阅读说明：本技术 一种可再生颗粒物过滤组件 (Renewable particulate matter filtering component ) 是由 史喜成 孟祥君 谭正 于 2020-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种可再生颗粒物过滤组件,包括至少一级沿气体流通方向设置的旋风机构以及分别设置在旋风机构进风侧、出风侧且可沿旋风机构的端面做往复运动的蒸汽发出组件和蒸汽接收组件,所述蒸汽发出组件和/或蒸汽接收组件的横截面积小于旋风机构的横截面积,所述蒸汽发出组件上设有多组向旋风机构喷射蒸汽或气液混合物的蒸汽喷射口,所述蒸汽接收组件包括设置在所述旋风机构出风侧的集气罩以及用于从集气罩内引风的风机。本发明可在运行过程中或运行结束后自动化清洗并回收污染物,解决传统清洗技术费时费工、维护成本高、清洗模块磨损大等行业难题以及新兴自动化技术难以收集处理颗粒物的问题,实现了颗粒物过滤组件的可再生应用。(The invention relates to a renewable particulate matter filtering assembly which comprises at least one stage of cyclone mechanism arranged along the gas flowing direction, and a steam sending assembly and a steam receiving assembly which are respectively arranged on the air inlet side and the air outlet side of the cyclone mechanism and can do reciprocating motion along the end surface of the cyclone mechanism, wherein the cross section area of the steam sending assembly and/or the steam receiving assembly is smaller than that of the cyclone mechanism, a plurality of groups of steam jet orifices for jetting steam or gas-liquid mixture to the cyclone mechanism are arranged on the steam sending assembly, and the steam receiving assembly comprises a gas collecting hood arranged on the air outlet side of the cyclone mechanism and a fan for inducing air from the gas collecting hood. The invention can automatically clean and recover pollutants in the operation process or after the operation is finished, solves the industrial problems of time and labor waste, high maintenance cost, large abrasion of a cleaning module and the like of the traditional cleaning technology and the problem that the newly developed automatic technology is difficult to collect and treat particles, and realizes the renewable application of the particle filtering component.)

一种可再生颗粒物过滤组件

技术领域

本发明涉及一种颗粒物过滤组件，特别是涉及一种可再生颗粒物过滤组件，尤其适用于粒径较大的颗粒物过滤。

背景技术

受雾霾及疫情的影响，越来越多的人开始关注空气环境的防护，尤其是室内空间及公共空间的空气防护，当前，室内空间及公共空间的污染物仍旧主要体现在颗粒物方面，尤其是室内油烟、室外粉尘及雾霾等，传统的净化技术中，净化污染物的主要关注点为PM2.5等细颗粒物，而对粗颗粒物的净化关注较少，多采用物理拦截的纤维式过滤网等技术，在净化细微颗粒物的同时一并将粗颗粒物净化，这就造成拦截滤网的负荷过大，在使用短期内就需要更换来保证净化效果，无法对颗粒物进行分级净化。

针对颗粒物污染物，现有的新型分级净化技术一般采用多级不同过滤等级的纤维式滤网净化等，应用的滤网或净化模块等过滤组件一般更换后通过焚烧、化学药剂处理等方式方可将污染物处理，采用上述净化方式存在较大的弊端，即未解决短期更换过滤组件的问题。目前在提高过滤组件负载量同时，虽可以延长过滤组件使用时间，但使用一段时间后净化效果会急剧降低，因此，过滤组件仍旧需要进行更换或清洗，无法实现颗粒物过滤组件的可持续与可再生应用。

随着各行各业自动化程度的提高，加之近几年清洗技术的提高，人们对于自动化清洗的需求越来越迫切，尤其近年来发展的蒸汽清洗与机器人清洗相结合的清洗技术等，清洗效果良好，无需烘干等操作，避免了高额的人力成本，但限于技术成熟度差、研发成本高、不同环境应用的清洗技术又千差万别，导致了自动化清洗技术仍旧需要较长时间的发展；另外，由于机械式的旋风净化过滤组件尤其对粗颗粒物有效，日常除尘量大，导致了过滤组件上沉积的污染物量大，而采用机器人蒸汽清洗对于清洗后的污染物收集处理仍旧无法从根本上解决，清洗后的污染物无法及时有效运出空气流道，进一步导致空气污染，影响人们的呼吸健康。

鉴于以上清洗技术的局限性以及清洗后的污染物的收集处理难题，需要研究一种可以实现在线式自动化清洗的技术，即可在运行过程中或运行结束后自动化启动清洗过滤组件并回收污染物的技术，实现过滤组件可持续与可再生的应用，解决行业难题，降低使用成本，满足过滤组件的自动化清洗的需求。

发明内容

本发明的目的是针对颗粒物过滤组件清洗维护周期长、清洗效果差、使用成本高以及颗粒物收集处理困难等问题，提出一种可以实现在线式自动化清洗的技术，即可在运行过程中或运行结束后自动化启动清洗过滤组件并回收污染物的技术，实现过滤组件可持续与可再生的应用，缩短使用维护成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种可再生颗粒物过滤组件，包括至少一级沿气体流通方向设置的旋风机构以及分别设置在所述旋风机构进风侧、出风侧的蒸汽发出组件和蒸汽接收组件，所述蒸汽发出组件和蒸汽接收组件可沿所述旋风机构的端面做往复运动，所述蒸汽发出组件和/或蒸汽接收组件的横截面积小于所述旋风机构的横截面积，所述蒸汽发出组件上设有多组蒸汽喷射口，所述蒸汽喷射口设置为向所述旋风机构喷射蒸汽或气液混合物，所述蒸汽接收组件包括设置在所述旋风机构出风侧的集气罩以及用于从所述集气罩内引风的风机。

优选地，所述蒸汽发出组件上还设有距离调节机构，所述距离调节机构调节改变蒸汽喷射口与旋风机构之间的距离。

优选地，所述旋风机构为呈阵列式排布的多根旋风管以及设置在所述旋风管出风侧的多根锥形管，所述旋风管内设有导流扇叶，所述锥形管与旋风管一一对应同轴固定，所述锥形管的锥形端部分设置在所述旋风管的出口内。

优选地，所述旋风管和锥形管之间的间隙形成独立的浊气通道，所述浊气通道上设有从旋风管和锥形管之间的间隙内均匀抽气的抽气风机。

特别地，所述旋风管的内径与锥形管的最大内径相同；所述旋风管的内径为10～20mm，所述锥形管的最大内径为10～20mm，所述锥形管的锥形端的最小内径为5～15mm；所述旋风管的长度为50～100mm，所述锥形管的长度为15～30mm。

优选地，每一旋风管内的通风量为2～8m³/h。

优选地，所述集气罩和风机后侧设有集尘腔，所述集尘腔底部设有排污口。

特别地，所述集尘腔的上方设有液体喷淋口，所述液体喷淋口向所述集尘腔内喷淋清洗液。

优选地，所述蒸汽喷射口外侧设有挡板，所述挡板内侧的面积小于所述集气罩内侧的面积。

优选地，所述蒸汽喷射口喷射的蒸汽或气液混合物的温度为80～150℃，压力为0.2～0.6MPa。

特别地，所述蒸汽喷射口喷射出的蒸汽或气液混合物到达旋风机构表面的速度为10～50m/s。

特别地，所述蒸汽喷射口距离旋风机构表面的距离为5～50cm。

基于上述技术方案，本发明的优点是：本发明采用自动化的往复运动，带动蒸汽清洗模块对旋风机构进行高效的清洗净化，设置的蒸汽发出组件和蒸汽接收组件设置在旋风机构两侧，一侧发出蒸汽进行清洗，另一侧及时接收蒸汽，蒸汽将旋风机构内的污染物进行软化并在蒸汽冲击下随蒸汽一同进入蒸汽接收组件，蒸汽接收组件有效沉积污染物或在蒸汽冷凝水以及后续液体喷淋作用的带动下流出排污口，进而达到旋风机构内洁净的目的，实现在线式自动化清洗的效果。

本发明中旋风机构对粗颗粒物尤其有效，除尘量大，而采用的清洗组件实用性强，自动化程度较高，完全可以满足在线式自动化清洗要求，实现对颗粒物过滤组件的可再生应用，本发明蒸汽清洗组件结构设置合理，运行程序设置简单，采用的高压蒸汽清洗方式，清洗效果良好，由于采用了往复运动的设计，清洗可依据需求增加往复运动的次数，有效保证模块或设备的洁净，本发明可在运行过程中或运行结束后在线式自动化启动清洗并回收污染物，解决传统清洗技术费时费工、维护成本高、清洗模块磨损大等行业难题以及新兴自动化技术难以收集处理颗粒物的问题，降低了使用成本，满足人们对在线式自动化清洗的需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为可再生颗粒物过滤组件结构示意图；

图2为可再生颗粒物过滤组件俯视图；

图3为可再生颗粒物过滤组件侧视图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明提供了一种可再生颗粒物过滤组件，如图1～图3所示，其中示出了本发明的一种优选实施方式。

如图1、图2所示，包括至少一级沿气体流通方向设置的旋风机构3以及分别设置在所述旋风机构3进风侧、出风侧的蒸汽发出组件1和蒸汽接收组件2，所述蒸汽发出组件1和蒸汽接收组件2可沿所述旋风机构3的端面做往复运动，往复运动保证了蒸汽清洗的清洗次数，清洗组件可依据需求进行多次往复运动带动蒸汽发出组件1进行喷射清洗，保证清洗效果，所述蒸汽发出组件1和/或蒸汽接收组件2的横截面积小于所述旋风机构3的横截面积，蒸汽发出组件1和蒸汽接收组件2的横截面积小才可以实现在旋风机构3上的往复运动，通过往复运动带动蒸汽气流运动，实现对颗粒物过滤组件的全方位净化，同时还可以降低对气体流通的阻力。

所述蒸汽发出组件1和蒸汽接收组件2同步进行运动，所述蒸汽接收组件2同步实时接收，所述蒸汽发出组件1发出的蒸汽或气液混合物，通过将蒸汽接收组件2运动路径与蒸汽发出组件1设置得同步一致，还能实时接收蒸汽清洗后的污染物，集清洗与收集污染物于一体。

所述蒸汽发出组件1上设有多组蒸汽喷射口4，所述蒸汽喷射口4设置为向所述旋风机构3喷射蒸汽或气液混合物，所述蒸汽发出组件1通过电机驱动所述蒸汽喷射口4在气体流通腔体进风侧运动且蒸汽或气液混合物的喷射范围覆盖整个气体流通腔体进风侧。所述蒸汽喷射口4可通过PLC控制器或者单片机进行编程控制运动路线，并通过电机驱动所述蒸汽喷射口4在气体流通腔体进风侧按照设定的路线运动，如“回”形、蛇形路线运动，以保证清洗覆盖整个气体流通腔体进风侧。

蒸汽发出组件1与高压蒸汽发生装置相连接，高压蒸汽发生装置通过输送管道经蒸汽发出组件1，向外喷射蒸汽或气液混合物，在高速且湿润的蒸汽的冲击下，将旋风机构3内的污染物进行有效的清洗，喷射范围覆盖整个旋风机构3进风侧，保证了对腔体的无死角蒸汽清洗，保证清洗效果，防止污染物的淤积。

所述蒸汽接收组件2包括设置在所述旋风机构3出风侧的集气罩5以及用于从所述集气罩5内引风的风机。设置集气罩5保证污染物不被冲击至空气流道内，防止造成污染，污染物以及蒸汽冷凝与液体等一道被收集至集气罩5内，由于蒸汽发出组件1发射的蒸汽在喷射出蒸汽后能量衰减较大，在旋风机构3设置多层的情况下，需要在回收装置尾部安装引风风机，为蒸汽清洗回收污染物补充动力，同时也便于实时接收清洗后的污染物以及蒸汽。

优选地，所述蒸汽发出组件1上还设有距离调节机构，所述距离调节机构调节改变蒸汽喷射口4与旋风机构3之间的距离。通过距离调节机构可有效调控蒸汽喷射口4与旋风机构3之间的距离，距离越近，清洗效果则越好，清洗效率越高，可根据实际的需求调节清洗距离。所述距离调节机构可通过PLC控制器或者单片机进行编程控制运动，并通过电机驱动在气体流通腔体内按照设定的距离进行运动，调节改变蒸汽喷射口4与旋风机构3之间的距离，以调节蒸汽喷射口4的喷射覆盖面积、蒸汽温度以及蒸汽喷射速度。

如图3所示，所述旋风机构3为呈阵列式排布的多根旋风管6以及设置在所述旋风管6出风侧的多根锥形管7，所述旋风管6内设有导流扇叶，所述锥形管7与旋风管6一一对应同轴固定，所述锥形管7的锥形端部分设置在所述旋风管6的出口内，旋风机构3主要用于对空气流道内的大颗粒物等污染物进行有效分离净化，由于设置的旋风机构3会使流过的空气有规则的贴壁螺旋式运动，进而实现对污染物的分级净化，粒径较大的颗粒物贴壁运分离净化的效果越好，经筛分的洁净空气主要集中在旋风管7中部通过锥型管6流出至下一级净化模块，锥型管6的设置有效隔离了污染物与洁净空气，保证了净化效率。

优选地，所述旋风管6和锥形管7之间的间隙形成独立的浊气通道，所述浊气通道上设有从旋风管6和锥形管7之间的间隙内均匀抽气的抽气风机，设置的浊气通道可以有效将分级净化的污染物进行有效隔离，防止已经分离出的污染物在运行中无法排出引起气流紊乱，气流紊乱会造成整个已分离的污染物再次混合，进而通过锥型管7流至下一级净化模块，进而影响整个颗粒物过滤组件的净化效率，而设置的浊气通道以及均匀抽气的抽气风机保证了经由旋风管6分离空气的有效排出，保证流经锥型管7的洁净空气不致受到污染，保证整个颗粒物过滤组件的净化效率。

特别地，所述旋风管6的内径与锥形管的最大内径相同；所述旋风管6的内径为10～20mm，所述锥形管7的最大内径为10～20mm，所述锥形管7的锥形端的最小内径为5～15mm；所述旋风管6的长度为50～100mm，所述锥形管7的长度为15～30mm，每一旋风管6内的通风量为2～8m³/h，在以上限定条件下，对于旋风管6的清洗效果好，设置的锥型管7可以稳定气流，保证流通的气流稳定，方便污染物的回收以及蒸汽传输。

优选地，所述集气罩5和风机后侧设有集尘腔，所述集尘腔底部设有排污口，设置集尘腔主要对清洗后的污染物进行隔离，经由排污口排出。

特别地，所述集尘腔的上方设有液体喷淋口，所述液体喷淋口向所述集尘腔内喷淋清洗液，清洗后的污染物在集尘腔内沉积，喷淋的清洗液则可以软化并清洗集尘腔，使污染物随清洗液流出排污口保证集尘腔内始终保持洁净。需要说明的是，本发明中的集尘腔的上方设有液体喷淋口是指液体喷淋口设置在集尘腔内的上方位置，以保证液体喷淋口能够喷淋到整个集尘腔，清洗液也能够从集尘腔上方一直往下到排污口。

优选地，所述蒸汽喷射口4外侧设有挡板，所述挡板内侧的面积小于所述集气罩5内侧的面积，也即蒸汽接收组件2比蒸汽发出组件1具有更大的面积，以保证所述蒸汽发出组件1发出的蒸汽以及清洗后的污染物能够完全被蒸汽接收组件2所实时收集。如此可以实现局部位置的清洗，并且不影响未清洗部分的持续净化效果，并最终通过所述蒸汽发出组件1和蒸汽接收组件2的往复运行，以实现在线清洗，且保证清洗时还能够保证净化效果持续。需要说明的是，本发明的中蒸汽喷射口4外侧的挡板是指蒸汽喷射口4的周围并沿喷射方向设置的挡板，以能够对喷射的蒸汽或气液混合物进行整流。

优选地，所述蒸汽喷射口4喷射的蒸汽或气液混合物的温度为80～150℃，压力为0.2～0.6MPa，蒸汽或气液混合物温度较高，保证了对顽固污渍的软化剥离及清洗效果，且80～150℃的蒸汽温度，对绝大多数的顽固污渍有软化效果，大大提高整个清洗组件的清洗效果，由于旋风管6管径大，相应的清洗压力小，蒸汽在旋风管6导流作用下进行原位清洁。

特别地，所述蒸汽喷射口4喷射出的蒸汽或气液混合物到达旋风机构3表面的速度为10～50m/s。由于喷射出的蒸汽或气液混合物衰减速度快，因此，在设定到达旋风机构3表面的速度为10～50m/s时清洁的效果优良。

特别地，所述蒸汽喷射口4距离旋风机构3表面的距离为5～50cm。设置蒸汽喷射口4与旋风机构3间的距离主要用于保护蒸汽喷射口4，在距离低于5cm的情况下，蒸汽喷射口4与旋风机构3有较大可能发生接触与摩擦；距离一般在超出50cm后，由于距离过大，喷射压力一定的情况下，清洗效果会大打折扣；因此，为保证使用寿命以及清洗效果，设定蒸汽喷射口4距离旋风机构3表面的距离为5～50cm。

本发明实用性强，自动化程度较高，完全可以满足自动化清洗要求，蒸汽清洗组件结构设置合理，运行程序设置简单，完全适用于颗粒物过滤组件的在线式清洗，且采用的高压蒸汽清洗方式，清洗效果良好，由于采用了往复运动的设计，清洗可依据需求增加往复运动的次数，有效保证被清洗颗粒物过滤组件的洁净，本发明可在运行过程中或运行结束后在线式自动化启动清洗并回收污染物，解决传统清洗技术费时费工、维护成本高、清洗模块磨损大等行业难题以及新兴技术无法收集处理污染物的问题，降低了使用成本，满足人们对颗粒物过滤组件可再生可持续应用的需求。

另外，旋风机构采用蒸汽气液混合物清洗，由于高温、高压气液混合物在清洗时，旋风机构内会形成涮洗的效果，液体等会随着旋风机构内的旋风管边壁螺旋式运动并隔离污染物，而洁净空气则集中在旋风管中部通过锥型管，由于锥型管的有效隔离，且旋风管的离心作用，保证了旋风机构上清洗时的水分残留少，冷凝水主要集中在通过旋风机构后才发生，这使得旋风机构表面易干，能够保证整个模块快速恢复净化效果。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。