一種靜電吸附式編織除塵濾網裝置的製作方法

2023-05-31 18:15:16

本實用新型涉及一種靜電吸附式編織除塵濾網裝置。

背景技術：

近幾年，隨著燃油燃煤等工業發展，車輛增多等等因素，霧霾天氣逐漸增多。霧霾天氣對呼吸系統有較大的影響，霧霾微塵中有害健康的主要是直徑小於10微米的氣溶膠粒子，尤其是我們通常提到的PM2.5顆粒，雖然只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣品質和能見度等有重要的影響。PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。

粉塵不會直接傷人，但對呼吸道和眼睛等器官會造成很大危害。粒徑大於10微米的粉塵在空氣中停留時間較短，在呼吸作用中可被有效地阻留在呼吸道上，不進入肺泡，但由於木粉塵中含有木焦油，這種物質由各種酚類和烴類組成，並含有致癌性較強的物質，長此以往，會使人患上支氣管炎、哮喘和肺氣腫等，甚至致癌。粒徑小於10微米以下的木粉，會直接進入人的肺部組織，沉澱於肺泡中，有可能引起肺組織的慢性纖維化，甚至導致肺心病、心血管病等一系列病變。而且這些可吸入物質還會將多種汙染物或病菌帶入肺部，對人體危害很大。粉塵如果彈入或飛入人的眼睛，會造成傷害，影響正常操作。另外木塵還是最危險的易燃物品之一，易引起火災。另外，懸浮性粉塵會增加生產設備的非正常磨損，縮短設備的壽命，增加維護成本，從而對企業的產出和經濟效益產生不可低估的影響。

目前除塵器中可達到現階段排放標準的主要是靜電除塵器和袋式除塵器。現有電除塵器的除塵效率可達99.8％以上，但是對0.1～1.0μm範圍的顆粒平均捕獲效率卻較低，除塵效率易受煤、飛灰成分的影響，而且要求通過風速不能太高。布袋除塵器對細顆粒能夠達到較好的脫除效果，但是會產生較高的壓降，對煙道的通風造成很大影響，對煙氣溫度、煙氣化學成分有一定限制。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：現有除塵器技術中，靜電除塵器小顆粒除塵效率低風速低、布袋除塵器壓降過高的缺陷。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：一種靜電吸附式編織除塵濾網裝置，包括靜電吸附式濾網和金屬板電極，靜電吸附式濾網的構成濾網網孔的網線中部分為金屬電極絲，金屬電極絲在靜電吸附式濾網中均勻排布，金屬電極絲與高壓脈衝電源的正極連接，金屬板電極與高壓脈衝電源的負極連接，靜電吸附式濾網和金屬板電極安裝在煙氣通道內，並且靜電吸附式濾網位於金屬板電極的前方，使煙氣先流過靜電吸附式濾網進行靜電吸附式除塵，而後流過金屬板電極。

靜電吸附式濾網的孔徑為1.1～1.6mm。

進一步限定，還包括噴水裝置和集塵池，集塵池設置在靜電吸附式濾網的下方，噴水裝置向靜電吸附式濾網噴水，清洗靜電吸附式濾網，衝刷下來的汙水流入集塵池。

進一步限定，靜電吸附式濾網的通過外框安裝在煙氣通道內，噴水裝置的噴孔設置在靜電吸附式濾網的頂部的外框上，向靜電吸附式濾網的下部噴水。

網線的直徑為0.3～0.5mm，相鄰網線之間的距離D為1～2mm。

靜電吸附式濾網由橫向網線和縱向網線交錯編織而成，橫向網線都為非金屬編織線，縱向網線包括金屬電極絲和非金屬編織線，金屬電極絲和非金屬編織線在縱向交替排布。

非金屬編織線為丙烯編織線。

進一步限定，金屬板電極由多片縱向排列金屬板構成。

金屬板電極的金屬板的寬度L1為3～5cm，金屬板之間的間距L2為5～10cm，靜電吸附式濾網和金屬板電極之間的間距為20～30cm，高壓脈衝電源使靜電吸附式濾網和金屬板電極之間的最大電場強度不小於150kV/m。

本實用新型的有益效果是：

1、利用灰塵顆粒荷電可被吸附的特性，設計了包含金屬電極絲的靜電吸附式編織濾網，保證了較高的過濾效率，同時使氣流壓力損失大幅減小。

2、不需要額外耗材，減弱了二次汙染。系統中採用高壓水衝洗灰塵，避免了更換濾網帶來的額外費用，同時極大程度上減小了二次揚灰現象。

3、設備成本較低，年運行費用低，設備佔地面積遠小於常規的除塵設備。

綜上所述本實用新型提出的靜電吸附式編織除塵濾網除塵方法具有極高的脫塵效率，是具有明顯競爭優勢的治理方法。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明；

圖1是本實用新型的整體結構示意圖；

圖2是本實用新型的靜電吸附式濾網的結構示意圖；

圖3是本實用新型的金屬板電極的結構示意圖；

圖中，1.煙氣通道，2.靜電吸附式濾網，2-1.金屬電極絲，2-2.非金屬編織線，2-3.濾網邊框，3.集塵池，4.噴孔，5.金屬板電極，5-1.金屬板，5-2.電極邊框，6.高壓脈衝電源。

具體實施方式

實施例1：

一種靜電吸附式編織除塵濾網裝置，包括靜電吸附式濾網2和金屬板電極5，靜電吸附式濾網2的孔徑為1.1～1.6mm，構成濾網網孔的網線中部分為金屬電極絲2-1，金屬電極絲2-1在靜電吸附式濾網2中均勻排布，金屬電極絲2-1與高壓脈衝電源6的正極連接，金屬板電極5與高壓脈衝電源6的負極連接，靜電吸附式濾網2和金屬板電極5安裝在煙氣通道1內，並且靜電吸附式濾網2位於金屬板電極5的前方，使煙氣先流過靜電吸附式濾網2進行靜電吸附式除塵，而後流過金屬板電極5。

靜電吸附式濾網2的網線的直徑為0.3～0.5mm，相鄰網線之間的距離D為1～2mm。這一尺寸遠高於現有布袋除塵器中布袋孔隙尺寸，因此可以有效減少氣流通過時壓降損失。

靜電吸附式濾網2由橫向網線和縱向網線交錯編織而成，橫向網線都為非金屬編織線2-2，縱向網線包括金屬電極絲2-1和非金屬編織線2-2，金屬電極絲2-1和非金屬編織線2-2在縱向交替排布。非金屬編織線2-2為丙烯編織線。金屬電極絲2-1向下延伸連接高壓脈衝電源6的正極。金屬電極絲2-1的材質優選不鏽鋼。

金屬板電極5由多片縱向排列金屬板5-1構成，金屬板5-1通過電極邊框5-2安裝在煙氣通道1內。金屬板5-1的材質優選不鏽鋼，金屬板5-1的下端通過金屬片連通並通過該金屬片接高壓脈衝電源6的負極。

構建合理的電場分布可以便於金屬電極絲2-1進行電暈放電，金屬板電極5的尺寸和形狀既要考慮放電電場的合理，也要考慮便於氣流通過。金屬板電極5的金屬板5-1的寬度L1為3～5cm，為便於氣流通過，金屬板5-1之間的間距L2為5～10cm，靜電吸附式濾網2和金屬板電極5之間的間距為20～30cm，高壓脈衝電源6的電壓波形採用有利於金屬板電極5進行電暈放電的波形。具體地，高壓脈衝電源6的兩極間電壓不小於30kv，輸出的電壓波形為通過全波整流後的正半周波形，頻率為25～40kHz，保證靜電吸附式濾網2和金屬板電極5之間的最大電場強度不小於150kV/m。

實施例2：

如圖1、2和3所示，該實施例2對實施例1的方案進行進一步改進優化，和實施例1相比區別點在於：靜電吸附式編織除塵濾網裝置還包括噴水裝置和集塵池3，集塵池3設置在靜電吸附式濾網2的下方，噴水裝置向靜電吸附式濾網2噴水，清洗靜電吸附式濾網2，衝刷下來的汙水流入集塵池3。靜電吸附式濾網2的通過濾網邊框2-3安裝在煙氣通道1內，噴水裝置的噴孔4設置在靜電吸附式濾網2的頂部的濾網邊框2-3上，向靜電吸附式濾網2的下部噴水。當氣流通過清洗靜電吸附式濾網2時氣流壓力損失達到800～1000Pa時，利用噴水裝置對清洗靜電吸附式濾網2進行高壓水衝洗。

工作過程是：含霧霾微塵顆粒的氣體從煙氣通道1進入，靜電吸附式濾網2中的金屬電極絲2-1與金屬板電極5形成電暈放電，灰塵顆粒荷電後在金屬電極絲2-1上堆積，所以儘管該濾網孔隙相對較大，同樣可以實現微小顆粒的高效吸附效果。金屬電極絲2-1吸附灰塵後逐漸變粗，濾網孔徑逐步減小，此時濾網過濾效率會增高，但是同時氣流通過時阻力也增大，氣流通過該裝置時壓力損失也增大。此時可通過噴水裝置噴出的高壓水衝洗金屬電極絲2-1上富集的灰塵，衝刷下來的髒水流入集塵池中，達到除塵的目的。

本實用新型中，將靜電吸附式濾網2設置在金屬板電極5的前方，與常規的靜電除塵技術截然不同，其優點分析如下。常規靜電除塵技術中，通常採用金屬線電極進行電暈放電，採用板電極作為收塵極，顆粒物在靜電場中荷電後直接被板電極吸附。在常規技術中，可以觀察到由於灰塵顆粒也可以被金屬線電極吸附，所以出現線電極變粗的現象，本實用新型正是利用該現象。本實用新型中，將金屬絲與非金屬編織線組成靜電吸附式濾網2。在該濾網中，金屬電極絲2-1進行電暈放電，金屬絲周圍有最強的電子濃度，顆粒物在金屬絲周圍荷電並向金屬絲上運動。由於金屬絲2-1和非金屬編織線2-2組成了孔徑1.1～1.6mm的網孔，灰塵在網孔中被金屬絲和非金屬編織線吸附，同時將孔徑進一步減小，使除塵率增高同時阻力也增加。該過程實質上是利用了靜電吸附的原理改進了常規的布袋除塵器技術，使濾網網孔可以顯著增大減少阻力，同時利用了靜電吸附在大網孔條件下，實現有效除塵。在此過程中，需要構建合理的電場分布，才能實現有效的放電過程，金屬板電極5布置於靜電吸附式濾網2後，主要是考慮布置一個曲率半徑較大的板電極，可以合理布置電場分布，有利於金屬電極絲2-1的放電。金屬板電極5本身並不參與灰塵顆粒的吸附過程。另一個考慮是，靜電吸附式濾網2後的煙道內，顆粒物較少，金屬板電極5不易出現積灰和磨損。