一种硅粉分离除尘系统的制作方法

1.本发明涉及硅粉分离、除尘领域，具体涉及一种硅粉分离除尘系统。


背景技术：

2.硅粉细分是硅化工企业较为常用的硅粉筛分过程。硅块经研磨机研磨后，硅粉的粒径互相掺杂，范围在10μm~100μm之间，需经筛分设备分选出粒径50μm以下合格硅粉及粒径50μm~100μm不合格硅粉。粒径50μm以下合格硅粉进入成品仓，粒径50μm~100μm不合格硅粉返回研磨系统二次研磨。如何高效的细分硅粉是较为核心的问题。
3.传统硅粉细分工艺流程为：硅块经研磨机研磨形成粒径10μm~100μm硅粉，通过气力输送管线将硅粉输入一级、二级、三级带压、耐磨衬里旋风分离器进行初次分离，再经三级带压、耐磨衬里旋风分离器出口进入布袋除尘器进行四级分离过滤，粒径50μm以下合格硅粉由布袋除尘器底部灰斗排出进成品仓，粒径50μm~100μm不合格品由一级、二级、三级带压、耐磨衬里旋风分离器灰斗出口进研磨机二次研磨。这种硅粉细分工艺存在以下缺点：1、硅粉在气力输送时速度要求在25m/s以上，对管道耐磨要求很高，建设成本高，检维修周期长。
4.2、一级、二级、三级带压、耐磨衬里旋风分离器在运行中对耐磨衬里要求高、长时间运行磨损严重，检维修周期长。
5.3、一级、二级、三级带压、耐磨衬里旋风分离器过滤效率低，布袋除尘器进口易出现粒径50μm~100μm不合格硅粉，布袋除尘器不能稳定输出合格品，控制起来比较困难。
6.4、粒径50μm~100μm不合格硅粉极易磨损滤袋，影响滤袋使用寿命，影响装置稳定运行。
7.5、装置系统结构复杂，占地面积大，系统运行压差大，运行成本高。
8.如何快速、持续、稳定、高效的细分研磨机产出的合格品及不合格品，成为解决以上难题的关键。


技术实现要素：

9.针对上述技术问题，本发明公开一种硅粉分离除尘系统，此分离除尘系统为设备一体化装置，简化了工艺流程，优化了设备占地面积，降低了运转设备运行、维护成本，提高了二次研磨效率，保障硅粉细分系统长周期稳定运行。
10.一种硅粉分离除尘系统，包括依次连通的沉降室和除尘室，所述沉降室内设置有至少一组用于对含硅粉气体降速的一级导流装置，所述一级导流装置的后方设置有多组用于对含硅粉气体进一步降速的挡板，所述除尘室的中间部分设置有导流室，所述导流室的左、右两侧均设置有过滤室，所述导流室与过滤室在下部连通，所述过滤室的上端与除尘室的顶部之间设置有净气室；物料气体进入沉降室，在一级导流装置和挡板的作用下降速，粒径50μm以上的不合格硅粉降落，粒径50μm以下的硅粉物料继续随气体进入除尘室，在除尘室内经导流室底
部进入两侧过滤室，过滤后的洁净气体进入净气室后由出口排出，粒径50μm以下合格硅粉由滤袋过滤后沉降到下方。
11.优选的，所述导流室内设置有二级导流装置，所述二级导流装置下方设置有三级导流装置。
12.优选的，所述二级导流装置包括沿进气方向倾斜向下的斜置导流板和由倾斜转为竖直的弯曲导流板，所述斜置导流板与弯曲导流板相互衔接。
13.优选的，所述三级导流装置为屋脊式布风装置，屋脊式布风装置的屋脊竖直向上设置。
14.优选的，所述导流室包括左侧板、斜侧板和右侧板，所述斜侧板沿进气方向倾斜向下设置，两个侧板的上端均沿斜侧板的倾斜方向倾斜向下设置，两个侧板的下端均悬空设置。
15.优选的，两个侧板的下端均低于过滤室的下端。
16.优选的，所述挡板在沉降室内的安装角度可调。
17.优选的，所述挡板在沉降室的顶部和底部沿进气方向间隔设置。
18.优选的，所述一级导流装置包括沿进气方向依次连接的水平板和向下弯曲的弧形板。
19.优选的，所述一级导流装置为多组，多组一级导流装置自上至下依次布置。
20.优选的，所述斜侧板与水平面的夹角不大于25
°
。
21.优选的，所述屋脊夹角为68
°
。
22.优选的，两个侧板的下端低于过滤室的下端500mm。
23.优选的，所述挡板与竖直面之间的夹角在＋7
°
～-7
°
之间。控制气体流速及方向。
24.优选的，所述沉降室底部沿气流方向依次连通有第一转运和第二转运斗，所述除尘室底部沿气流方向依次连通有第一收集斗和第二收集斗。
25.优选的，两转运斗与水平面的夹角不小于65
°
，防止积料。
26.有益效果：1、本发明利用导流和挡板的沉降减速对硅粉进行分离和除尘，提供一种不合格粒径硅粉动力全重力沉降，降低了设备能耗。无需设置旋风分离装置。
27.2、本技术的分离除尘设备一体化设置，设备更好管理，占地面积小、流程简洁、检修维护更方便。
28.3、多级挡板的设置实现了80μm～100μm、50μm ～80μm不合格硅粉分类收集，分别进入研磨系统二次研磨，提高了研磨效率。提高了50μm合格硅粉的细分效率。
29.4、降低了气力输送分离的安全风险，能广泛应用于多种产能的硅粉细分生产，并能保证系统长周期稳定运行。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明主视图；图2为图1中a-a剖视图；图3为图1中b-b剖视图；图中：1、进口烟道；2、沉降室、3、一级导流装置；4、挡板；5、第一转运斗；6、第二转运斗；7、联通烟道；8、导流室；8-1、右侧板；8-2、斜侧板；8-3、二级导流装置；8-4、三级导流装置；8-5、左侧板；9、过滤室；10、净气室；11、出口烟道；12、第一收集斗；13、第二收集斗，14、除尘室。
具体实施方式
32.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.如图1-3所示，本发明公开一种硅粉分离除尘系统，该系统包括位于前方的沉降室2和位于后方的除尘室14，其中，沉降室前端上方连通进口烟道1，沉降室与除尘室之间通过联通烟道7连通，除尘室后端上方连通出口烟道。联通烟道设置在设备上部，截面长宽比不小于2:1，联通烟道截面物料气体流速不超过8m/s。
35.在该系统中，分离除尘设备一体化设置，设备更好管理，检修更方便，设备运行维护成本更低，二次研磨效率更高。物料气体由设备进口到设备出口由fluent计算机流场模拟软件计算后得到的设备结构优选方案及导流装置布置优选方案。使气体流速分布均匀，降低了设备运行阻力。
36.硅块经研磨机研磨后，气力输送管道经进口烟道1进入沉降室2，气体进口流速不超过8m/s,在沉降室的进口处设置一级导流装置3，一级导流装置包括沿进气方向依次连接的水平板和向下弯曲的弧形板。该一级导流装置沿进口的高度方向自上至下均匀分为三层，使进口流速迅速分布均匀，且沉降室内部流速降为不超过4m/s，沉降室内部沿气流方向自前向后设置三组挡板4，其中，第一组挡板和第三组挡板均与沉降室的顶板连接，下端悬空；位于中间的第二组挡板与沉降室的底板连接，上端悬空。物料气体在沉降室经三组挡板的三次折流后，物料气体中粒径80μm～100μm及50μm～80μm的不合格硅粉由于自身重力及气体流速作用分别沉降到沉降室下方的第一转运斗5和第二转运斗6，分类收集后的两种粒径的硅粉分别转运返回至研磨系统进行二次研磨。第一转运斗5和第二转运斗6的侧板与水平面夹角不小于65
°
，防止积料。
37.挡板4通过转轴与沉降室连接，每个挡板均由独立电机驱动，可在＋7
°
～-7
°
之间旋转，旋转到所要求的角度后定位。用以控制第一转运斗5和第二转运斗6上部的气体流速及方向。优化分离落入两灰斗的硅粉粒径。
38.含粒径50μm以下合格硅粉物料气体由沉降室出口经联通烟道后进入除尘室14，如
图2所示，除尘室内部被左侧板8-5、右侧板8-1和斜侧板8-2分割为中间的导流室8、两侧的过滤室9和顶部的净气室10。斜侧板8-2与水平面夹角不大于25
°
。其中，在导流室内设置有二级导流装置8-3和三级导流装置8-4，二级导流装置包括倾斜向下的斜导流板和与之衔接的向下弯曲的弯曲导流板，弯曲导流板下端垂直设备布置。长斜导流板倾斜角度同导流室的斜侧板平行，在导流装置的导流及限速作用下，物料气体在导流室经二级导流装置的导流作用使横向物料气体流速转化为竖向物料气体流速，形成层流状态，转化后的流速不超过2m/s。三级导流装置由均匀分布的屋脊式布风装置组成。其中屋脊夹角为68
°
，防止硅粉堆积。控制物料气体在二级导流装置气体流速不超过2m/s,且使流速更加均匀。物料气体经导流室8底部进入两侧的过滤室9，控制气体过滤流速不超过1.0m/min,洁净气体由过滤室9内的滤袋过滤后进入净气室10，最后由出口烟道11排出，粒径50μm以下合格硅粉由滤袋过滤后沉降到过滤室下方的第一收集斗12和第二收集斗13，收集后进入成品仓。第一收集斗12和第二收集斗13的侧板与水平面夹角不小于68
°
，防止积料。
39.左侧板8-5和右侧板8-1的底部应低于两侧过滤室滤袋底部500mm,防止滤袋底部受物料气体横向风载荷。
40.本设备沉降室中80μm～100μm、50μm～80μm不合格硅粉逃逸率降低至1%，设备整体除尘效率不小于99.99%。
41.下面例举三个应用案例具体类比一下本技术中除尘系统的优势：案例一：硅粉加工企业a，采用一级、二级、三级高效耐磨衬里旋风分离器及布袋除尘器分离不同粒径的合格品及不合格品，筛分前的硅粉在气力输送的过程中，管道介质风速达到30m/s,才可以基本实现物料筛分。装置的气力输送管道及旋风分离器均采用耐磨衬里材质，定点维修周期在三个月，且气力输送管道及旋风分离器工作压力都大于0.1mpa,，由当地特种设备监管单位定期进行监管,装置运行周期短，维修周期频繁，同时对企业周边造成严重的安全隐患。
42.案例二：硅粉加工企业b，采用多级并联除尘器及布袋除尘器组合，分离不同粒径的合格品及不合格品，筛分前的硅粉在气力输送的过程中，管道介质风速达到18m/s,可以基本实现物料筛分。装置采用并联旋风分离器，设备数量多，管道布置及设备布置复杂，占地面积大，能耗高，企业运行成本高，经济性差。
43.案例三：硅粉加工企业c，采用沉降除尘组合方法。筛分前的硅粉通过气力输送管道将物料气体由进口烟道进入沉降室，气力输送管道中物料气体流速控制在18m/s,进入沉降室进口后，气体进口流速为6m/s,该进口设置气体导流装置，导流装置进口高度方向均匀分为三层，使进口流速迅速分布均匀且沉降室内部流速不超过4m/s，沉降室内部设置三层可变角度的旋转中间挡板装置，挡板与水平夹角为85
°
。物料气体在沉降室经三次折流后，物料气体中粒径80μm～100μm、50μm ～80μm不合格硅粉由于自身重力及气体流速作用分别沉降到沉降室灰斗一、沉降室灰斗二中，不合格硅粉沉降率为95%。分类收集后的两种粒径的硅粉分别返回研磨系统二次研磨。含粒径50μm以下合格硅粉物料气体由沉降室出口经联通烟道后进入除尘导流室，导流室设置进口侧板、斜板、气体分布装置，物料气体在导流室流速为2m/s。斜板与水平面夹角为23
°
，物料气体经导流室底部进入两侧过滤室，控制气体过滤流速为0.95m/min,洁净气体由滤袋过滤后进入净气室后由出口烟道排出，粒径50μm以下合格硅粉由滤袋过滤后沉降到合格品灰斗一、合格品灰斗二，收集后进入成品仓。实现了
硅粉的高效筛分。出口烟道排出气体含尘量≤5
㎎
/nm3。
44.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种硅粉分离除尘系统，其特征在于，包括依次连通的沉降室和除尘室，所述沉降室内设置有至少一组用于对含硅粉气体降速的一级导流装置，所述一级导流装置的后方设置有多组用于对含硅粉气体进一步降速的挡板，所述除尘室的中间部分设置有导流室，所述导流室的左、右两侧均设置有过滤室，所述导流室与过滤室在下部连通，所述过滤室的上端与除尘室的顶部之间设置有净气室；物料气体进入沉降室，在一级导流装置和挡板的作用下降速，粒径50μm以上的不合格硅粉降落，粒径50μm以下的硅粉物料继续随气体进入除尘室，在除尘室内经导流室底部进入两侧过滤室，过滤后的洁净气体进入净气室后由出口排出，粒径50μm以下合格硅粉由滤袋过滤后沉降到下方。2.根据权利要求1所述的一种硅粉分离除尘系统，其特征在于，所述导流室内设置有二级导流装置，所述二级导流装置下方设置有三级导流装置。3.根据权利要求2所述的一种硅粉分离除尘系统，其特征在于，所述二级导流装置包括沿进气方向倾斜向下的斜置导流板和由倾斜转为竖直的弯曲导流板，所述斜置导流板与弯曲导流板相互衔接。4.根据权利要求2所述的一种硅粉分离除尘系统，其特征在于，所述三级导流装置为屋脊式布风装置，屋脊式布风装置的屋脊竖直向上设置。5.根据权利要求1所述的一种硅粉分离除尘系统，其特征在于，所述导流室包括左侧板、斜侧板和右侧板，所述斜侧板沿进气方向倾斜向下设置，两个侧板的上端均沿斜侧板的倾斜方向倾斜向下设置，两个侧板的下端均悬空设置。6.根据权利要求5所述的一种硅粉分离除尘系统，其特征在于，两个侧板的下端均低于过滤室的下端。7.根据权利要求1所述的一种硅粉分离除尘系统，其特征在于，所述挡板在沉降室内的安装角度可调。8.根据权利要求1所述的一种硅粉分离除尘系统，其特征在于，所述挡板在沉降室的顶部和底部沿进气方向间隔设置。9.根据权利要求1所述的一种硅粉分离除尘系统，其特征在于，所述一级导流装置包括沿进气方向依次连接的水平板和向下弯曲的弧形板。10.根据权利要求1所述的一种硅粉分离除尘系统，其特征在于，所述一级导流装置为多组，多组一级导流装置自上至下依次布置。

技术总结
本发明公开一种硅粉分离除尘系统，包括依次连通的沉降室和除尘室，所述沉降室内设置有至少一组用于对含硅粉气体降速的一级导流装置，所述一级导流装置的后方设置有多组用于对含硅粉气体进一步降速的挡板，所述除尘室的中间部分设置有导流室，所述导流室的左、右两侧均设置有过滤室，所述导流室与过滤室在下部连通，所述过滤室的上端与除尘室的顶部之间设置有净气室；此分离除尘系统为设备一体化装置，简化了工艺流程，优化了设备占地面积，降低了运转设备运行、维护成本，提高了二次研磨效率，保障硅粉细分系统长周期稳定运行。保障硅粉细分系统长周期稳定运行。保障硅粉细分系统长周期稳定运行。


技术研发人员：柳德栋 田松 李栋栋 张海军 陈景刚 孙芳敏 李文文 管艳华 孙景双 曹诗豹 牛东芳 马忠明 李子华 陈景利 黄丽娜 闫静 贾锡华 邢燕
受保护的技术使用者：聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/4