[實用新型]電磁凝并器與中空纖維膜濾芯組合的除塵系統

有效

• 申請號: 202020203915.3
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN211836914U
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 郭紹華
• 申請（專利權）人: 廣東風和潔凈工程有限公司
• 主分類號: B01D46/54
• 分類號: B01D46/54;B01D50/00;B01D51/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

電磁凝并器與中空纖維膜濾芯組合的除塵系統。用于對電弧、激光焊接和切割產生的煙塵進行超純凈處理。勵磁線圈包圍中的主管內裝有一堆軟磁球，含微塵煙氣通過被磁化了的軟磁球堆時被磁化或碰撞，發生凝并，形成較大顆粒，有利于后續的中空纖維膜濾芯做進一步過濾，減少了微小顆粒物對膜絲表面的嵌入和阻塞。

技術領域

一種電磁凝并器與中空纖維膜濾芯組合的除塵系統，適用于煙塵處理，特別是一種用于電弧、等離子、激光加工所產生煙塵的凈化處理。

背景技術

使用電弧、等離子、激光焊接和切割加時，由于加工溫度高達3000---6000度，會產生大量的煙塵和有毒氣體，鋼鐵材料焊接煙塵中的主要有成分為Fe、Si、Mn、Ni等，其中含量最多的為Fe2O3和Fe3O4。塑料和其他材料會產生極為復雜的氣溶膠，這些煙氣統稱為“焊煙”。這些焊煙的粒徑普遍分布在0.01——0.5um，是所有粉塵污染物中平均粒徑最小的，危害極大,特別難以攔截過濾。

目前常用的焊煙處理裝置采用濾筒作為主要的過濾元件，處理精度只有3---10mg/m3。直到郭紹華提出了“一種采用中空纖維膜濾芯的工業吸塵器(申請號2019107318361)”的焊煙凈化方案，處理精度達到了1---10ug/m3，過濾材料實現免更換，有很大進步。但是，由于過濾精度提高了3000倍以上，風阻較高就成為突出問題。

研究表明，在實驗室里，用從現場收集到的焊煙粉塵作為試驗粉，中空纖維膜組件的風阻為600---800pa，而且可以長期穩定工作在這個狀態，效果理想。但是，在現場，面對直接從焊接工位抽取到的焊煙煙塵，中空纖維膜組件的風阻從600pa開始，以每小時50pa左右的速率持續上升，直到2000—3000pa才趨于穩定，風阻增加太多。

這提示，實驗室所使用的從現場收集到的焊煙粉塵與現場剛剛生成的焊煙煙塵的結構是不同的。

分析認為，由于氣溶膠剛產生出來時，粒徑極小，在0.01----0.5um范圍，且相互分離，對中空纖維膜的膜孔侵入、嵌入能力很強。但是，在沉積之后，顆粒物之間產生接觸和摩擦，同時，在外界磁場作用下，產生磁化、凝聚、沉積等現象，就會凝結成了0.1—3um范圍的較大顆粒，當被用作試驗粉時，對中空纖維膜膜孔的侵、嵌能力明顯減弱。

根據上述發現，解決在線的細小顆粒對膜絲表面微孔入侵和嵌入問題的路徑應該是：在焊煙剛剛生成到接觸過濾材料之前這段時間里，先行對焊煙中的顆粒物進行凝并處理，促使其相互吸引，結成更大的顆粒，從而減弱其對過濾材料表面的侵入、嵌入能力。

根據這個判斷，2019年11月26日，發明人郭紹華提出了“磁凝并器與中空纖維膜濾芯組合的焊煙除塵器（申請號2019111695789）”的專利申請。其原理是，在原有的中空纖維膜濾芯除塵結構之前加裝一個前置的磁化凝并裝置，在煙氣達到中空纖維膜濾芯之前，除捕捉大部分磁性顆粒之外，還將煙氣中的Fe3O4磁化，使其凝并成為較大的具有剩磁的顆粒，利用Fe3O4顆粒的剩磁將更細小的Fe3O4、Fe2O3、Mn、Ni顆粒凝并成更大的顆粒，從而減低煙氣顆粒對中空纖維膜表面微孔的侵入和嵌入。其采用的磁凝并裝置是一個磁柱陣列。

實驗表明，上述方案的優點是顯著的，大幅度提高了焊煙粉塵的顆粒尺度，減少了膜絲表面的微顆粒嵌入。但是，由于為了剝離被磁柱吸引的磁性粉塵，需要有機械運動部件，致使機構復雜，可靠性降低。需要探尋新的磁凝并技術。另一方面，對于非磁性的焊煙物質，凝并效應較差。

為解決這個問題，在此，發明人提出磁穩流化床與中空纖維膜濾芯組合的焊煙除塵器方案。