CN100553739C

CN100553739C - 工业用小型空气净化器

Info

Publication number: CN100553739C
Application number: CNB2007101349039A
Authority: CN
Inventors: 程顺有
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-10-29
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2027-10-29
Also published as: CN101229468A

Abstract

本发明涉及一种工业用环保设备，具体地说就是一种工业用小型空气净化器。工业用小型空气净化器包括动力装置、依次密封连接的导风管、强力风机、水气揉合装置、旋风分离器以及集尘箱、水箱和水泵。由于设置了水气揉合装置后，用户的污染源由拉风口排出，经导风管进入强力风机后，污染混合气被加速，在经过水气揉合装置时被强力揉合充分混合，加重了所有粉尘的重量，在被加速加压后的气流推动下，快速进入旋风分离器，在离心力和高压喷头的雾罩下，所有被加重的粉尘在离心力的作用下被分离落下，因此净化效果非常好。而其中的关键部件——水气揉合装置的结构非常简单紧凑、体积小，制造方便，且价格低，整机营运成本低，因此特别适合中小企业安装使用。

Description

工业用小型空气净化器

技术领域

本发明涉及一种工业用环保设备，具体地说就是一种工业用小型空气净化器。

背景技术

随着人类进入二十一世纪，工业化的飞速发展以及多品种污染物的无序排放，已经使地球环境受到了严重影响，部分地区已经到了令人难以生存的地步，虽然国家已三令五申，控制排放，整治环境。目前国内常用的空气净化器的种类、原理和特性如下：

1.机械式除尘器

采用这种形式除尘的有以下几种：

a.重力除尘器、b.惯性除尘器；c.旋风除尘器；d.多管旋风除尘器。

以上四种除尘器，都是以独立形式存在，其原理都一样，利用粉尘自身重量，在高速旋转过程中自然下落，达到除尘目的。但它们都有一个共同的弱点，那就是微粒粉尘都无法除净，烟尘就更不用说。它们都只能适用于矿山、冶金及多颗粒粉尘的地方。

2.湿式除尘器

采用这种形式除尘的有以下几种：

a.喷淋洗涤器；b.文丘里除尘器；c.自激式除尘器；d.水膜除尘器；

以上四种除尘器，也都是以独立形式存在的，它们的原理也都是利用气流通过水帘(有逆向和顺向)把较大粉尘过滤下来，同样无法除净微粒粉尘，而且运动阻力大，对正常排放有一定的阻碍作用；

3.过滤式除尘器

采用这种形式的一般最常用的有颗粒层除尘器和袋式除尘器两种，一般也是以独立形式存在的，其特点是开始微小的粉尘也不能过滤，可一段时间后(1小时)通风阻力加大，影响正常排放，微粒粉尘倒排。

4.静电除尘器

这种除尘器是利用电场原理捕捉灰尘，效果虽好，但价格昂贵，营运成本也相当高，一般只适用于大企业、大污染源的净化除尘。

5.火力发电厂的除尘，用的是一整套系统设备，其中包括除硫及其它有害元素，其原理也是将静电除尘和喷淋式除尘并用，再经过复杂的除硫工艺，这些设备不仅规模庞大，而且造价高昂，整套设备将高达数千万元之多。

以上介绍的所有除尘设备，不仅价格不低，而且多为单一使用，效果都受到了一定局限，营运成本也不低。且由于中国国情特殊，南北东西差距很大，大小企业分布不均，排放的污染源也差异很大。鉴于这些原因，国家级大型企业可以安装大型净化设备(或进口设备)，而这些设备价格一般都在几百上千万元以上，这对大中型企业来说，或许可以承受，而对一般中小企业来说，这样的设备就很难接受了，特别是小企业，而且是劳动密集型的小企业，更难接受这样的设备。事实上，我国的很多污染物，相当一部分都是这些企业排放的。因此，寻求一种规模不大、价格不高、适应性广而净化效果明显、营运成本低的小型空气净化器，是中国现阶段控制和治理大气污染的最有效途径。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的不足之处而提供了一种规模不大、价格不高、适应性广而净化效果明显、营运成本低的工业用小型空气净化器。

为了实现上述的目的，本发明采用如下方案：工业用小型空气净化器包括动力装置、依次密封连接的导风管、强力风机、水气揉合装置、旋风分离器以及集尘箱、水箱和水泵，导风管设有与污染排放设备排放口连接的接口，另一端与强力风机进风口密封连接；水气揉合装置包括揉合管道、揉轮和多个揉合喷头，揉合管道两端分别与强力风机出风口和旋风分离器进口密封连接，揉合管道中设有一个直径上游较大、下游较小的锥形部，揉轮包括揉轮头和多条叶片，所述揉轮头形状为圆台和圆锥台的结合体，多条叶片沿径向均匀成螺旋设置在揉轮头表面，所述揉轮头可转动地设置在揉合管道的锥形部中，所述揉轮头中心轴向设有轴孔和转轴，转轴与动力装置传动连接，多个揉合喷头设置在锥形部并沿气流方向倾斜指向揉轮头，锥形部的锥度角δ小于圆锥台的锥度角θ；所述旋风分离器设有一个上大下小的倒圆锥台形筒体，筒体上端面封闭，中心插入有排风管，排风管中设有除味剂层，水气揉合装置与筒体连接口设置在筒体的上部，筒体内腔顶部还设有分离喷头，集尘箱设置在筒体下端的正下方；水箱、水泵、揉合喷头和分离喷头通过水管连接构成喷淋系统。

由于设置了水气揉合装置后，用户的污染源由拉风口排出，经导风管进入强力风机后，污染混合气被加速，在经过水气揉合装置时，揉合喷头喷出的雾化水和污染混合气在下高速旋转的揉轮的强力揉合下被充分混合，包括微粒粉尘都能很好的混合，无形中加重了所有粉尘的重量，比传统的水帘式、喷淋式水气混合效果有极大的提高，在被加速加压后的气流推动下，快速进入旋风分离器，在离心力和高压喷头的雾罩下，所有被加重的粉尘在离心力的作用下被分离落下，因此净化效果非常好，而经分离净化后的气流在通过排放管道排放时，被再一次除尘、除味后，以洁净的空气排入大气中完成整个净化过程结束。而其中的关键部件----水气揉合装置的结构非常简单紧凑、体积小，制造方便，且价格低，整机营运成本低，因此特别适合中小企业安装使用。

下面将结合附图对本发明作进一步说明，并给出具体实施例。

附图说明

附图1为本发明具体实施例主视结构示意图；

附图2为本发明具体实施例左视结构示意图；

附图3为图1旋风分离器A-A结构剖视图；

附图4为图1局部放大图；

附图5为揉轮立体示意图；

附图6为揉轮主视图；

附图7为揉轮左视图；

具体实施方式

如图1、2所示，工业用小型空气净化器设有一个矩形箱体构成的壳体1，水箱2设置在壳体1内下部，净化器包括导风管3、强力风机4、水气揉合装置5、旋风分离器6、集尘箱7以及水箱2和水泵10，导风管3、强力风机4、水气揉合装置5、旋风分离器6和集尘箱7设置在水箱2上，导风管3设有与污染排放设备排放口连接的接口，另一端与强力风机4进风口密封连接；如图1、4所示，水气揉合装置5包括揉合管道51、揉轮52和多个揉合喷头53，揉合管道51两端分别与强力风机4出风口和旋风分离器6进口密封连接，揉合管道51中部设有一个直径上游较大、下游较小的锥形部，揉轮52可转动地设置在揉合管道的锥形部中，如图5～7所示，揉轮52包括揉轮头521和多条叶片522，揉轮头521形状为圆台和圆锥台的结合体，多条叶片522沿径向均匀成螺旋设置在揉轮头521表面，揉轮头521中心轴向设有轴孔和转轴12，转轴12一端动密封从揉合管道51中穿出并通过轴承和轴承座安装在轴承座支座8上，轴承座支座8固定在水箱2上，转轴12上设有皮带轮9与动力装置传动连接，揉轮52在动力装置如电机11的驱动下高速旋转，本实施例中设置了6条叶片522，揉合管道51锥形部的锥度角δ要小于揉轮头521圆锥台的锥度角θ以提高气流的压力和速度，根据实际试验结果，锥形部的锥度角33°≤δ≤42°，揉轮头521圆锥台的锥度角35°≤θ≤45°，叶片522与轴线的螺旋角度20°≤α≤25°，叶片522与揉轮头521表面的倾斜角20°≤β≤25°为好，但是当圆锥台的锥度角θ＝40°，锥形部的锥度角δ＝38°，叶片522与揉轮头521轴线的螺旋角度α＝23°，叶片522与揉轮头521表面的倾斜角β＝22°时效果最佳。多个揉合喷头53设置在锥形部并沿气流方向倾斜指向揉轮头521形状为圆台和圆锥台的结合部，本实施例中设有3个揉合喷头53沿径向均匀设置在锥形部，揉合喷头53沿气流方向倾斜最好与轴线成45°；如图3所示，旋风分离器6设有一个上大下小的倒圆锥台形筒体61，筒体61上端面封闭，中心插入有排风管62，排风管62中设有除味剂层64，排风管62设置除味剂层64处的截面要大一些以保证有足够的通过性，旋风分离器6的筒体61的锥度、排风管62的直径以及插入的深度对于分离效果有着决定性的影响，一般来说，筒体61的锥度在28°～35°之间，排风管62插入后下端离筒体61底部的高度与排风管62下端所处位置筒体61的横截面直径之比为0.85～1.15，排风管62下端所处位置筒体61的横截面直径与排风管62直径之比为1.6～1.8，而最好是筒体61的锥度为30°，排风管62插入的深度以排风管62下端离筒体61底部的高度以等于排风管62下端所处位置筒体61的横截面直径为佳，排风管62下端所处位置筒体61的横截面直径与排风管62直径之比以1.7为佳，这样旋风分离器6有最佳的分离效果，此外，还可以在筒体61内腔顶部设有多个分离喷头63，本实施例中沿径向均匀设置3个分离喷头63，以进一步提高分离效果，水气揉合装置5与筒体61连接口设置在筒体61的上部；集尘箱7设置在筒体61的下端出口的正下方、水箱2的上方，集尘箱7底部为滤网；为了便于对所收集的粉尘作进一步处理或再利用，集尘箱7可以设置成抽屉式方便抽取。如图1所示，为了节约水资源，对水进行循环利用，将水箱2设置在集尘箱7的正下方，在水箱2中集尘箱7的下方、水面的上方还设有一超细滤网13对分离后的水进行再一次的过滤回收至水箱中，并通过水泵10及水管连接水箱2、揉合喷头53和分离喷头63构成循环利用系统，揉合喷头53和分离喷头63采用雾化喷头。

Claims

1、工业用小型空气净化器，其特征在于：所述净化器包括动力装置、依次密封连接的导风管、强力风机、水气揉合装置、旋风分离器以及集尘箱、水箱和水泵，导风管设有与污染排放设备排放口连接的接口，另一端与强力风机进风口密封连接；水气揉合装置包括揉合管道、揉轮和多个揉合喷头，揉合管道两端分别与强力风机出风口和旋风分离器进口密封连接，揉合管道中设有一个直径上游较大、下游较小的锥形部，揉轮包括揉轮头和多条叶片，所述揉轮头形状为圆台和圆锥台的结合体，多条叶片沿径向均匀成螺旋设置在揉轮头表面，所述揉轮头可转动地设置在揉合管道的锥形部中，所述揉轮头中心轴向设有轴孔和转轴，转轴与动力装置传动连接，多个揉合喷头设置在锥形部并沿气流方向倾斜指向揉轮头，锥形部的锥度角δ小于圆锥台的锥度角θ；所述旋风分离器设有一个上大下小的倒圆锥台形筒体，筒体上端面封闭，中心插入有排风管，排风管中设有除味剂层，水气揉合装置与筒体连接口设置在筒体的上部，筒体内腔顶部还设有分离喷头，集尘箱设置在筒体下端的正下方；水箱、水泵、揉合喷头和分离喷头通过水管连接构成喷淋系统。

2、根据权利要求1所述的工业用小型空气净化器，其特征在于：所述叶片与轴线的螺旋角度20°≤α≤25°，叶片与揉轮头表面的倾斜角20°≤β≤25°，锥形部的锥度角33°≤δ≤42°，圆锥台的锥度角35°≤θ≤45°；所述筒体的锥度为28°～35°，排风管插入后下端离筒体底部的高度与排风管下端所处位置筒体的横截面直径之比为0.85～1.15，排风管下端所处位置筒体的横截面直径与排风管直径之比为1.6～1.8；所述揉合喷头沿气流方向倾斜指向揉轮头圆台和圆锥台的结合部；所述揉合喷头和分离喷头为雾化喷头。

3、根据权利要求2所述的工业用小型空气净化器，其特征在于：所述圆锥台的锥度角θ＝40°，叶片与揉轮头轴线的螺旋角度α＝23°；叶片与揉轮头表面的倾斜角β＝22°，锥形部的锥度角δ＝38°；筒体的锥度为30°，排风管下端离筒体底部的高度与排风管下端所处位置筒体的横截面直径之比为1，排风管下端所处位置筒体的横截面直径与排风管直径之比为1.7；所述揉合喷头沿气流方向倾斜指向揉轮头圆台和圆锥台的结合部并与轴线成45°。

4、根据权利要求1或2或3所述的工业用小型空气净化器，其特征在于：所述水箱设置在集尘箱的下方，在水箱中集尘箱的下方、水面的上方还设有一超细滤网回收喷淋水构成循环利用系统。