CN102716820A

CN102716820A - 一种正压运行旋风分离器

Info

Publication number: CN102716820A
Application number: CN2012102308164A
Authority: CN
Inventors: 郝晓文; 秦明臣; 刘福东; 赵一娥
Original assignee: Harbin Institute of Technology Weihai
Current assignee: Harbin Institute of Technology; Harbin Institute of Technology Weihai
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2012-10-10

Abstract

本发明涉及一种正压运行旋风分离器，包括进气管、圆柱形套筒、圆锥形套筒和排气管，所述圆锥形套筒底部设有向圆锥形套筒内部凹陷的与圆锥形套筒同轴的圆锥体或圆台体。所述圆锥体或圆台体上表面设有3~10片螺旋叶片。本发明圆锥形套筒底部设置的圆锥或圆台形的内凹结构，消除了圆锥形套筒底部中心的负压区，使圆锥形套筒底部完全为正压，外部空气不会渗入圆锥形套筒底部；圆锥形套筒底部沉积的粉尘难以进入内涡旋，避免了已收集的粉尘通过排气管带走的现象，因此减轻了二次效应，利于提高气固分离效率。本发明具有构造合理，运行可靠，阻力低，分离效率高的特点。适于烟气除尘和气固分离设备使用。

Description

一种正压运行旋风分离器

技术领域

本发明属于烟气除尘和气固分离领域，具体是一种正压运行旋风分离器。

背景技术

旋风分离器利用旋转气流产生的离心力将尘粒甩到壁面，使尘粒与气流分离。旋转向下的外圈气流称为外涡旋，旋转向上的中心气流称为内涡旋。大部分气体随着外涡旋到达锥体底部后，转而向上形成内涡旋，旋转方向的突变产生了较大的局部压力损失，这部分压力损失对分离过程并不起积极作用，应设法减少。

研究表明，正压运行的旋风分离器锥体内的全压从外壁向中心逐渐下降，中心存在负压区，即使入口压力为2.5倍大气压，旋风分离器中心仍有较大的负压区，见张波、文建军于2011年发表在《计算机辅助工程》第20卷第2期上的论文《旋风分离器流场仿真分析》。如果旋风分离器底部不严密，负压区会吸入外部的空气，把已经或正在落入灰斗的一部分粉尘带出分离器，产生二次效应，使气固分离效率显著下降（见郝吉明、马广大和王书肖，《大气污染控制工程》第三版，第183页）。据估算，旋风分离器底部漏风1%，除尘效率下降10%左右。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种构造合理，结构简单，阻力小，分离效率高，锥体底部为正压，不会吸入外部空气的正压运行旋风分离器。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种正压运行旋风分离器，包括进气管、圆柱形套筒、圆锥形套筒和排气管，其特征是：所述圆锥形套筒底部设有向圆锥形套筒内部凹陷的与圆锥形套筒同轴的圆锥体或圆台体。

本发明所述圆锥体或圆台体底面的直径为排气管直径的0.2~1倍，圆锥体或圆台体的母线与水平面的夹角为50~80°。

本发明所述圆台体顶面直径为排气管直径的0.1~0.7倍。

本发明所述圆锥体或圆台体上表面光滑。

本发明所述圆锥体或圆台体上表面设有3~10片螺旋叶片。

本发明圆锥形套筒底部设有向圆锥形套筒内部凹陷的与圆锥形套筒同轴的圆锥体或圆台体。对照现有技术，圆锥形套筒底部设置的圆锥或圆台形的内凹结构，消除了圆锥形套筒底部中心的负压区，使圆锥形套筒底部完全为正压，外部空气不会渗入圆锥形套筒底部；而且圆锥体或圆台体内的凹结构有阻碍作用，使圆锥形套筒底部沉积的粉尘难以进入内涡旋，避免了粉尘通过排气管带走的现象，减轻了二次效应，利于提高气固分离效率。另外，圆锥体或圆台体以及其表面的螺旋叶片有导流作用，使外涡旋气流逐渐向上转变为内涡旋，对旋风分离器内部的流动没有影响，且降低了阻力。因此，本发明具有构造合理，结构简单，运行可靠，阻力低，分离效率高的特点。适于烟气除尘和气固分离设备使用。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1是本发明一种结构的中心纵向截面示意图。

图2是本发明另一种结构的中心纵向截面示意图。

图3是本发明圆台体的结构示意图。。

图中的标号是：1.进气管，2.圆柱形套筒，3.排气管，4.圆锥形套筒，5.圆锥体，6.圆台体，7.螺旋叶片。

具体实施方式

从图1、图2可以看出，一种正压运行旋风分离器，包括进气管1、圆柱形套筒2、排气管3和圆锥形套筒4。进气管1外壁与圆柱形套筒2相切连通，气流切向进入，也可以采用进气管1内壁与圆柱形套筒2相切的蜗壳式。排气管3位于圆柱形套筒2内部，其上部向上伸出圆柱形套筒2，圆锥形套筒4焊接于圆柱形套筒2下方。圆柱形套筒2、排气管3和圆锥形套筒4中心轴线重合、同轴。含尘气流通过进气管1切向进入圆柱形套筒2，沿圆柱形套筒2和圆锥形套筒4的壁面由上向下作外涡旋运动，当外涡旋气流的到达圆锥形套筒4底部后，转而沿轴线向上以内涡旋的方式通过排气管3顶端排出。尘粒在离心力作用下被甩向圆柱形套筒2和圆锥形套筒4的壁面，并沿壁面落到圆锥形套筒4底部，收集的粉尘从圆锥形套筒4下方设置的阀门排出，气流通过排气管3上部流出。

从图1中还可以看出，所述圆锥形套筒4底部设有一向圆锥形套筒4内部凹陷的与圆锥形套筒4同轴的圆锥体5。圆锥形套筒4底部形成了底面在下，顶点在上的圆锥体5，圆锥体5消除了圆锥形套筒4底部的负压区，使圆锥形套筒4底部完全为正压。

所述圆锥体5底面的直径为排气管直径的0.2~1倍，圆锥体的母线与水平面的夹角为50~80°。

所述圆锥体5上表面光滑或上表面设有3~10片螺旋叶片。

从图2和图3可以看出，所述圆锥形套筒4底部设有向圆锥形套筒内部凹陷的与圆锥形套筒同轴的圆台体6。圆锥形套筒4底部形成了底面直径大于顶面的圆台体6。

本发明所述圆台体6底面的直径为排气管直径的0.2~1倍，圆台体6的母线与水平面的夹角为50~80°。所述圆台体6顶面直径为排气管直径的0.1~0.7倍。

本发明所述圆台体6上表面光滑或圆台体6的上表面焊接螺旋叶片7。

本发明圆台体6与螺旋叶片7消除了圆锥形套筒4底部的负压区，使圆锥形套筒4底部完全为正压。

本发明圆锥形套筒底部设有向圆锥形套筒内部凹陷的与圆锥形套筒同轴的圆锥体或圆台体。圆锥形套筒底部设置的圆锥或圆台形的内凹结构，消除了圆锥形套筒底部中心的负压区，使圆锥形套筒底部完全为正压，外部空气不会渗入圆锥形套筒底部；而且圆锥体或圆台体内凹结构有阻碍作用，使圆锥形套筒底部沉积的粉尘难以进入内涡旋，避免了粉尘通过排气管带走的现象，减轻了二次效应，利于提高气固分离效率。另外，圆锥体或圆台体以及其表面的螺旋叶片有导流作用，使外涡旋气流逐渐向上转变为内涡旋，对旋风分离器内部的流动没有影响，且降低了阻力。本发明具有构造合理，结构简单，运行可靠，阻力低，分离效率高的特点。适于烟气除尘和气固分离设备使用。

Claims

1.一种正压运行旋风分离器，包括进气管、圆柱形套筒、圆锥形套筒和排气管，其特征是：所述圆锥形套筒底部设有向圆锥形套筒内部凹陷的与圆锥形套筒同轴的圆锥体或圆台体。

2.根据权利要求1所述的正压运行旋风分离器，其特征是：所述圆锥体或圆台体底面的直径为排气管直径的0.2~1倍，圆锥体或圆台体的母线与水平面的夹角为50~80°。

3.根据权利要求1所述的正压运行旋风分离器，其特征是：所述圆台体顶面直径为排气管直径的0.1~0.7倍。

4.根据权利要求1所述的正压运行旋风分离器，其特征是：所述圆锥体或圆台体上表面光滑。

5.根据权利要求1所述的正压运行旋风分离器，其特征是：所述圆锥体或圆台体上表面设有3~10片螺旋叶片。