渦旋加速除塵器制造技術(shù)

一種運(yùn)用對(duì)氣流的變流、增速、變徑、導(dǎo)流、塵粒的減速分離五種除塵原理的設(shè)備，具有突出的外形及構(gòu)造，解決了人們一直渴望解決但始終未解決好的低阻高效的技術(shù)難題；該設(shè)備可使d100達(dá)到0.1μm以下，d50達(dá)到0.05μm以下，對(duì)0.5μm以上的塵粒理論除塵除霧率可達(dá)到100%；該設(shè)備入口處具有變流腔或漏斗云狀蝸旋加速器，出口處具有漏斗云狀蝸旋加速器,具有專用的上灰環(huán)流腔，下灰斗處具有風(fēng)動(dòng)的旋流導(dǎo)流體；該設(shè)備通過對(duì)內(nèi)部氣流的規(guī)整加速并有效利用，避免了內(nèi)部紊流及短路流的產(chǎn)生，達(dá)到強(qiáng)化并提高除塵效果、減小動(dòng)力消耗的目的；該設(shè)備形成GLⅠ、GLⅡ、GLⅢ、GDⅠ、GDⅡ、GK、GE、GB、GX型等系列設(shè)備。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種旋風(fēng)除塵器，更具體來講，本專利技術(shù)涉及一種利用漏斗云狀渦旋加速器來提高內(nèi)外旋流的分離能力，減少底部夾帶的渦旋加速除塵器。
技術(shù)介紹
旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)的氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵或液滴從氣流中分離出來的一種干式氣固、氣液分離裝置；按氣體出口方向的不同，可分為順式和反轉(zhuǎn)式兩種形式；反轉(zhuǎn)式除塵效率高，壓力適中，已得到廣泛應(yīng)用。一般反轉(zhuǎn)式旋風(fēng)除塵器，氣流從旋風(fēng)除塵器進(jìn)口進(jìn)入，在圓筒體內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)而下，形成外旋流；到達(dá)錐體的端點(diǎn)前反轉(zhuǎn)向上，形成內(nèi)旋流；除塵后的氣體由出口排出；外旋流除塵后形成的塵環(huán)主要集中在下錐體灰斗處，稱下灰環(huán)流；進(jìn)口處氣流旋流過程中上漂的塵環(huán)聚集在除塵器頂蓋下方，稱上灰環(huán)流；除龍卷風(fēng)旋風(fēng)除塵器外的一般旋風(fēng)除塵器，內(nèi)旋流不但無除塵功效，反而影響外旋流的除塵能力。提高旋風(fēng)除塵器的除塵能力，主要是提高外旋流、內(nèi)旋流的除塵能力，對(duì)內(nèi)旋流除塵能力加以利用，且減少上灰環(huán)流走短路及下灰環(huán)流中粉塵的底部夾帶。現(xiàn)有的旋風(fēng)除塵器，設(shè)備內(nèi)的外旋流速度基本為一定值，可以根據(jù)臨界粒徑與分離理論，即沉降分離理論和平衡分離理論進(jìn)行計(jì)算；沉降分離理論認(rèn)為，顆粒受離心力的作用，沉降到旋風(fēng)分離器壁面所需要的時(shí)間和顆粒在分離區(qū)間氣體停留時(shí)間相平衡，從而計(jì)算出粉塵完全被分離的最小極限粒徑d1(KI ;平衡分離理論認(rèn)為，一定直徑d的顆粒，因旋轉(zhuǎn)氣流而產(chǎn)生的離心力Z，將會(huì)在平衡軌道上與向心氣流對(duì)它的Stokes阻力W相平衡,而平衡軌道可以看做是排氣管下端由最大切線速度的各點(diǎn)連接起來的一個(gè)假想圓筒，其平衡隨時(shí)被打破，有時(shí)離心力Z大于阻力W，有時(shí)阻力W大于離心力Z，在此假想筒體上的顆粒具有50%的分離效率，稱此顆粒直徑為d5(l ；d502與此圓周處的半徑R2及R2處的徑向速度u r2呈正比，與R2處的切向速度的平方呈反比；在無紊流的情況下，旋轉(zhuǎn)速度越大，此圓周處的半徑R2越小，d5(l越小，R2趨于0，d5(l趨于無限小；由此推斷在一定狀況下的該設(shè)備的除塵效率。現(xiàn)有的龍卷風(fēng)除塵器，對(duì)內(nèi)旋流分離能力加以利用，基本克服了出口短路流的發(fā)生，缺點(diǎn)是把內(nèi)旋流分離的旋轉(zhuǎn)向上的塵粒進(jìn)行強(qiáng)制式向下推移，需克服強(qiáng)大的對(duì)撞阻力及由此造成的旋渦流的阻力，動(dòng)力消耗太大，屬高阻高效旋風(fēng)除塵器。擴(kuò)散型旋風(fēng)除塵器在減少粉塵底部夾帶方面成效顯著，存在上灰環(huán)流走短路的缺點(diǎn)，同時(shí)存在內(nèi)旋流功效未得到利用的一般缺點(diǎn)，屬中阻中效旋風(fēng)除塵器。旁路式旋風(fēng)除塵器有效利用了上灰環(huán)流，可通過旁路除掉上灰環(huán)流及內(nèi)旋氣流中的部分粉塵，缺點(diǎn)是上灰環(huán)流為外環(huán)流上漂塵粒的聚集，內(nèi)旋流直接被出口氣體帶走，且旁路經(jīng)常堵塞，內(nèi)旋流除塵效果功效未得到利用，外旋流功效利用較好，屬中阻中效旋風(fēng)除塵器。中國(guó)專利CN200920352594公布了一種除塵器，可以命名為順式強(qiáng)制外循環(huán)旋風(fēng)除塵器，氣體從內(nèi)筒體中下部切向進(jìn)入旋轉(zhuǎn)向上，粉塵濃集后，占進(jìn)口氣體總量15 30%的氣體由內(nèi)筒體的上環(huán)空隙進(jìn)入外筒體與內(nèi)筒體之間，靠在氣體出口管上外設(shè)的旋轉(zhuǎn)向下的引導(dǎo)氣流牽引，實(shí)現(xiàn)內(nèi)旋流分離塵粒的二次分離；其目的是改善龍卷風(fēng)旋風(fēng)除塵器阻力高的缺點(diǎn)，并同時(shí)帶來以下缺點(diǎn)；缺點(diǎn)一是氣體的循環(huán)量過大，由此降低了內(nèi)旋流的速度，較大程度削弱了內(nèi)旋氣流的分離能力；其缺點(diǎn)二是繼承了龍卷風(fēng)旋風(fēng)除塵器的缺點(diǎn)，在向上輸送氣流的出口管上，外供向下旋轉(zhuǎn)的高速氣流，在出口管內(nèi)形成過強(qiáng)的渦流，造成對(duì)撞阻力，使阻力增大；該氣流經(jīng)連接出口管的上錐形筒的減速作用后，外旋流的流速過低，造成外旋流的除塵效果太差；其缺點(diǎn)三是與同直徑旋風(fēng)除塵器相比，該設(shè)備處理氣體量過小；該設(shè)備在規(guī)避龍卷風(fēng)除塵器動(dòng)力消耗大的同時(shí)，降低了除塵效果，屬中阻中效旋風(fēng)除塵器，其應(yīng)用方面受到限制。中國(guó)專利CN20072007855公布的環(huán)流旋分器，靠?jī)?nèi)外筒體之間的縫隙變流，來引導(dǎo)外旋流體向下流動(dòng)；該設(shè)備具有上小下大且與出口管板式連接的內(nèi)筒體，靠?jī)?nèi)外筒體之間的縫隙，使入口氣流變流增速；該設(shè)備內(nèi)筒體與出口管連接處未形成光滑的流通通道，造成阻力增大；該設(shè)備未利用內(nèi)旋流功效，且存在內(nèi)構(gòu)件多，易堵塞的缺點(diǎn)；該旋風(fēng)除塵器屬低阻低效旋風(fēng)除塵器。具有反射屏的擴(kuò)散型旋風(fēng)除塵器其反射屏只有導(dǎo)流作用，無粉塵分離效果，且內(nèi)旋流除塵功效未得到利用，屬中阻中高效旋風(fēng)除塵器。以上所述的旋風(fēng)除塵設(shè)備在強(qiáng)化單方面功能的同時(shí)，導(dǎo)致了其它功能的削弱，且普遍存在低阻低效、中阻底效、中阻中效、高阻中效、高阻高效的問題；通過新理論的研究來分別強(qiáng)化各分部分功能完成整體功能的協(xié)同共進(jìn)，實(shí)現(xiàn)低阻高效旋風(fēng)的創(chuàng)新，國(guó)內(nèi)外未見報(bào)導(dǎo)；利用變流腔來提高氣流進(jìn)口速度，中國(guó)專利CN20072007855已嘗試但效果不佳，通用E型旋風(fēng)在這方面做的較好；利用蝸旋加速器同時(shí)提高內(nèi)外旋流氣速，在提高的同時(shí)使內(nèi)外旋流始終變速，從而提高內(nèi)、外旋流除塵能力，國(guó)內(nèi)外未見報(bào)道；設(shè)置專用上灰環(huán)流腔來利用內(nèi)旋流功效，國(guó)內(nèi)外未見報(bào)道；在內(nèi)外旋流反轉(zhuǎn)處設(shè)置旋流導(dǎo)流體，即起到導(dǎo)流作用，又起到對(duì)粉塵的分離作用，國(guó)內(nèi)外未見報(bào)道；設(shè)置上大下小的內(nèi)筒體，使內(nèi)筒體的外表面成為外旋流的內(nèi)順流依附體，使內(nèi)筒體的內(nèi)表面附近區(qū)域成為內(nèi)旋流分離出的塵粒的聚集分離區(qū)及向上依附體，國(guó)內(nèi)外未見報(bào)道； 綜上所述，實(shí)現(xiàn)低阻高效的旋風(fēng)除塵設(shè)備，用低動(dòng)力消耗，取得高的除塵效果，一直是人們渴望解決但始終未能解決好的技術(shù)難題；其關(guān)鍵的問題沒有新的理論支持，從而固守成規(guī)，在人們的腦海中旋風(fēng)除塵器已經(jīng)定型，其單一設(shè)備內(nèi)旋流流速及外旋流流速?gòu)男L(fēng)除塵器的計(jì)算公式中一直為一計(jì)算定值，并深深印在腦海中，其改造只是提高單方面的性能；旋風(fēng)除塵器出入口處的整體外形未變，利用的除塵理論未變，就不會(huì)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)利用龍卷風(fēng)形成原理，克服現(xiàn)有技術(shù)偏見，提供一種帶有漏斗云狀渦旋加速器的除塵器；該設(shè)備的除塵原理之一為變流除塵，由該設(shè)備的渦旋加速器及變流腔提供流速變化的內(nèi)外旋流氣速，達(dá)到對(duì)氣流增速降速完成對(duì)氣流除塵的目的；該設(shè)備的除塵原理之二為增速除塵，由該設(shè)備的渦旋加速器及變流腔來提速，達(dá)到增速除塵的目的；該設(shè)備的除塵原理之三為變徑除塵，通過設(shè)置在該設(shè)備出入口處的渦旋加速器對(duì)內(nèi)外旋流旋轉(zhuǎn)直徑的變徑且漸次減小或增大，達(dá)到在同等氣流氣速條件下，用減小氣流旋轉(zhuǎn)直徑的方法，達(dá)到提高除塵效果的目的；該設(shè)備的除塵原理之四為塵粒的減速分離，在規(guī)整內(nèi)外旋流的同時(shí)，形成內(nèi)外旋流的塵粒分離空間，使塵粒沉降或上漂移的速度降低，分離時(shí)間延長(zhǎng)，從而使得旋流分離出的塵粒得到有效回收，使內(nèi)外旋流的功效得到充分利用；該設(shè)備的除塵原理之五為導(dǎo)流除塵，通過該設(shè)備內(nèi)外旋流反轉(zhuǎn)處的旋流導(dǎo)流板，降低內(nèi)外旋流反轉(zhuǎn)處阻力，在降低反轉(zhuǎn)處阻力的同時(shí)，促進(jìn)除塵功效的發(fā)揮，避免設(shè)備內(nèi)縱向漩渦，局部渦流等紊流的產(chǎn)生；該設(shè)備減少或杜絕了上灰環(huán)流及下灰環(huán)流處的出口短路及揚(yáng)塵，使內(nèi)外旋流的功效得到充分利用； 該設(shè)備的除塵原理之四塵粒的減速分離，使內(nèi)外旋流形成較大的塵粒凈化空間，且該設(shè)備的分離時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，使得按沉降分離理論計(jì)算的該設(shè)備的Clltltl可達(dá)到0.1ym以下；其除塵原理之三變徑除塵，使得設(shè)備底部?jī)?nèi)旋流直徑較小，此處的內(nèi)旋流流速較大，按平衡分離理論(又稱假想圓筒學(xué)說，或篩分理論)計(jì)算的分離效率為50%的切割粒徑d5(l可達(dá)到0.05 ii m以下；由此可以得本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種帶有利用龍卷風(fēng)形成原理的漏斗云狀渦旋加速器的旋風(fēng)除塵器，運(yùn)用對(duì)氣流的變流除塵、增速除塵、變徑除塵、導(dǎo)流除塵、塵粒的減速分離、以上五種除塵原理，使d100可達(dá)到0.1μm以下，d50可達(dá)到0.05μm以下，對(duì)0.5μm以上的塵粒理論除塵除霧率可以達(dá)到100%；?該設(shè)備的入口處具有變流腔或漏斗云狀渦旋加速器,出口處具有漏斗云狀渦旋加速器,內(nèi)部具有上大下小的內(nèi)筒體，具有相對(duì)進(jìn)口氣流不完全隔離的上灰環(huán)流腔，具有內(nèi)外旋流反轉(zhuǎn)處可設(shè)置的風(fēng)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的旋流導(dǎo)流體；該設(shè)備按進(jìn)口方式不同，可分為漏斗云狀渦旋加速器進(jìn)口的GLⅠ、GLⅡ、GLⅢ型，變流腔進(jìn)口的GDⅠ、GDⅡ、GK、GE、GB、GX型。

【技術(shù)特征摘要】
1.ー種帶有利用龍卷風(fēng)形成原理的漏斗云狀渦旋加速器的旋風(fēng)除塵器，運(yùn)用對(duì)氣流的變流除塵、增速除塵、變徑除塵、導(dǎo)流除塵、塵粒的減速分離、以上五種除塵原理，使d■可達(dá)到0.1 ii m以下，d50可達(dá)到0. 05 ii m以下,對(duì)0. 5 y m以上的塵粒理論除塵除霧率可以達(dá)到100% ； 該設(shè)備的入口處具有變流腔或漏斗云狀渦旋加速器，出口處具有漏斗云狀渦旋加速器，內(nèi)部具有上大下小的內(nèi)筒體，具有相對(duì)進(jìn)ロ氣流不完全隔離的上灰環(huán)流腔，具有內(nèi)外旋流反轉(zhuǎn)處可設(shè)置的風(fēng)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的旋流導(dǎo)流體； 該設(shè)備按進(jìn)ロ方式不同，可分為漏斗云狀渦旋加速器進(jìn)ロ的GL1、GL I1、GL III型，變流腔進(jìn) ロ 的 GD1、⑶ I1、GK、GE、GB、GX 型。2.如權(quán)利要求1所述的漏斗云狀渦旋加速器，通過多段圓環(huán)面、多段錐筒體圓滑過渡、形成連接在一起的內(nèi)外旋轉(zhuǎn)面，兩旋轉(zhuǎn)面外型都為漏斗云形體，且其旋轉(zhuǎn)直徑突縮后漸縮，其兩旋轉(zhuǎn)面間環(huán)面面積可保持一定數(shù)值，也可逐漸縮小或逐漸擴(kuò)大；其中配備逐漸縮小的環(huán)面面積其除塵效果最佳，該裝置可配置在氣流進(jìn)ロ處和氣流出ロ處； 配置在氣流進(jìn)ロ處的與上灰環(huán)流腔局部連接，形成進(jìn)ロ氣流加速通道，產(chǎn)生對(duì)上灰環(huán)流的抽吸作用，加速后形成高速外旋流，外旋流邊旋轉(zhuǎn)邊向下；在旋轉(zhuǎn)過程中氣流逐漸加速，旋轉(zhuǎn)直徑漸縮； 配置在出口處的，靠出口氣體的抽吸作用，完成對(duì)內(nèi)旋流的加速，其外旋轉(zhuǎn)面伸入筒體內(nèi)長(zhǎng)度為筒體上部直徑的30 60%，伸入部分的外旋面可截去也可不截去。3.如權(quán)利要求1所述的上灰環(huán)流腔,位于氣流進(jìn)ロ之上、外筒體頂板之下，由外筒體頂板、外筒體上部及出口處漏斗云狀渦旋加速器外壁圍成，該空間與進(jìn)流ロ節(jié)流處局部相通，聚集從內(nèi)旋流分離的塵粒，并引導(dǎo)利用。4.如權(quán)利要求1所述的旋流導(dǎo)流體，分為帶錐形密封體的和不帶錐形密封體的兩種，其外形呈倒漏斗云狀或斗笠狀，由多段圓環(huán)面、多段錐筒體形成圓滑過渡的回轉(zhuǎn)體；該回轉(zhuǎn)體安裝在外筒體下部或下灰斗上部，可以繞中心軸自由旋轉(zhuǎn)；其下部邊緣與外筒體內(nèi)壁或下灰斗內(nèi)壁之間的距離為外筒體下部直徑的0. 05 0. 2倍，且最小大于25mm ;在其上開有I 6個(gè)圓孔均布，開孔總面積為外筒體圓截面積的0. 002 0. 02倍；帶錐形密封體的旋流導(dǎo)流體，其上部旋流導(dǎo)流體可自由旋轉(zhuǎn)，整體可以在一定范圍內(nèi)上下活動(dòng)，可調(diào)節(jié)錐形密封體的重量。5.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)筒體，與出口處的漏斗云狀渦旋加速器有一定距離，且其上口徑大于出口處的漏斗云狀渦旋加速器入口直徑，該內(nèi)筒體由旋轉(zhuǎn)直徑逐漸縮小的錐筒體或弧面體或錐筒體與圓筒體的聯(lián)體組成，其外表面成為外旋流的內(nèi)順流依附體，其內(nèi)表面附近區(qū)域成為內(nèi)旋流分離出的塵粒的聚集分離區(qū)及向上依附體。6.如權(quán)利...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高蘇茂，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：高蘇茂，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：