]本发明提出一种超重力除尘装置。
[0028]请参阅图1，在本发明一实施例中，该超重力除尘装置包括：
腔体100，包括设于腔体100的侧壁，且朝向腔体100侧壁的切线方向的进气口11，设于腔体100的顶壁的排气口12和设于腔体100的底壁的排尘口13;
进气模块，进气模块设于进气口11，用于引入含尘气体，并通过旋转导叶组调控含尘气体的流动方向与速度;
静电除尘模块200，包含设于腔体100中部的超重力转子21，超重力转子21内部设有填料层211，填料层211中设有静电极板212，静电极板212产生静电场使尘粒荷电，以使尘粒吸附于填料层211，超重力转子21高速旋转使含尘气体中未荷电的尘粒甩向转子外壁，在电场力与离心力的协同作用下实现气固分离;
喷淋模块300，设于腔体100的内壁并安装在超重力转子21上方，用于喷出雾化水幕，湿润并黏附尘粒，同时清洁超重力转子21内部;
辅助排灰模块400，设于排尘口13，包括脉冲式氮气加压装置，用于防止高湿粉尘结块并提升排灰连续性。
[0029]本发明的技术方案中，含尘气体通过切线进气的方式形成旋流场，较粗的尘粒能够在离心力作用下预分离，减轻后续静电除尘负荷，旋转导叶组能够通过调整叶片的旋转朝向和旋转速度，以适配粉尘浓度不同的含尘气体，超重力转子21高速旋转锁带来的离心力和静电极板212锁带来的静电场能够协同配合，离心力能够用于分离较大颗粒的尘粒，静电场用于吸附较小颗粒的尘粒，提成对含尘气体的除尘效果，喷淋模块300向超重力转子21上喷洒雾化的液滴，提升沾附在超重力转子21上的粉尘的含水率，使粉尘的沾附性能提升，防止粉尘的二次飞扬，同时能够通过增加所喷洒的水量，对超重力转子21进行清洁，辅助排灰模块400能够使加压后的氮气气流冲击排灰口，击碎或震碎排气口12内或排气口12附近结块的高湿度粉尘，提升排尘的连续性，并用氮气充填排尘口13内以及排尘口13附近的气体，通过氮气的惰性，降低发生粉尘爆炸的危害。
[0030]在一实施方式中，辅助排灰模块400包括集灰斗41，集灰斗41设于腔体100的底壁，并与排尘口13相连通，且设于超重力转子21的正下方，喷淋模块300还包括集液槽31，集液槽31环绕腔体100的底壁，集灰斗41的内壁上设有超疏水涂层，集液槽31的内壁上设有亲水涂层。喷淋液自喷淋模块300向超重力转子21喷洒，并在超重力转子21上与粉尘结合形成含尘液膜，含尘液膜汇聚成含尘液滴后在离心力的作用下被甩至腔体100的内壁，含尘液滴在腔体100的内壁上滑入集液槽31中，集液槽31上涂覆的亲水涂层使较多的含尘液滴能够顺滑的流入集液槽31中。集灰斗41用于收集被离心力甩出的较大颗粒，且集灰斗41的内壁上涂覆的超疏水涂层有助于避免腔体100底壁上的含尘液滴滑入至集灰斗41，降低进入集尘斗中的液体含量，降低集尘斗中粉尘结块的概率。其中，辅助排灰模块400能够击碎部分含尘液滴甩入集灰斗41中后形成的高湿粉尘块，使排尘口13舒畅。在其他实施例中，还可以是集灰斗41的内壁上不设有超疏水涂层，集液槽31的内壁上不设有亲水涂层。
[0031]在一实施方式中，辅助排灰模块400还包括设于集灰斗41的料位计42、电动卸灰阀43和粉尘输送管44，料位计42实时监测集灰斗41内的粉尘料位，电动卸灰阀43设于集灰斗41的底壁，粉尘能够堆积于电动卸灰阀43的阀门，粉尘输送管44通过电动卸灰阀43相连通。当集灰斗41中的粉尘含量到达预设的量时，电动卸灰阀43启动，使集尘斗中的粉尘进入粉尘输送管44中，当能够正常排出的粉尘成功排出后，或粉尘排出发生堵塞后，氮气加压装置对集灰斗41中结块的粉尘进行清理。在其他实施例中，还可以是不设有料位计42，集灰斗41在间隔预设时间后会进行清理。
[0032]在一实施方式中，氮气加压装置包括依次连接的氮气瓶、加压装置、脉冲控制阀和喷吹系统，喷吹系统包括多个氮气喷嘴45，多个氮气喷嘴45环设于集灰斗41的底部，且氮气喷嘴45朝向集灰斗41的中部或顶部设置。氮气喷嘴45在直接冲击粉尘结块之外，还可以是通过脉冲控制阀，使氮气喷嘴45以预设的脉冲频率向集灰斗41的侧壁喷射氮气，以引起集灰斗41斗壁的高频振动，以将结块的粉尘振离集灰斗41的斗壁。在其他实施例中，还可以是不设有脉冲控制阀，氮气加压装置还包括用于使氮气喷嘴45转动的活动座。
[0033]在一实施方式中，填料层211中设有多个波纹网213，波纹网213材质为不锈钢，静电极板212的相对两侧至少设有一个波纹网213，波纹网213接地连接。波纹网213与静电极板212相配合，以作为静电极板212的接地极，静电场中带有电荷的尘粒向波纹网213的方向移动，并附着在波纹网213上，且波纹网213上的孔隙能够使喷淋液形成液膜，以在与尘粒结合形成含尘液膜后，被甩离波纹网213。进一步地，填料层211中还包括绝缘支架，绝缘支架设在波纹网213与静电极板212之间，使得波纹网213与静电极板212之间保持间隔，绝缘支架的材料配置为陶瓷或聚四氟乙烯。进一步地，静电极板212设有多个，且沿超重力转子21的径向间隔排布，以使得填料层211中形成“波纹网213-静电极板212-波纹网213”的交替结构。进一步地，波纹网213和静电极板212的表面设有导电涂层和催化涂层。导电涂层提高波纹网213和静电极板212表面的导电性，且高导电性表面能够避免粉尘堆积导致的局部绝缘，维持静电极板212稳定电晕放电。催化涂层能够对含尘气体中所包含的有害气体进行降解，例如催化涂层中的催化剂为MnO2-CeO2催化剂胶时，能够对VOCs和臭氧进行分解。在其他实施例中，还可以是波纹网213和静电极板212的表面不设有导电涂层和催化涂层。
[0034]在一实施方式中，静电极板212配置为波纹板结构，波纹板的凹凸结构使电场线在波峰处密集，在波谷处分散，形成周期性非均匀电场，并增加静电极板212的表面积，以能够吸附更多的尘粒。其中，含尘气流在冲刷静电极板212时，波纹沟槽引导含尘气流冲刷波峰(场强最高区)，减少波峰处的粉尘沉积，并在粉尘被冲离波峰后，荷电尘粒在波谷处(低场强区)因镜像力吸附，避免尘粒二次飞扬，使得静电极板212能够吸附更多的粉尘。且在静电极板212跟随超重力转子21旋转的情况下波纹板迫使气流形成湍流，延长粉尘停留在静电极板212附近的时间，增加荷电粉尘的数量，提升除尘效果。
[0035]在一实施方式中，喷淋模块300包括依次连接的水泵32、输水管33和喷头34，喷头34设于腔体100的内壁，喷头34设有多个且沿环形均匀分布在超重力转子21上方，以能够均匀的向超重力转子21喷洒雾化的喷淋液，使超重力转子21上的喷淋液覆盖均匀。在其他实施例中，还可以是喷头34沿超重力转子21的轴线方向分布。
[0036]在一实施方式中，腔体100的结构配置为圆柱形，超重力转子21在腔体100内的结构配置为球状，且超重力转子21在腔体100内的结构的直径与腔体100的直径能够相配。也即，静电极板212和波纹网213呈环形设置在超重力转子21的转轴上，此时，超重力转子21在高速旋转时，尘粒会优先聚集在超重力转子21的最大直径处再被甩出，增加了将干燥的粉尘甩进集灰斗41的概率，进一步地，进气口11设置在超重力转子21的下侧，也即，含尘气体无法在绕过填料层211的情况下直接流向排气口12，增加了除尘效率。
[0037]在一实施方式中，喷淋模块300还设有集液槽31、循环水箱35和过滤器36，集液槽31收集被超重力转子21甩出的喷淋液，集液槽31与循环水箱35连通，过滤器36设于集液槽31与循环水箱35之间，循环水箱35通过水泵32与输水管33相连通。含尘液滴在集液槽31中汇集后，通过过滤器36的过滤，进入循环水箱35，以节约水资源的利用。进一步地，喷淋模块300还包括电絮凝组件37，电絮凝组件37设于集液槽31和循环水箱35之间，并与过滤器36相连通，以去除喷淋液中的荷电粉尘胶体。在其他实施例中，还可以是不设有电絮凝组件。
[0038]在一实施方式中，超重力除尘装置还包括智能控制系统，智能控制系统包括传感器组和与传感器组电连接的电控组件，传感器组包括设于腔体100内的粉尘浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、靠近超重力转子21设置的静电场强度传感器，电控组件与进气模块、静电除尘模块200、喷淋模块300、辅助排灰模块400电连接。粉尘浓度传感器直接反映了腔体100内需要处理的粉尘量。当浓度高时，电控组件需要适当减小旋转导叶组的旋转速度，减少进入腔体100内的含尘气体，同时提高超重力转子21的转速和静电场强度，以增强对粉尘的处理能力。但同时需要注意不会出现压损过高或能耗剧增的情形。温度传感器检测腔体100内的温度，因为温度过高或过低可能影响电晕放电效果。电控组件可以通过调整喷淋模块300的喷淋量来降温，或者调整静电场电压以补偿温度变化。由于高湿度可能影响粉尘的导电性，导致静电场效果下降，但喷淋系统本身会增加湿度。电控组件需要平衡喷淋量和静电场参数，防止湿度过高导致结露或设备腐蚀。当湿度过高时，电控组件通过减少喷淋量或增加排灰频率，防止集尘斗中的粉尘堵塞排尘口13。静电场强度传感器直接监测电场状态，确保其处于最佳工作范围。如果电场强度不足，可能需要提高电压或检查静电极板212上堆积的粉尘是否过多，电控组件通过联动喷淋模块300进行清洁，保持电极表面清洁，维持电场效率。电控板可以根据料位计42对集尘斗中粉尘堆积情况和腔体100内湿度传感器的数据，判断是否开启脉冲控制阀进行排灰。
[0039]以上所述仅为本发明的示例性的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
说明书附图(1)
声明：
“超重力除尘装置” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：深圳市天浩洋环保股份有限公司
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