浮动洗涤器.pdf

一种浮动洗涤器，属于烟气净化洗涤技术及设备领域。本发明浮动洗涤器由浮动体(6)、浮动体导轨(3)、执行机构(5)、菱台形收缩口(2)、密封装置(4)、机架(7)、上部箱体(1)、下部箱体(8)、进水口(9)等组成，所述浮动体是一个由2-6块活动瓣组成的文丘里管，可以根据气量的变化，在整个轴线长度上调整浮动体(文丘里管)的流通面积的大小，使之与处理的气量相适应，保持工作的稳定、高效和低能耗。本发明可广泛应用于工业废气的洗涤处理，尤其适用于处理气量波动大的含尘烟气，也适用于根据烟气条件变化需要调整净化效率的场合，实现经济运行。

1、  一种浮动洗涤器，由箱体、浮动体、浮动体导轨、执行机构组成，其特征在于，所述浮动体是一个整体可调节的文丘里管，可以根据气量的变化，整体调节浮动体流通面积的大小。

2、  根据权利要求1所述的浮动洗涤器，其特征在于，所述浮动体由2-6块活动瓣组成，各块活动瓣可在三维坐标系内同步在轴向和径向二个方向移动，瓣与瓣之间的间隙用密封带密封，形成一个圆形或多边形文丘里管。

3、  根据权利要求1所述的浮动洗涤器，其特征在于，所述浮动体的移动在浮动体导轨上实现。

浮动洗涤器
技术领域
本发明涉及一种尺寸可变化的文丘里管的浮动洗涤器，属于烟气净化洗涤技术及设备领域。
背景技术
随着对环境保护要求的日益重视，针对不同处理要求的烟气净化设备也有了很大发展，其中以文丘里洗涤器的净化效率最高。
传统的文丘里管由收缩口、喉管、喷水装置和扩散管组成。传统文丘里管洗涤烟气的原理是：
烟气从收缩管口进入，经逐渐压缩后进入喉管，喷水装置喷出的水在此与烟气进行了初步的混合。经收缩管压缩进入喉管的烟气具有很高的流速(不小于50m/s)，气液两相流的相对速度很大，在高速气流的冲击下，液体被雾化成很细的雾滴。同时气体完全被水饱和，尘粒表面附着的气膜被冲破，使尘粒被水润湿，在尘粒与液滴之间，或尘粒与尘粒之间发生着激烈的碰撞、凝聚。进入扩散管后，随着流速的降低，以尘粒为核心的凝聚作用急速发生，出现大颗粒捕集小颗粒、小颗粒挂于大颗粒上等凝聚现象，结果形成较大粒径的含尘液滴。较大粒径的含尘液滴在文丘里洗涤器的气液分离部分被分离出来，净化后的烟气排出。同时在扩散管内，随着气体流速的逐渐降低，通过喉管的高速流所产生的压力降，大部分在此段得到恢复。
文丘里洗涤器结构简单，占地面积少，获得了比较广泛的应用。但是传统文丘里洗涤器的净化效率依赖于通过其喉管的气速，当处理的气量变化较大时是不适用的，这是由于传统文丘里管的喉管尺寸是固定的，适应不了气量的变化，使用上有局限性。为此，不断有各种可调径式文丘里洗涤器推出。传统的可调径式文丘里洗涤器是直接在文丘里管的喉管处设置调节流通面积的装置或构件，使通过喉管的气流速度满足设计要求，保持效率的稳定。近十几年来，国外在可调径式文丘里洗涤器方面的发展迅速，各种可调径式文丘里洗涤器都是采取在喉管局部设置调节机构的方式。这样的文丘里管是一种变异结构，削弱了传统文丘里扩散管对压力降的恢复功能，同时由于调节构件在喉管处的阻流作用，使得这类可调径文丘里洗涤器的能量损失显著增加。
高效率的文丘里洗涤器的属于动力消耗比较大的一类设备，现有的可调式文丘里洗涤器又额外增加了许多动力消耗，因而在很大程度上限制了它的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能适应气量变化、能量消耗相对较低的高效率烟气净化设备。本发明是针对传统可调式文丘里洗涤器变异结构存在能量损失大的缺陷，通过整体调节文丘里管(包括收缩管，喉管和扩散管)，使之与处理的气量相适应，保持工作的稳定和高效，没有额外的动力损耗。同时这种可调节的文丘里洗涤器(浮动洗涤器)也适用于根据烟气条件变化需要调整净化效率的场合，实现经济运行。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明实现浮动洗涤的装置采用的浮动体是一个整体可调节的文丘里管，可以根据气量的变化，调整浮动体(文丘里管)流通面积的大小。通过调节，使之与工作时的气量变化相适应，在没有额外能量消耗的情况下，形成稳定的工作效率。本发明浮动洗涤器的核心是一个可整体调节的文丘里管(包括收缩管、喉管和扩散管)浮动体，如附图4、附图5所示，附图4为本发明的浮动体主视图，A-A为浮动体收缩管的横截面示意图，B-B为浮动体扩散管的横截面示意图；附图5为本发明的浮动体俯视图。
该浮动体由2-6块活动瓣(61)组成，瓣与瓣之间的间隙用密封带密封(66)，形成一个园形或多边形文丘里管。各块活动瓣在三维坐标系内同步在轴向和径向二个方向移动(附图4、附图5中双向箭头表示的是活动瓣的移动方向)，使得浮动体的流动通道(包括收缩管、喉管、扩散管)整体放大或缩小，图中实线部分(61)表示的位置为浮动体上移的极限位置(此时浮动体流动通道最大)，双点划线部分(65)表示的位置为浮动体下移的极限位置(此时浮动体流动通道最小)，(62)表示浮动体收缩管部分，(63)表示浮动体喉管部分，(64)表示浮动体扩散管部分。所有活动瓣被定位在机架和导轨上，由执行机构根据指令驱动其沿对称的三维轨道同步移动。
本发明浮动洗涤器如附图1所示，由浮动体(6)、浮动体导轨(3)、执行机构(5)、菱台形收缩口(2)、密封装置(4)、机架(7)、上部箱体(1)、下部箱体(8)、进水口(9)等组成。
烟气从上部箱体(1)进气口(a)进入，经过菱台收缩口(2)进入浮动体(6)的收缩管部分。在上部箱体和菱台收缩口内与从洗涤液进口(9)喷入的液体水沫初步混合后，逐渐压缩进入浮动体喉管。在浮动体喉管内，高速气流的冲击下，液体被雾化成很细的雾滴。同时气体完全被水饱和，尘粒表面附着的气膜被冲破，使尘粒被水润湿，在尘粒与液滴之间，或尘粒与尘粒之间发生着激烈的碰撞、凝聚。进入浮动体扩散管后，随着流速的降低，以尘粒为核心的凝聚作用急速发生，出现大颗粒捕集小颗粒、小颗粒挂于大颗粒上等凝聚现象，结果形成较大粒径的含尘液滴。较大粒径的含尘液滴在文丘里洗涤器的气液分离部分被分离出来，净化后的烟气从下部箱体烟气出口f排出。同时在扩散管内，随着气体流速的逐渐降低，通过喉管的高速流所产生的压力降，大部分在此段得到恢复。
当烟气量变化时，会在浮动体两端产生压力差的变化，由仪表(差压变送器)检测出电信号送给自动控制系统，自动控制系统的执行机构(5)操纵浮动体在浮动体导轨(3)上运动。
当烟气量变小时，浮动体沿浮动体导轨向下方运动，缩小浮动体喉管的流通面积；通过喉管处的烟气流速保持不变；当烟气量变大时，浮动体沿浮动体导轨向上方运动，浮动体喉管的流通面积增加，通过喉管处的烟气流速保持不变。在烟气量变化的情况下，通过喉管的气速不变，保证了净化效率的稳定。
实现本发明文丘里管整体调节的方法，除本发明公开的文丘里管新的结构设计外，还需要近期发展起来的新材料、新技术的支持。
新近发展起来的耐腐蚀、耐磨，摩擦系数低、耐温性能改善的高分子复合材料是本发明的设备密封、运动付和耐腐蚀零部件的关键材料。同时耐腐蚀合金材料以及复合材料的发展，对保证设备的可靠性和提高设备的市场竞争力创造了条件。
在新技术方面，采用差压变送器和传感器采集信息，微电脑处理的自动控制系统，实现设备的自动调节，也为精确定位和密封提供了可靠的技术支持。
在整体结构设计方面，整体调节的文丘里管是由若干瓣组成的，需要采用专门的密封设计。在局部地方的密封需要适应水平和垂直方向同时存在位移导致形态和大小都有改变的情况。
本发明与现有技术相比较的有益效果是，由于浮动洗涤器没有在文丘里喉管处设置障碍物，光滑的喉管不会产生额外的压力降损耗，同时由于扩散管部分几何形体、尺寸完整，其对压力降的恢复功能也完整保留下来。因此，浮动洗涤器的最大优势和特点就在于它的节能性。
(1)能够根据烟气量的变化，调节文丘里管的流通面积，保持处理的烟气通过文丘里喉管的速度稳定，保证烟气洗涤的效率；(2)本发明结构在喉管处没有附设件，可以明显减少局部的压力降损耗，本发明装置的能耗损失小。(3)由于本发明是从整体调节文丘里管，其洗涤通道的各部分(收缩管、喉管、扩散管)在调节时同步变化，始终保持了文丘里管的理想结构型式，扩散管对气流的压力降具有良好的恢复功能，优于传统的可调文丘里洗涤器，降低了整个装置的能量消耗，具有显著的节能效果。
由于本发明比现有的可调文丘里洗涤器具有明显的技术优势，可广泛应用于工业废气的洗涤处理，尤其适用于气量波动大，需要高效率除尘的烟气洗涤净化过程，也适用于根据烟气条件变化需要调整净化效率的场合，实现经济运行。
附图说明
图1为本发明的浮动洗涤器主视图；
图2为本发明的浮动洗涤器A向视图；
图3为本发明的浮动洗涤器俯视图；
图4为本发明的浮动体主视图；
图5为本发明的浮动体俯视图；
具体实施方式
附图1、附图2、附图3为本发明实施例的结构视图。本发明实施例浮动洗涤器由浮动体(6)、浮动体导轨(3)、执行机构(5)、菱台形收缩口(2)、密封装置(4)、机架(7)、上部箱体(1)、下部箱体(8)、进水口(9)等组成。图中上部箱体顶端a为烟气进气口，f为烟气洗涤后的出口。
浮动体由四块活动瓣构成，瓣与瓣之间可以横向运动，但瓣与瓣之间的间隙用密封带密封，形成一个方形文丘里管。在文丘里管上部，有一个固定的菱台形收缩口，它是导轨的一部分，浮动体沿着菱台形收缩口的母线方向运动。整个文丘里管在执行机构的驱动下，沿着固定的三维导轨同时有轴向和径向运动，使浮动体的流通面积实现扩张和收缩。
执行机构包括动力装置、主轴、蜗轮蜗杆及齿轮传动和针轮机构(也可以是其他机构)等。电动机(也可以是其他原动机)通过蜗轮蜗杆减速机构带动主轴旋转，主轴上的伞齿轮通过齿条带动浮体在浮动导轨上作直线运动，在浮动体导轨的导引下，浮动体所有活动瓣沿着菱台形收缩口的母线方向运动。当浮动体向上运动时，整个文丘里管各部分同时扩大；当浮动体向下运动时，整个文丘里管各部分同时缩小；在菱台形收缩口和浮动体之间设有密封装置。