CN101091860A - 气固射流－声场超细颗粒耦合包裹团聚装置 - Google Patents

气固射流－声场超细颗粒耦合包裹团聚装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101091860A
CN101091860A CNA2007100151105A CN200710015110A CN101091860A CN 101091860 A CN101091860 A CN 101091860A CN A2007100151105 A CNA2007100151105 A CN A2007100151105A CN 200710015110 A CN200710015110 A CN 200710015110A CN 101091860 A CN101091860 A CN 101091860A
Authority
CN
China
Prior art keywords
jet pipe
loudspeaker
ultra
section
annular space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007100151105A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101091860B (zh
Inventor
郭庆杰
孙德帅
曹长青
王志奇
刘新民
徐东彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao University of Science and Technology
Qingdao University of Technology
Original Assignee
Qingdao University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao University of Science and Technology filed Critical Qingdao University of Science and Technology
Priority to CN2007100151105A priority Critical patent/CN101091860B/zh
Publication of CN101091860A publication Critical patent/CN101091860A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101091860B publication Critical patent/CN101091860B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

本发明属于气固超细颗粒脱除技术领域，涉及一种气固射流－声场超细颗粒耦合包裹团聚装置，适于粒径小于3微米的颗粒团聚为大于5微米颗粒，主体包括气体进口、放大段、团聚室、射流管、收缩管、缩小段出口和四级扬声器。放大段为平滑放大式进口，射流管安装在放大段的后侧，通过锁紧螺母固定在团聚室上，射流管在团聚室内的长度通过锁紧螺母调节；初级扬声器在射流管另一侧固定在超细颗粒团聚室上，三级强化式扬声器依次安装在初级扬声器的后部；气体缩小段出口为平滑过渡段结构，避免缩小段产生的涡流对颗粒聚团的破碎，与现有技术相比具有操作区域宽，操作可靠，颗粒聚团控制灵敏等突出优点。

Description

气固射流-声场超细颗粒耦合包裹团聚装置
技术领域：
本发明属于气固超细颗粒脱除技术领域，涉及一种气固射流-声场超细颗粒耦合包裹团聚装置，特别适于粒径小于3微米的颗粒在射流和声场的耦合作用下团聚为大于5微米颗粒团聚体的装置。
背景技术：
目前，在大型燃煤电站、垃圾焚烧炉和石油炼制工业生产过程中产生了大量超细可吸入颗粒物，而解决这些超细可吸入颗粒物一般广泛应用旋风除尘器、静电除尘器和布袋除尘器等设备对粒度小于3μm的颗粒进行捕集，但这些现有设备和技术的捕集效率仅有50-60％，致使大量的超细颗粒扩散到大气中，产生了严重的环境污染。如能够使粒径小于3μm的超细颗粒发生颗粒团聚，变成粒径大于5μm颗粒聚团，可以利用现行三级除尘器和静电除尘器完全除去可吸入颗粒，从而达到大幅度减少超细颗粒的排放量或消除超细颗粒污染的目的。
外加声场和静电场是现有外场超细颗粒常用的两种脱除技术。电聚团技术脱除超细颗粒的效率较高，除尘器电极板捕集颗粒累积到一定厚度后，效率急剧下降，需燃烧再生，严重制约了其工业应用。而且，电聚团技术中粗颗粒带有较大电荷，粗颗粒总是趋向于带有相反电荷的粗颗粒碰撞、团聚，与亚微米颗粒的碰撞几率极小。因此，此种方法提高电除尘器效率有限。利用高能量密度声场也可以使超细颗粒团聚，但是当超细颗粒粒度分布具有拟单一分布时，声场无法使超细颗粒形成颗粒聚团，说明了单一声场对超细可吸入颗粒聚团作用的局限性。
发明内容：
根据现有技术存在的不足和缺陷，本发明的目的和任务是提供气固射流-声场超细颗粒耦合包裹团聚装置，该装置可以实现超细颗粒的颗粒团聚，克服了超细颗粒单一分布时颗粒难以团聚的技术瓶颈，通过调节射流和声场的布置方式，射流操作参数(气体湿度、气体速度、射流喷口直径尺度、喷口布置)和声场操作参数，控制超细可吸入颗粒团聚的尺度及其分布。
为了实现上述发明目的，本发明的装置结构主体主要包括含尘气体进口、放大段、超细颗粒团聚室、初级环隙射流管、二级环隙射流管、团聚室收缩管、缩小段出口、初级扬声器、二级扬声器、三级扬声器和四级扬声器。放大段为平滑放大式进口，减小管道放大产生的涡流对超细颗粒的扰动；环隙射流管安装在放大段的后侧，通过锁紧螺母固定在超细颗粒团聚室上，环隙射流管在超细颗粒团聚室内的长度通过锁紧螺母调节；初级扬声器在环隙射流管另一侧，射流管轴线和扬声器轴线夹角在15-55°；初级扬声器固定在超细颗粒团聚室上，三级强化式扬声器依次安装在初级扬声器的后部；气体缩小段出口为平滑过渡段结构，避免缩小段产生的涡流对颗粒聚团的破碎作用。
本发明的装置功能结构由超细颗粒团聚室、固定于团聚室上方的环隙式射流管、固定于团聚室下方的分级扬声器、分隔式气固混合物进料口组成，气固混合物进料口为扩大分隔式，进料口分为三个不均匀分隔空间，上方分隔区域最小，中间分隔区域次之，下方分隔区域最大。上方分隔区域气固平均流量最大，有利于使气固混合物中超细颗粒与射流颗粒核心碰撞聚并；中间分隔区域有利于使超细颗粒聚团稳定增大。下方分隔区域气固平均流量最小，有利于超细颗粒在声场的作用下进一步团聚。为了增强射流的超细颗粒团聚作用，团聚室上方的环隙式射流管采用减速操作，射流气速依次递减。为了改善声场颗粒团聚的效果，环隙射流管内管用空气喷入颗粒聚团核心颗粒，外管喷入水蒸气，增加了颗粒表面的毛细管力及其表面张力。通过调节水蒸气的量和温度，可以控制聚团核心颗粒的毛细管力和液体桥力的范围，从而调节颗粒聚团的初级尺度。为了防止射流之间的相互卷吸，造成动量损失，环隙射流管之间的距离应在3do-5.5do；固定于团聚室下方的各级扬声器间距在3.2do-6.2do；同时，为了避免声场影响射流喷入核心颗粒卷吸聚团作用，射流管和第一个设置扬声器的间距为1.0do-2.5do，射流管轴线和扬声器轴线夹角在15-55°。
本发明与现有技术相比具有操作区域宽，操作可靠，颗粒聚团已与控制等突出优点。
附图说明：
图1为本发明的气固射流-声场耦合包裹团聚装置结构原理示意图。
具体实施方式：
本发明实施时，其装置结构主体包括含尘气体进口1，放大段2，超细颗粒团聚室3，初级环隙射流管4，二级环隙射流管5，团聚室收缩管6，缩小段出口7，初级扬声器8，二级扬声器9，三级扬声器10，四级扬声器11，经过组合装配构成长柱式结构走向，其放大段2为平滑放大式进口，减小管道放大产生的涡流对超细颗粒的扰动；初级环隙射流管4安装在放大段2的后侧，其通过锁紧螺母固定在超细颗粒团聚室3上，二个环隙射流管4和5在超细颗粒团聚室3内的长度通过锁紧螺母调节；初级扬声器8在初级环隙射流管4另一侧，二个射流管轴线和扬声器轴线夹角在15-55°；初级扬声器8固定在超细颗粒团聚室3上；三级强化扬声器9、10和11依次安装在初级扬声器8的后部；气体缩小段出口7为平滑过渡段结构，避免缩小段产生的涡流对颗粒聚团的破碎作用。
本发明实施时，气固混合物进料口为扩大分隔式，进料口分为三个不均匀分隔空间，上方分隔区域最小，中间分隔区域次之，下方分隔区域最大。上方分隔区域气固平均流量最大，有利于使气固混合物中超细颗粒与射流颗粒核心碰撞聚并；中间分隔区域有利于使超细颗粒聚团稳定增大。下方分隔区域气固平均流量最小，有利于超细颗粒在声场的作用下进一步团聚。为了增强射流的超细颗粒团聚作用，团聚室上方的环隙式射流管采用减速操作，射流气速依次递减。为了改善声场颗粒团聚的效果，环隙射流管内管用空气喷入颗粒聚团核心颗粒，外管喷入水蒸气，增加了颗粒表面的毛细管力及其表面张力。
本发明实施时，二个射流管为环隙管，内管由空气输入聚团核心颗粒，外管输入水蒸气。通过调节水蒸气的量和温度，控制聚团核心颗粒的毛细管力和液体桥力的范围，从而调节颗粒聚团的初级尺度。为了防止射流之间的相互卷吸，造成动量损失，射流之间的距离为4do；固定于团聚室下方的分级扬声器间距5do。同时，为了避免声场影响射流喷入核心颗粒卷吸聚团作用，射流管和第一个设置扬声器的间距为2.5do，射流管轴线和扬声器轴线夹角为40°；为了达到最佳技术效果，平滑放大式进口夹角为20°；射流管轴线和扬声器轴线夹角为50°；射流之间的距离为5do，固定于团聚室下方的分级扬声器间距为6do；同时，射流管和第一个设置扬声器的间距为3do。
本发明实施例涉及的射流-声场超细颗粒耦合包裹团聚装置有效实现了使直径小于2.5μm超细颗粒的团聚，通过有效调节环隙射流喷口水蒸汽加入量，声场间距及其功率等参数调控颗粒团聚的尺度大于5μm，从而可以利用现有技术除去超细可吸入颗粒。

Claims (2)

1.一种气固射流-声场超细颗粒耦合包裹团聚装置，结构主体包括含尘气体进口、放大段、超细颗粒团聚室、初级环隙射流管、二级环隙射流管、团聚室收缩管、缩小段出口、初级扬声器、二级扬声器、三级扬声器和四级扬声器，其特征在于放大段为平滑放大式进口，减小管道放大产生的涡流对超细颗粒的扰动；环隙射流管安装在放大段的后侧，通过锁紧螺母固定在超细颗粒团聚室上，环隙射流管在超细颗粒团聚室内的长度通过锁紧螺母调节；初级扬声器在环隙射流管另一侧，射流管轴线和扬声器轴线夹角在15-55°；初级扬声器固定在超细颗粒团聚室上，三级强化式扬声器依次安装在初级扬声器的后部；气体缩小段出口为平滑过渡段结构，避免缩小段产生的涡流对颗粒聚团的破碎作用。
2.根据权利要求1所述的气固射流-声场超细颗粒耦合包裹团聚装置，其特征在于环隙射流管之间的距离为3do-5.5do；固定于团聚室下方的各级扬声器间距在3.2do-6.2do；射流管和第一个设置扬声器的间距为1.0do-2.5do，射流管轴线和扬声器轴线夹角在15-55°。
CN2007100151105A 2007-07-05 2007-07-05 气固射流-声场超细颗粒耦合包裹团聚装置 Expired - Fee Related CN101091860B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007100151105A CN101091860B (zh) 2007-07-05 2007-07-05 气固射流-声场超细颗粒耦合包裹团聚装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007100151105A CN101091860B (zh) 2007-07-05 2007-07-05 气固射流-声场超细颗粒耦合包裹团聚装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101091860A true CN101091860A (zh) 2007-12-26
CN101091860B CN101091860B (zh) 2010-12-08

Family

ID=38990406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007100151105A Expired - Fee Related CN101091860B (zh) 2007-07-05 2007-07-05 气固射流-声场超细颗粒耦合包裹团聚装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101091860B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103585850A (zh) * 2013-11-12 2014-02-19 青岛大学 团聚剂与射流作用下细颗粒团聚装置
CN103814090A (zh) * 2011-12-27 2014-05-21 特罗诺克斯有限公司 制备二氧化钛颜料的方法和改进二氧化钛颜料颗粒的可加工性的方法
CN103877824A (zh) * 2014-04-10 2014-06-25 中国人民解放军国防科学技术大学 基于声凝聚原理的燃烧能源系统细颗粒物减排装置
CN103949135A (zh) * 2014-04-29 2014-07-30 中国人民解放军国防科学技术大学 用于处理悬浮颗粒的强声团聚装置及方法
CN104667695A (zh) * 2015-01-26 2015-06-03 中国人民解放军国防科学技术大学 基于多级反射型聚焦声波导阵列结构的声波团聚系统及方法
CN115155160A (zh) * 2022-09-01 2022-10-11 南京工业大学 一种超重力场耦合团聚强化的高温气固分离装置和方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103814090A (zh) * 2011-12-27 2014-05-21 特罗诺克斯有限公司 制备二氧化钛颜料的方法和改进二氧化钛颜料颗粒的可加工性的方法
CN103814090B (zh) * 2011-12-27 2016-10-05 特罗诺克斯有限公司 制备二氧化钛颜料的方法和改进二氧化钛颜料颗粒的可加工性的方法
CN103585850A (zh) * 2013-11-12 2014-02-19 青岛大学 团聚剂与射流作用下细颗粒团聚装置
CN103877824A (zh) * 2014-04-10 2014-06-25 中国人民解放军国防科学技术大学 基于声凝聚原理的燃烧能源系统细颗粒物减排装置
CN103877824B (zh) * 2014-04-10 2015-12-09 中国人民解放军国防科学技术大学 基于声凝聚原理的燃烧能源系统细颗粒物减排装置
CN103949135A (zh) * 2014-04-29 2014-07-30 中国人民解放军国防科学技术大学 用于处理悬浮颗粒的强声团聚装置及方法
CN104667695A (zh) * 2015-01-26 2015-06-03 中国人民解放军国防科学技术大学 基于多级反射型聚焦声波导阵列结构的声波团聚系统及方法
CN115155160A (zh) * 2022-09-01 2022-10-11 南京工业大学 一种超重力场耦合团聚强化的高温气固分离装置和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101091860B (zh) 2010-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101091860B (zh) 气固射流-声场超细颗粒耦合包裹团聚装置
CN100531862C (zh) 声波与外加种子颗粒联合作用脱除微颗粒物的装置和方法
CN202270591U (zh) 卧式气固旋风分离器
CN201399304Y (zh) 一种用于袋式除尘器的进风均流装置
CN103055610A (zh) 惯性重力收尘器
CN203030186U (zh) 短程快循环半干法烟气脱硫反应器
CN111558256A (zh) 一种耦合机制下的超细颗粒分离系统
JPH08266938A (ja) 分級点可変型サイクロン装置
CN203342598U (zh) 一种旋风-布袋除尘脱硫一体化装置
CN101362036A (zh) 采用管道沉降的气固分离方法及设备
CN102553732A (zh) 回流循环旋风分离器
CN110721547A (zh) 一种荷电喷雾装置及降尘系统
CN201558749U (zh) 一种旋风除尘器
CN102728461B (zh) 微粉及细粉干式磁选机
CN201543512U (zh) 一种旋风除尘器装置
CN201263935Y (zh) 一种灰斗
CN206304453U (zh) 一种新型省煤器出口灰斗
CN201757578U (zh) 粉料气流干燥装置
CN214182180U (zh) 一种烟气脱水除尘装置
CN212091673U (zh) 一种前置干法脱硫的cfb脱硫装置
CN109364678B (zh) 一种用于促进燃煤烟气中超细颗粒物团聚的装置
CN109569169B (zh) 一种烧结烟气微细颗粒物捕集装置及捕集方法
CN107321157A (zh) 一种卧式湿法脱硫装置
CN203043742U (zh) 惯性重力收尘器
CN202778208U (zh) 一种可连续操作的燃煤烟气脱汞装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shandong Yancon Guotuo Science & Engineering Co., Ltd.

Assignor: Qingdao University of Science & Technology

Contract record no.: 2011370000402

Denomination of invention: Coupling, wrapping agglomeration device for ultra fine particles in sound field of gaseous and solid jet flow

Granted publication date: 20101208

License type: Exclusive License

Open date: 20071226

Record date: 20110829

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101208

Termination date: 20200705