CN101391165B - 一种螺旋式气固分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种螺旋式气固分离装置，该装置包括锥形集尘器(4)，其特征是所述锥形集尘器(4)的喇叭口上设有圆柱形密封罩(2)，罩内同轴设有螺旋气流通道(1)，该通道的气流进口(7)和出口(3)分别由圆柱形密封罩(2)下部和上部的侧壁伸出；所述螺旋气流通道(1)的外壁(1-3)与下壁(1-4)的交汇处设有供离心分离的粉尘沉降的缝隙(1-5)。本装置具有气固分离较彻底、无上下气流流动的干扰、压力损失小的优点。

Description

一种螺旋式气固分离装置

技术领域

本发明涉及应用自由旋流的装置，具体涉及一种具有利用惯性或离心分离器的将排气中的固体成分分离排出的装置。

背景技术

由于空气中的粉尘是影响人体健康的大敌，人们采用各种除尘设备去除空气中的粉尘，以消除粉尘对环境和人体健康的影响。除尘器的种类繁多，包括机械式除尘器、过滤式除尘器、电除尘器、湿式除尘器四大类，其中机械式除尘器是较早使用、操作方便的气固分离设备。

现有机械式除尘器以旋风除尘器为多，旋风除尘器自出现以来，由于能捕集较小尘粒，气固分离效率高等优点，在工业除尘中应用较为广泛。由于气固分离效率和压力损失是旋风除尘器追求的两个主要参数，许多人在原有旋风除尘器的基础上进行了改进，在中国专利检索中以“旋风除尘”为关键词的专利就有150个记录，这些改进始终无法克服传统旋风除尘器存在分离室内下降气流与上升气流有相互干涉的不足。针对这个不足，出现了螺旋离心除尘器，如专利号为01139895.7的中国专利，公开了一种用于锅炉的螺旋离心除尘器，该除尘器使气流在螺旋杆与离心筒组成的螺旋通道中旋转流动，颗粒在离心力的作用下，通过离心筒上的小孔飞离离心筒，达到除尘的目的。虽然该螺旋离心除尘器克服了气流的干涉问题，但存在一些不足：(1)气流向下运动，气流的压力损失较大；(2)颗粒在离心力作用下分离，需要从离心筒壁上的小孔飞出，对颗粒的飞行方向要求较高，使得部分颗粒残留在离心筒壁无法带出离心筒，而仍然随气流运动，气固分离效率受到限制；(3)离心筒壁开有小孔，也使部分气流进入储尘器，从而搅动储尘器内粉尘飞扬，有部分粉尘会通过小孔返回到离心室，出现返混的现象；(4)离心筒壁需要开孔，不便于添加喷雾等强化措施提高气固分离效果。

发明内容

鉴于现有技术存在上述不足，本发明所要解决的技术问题是克服传统旋风除尘器存在分离室内下降气流与上升气流有相互干涉的不足。

本发明解决上述问题的技术方案为：

一种螺旋式气固分离装置，该装置包括锥形集尘器，其特征是所述锥形集尘器的喇叭口上设有圆柱形密封罩，罩内同轴设有螺旋气流通道，该通道的气流进口和出口分别由圆柱形密封罩下部和上部的侧壁伸出；所述螺旋气流通道的外壁与下壁的交汇处设有供离心分离的粉尘沉降的缝隙。当含尘气体在螺旋气流通道内高速螺旋上升时，粉尘的颗粒在离心力和重力的联合作用下便沿螺旋气流通道的外壁下滑，经所述的缝隙飞出螺旋气流通道外而落入锥形集尘器中。

由于气流在在螺旋气流通道内高速流动，必然会在所述缝隙的附近产生一定的负压将在所述缝隙的附近飘动的微小尘粒再次带入螺旋气流通道内。为了解决这一技术难题，本发明所述的缝隙两侧的螺旋气流通道的外壁和下壁分别向圆柱形密封罩侧壁的斜下方延伸形成上裙板和下裙板，以阻止在所述的缝隙附近飘动的微小尘粒再次带入螺旋气流通道内，同时为从螺旋气流通道飞出的粉尘颗粒营造一相对平静的空间，以利于粉尘颗粒减速后沉降。

本发明所述的分离装置，其中所述的螺旋气流通道的顶壁或外壁上设有雾化喷嘴，利用雾化水捕获粉尘的微粒，以进一步提高分离效率。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)气流通过独立的螺旋气流通道流动，进气和出气不会发生气流干涉现象，且气流螺旋上升，压力损失小。

(2)螺旋气流通道内的气流与分离后的粉尘由管道隔离，也不会出现返混的现象，气固分离较彻底。

(3)本发明气固分离装置结构简单、成本低，利于推广应用。

附图说明

图1为本发明气固分离装置的一个具体实施例的结构示意图。

图2为本发明所述螺旋气流通道的一个具体实施例的结构示意图。

图3为发明所述螺旋气流通道的一个具体实施例的截面图。

图4为发明所述锥形集尘器的一个具体实施例的结构示意图。

图5为本发明所述螺旋气流通道的气流进口的一个具体实施例的结构示意图。

图6为安装有雾化喷嘴的螺旋气流通道一个具体实施例的截面图，图中雾化喷嘴11进出口处的箭头表示雾化水的流动方向。

图7为本发明气固分离装置的另一种具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，锥形集尘器4的喇叭口上由螺栓6与圆柱形密封罩2连接，罩内同轴设有螺旋气流通道1，该通道的气流进口7和出口3分别由圆柱形密封罩2下部和上部的侧壁伸出。螺栓6穿于分别设在锥形集尘器4的喇叭口与圆柱形密封罩2下部的法兰边5上，两法兰边5之间设有密封垫。螺旋气流通道1的外壁1-3与下壁1-4的交汇处设有缝隙1-5，该缝隙1-5两侧的螺旋气流通道1的外壁1-3和下壁1-4分别向圆柱形密封罩2侧壁的斜下方延伸形成上裙板1-1和下裙板1-2(参见图3)。

如图2和图4所示，螺旋气流通道1的上下两端分别设有一U型定位架8，两U型定位架8相对设置，其中，在上的U型定位架8的两端头焊接在螺旋气流通道1上端的两边，在下的定位架8的两端头焊接在螺旋气流通道1下端的两边；相应地锥形集尘器4内设有一十字支架10；两U型定位架8分别由连接柱9与圆柱形密封罩2的顶部和十字支架10连接，将螺旋气流通道1支承在圆柱形密封罩2的顶部与十字支架10之间。

为了提高空气进入螺旋气流通道1后的流动速度，上述螺旋气流通道1的进口7为一段直管，其截面积大于螺旋部分的截面积，并自与螺旋部分相切的切点处向外扩张并延伸，形成一锥形过度段7-1(见图5)。

如图6所示，螺旋气流通道1的外壁1-3上设有雾化喷嘴11，该雾化喷嘴11进水口与与高压供水管12(见图7)连接。所述的雾化喷嘴11设在螺旋气流通道1的中部的一段管道上(见图7)，其目的是先由螺旋气流通道1的下部将空气中颗粒大的粉尘分离，气流到达中部时，颗粒微小的粉尘再由水雾捕获并在流动过程逐渐增大而分离。所述雾化喷嘴11的数量可综合考虑被处理空气的湿度、空气的流量和雾化喷嘴11的雾化量等因数进行增减，以粉尘不易粘附到管壁上为宜。

Claims (4)

1.一种螺旋式气固分离装置，该装置包括锥形集尘器(4)，其特征是所述锥形集尘器(4)的喇叭口上设有圆柱形密封罩(2)，罩内同轴设有螺旋气流通道(1)，该通道的气流进口(7)和出口(3)分别由圆柱形密封罩(2)下部和上部的侧壁伸出；所述螺旋气流通道(1)的外壁(1-3)与下壁(1-4)的交汇处设有供离心分离的粉尘沉降的缝隙(1-5)；所述的缝隙(1-5)两侧的螺旋气流通道(1)的外壁(1-3)和下壁(1-4)分别向圆柱形密封罩(2)侧壁的斜下方延伸形成上裙板(1-1)和下裙板(1-2)。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋式气固分离装置，其特征是所述的螺旋气流通道(1)的外壁(1-3)上设有雾化喷嘴(11)。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋式气固分离装置，其特征是所述的雾化喷嘴(11)设在螺旋气流通道(1)的中部的一段管道上。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋式气固分离装置，其特征是所述的螺旋气流通道(1)的进口(7)为一段直管，其截面积大于螺旋部分的截面积，并自与螺旋部分相切的切点处向外扩张并延伸，形成一锥形过度段(7-1)。

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