本发明是一种“带静电-织物过滤装置的旋风除尘器”。属分离、混合设备技术领域。 旋风除尘器是一种利用离心力使粉尘从气流中分离的净化设备。通常只适于捕集废气中粒径＞5微米的粉尘，理想效率90%左右。在当前，各种高效除尘器虽已问世但它仍以结构简单、投资省、管理方便而被广泛采用。
在已有技术中，原苏联《工业劳动安全》杂志（1975年NO.3，P.36～37）介绍了一种“电旋风除尘器”，适用于含有无爆炸危险的干性的高分散度微细粉尘的空气净化。它是在普通旋风除尘器的金属内圆筒的外表面上设置了许多针刺而构成电晕极，内圆筒上端用绝缘材料做成使之与其他部分绝缘。当电晕极接通高压电后，内、外圆筒间形成高压电场，空气产生电离，使气体中微细粉尘荷电并凝聚后在电场力和惯性力同时作用下，沉积到该“电旋风除尘器”的外壳体上并随下行气流带入灰斗。这种电旋风除尘器对0.5～15微米的粉尘净化率将近95%，较一般旋风除尘器的性能有显著提高。但该技术有下列缺陷：1.设备无清灰装置，长期运行后针刺及筒壁上积灰将引起电晕电流降低，使电场力削弱以致影响净化效率。2.不适用于含有一定湿度的烟气除尘。原因是绝缘部分清灰不便，当积灰增厚受潮后又不及时清扫时，会产生高压漏电现象，直至无法向电晕极施加高压而失效。
我国大量的中小型燃煤工业锅炉通常都配用各种型号的旋风除尘器。在实际运行中，因选型不当、制造安装不良、管理不善，会使旋风除尘器的除尘效率急剧下降。由此而造成的烟尘污染情况相当严重。而改用布袋除尘器或电除尘器在具体条件下并不一定适用。为解决现有工业锅炉烟气除尘技术存在的问题，寻求一种占地少、投资省、易于和现有旋风除尘器的技术改造相结合的高效净化设备，是改善大气环境污染状况所迫切需要的。本发明为此目的致力于提高旋风除尘器的性能特别是除尘效率，并且注意到已有技术中上述“电旋风除尘器”的不足和现代粉尘预荷电技术的发展，研制成“带静电-织物过滤装置地旋风除尘器”。它将有效地解决中小型锅炉的烟尘净化，使之符合最严格的国家排放标准的要求，也为推行“总量控制”的环境管理制度提供了有效手段。特别是对大量的现有锅炉烟尘治理，不是用更换成其他新型高效除尘器的技术路线来解决，而是仍立足于现用的旋风除尘器上，使它经过技术改造提高到新水平满足环保要求，具有很强的现实意义和多快好省的效果。
本发明是这样实现的。其构造如附图1所示。
发明采取在旋风除尘器的内圆筒（4）中，同心地安装一根净化圆管（5），它是一个由管体和出风口（12）、M形滤袋（6）、高压电晕线（7）、绝缘子（8）和（17）、绝缘套管（9）、兼作阳极板用的滤袋框架（10）、支撑管（11）、兼作上盖的滤袋清灰用的环形喷吹装置（14）、清除高压电晕线（7）上积灰用的振打杆（16）、固定高压电晕线金属托架用的由绝缘材料作成的固定柱（18）、压簧（19）等主要部件所组成的“静电-织物过滤装置”。净化圆管（5）下端开口位置接近旋风除尘器的内、外涡流折转处且处于内涡流区。
本发明中，净化圆管（5）的构造放大参见附图2。净化圆管（5）下端开口，上端由环形喷吹装置（14）兼作上盖密封，其侧面设出风口（12）。环形喷吹装置（14）中央垂直固定安装一根由钢管作成的支撑管（11），其上下两端分别拧进绝缘子（8）和（17），中间套装一根稍细的钢管做成的振打杆（16），振打杆（16）上端有压力传递板顶住喷吹装置（14）上的喷吹短管，下端与固定柱（18）接触，依靠固定柱（18）及绝缘子（17）间的压簧（19）顶紧。外套有绝缘套管（9）的高压引线从净化圆管（5）的顶部穿过绝缘子（8）、振打杆（16）、固定柱（18）中间的通孔与装在固定柱（18）下端的电晕线金属托架联接，将直流高压引至电晕线（7）。电晕线（7）呈放射状布置并连接在电晕线金属托架上后再折返垂直向上。从横断面看，各根电晕线均匀布置在等距于内外两个滤袋框架（10）的一个圆上，它与旋风金属筒体绝缘。滤袋框架（10）是用多孔的金属板或网制成的圆筒，通过吊架（19）与净化圆管（5）管壁联接固定。滤袋框架（10）分内外两层，分别供作M形滤袋（6）的内外层织物的依托。滤袋框架（10）兼作高压电场的阳极板用。两阳极板间的两层滤袋的积灰面都朝向其间的电晕线（7）。当在电晕线（7）上接通直流高压电源后，电晕线（7）和滤袋框架（10）间即形成高压电场。含尘内涡流从净化圆管（5）下部开口进入后，粉尘即荷电并凝聚，再由M形滤袋（6）捕集并附着于滤袋积灰面上。净化后的气体穿过M形滤袋（6）及滤袋框架（10）汇集于出风口（12）排出。在M形滤袋（6）上部设置的环形喷吹装置（14）按预定指令启动，能逆气流向喷出高压脉冲气流以清扫滤袋外层面上的积灰。与此同时，高压脉冲气流驱动压力传递板带动振打杆（16）撞击电晕线（7）使之振动，清除积灰。
本发明在净化圆管（5）下部开口的下方，设有位于下灰斗（3）底部的反射屏（15）。反射屏（15）由几层伞形罩组成，外层伞形罩的作用是在外涡流转变为内涡流时，引导它分别进入环形通道和净化圆管（5）;同时使外涡流中分离出的粉尘通过伞形罩与下灰斗（3）间的缝隙落入下灰斗（3）的集尘部分不致上返。内层伞形罩的作用是阻止净化圆管（5）中清扫下来的粉尘重返内涡流中，使其大部分被引导进入下灰斗（3）下部的集尘部分。
当本发明用于净化烟气时，若烟气温度低于200℃，M形滤袋可选用耐高温的化纤滤料;若高于200℃，则应选用不锈钢纤维织物滤料。
本发明如不安装电晕线（7）等预荷电的部件，则可构成一种新型的“带织物过滤装置的旋风除尘器”。由于粉尘未经预荷电，所以附着在滤袋上时比较密实，阻力增长快，清灰频率提高。
含尘气体从除尘器进风口（1）高速进入，沿外圆筒（2）形成由上而下作螺旋运动的外涡流。在离心力作用下，气流中尘粒甩向筒壁并受重力及外涡流向下运动的带动，沿壁面落入下灰斗（3）。外涡流到达锥体底部即上升为内涡流，沿除尘器中心进入内圆筒（4）后排出。在本发明中由于内圆筒（4）内装有净化圆管（5），两者之间还形成一“环形通道”，经旋风初净化后的含尘内涡流一部分进入净化圆管（5），由管内的“静电-织物过滤装置”再净化后从其出风口（12）排出;另一部分含尘内涡流则经上述环形通道从内圆筒（4）的出风口（13）排出。这两部分气流混合后即为外排气体。
试验表明，当含尘浓度≤500毫克/标立米的气体通过电场，粉尘得到充分预荷电后再由滤袋捕集时，即使是在较高的过滤风速下（10米/分左右），也能保持极高的净化效率（＞99%），而且滤袋的阻力增长速率及阻力损失都明显比无预荷电装置时低，既减少了清灰次数又节省了除尘系统的电耗。
由此可见，上述通过净化圆管（5）再净化后的含尘内涡流，排出后几乎已不含尘。可以理解，从两个出口（12）和（13）排出并混合的外排气体，其含尘浓度将随受净化圆管（5）再净化的气流量占内涡流总量的百分比的增高而成比例地降低。也就是说利用前述环形通道的大小或其间专门设置的节流装置所产生的节流作用，可以调节进入净化圆管（5）受再净化的内涡流量，此量占内涡流总量的百分率，即是本发明使经旋风初净化的含尘内涡流的含尘浓度再降低的百分率。这一特点遂使本发明的总净化效率和总阻力可以根据要求调节确定，从而制造出不同净化率的系列产品。它不同于一般除尘器以不同处理风量而形成的系列产品。
当需要较高的除尘效率时，可增加进入净化圆管（5）的内涡流量，直至全部都经再净化。此时应用净化圆管（5）取代内圆筒（4），或关闭内圆筒（4）的出风口（13）。这样系统阻力虽然增加，但总除尘效率可高达99%以上。本发明用这种方法大大优化了旋风除尘器这种普通除尘装置的性能，扩大了它对净化高分散度微细粉尘的适用性和大幅度提高粉尘净化的效率。
关于清灰装置的控制，本发明采用通常布袋除尘器所采用的定压差控制仪执行。由于实际上通过环形通道和净化圆管（5）的内涡流量都是不断变化的，当M形滤袋（6）未积灰或刚清灰时，净化圆管（5）的初始阻力比环形通道通过设计规定流量时产生的节流阻力（即上限值）低，所以此时通过M形滤袋（6）的内涡流量大于在滤袋需要清灰时的流量，随滤袋积灰增厚，阻力加大，此流量逐渐减少。与此相对应，起初流过环形通道的内涡流量低于设计规定，然后随净化圆管（5）中流量变小而逐渐增大并且达到设计规定量，此时所产生的阻值达到上限值。定压差控制仪发出指令控制环形喷吹装置（14）对M形滤袋（6）进行清灰的压差控制值，即按此上限值确定。
为减少本发明的阻力损失，采用两条办法：（一）限制旋风除尘器的进口速度（通常在20m/s左右）;（二）在处理同等烟气量时选用较大尺寸的旋风除尘器作母体。这样再加上净化圆管（5）中“静电-织物过滤装置”所产生的阻力损失后，控制本发明的总阻力损失低于1500Pa。
综上所述，本发明在除尘机理和装置结构上，都不同于已有技术中的旋风除尘器或电旋风除尘器及静电袋滤器。它是一种利用离心力、静电力、粘附力三者相结合的新型复式高效除尘设备，对微细粉也有很高的净化效率。适用于中小型燃煤工业锅炉烟气除尘，也适用于其他行业一般含尘气体的除尘净化。本发明尤其适合于改造大量现有燃煤锅炉所普遍应用的旋风除尘器，使之大幅度提高烟尘净化效率，显著地降低排放量。并且不增加占地，投资省、安装简易、改造方便。