CN103877820A - 一种无孔雾化弦切旋流除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及除尘器，具体为一种通过无孔物化盘雾化水滴捕捉含尘气体中的粉尘的弦切除尘器。包括旋转雾化盘与弦切旋流盘，雾化盘的上端面设有径向的直通盘面的导流槽；弦切旋流盘上端连接盘外环与旋转盘之间设有斜向切弦，多根斜线切弦构成发散的倒锥台形，旋转盘的半径为连接盘半径的1/3到1/2。本发明具有结构简单、阻力低、耗能小、单位面积烟气处理量大、粉尘去除率高等优点。另外通过无孔雾化盘的雾化解决了有孔雾化喷头易堵塞、喷头制作复杂的问题，通过弦切旋流除尘盘解决了结垢、细粉尘净化效率低等问题。

Description

一种无孔雾化弦切旋流除尘器

技术领域

本发明涉及除尘器，具体为一种通过无孔雾化盘雾化水滴捕捉含尘气体中的粉尘再在弦切旋流盘作用下净化粉尘的除尘器。

背景技术

湿式弦式除尘器具有单位处理风量占据的空间小、能耗少，适用的粉尘浓度范围大等特点。基本原理是使用喷头向除尘器内喷雾，含雾、尘的气流通过固定金属纤维时，在拦截、碰撞和纤维振动等作用下，净化粉尘，其结构特点是纤维栅密集排列，这种特点使其阻力相对较大。

同时湿式弦式除尘器采用采雾化喷头，有雾化喷头易堵塞、雾化水压高、雾化供水管承压大、供水能耗高、管道易腐蚀、振弦易堵塞、粉尘净化效率较低等问题。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种无孔雾化弦切旋流除尘器。

本发明的技术方案为：一种无孔雾化弦切旋流除尘器，包括：

筒体，所述筒体下端侧部有进气口，上端侧部有出气口，底部有泥泥灰斗；

中轴，所述中轴上端连接有旋转驱动装置，下端穿过筒体上端面置于筒体的内部；

循环供水管，所述的循环供水管穿过筒体侧壁并悬置于流道中，

还包括：

上旋转雾化盘，所述上旋转雾化盘的中心与中轴连接，上旋转雾化盘的上端面从内向外设有多层径向导流槽；所述的最外层径向导流槽与上旋转雾化盘盘面贯通；所述循环供水管出口悬置于上旋转雾化盘的上部；

弦切旋流盘，包括连接盘，连接盘中心的内环固定在中轴上，内环通过支撑杆与外环连接；还包括旋流盘，固定于中轴上的旋流盘位于连接盘与上旋转雾化盘之间；所述连接盘和旋流盘之间设有斜向切弦，所述斜向切弦一端固定在旋流盘的盘毂边缘上，一端缠绕在外环上，多根斜线切弦均匀分布构形成倒锥台形。

进一步的所述的旋流盘的直径为弦切旋流盘直径的1/3-1/2。

进一步的所述的旋流盘上设有凸起的旋流筋，旋流筋高度为旋流盘厚度的1/3。

进一步的所述的上旋转雾化盘与旋流盘的距离为筒体直径的1～2倍。

进一步的所述的上旋转雾化盘上端盘面上设有至少一圈的环状导流槽，环状导流槽与径向导流槽相互连通。

进一步的设置于环状导流槽外侧的径向导流槽多于设置于环状导流槽内侧的径向导流槽。

进一步的所述设置于环状导流槽内侧的径向导流槽的延长线与设置于环状导流槽外侧的径向导流槽不重合。

进一步的设置于环状导流槽内侧的径向导流槽槽宽大于设置于环状导流槽外侧的径向导流槽槽宽。

进一步的所述的连接盘的内环与外环之间设有垂直切弦。

进一步的所述的中轴位于上旋转雾化盘下方连接有下旋转雾化盘，上旋转雾化盘与下旋转雾化盘相互平行，上、下旋转雾化盘上部设有循环供水管。

进一步的所述的中轴位于连接盘的上部设有旋转盘，旋转盘与旋流盘相互平行对称，旋转盘与连接盘之间设有斜向切弦，所述的切弦均匀分布形成正锥台形。

本发明具有结构简单、阻力低、耗能小、单位面积烟气处理量大、粉尘去除率高和管道不宜腐蚀等优点。另外通过无孔雾化盘的雾化解决了有孔易堵塞、喷头制作复杂的问题，通过弦切旋流除尘解决了结垢、细粉尘净化效率低等问题。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：本发明支撑拦水环的结构示意图；

图3：本发明弦切旋流盘的仰视图；

图4：本发明弦切旋流盘的剖面图；

图5：本发明连接盘结构示意图；

图6：本发明旋转雾化盘的结构示意图；

图7：本发明的双层旋流雾化盘与双层旋转盘的结构示意图；

其中：1—上旋转雾化盘；2—弦切旋流盘；3—中轴；4—旋转驱动装置；5—上循环供水管；6—水泵；7—筒体；8—泥灰斗；9—进气口；10—支撑拦水环；11—出气口；12—下旋转雾化盘；13—下循环供水管；1-1—径向导流槽；1-2—环形导流槽；2-1—旋流盘；2-2—外环；2-3—旋流筋；2-4—内环；2-5—斜向切弦；2-6—连接盘；2-7—垂直切弦；2-8—旋转盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示的一种无孔雾化弦切旋流除尘器，包括筒体7、中轴3、上循环供水管5、支撑拦水环10，所述筒体7下端侧部有进气口9，上端侧部有出气口11，筒体7的底部设有泥灰斗8；所述中轴3上端连接有旋转驱动装置4，下端穿过筒体7上端面置于筒体7的中间；所述的循环供水管5穿过筒体7侧壁并悬置于流道中，循环供水管5外端连接有水泵6。

支撑拦水环10固定在筒体7的两法兰间，位于连接盘2-6的上端，如图2所示为支撑拦水环10的结构图，主要是将上升空气中的液滴拦截，使其不排入大气中。

设置支撑拦水环10主要是拦截经弦切旋流盘分离到筒壁的水流，使其不向上流到出气口11，有利于后段工序中的设备运行，防止设备腐蚀。

还包括上旋转雾化盘1和弦切旋流盘2，如图3～5所示的弦切旋流盘2，上端为连接盘2-6，连接盘2-6中心的内环2-4固定在中轴3上，内环2-4通过径向发散的支撑杆与外环2-2连接。

所述弦切旋流盘2下端设有旋流盘2-1，旋流盘2-1中心固定在中轴3上与连接盘2-6间隔一定距离，旋流盘2-1的半径为连接盘2-6半径的1/3～1/2，这样设置是因为旋流盘2-1太大会阻挡气流通过，太小不利于扰动气流形成湍流。旋流盘2-1的下端即旋流盘2-1正对气体流向的一面设有凸起的径向的旋流筋2-3，旋流筋2-3凸起高度为旋流盘2-1厚度的1/3，旋流筋2-3的设置主要为了扰动气流，使穿过上旋转雾化盘1的气体由垂直运动转变为水平离心运动，初步在离心作用下分离到筒壁。有利于后续处理过程对于气体中的粉尘、雾滴进行拦截、碰撞、过滤收集。

连接盘2-6和旋流盘2-1之间设有斜向切弦2-5，斜向切弦2-5一端固定在旋流盘2-1的盘毂边缘上，一端缠绕在外环2-2上，多根斜线切弦2-5均匀分布构成发散的倒锥台形；内环2-4与外环2-2之间设有垂直切弦2-7，垂直切弦2-7一端固定在内环2-4上，一端缠绕在外环2-2上，均匀分布形成发散状的扇形拦截面。

切弦的丝弦直径小于0.3mm，切弦主要利用防腐材料制作，例如不锈钢、钛合金和铝合金等；相邻切弦之间的夹角为1～5°，切弦太密集会增加气流流动的阻力，太稀疏不利于粉尘、雾滴的收集、拦截。

设置切弦是为了收集气体中的含尘雾滴，转动的切弦会剧烈振动，含尘雾滴流经切弦时，穿过的粉尘、雾滴会在切弦的存在下，在碰撞、拦截、过滤和凝聚作用下从气流中分离并附着切弦上。切弦的旋转所产生的离心力使附着其上的含尘雾滴，沿切弦到筒壁，被分离。同时，切弦的拦截的雾滴在振动和离心力作用下，对切弦清洗有作用，防止结垢，避免切弦结垢堵塞。

如图6所示，上旋转雾化盘1的中心与中轴3连接，上旋转雾化盘1的上端面从内到外设有多圈径向导流槽1-1，最外层的径向导流槽1-1与上旋转雾化盘1盘面边缘贯通；还设有至少一圈的环形导流槽1-2；径向导流槽1-1与环形导流槽1-2相互连通；导流槽的厚度为旋转雾化盘1的1/3，这样设置，有利于水流按导流槽均匀流出，并且在最大半径处离开，离开的水流在旋转剪切力作用下，水的表面张力被破坏而雾化。

旋转雾化盘的雾化原理为：液滴在旋转雾化盘旋转的产生剪切力、挤压力作用下破坏水滴的表面张力，而雾化，同时，离开雾化盘的液滴在其惯性作用下进一步在空气摩擦和剪切力再次雾化。

设置于环状导流槽外侧的径向导流槽多于设置于环状导流槽内侧的径向导流槽；设置于环状导流槽内侧的径向导流槽的延长线与设置于环状导流槽外侧的径向导流槽不重合；设置于环状导流槽内侧的径向导流槽槽宽大于设置于环状导流槽外侧的径向导流槽槽宽，交替排布是为了防止在连通状态下，水流没有经过剪切、挤压、碰撞的作用下非均匀直接甩出旋转雾化盘。由内而外，径向导流槽呈现越来越密集的趋势，这样设置会使进入导流槽的水从内到外圈产生更为剧烈的扰动、碰撞和剪切作用，同时出流也更均匀，水在离心力作用下甩出旋转雾化盘产生更为明显的雾化效果。

上旋转雾化盘1与旋流盘2-1的距离为筒体7直径的1～2倍，上旋转雾化盘1距离旋流盘2-1的距离应该根据实际使用筒体的大小来决定，太大会增加除尘器体积，太小不利于雾滴对粉尘的捕集，达不到湿润粉尘的作用。

另外一种改进旋流器的结构是：如图7所示，在连接盘2-6的上端中轴3上设有一个旋转盘2-8，旋转盘2-8与旋流盘2-1相互平行对称，旋转盘2-8与连接盘2-6之间设有斜向切弦2-5，斜向切弦2-5切弦均匀分布形成正锥台形。

设置两层斜向切弦2-5有利于经过含尘雾滴的拦截、碰撞、过滤、凝聚作用的捕集，使排出的粉尘浓度更低，除尘效果更好。

如图7所示，中轴3位于上旋转雾化盘1下方连接有下旋转雾化盘12，上旋转雾化盘1与下旋转雾化盘12相互平行，下旋转雾化盘12上部设有下供水管13。

设置两个雾化盘主要是为了进一步增强筒体中的雾滴的数量，增加粉尘粉尘与雾滴碰撞被捕集的机率，。

工作过程：含尘气体从进气口9进入到筒体7中并向上运动，水泵6将水泵入到循环供水管5中，水流流到旋转雾化盘并进入到径向导流槽1-1和环形导流槽1-2中，水流在导流槽中挤压、碰撞，在离心力的作用下从旋转雾化盘的边缘甩出进入到筒体7中，从而产生细小的雾滴。雾滴大量分布在筒体中，与气体中的粉尘结合，增大粉尘的体积和重量，一部分粉尘因自重过大落入下方的泥灰斗8中。

其他含尘雾滴在气流裹挟下进入到旋流盘2-1处理段，旋流盘2-1上的旋流筋2-3将一部分垂直上下运动的气流转变为水平离心运动，同时产生湍流凝聚，在离心力作用下，一部分含尘雾滴粘附在筒体内壁上。

气体通过旋转的斜向切弦2-5和垂直切弦2-7，气体中的含尘雾滴被切弦拦截、切割、碰撞、过滤、凝聚，小的雾滴在这些作用力下逐渐增大，在离心力的作用下被分离到筒体内壁上。

筒体内壁上的粉尘雾滴在重力作用下慢慢落入泥灰斗，收集起来的水可以进入到水泵6中重复利用，水泵6的进口设有拦截网。穿过弦切旋流盘2的气流中的粉尘基本去除干净，经过支撑拦水环10的拦截作用，气体流中的大部分水被收集起来，穿过支撑拦水环10的气体从气体出口11进入到大气中。

本发明具有结构简单、阻力低、耗能小、单位面积烟气处理量大、粉尘去除率高等优点。另外通过无孔雾化盘的雾化解决了有孔易堵塞、喷头制作复杂的问题，通过弦切旋流除尘解决了结垢、细粉尘净化效率低等问题。

Claims (10)

1.一种无孔雾化弦切旋流除尘器，包括：

筒体（7），所述筒体（7）下端侧部有进气口（9），上端侧部有出气口（11），底部有泥灰斗（8）；

中轴（3），所述中轴（3）上端连接有旋转驱动装置（4），下端穿过筒体（7）上端面置于筒体（7）的内部；

上循环供水管（5），所述的上循环供水管（5）穿过筒体（7）侧壁并悬置于流道中，

其特征在于：还包括：

上旋转雾化盘（1），所述上旋转雾化盘（1）的中心与中轴（3）连接，上旋转雾化盘（1）的上端面从内向外设有多层径向导流槽（1-1）；所述的最外层径向导流槽（1-1）与上旋转雾化盘（1）盘面边缘贯通；所述上循环供水管（5）出口悬置于上旋转雾化盘（1）的上部；

弦切旋流盘（2），包括连接盘（2-6），连接盘（2-6）中心的内环（2-4）固定在中轴（3）上，内环（2-4）通过支撑杆与外环（2-2）连接；还包括旋流盘（2-1），固定于中轴（3）上的旋流盘（2-1）位于连接盘（2-6）与上旋转雾化盘（1）之间；所述连接盘（2-6）和旋流盘（2-1）之间设有斜向切弦（2-5）；所述斜向切弦（2-5）一端固定在旋流盘（2-1）的盘毂边缘上，一端缠绕在外环（2-2）上，多根斜线切弦（2-5）均匀分布构形成倒锥台形。

2.如权利要求1所述的一种无孔雾化弦切旋流除尘器，其特征在于：所述的上旋转雾化盘（1）与旋流盘（2-1）的距离为筒体（7）直径的1～2倍。

3.如权利要求1所述的一种无孔雾化弦切旋流除尘器，其特征在于：所述的上旋转雾化盘（1）上端盘面上设有至少一圈的环状导流槽（1-2），环状导流槽（1-2）与径向导流槽（1-1）相互连通。

4.如权利要求1或3所述的一种无孔雾化弦切旋流除尘器，其特征在于：设置于环状导流槽外侧的径向导流槽多于设置于环状导流槽内侧的径向导流槽。

5.如权利要求4所述的一种无孔雾化弦切旋流除尘器，其特征在于：设置于环状导流槽内侧的径向导流槽的延长线与设置于环状导流槽外侧的径向导流槽不重和。

6.如权利要求5所述的一种无孔雾化弦切旋流除尘器，其特征在于：设置于环状导流槽内侧的径向导流槽槽宽大于设置于环状导流槽外侧的径向导流槽槽宽。

7.如权利要求1所述的一种无孔雾化弦切旋流除尘器，其特征在于：所述的连接盘（2-6）的内环（2-4）与外环（2-2）之间设有垂直切弦（2-7）。

8.如权利要求1所述的一种无孔雾化弦切旋流除尘器，其特征在于：所述的中轴（3）位于上旋转雾化盘（1）下方连接有下旋转雾化盘（12），上旋转雾化盘（1）与下旋转雾化盘（12）相互平行，上、下旋转雾化盘的上部均设有循环供水管。

9.如权利要求1所述的一种无孔雾化弦切旋流除尘器，其特征在于：所述的中轴（3）位于连接盘（2-6）的上部连接有旋转盘（2-8），旋转盘（2-8）与旋流盘（2-1）相互平行对称，旋转盘（2-8）与连接盘（2-6）之间设有斜向切弦（2-5），所述的切弦均匀分布形成正锥台形。

10.如权利要求1或9所述的一种无孔雾化弦切旋流除尘器，其特征在于：进一步的所述的旋流盘（2-1）上设有凸起的旋流筋（2-3），旋流筋（2-3）凸起高度为旋流盘（2-1）厚度的1/3。

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