CN104084321A - 旋风除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种旋风除尘器。该旋风除尘器包括：壳体，围设形成除尘腔，除尘腔的底部设置有第一卸尘口；中心管，设置在除尘腔内，中心管的上端口延伸至除尘腔的外部，中心管的下端口为第二卸尘口，第二卸尘口延伸至第一卸尘口；导向件，设置在除尘腔内，并且导向件的内侧端与中心管相切连接，导向件的外侧端远离中心管向外延伸，导向件上具有导向通道，导向通道与中心管连通；阻挡节流件，设置在中心管的内部以防止中心管内的固体颗粒扰动和/或减少合成气从第二卸尘口的流出量。根据本发明，大大提高了旋风除尘器的除尘效果从而获得低含尘量的合成气。

Description

旋风除尘器

技术领域

本发明涉及煤气化工装置技术领域，更具体地，涉及一种旋风除尘器。

背景技术

传统的旋风分离器除尘技术中，当合成气从与旋风分离器相切的设备入口或导向叶片进入设备内旋风分离区候，气流因导流作用而产生强烈旋转，气流沿筒体呈螺旋形向下进入旋风筒体，密度大的液滴和尘粒在离心力作用下被甩向器壁，并在重力作用下，从设备底部出口流出。旋转的气流在筒体内收缩向中心流动，向上形成二次涡流设备顶部出口流出。但是，这种除尘器沉降的灰尘颗粒易受气流扰动二次扬尘，且往往只是一级除尘，除尘效果差。

发明内容

本发明旨在提供一种旋风除尘器，以解决现有技术中的除尘器除尘效果差，合成气容易泄露的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种旋风除尘器，包括：壳体，围设形成除尘腔，除尘腔的底部设置有第一卸尘口；中心管，设置在除尘腔内，中心管的上端口延伸至除尘腔的外部，中心管的下端口为第二卸尘口，第二卸尘口延伸至第一卸尘口；导向件，设置在除尘腔内，并且导向件的内侧端与中心管相切连接，导向件的外侧端远离中心管向外延伸，导向件上具有导向通道，导向通道与中心管连通；阻挡节流件，设置在中心管的内部以防止中心管内的固体颗粒扰动和/或减少合成气从第二卸尘口的流出量。

进一步地，除尘腔包括上半腔和下半腔，壳体上设置有与上半腔相切并连通的通孔，通孔和中心管的上端口两者之一为合成气出口，另一为合成气入口。

进一步地，上半腔的容积小于下半腔的容积，中心管贯穿上半腔和下半腔，且导向件设置在下半腔内。

进一步地，导向件为多个，多个导向件沿中心管的周向均匀布置且位于中心管的同一高度上。

进一步地，下半腔的底部呈漏斗状结构，第一卸尘口位于漏斗状结构的最低位置处。

进一步地，导向件为方形导向板，导向通道为设置在方形导向板上的导流槽，导流槽从方形导向板的底端向顶端凹陷，并从方形导向板的远离中心管一侧贯穿至靠近中心管的一侧。

进一步地，方形导向板向靠近第一卸尘口的方向倾斜。

进一步地，阻挡节流件为锥体，锥体在中心管内的安装位置低于导向件与中心管的连通位置，锥体的锥尖设置在靠近连通位置的一侧且位于中心管的中轴线上。

进一步地，锥体的底面的边缘与中心管的内壁之间形成卸尘缝隙。

进一步地，中心管的位于锥体下方的管体比位于锥体上方的细。

根据本发明的实施例，旋风除尘器，包括：壳体，围设形成除尘腔，除尘腔的底部设置有第一卸尘口；中心管，设置在除尘腔内，且中心管的第一端口为第二卸尘口，第二卸尘口延伸至第一卸尘口，中心管的第二端口从除尘腔的内部延伸至除尘腔的外部；导向件，设置在除尘腔内，并与中心管相切，导向件上具有导向通道，导向通道与中心管连通；阻挡节流件，设置在中心管的内部以防止中心管内的固体颗粒扰动和/或节约合成气从第二卸尘口的流出量。本发明的旋风除尘器能够很好地将进入除尘腔、以及中心管内部的合成气以及合成气携带的固体颗粒分离开，并设置有阻挡节流件以防止中心管内的固体颗粒扰动和/或合成气从第二卸尘口流出，大大提高了旋风除尘器的除尘效果同时获得低含尘量的合成气。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明中的旋风除尘器的主视图；

图2示意性示出了图1中的A-A视图；以及

图3示意性示出了本发明中的导向件的立体结构图。

附图标记说明：

10、壳体；11、除尘腔；12、上半腔；13、下半腔；20、中心管；30、导向件；31、导向通道；40、阻挡节流件；50、第二卸尘口；60、第一卸尘口；70、卸尘缝隙；80、通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

结合图1至图3所示，根据本发明的实施例，提供了一种旋风除尘器。该旋风除尘器包括壳体10、中心管20、导向件30以及阻挡节流件40。其中壳体10围设形成除尘腔11，除尘腔11的底部设置有第一卸尘口60；中心管20设置在除尘腔11内，且中心管20的上端口延伸至除尘腔11的外部，作为合成气出口或入口，该中心管20的下端口为第二卸尘口50，该第二卸尘口50延伸至第一卸尘口60处，用于将中心管20中沉积下来的固体颗粒排除到除尘腔11的外部，用于向中心管20中通入或排除合成气；导向件30设置在除尘腔11内，并且导向件30的内侧端与中心管20相切连接，导向件30上具有与中心管20连通的导向通道31，由于其导向和导流作用，当合成气从导向通道31中进入或流出时，汇集成一股螺旋状运动的气流，这样，在重力和离心力的作用下，便于将有效的合成气和合成气中所携带的固体颗粒分离开；阻挡节流件40设置在中心管20的内部，用于防止中心管20内的固体颗粒扰动和/或减少合成气从第二卸尘口50的流出量。

可见，根据本实施例的旋风除尘器，能够很好地将进入除尘腔11以及中心管20内部的合成气以及该合成气携带的固体颗粒分离开，并设置有阻挡节流件40以防止中心管20内的固体颗粒扰动和/或大量合成气从第二卸尘口50流出，大大提高了旋风除尘器的除尘效果，从而获得低含尘量的合成气，且因本实施例的结构简单，制造成本较低。

本发明中所称的合成气为煤气化工艺中产生的合成气主要为CO₂、CO和H₂的混合气体。

本实施例中的除尘腔11包括上半腔12和下半腔13，壳体10上设置有与上半腔12相切并连通的通孔80，该通孔80和中心管20的上端口两者之一为合成气出口，另一为合成气入口。

本实施例中的下半腔13的底部呈漏斗状结构，第一卸尘口60位于漏斗状结构的最低位置处，第二卸尘口50为中心管20的靠近下半腔13的下端口，便于固体颗粒的排放。

在进行煤气化工艺的时候，合成气可以从通孔80中进入，从中心管20的上端口出去。此时，合成气先从通孔80处进入上半腔12，由于通孔80与上半腔12相切，合成气能够形成一股旋流进入下半腔13，便于将合成气中体积较大，重量较大的固体颗粒与有效的合成气分离开，并沉积到下半腔13的底部，进而从第一卸尘口60排除到除尘器的外部。与此同时，位于中心管20周围的合成气会通过设置在中心管20上的导向件30的导向通道31进入到中心管20的内部，于其导向和导流作用，使合成气在中心管20的内部做螺旋运动，在重力和离心力的作用下，部分固体颗粒被甩到中心管20内壁后滑落下来，进而从第二卸尘口50中排出，经过除尘后的较为干净的合成气会自动上升，从中心管20的上端口排出除尘腔11以便收集或进行再次处理。

当合成气的入口为中心管20的上端口，出口为通孔80时，合成气从中心管20的上端口向下流动，固体颗粒在合成气的夹带下随之向下流动，大部分固体颗粒撞击阻挡节流件40或中心管20内壁后滑落(也起到惯性除尘的作用)，并从第二卸尘口50中流出，而合成气遇阻挡节流件40阻挡后反向流动后从导向件30的导向通道31以螺旋状流出并进入下半腔13，此时，流出的合成气会在下半腔13和上半腔12中形成螺旋流动，在重力和离心力的作用下，部分固体颗粒被甩到下半腔13和上半腔12内壁后滑落下来，再次除尘，经除尘后，合成气气体从通孔80排出，固体颗粒则从下半腔13底部的第一卸尘口60排出。

优选地，上半腔12的容积小于下半腔13的容积，且导向件30设置在下半腔13内，中心管20贯穿上半腔12和下半腔13，在这种结构中，当合成气处于上半腔12中的时候，流速快，提供了对合成气的除尘效率，而当合成气进入下半腔13中的时候，由于缓冲空间大，合成气的流速减慢，便于固体颗粒的沉积，有效提高了除尘效果。

再次参见图1所示，导向件30为多个，多个导向件30沿中心管20的周向均匀布置且位于中心管20的同一高度上，当合成气进入中心管20或从中心管20中流出时，能够形成螺旋运动，便于将合成气中的固体颗粒和气体分离开。

优选地，导向件30为方形导向板，导向通道31为设置在方形导向板上的导流槽，导流槽从方形导向板的底端向顶端凹陷，并从方形导向板的远离中心管20一侧贯穿至靠近中心管20的一侧。本实施例中，将导向件30设置为方形导向板时，可以将导流槽设置得较狭窄，这样，不但具有一定的惯性除尘的作用(由于运动气流中尘粒与气体具有不同的惯性力，含尘气体急转弯或者与某种障碍物碰撞时，尘粒的运动轨迹将分离出来使气体得以净化的设备称为惯性除尘器或惰性除尘器)，而且使得合成气在狭长导向通道导向作用下形成具有一定方向且方向性更强的气流，这些离开各自导向通道的气流的方向都与中心管20的圆周相切，此时，这些离开各自导向通道的气流再汇集成一股螺旋状运动的气流，而这样结构下可形成的这股螺旋气流切向速度更强(切向速度越大离心力更易将固体颗粒甩向器壁)，这样，在重力和离心力的作用下，便于将有效的合成气和合成气中所携带的固体颗粒分离开。此外，当导向件30为方形导向板的时候，可以将导流槽设置得较狭窄，可阻挡大颗粒灰尘进入中心管20内或从中心管20中流出；进一步提高除尘效果。而使导流槽从方形导向板的远离中心管20一侧贯穿至靠近中心管20的一侧，则为合成气的进入或流出提供了便利。

此时，方形导向板向靠近第一卸尘口60的方向倾斜，当合成气从中心管20进入时，有利于惯性除尘，合成气从导向件30出来时做螺旋运动进行分离，由于导向件30上部的遮挡，使得小颗粒较少被吹起，从而获得较小颗粒的良好的分离效果。导向通道31为本发明的独特设计之一，较为狭长且略微向下倾斜，这样，不但具有一定的惯性除尘的作用，而且于其导向和导流作用，使得合成气在狭长导向通道31的导向作用下形成具有一定方向且方向性更强的气流，这些离开各自导向通道31的气流的方向都与中心管圆周相切，这样这些离开各自导向通道31的气流再汇集成一股螺旋状运动的气流，这样，在重力和离心力的作用下，便于将有效的合成气和合成气中所携带的固体颗粒分离开。

本实施例中的阻挡节流件40为锥体，锥体在中心管20内的安装位置低于导向件30与中心管20的连通位置，且锥体的锥尖设置在靠近连通位置的一侧且锥尖设置在中心管20的中轴线上。锥体的底面的边缘与中心管20的内壁之间形成卸尘缝隙70。在本发明的其他实施例中，阻挡节流件40还可以设置为其他横截面接沿中心管20的上端口至下端口的方向逐渐变大的结构。由于中心管20的下端口为卸尘口，合成气在中心管20中做螺旋运动，此时，合成气的螺旋运动容易引起卸尘口处的固体颗粒的扰动，因此，将阻挡节流件40设置在低于导向件30与中心管20的连通位置时，一方面能够将卸尘口处的固体颗粒与从导向通道31进入或流出的合成气分开，另一方面还能够避免大量合成气从卸尘口中冲出。而将阻挡节流件40设置为椎体，当合成气从中心管20的上端口进入时，有利于撞击在锥体的外表面的固体颗粒的滑落。

优选地，中心管20的位于锥体下方的管体比位于锥体上方的细，进一步防止合成气从第二卸尘口50流出。

进一步地说明本发明的旋风除尘器的工作过程如下：

(1)合成气从通孔80进，从中心管20的上端出；

通孔80与除尘器的上半腔12切向方向连接，含灰渣的粗合成气从上半腔12的通孔80进入后螺旋运动，大颗粒可靠重力和离心力在上半腔12中分离，防止大颗粒的灰尘磨损导向件30；合成气向下进入下半腔13，在气固分离的同时，合成气从导向件30的导流槽进入中心管20内部，导向件30和中心管20为切向连接，合成气在导向件30通过惯性除尘除去一部分固体颗粒后进入中心管，再次进行螺旋运动，灰渣颗粒可靠重力和离心力在中心管20内空间分离；导向件30和中心管20为切向连接，且均布设置的多个导向件30导流槽的缝隙可设置较小，使得夹带灰渣的合成气一开始就贴近内壁形成较好的螺旋运动，在重力和离心力作用下，加之其惯性除尘作用，相对于普通的旋风分离器则有更佳的分离效果；在中心管20的下部设置有阻挡节流件40，可有效防止落下的灰渣由于气流扰动而在此被吹起。

(2)合成气从从中心管20的上端进，通孔80出；

合成气自上而下流入中心管20，灰渣也随合成气自上而下往下落，而导向件30为倾斜向下设置，合成气从导向叶片出来时做螺旋运动进行分离，由于导向件30上部的遮挡，使得小颗粒更好的沉降且不易被吹起，从而获得较小颗粒的良好的分离效果。在中心管20的下部设置有阻挡节流件40，可有效防止落下的灰渣由于气流的流动而被吹起提高除尘效果，还能够避免一部分合成气直接进入第二卸尘口50。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：根据本发明的旋风除尘器，能够很好地将进入除尘腔以及中心管内部的合成气以及合成气携带的固体颗粒分离开，还能够防止中心管内的固体颗粒扰动和/或节约合成气从第二卸尘口的流出量，大大提高了旋风除尘器的除尘效果以及企业获得精合成气的量，采用简单的结构实现多级除尘，本发明中四级除尘，即：第一级，上半腔，依靠螺旋运动，离心力和重力除尘；第二级，下半腔，依靠螺旋运动，离心力和重力除尘；第三级，导向件的惯性除尘；第四级，中心管，依靠螺旋运动，离心力和重力除尘。可见，本发明大大提高了旋风除尘器的除尘效果从而获得低含尘量的合成气，且结构简单、制造成本低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋风除尘器，其特征在于，包括：

壳体(10)，围设形成除尘腔(11)，所述除尘腔(11)的底部设置有第一卸尘口(60)；

中心管(20)，设置在所述除尘腔(11)内，所述中心管(20)的上端口延伸至所述除尘腔(11)的外部，所述中心管(20)的下端口为第二卸尘口(50)，所述第二卸尘口(50)延伸至所述第一卸尘口(60)；

导向件(30)，设置在所述除尘腔(11)内，并且所述导向件(30)的内侧端与所述中心管(20)相切连接，所述导向件(30)的外侧端远离所述中心管(20)向外延伸，所述导向件(30)上具有导向通道(31)，所述导向通道(31)与所述中心管(20)连通；

阻挡节流件(40)，设置在所述中心管(20)的内部以防止所述中心管(20)内的固体颗粒扰动和/或减少合成气从所述第二卸尘口(50)的流出量。

2.根据权利要求1所述的旋风除尘器，其特征在于，所述除尘腔(11)包括上半腔(12)和下半腔(13)，所述壳体(10)上设置有与所述上半腔(12)相切并连通的通孔(80)，所述通孔(80)和所述中心管(20)的上端口两者之一为合成气出口，另一为合成气入口。

3.根据权利要求2所述的旋风除尘器，其特征在于，所述上半腔(12)的容积小于所述下半腔(13)的容积，所述中心管(20)贯穿所述上半腔(12)和所述下半腔(13)，且所述导向件(30)设置在所述下半腔(13)内。

4.根据权利要求1所述的旋风除尘器，其特征在于，所述导向件(30)为多个，多个所述导向件(30)沿所述中心管(20)的周向均匀布置且位于所述中心管(20)的同一高度上。

5.根据权利要求2所述的旋风除尘器，其特征在于，所述下半腔(13)的底部呈漏斗状结构，所述第一卸尘口(60)位于所述漏斗状结构的最低位置处。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的旋风除尘器，其特征在于，所述导向件(30)为方形导向板，所述导向通道(31)为设置在所述方形导向板上的导流槽，所述导流槽从所述方形导向板的底端向顶端凹陷，并从所述方形导向板的远离所述中心管(20)一侧贯穿至靠近所述中心管(20)的一侧。

7.根据权利要求6所述的旋风除尘器，其特征在于，所述方形导向板向靠近所述第一卸尘口(60)的方向倾斜。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的旋风除尘器，其特征在于，所述阻挡节流件(40)为锥体，所述锥体在所述中心管(20)内的安装位置低于所述导向件(30)与所述中心管(20)的连通位置，所述锥体的锥尖设置在靠近所述连通位置的一侧且位于所述中心管(20)的中轴线上。

9.根据权利要求8所述的旋风除尘器，其特征在于，所述锥体的底面的边缘与所述中心管(20)的内壁之间形成卸尘缝隙(70)。

10.根据权利要求8所述的旋风除尘器，其特征在于，所述中心管(20)的位于所述锥体下方的管体比位于所述锥体上方的细。