CN105214859B - 高温含尘尾气旋风除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温含尘尾气旋风除尘装置，包括：中空外筒体，呈圆柱状；中空内筒体，设置在中空外筒体内部，其由上至下依次为：第一部分，呈圆柱状，其与中空外筒体内壁形成第一夹层；第二部分，呈圆锥状；第三部分，呈倒圆锥状，其与中空外筒体内壁相抵，以与第二部分和中空外筒体形成第二夹层，第三部分侧壁上由上至下间隔设有多层弧形孔组，其包括至少两个弧形贯通孔；中央排气管，设在中空内筒体内部，其一端与外部连通；进气管，其切向穿过第一部分并沿中央排气管外壁螺旋，与第二部分上部连通；换热管，其沿第一部分外壁盘绕，其上端与进液管连通，其下端与第二夹层连通。本发明具有结构简单、除尘效率高、热交换效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及高温尾气处理领域。更具体地说，本发明涉及一种高温含尘尾气旋风除尘装置。
背景技术
在肥料的加工过程中，经过烘干处理导致烘干气成为高温含尘尾气，处理不当会造成浪费和环境污染，一般工业上采用普通旋风除尘器处理，其结构简单、使用方便，利用离心力在除尘器内做螺旋运动，从而分离含尘气体中颗粒直径大于10μm的粉尘，一般旋风除尘器的筒身和锥体结构越大，气体在除尘器内的运动路径越大，除尘效率也会高一些，但会造成除尘器占地面和占地空间变大，机械成本增加，器身磨损面增多，且普通旋风除尘器不能分离颗粒直径小于10μm的粉尘，也不能对高温气体进行热交换，回收热量。一般肥料在加工过程中，使用的旋风除尘只有80％左右的除尘率，仍有大量的粉尘随尾气排入大气，造成环境污染和肥料资源的浪费。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种高温含尘尾气旋风除尘装置，具有结构简单、除尘效率高、热交换效果好、含尘尾气中的粉尘回收率高的优点，适用于肥料加工过程中产生的烘干气回收处理。
本发明还有一个目的是通过将进气管自上至下地螺旋盘绕在中央排气管的外壁与第一部分之间，迫使待除尘的尾气增加其圆周向的运动惯性，从而在旋风除尘装置中提高离心力分离粉尘的效果。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高温含尘尾气旋风除尘装置，包括：
中空外筒体，其呈圆柱状；
中空内筒体，其设置在所述中空外筒体的内部，其高度小于所述中空外筒体的高度以使所述中空外筒体的下部形成沉淀区，所述沉淀区的下部设有第一排液口，其中，所述中空内筒体包括一体成型的三部分组成，由上至下依次为：
第一部分，其呈圆柱状，所述第一部分的外径小于所述中空外筒体的内径并与所述中空外筒体的内壁形成第一夹层；
第二部分，其呈内径上大下小的圆锥状；
第三部分，其呈内径上小下大的倒圆锥状，所述第三部分的下端与所述中空外筒体的内壁相抵，以使所述第三部分的侧壁与所述第二部分的侧壁和所述中空外筒体的内壁形成第二夹层，所述第一夹层与所述第二夹层之间设有隔板，所述第三部分的侧壁上由上至下间隔设有多层弧形孔组，每层弧形孔组包括在一个平面间隔设置的至少两个弧形贯通孔；
中央排气管，其设置在所述中空内筒体的内部，其一端穿过所述中空外筒体和所述中空内筒体的顶部与外部连通，另一端与所述第一部分的下端在一个平面上；
进气管，其从外部切向穿过所述第一部分，并沿所述中央排气管的外壁自上至下螺旋延伸，并与所述第二部分的上部连通，所述进气管与所述中央排气管以及所述第一部分的内壁相切；
换热管，其沿所述第一部分的外壁在所述第一夹层内自上至下盘绕，所述换热管的上端与进液管连通，其下端穿过所述隔板与所述第二夹层连通。
优选的是，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述多层弧形孔组为三层，所述每层弧形孔组包括两个弧形贯通孔，所述两个弧形贯通孔的弧长之和占其所在圆的周长的3/4。
优选的是，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，对于任意的一层弧形孔组，其对应于所述第三部分的内壁上设有一个内径呈上大下小的圆锥状导流板，其与竖向的夹角为45℃。
优选的是，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述中空外筒体与所述中空内筒体的高度比为3∶2，所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分的高度比为1∶2-3∶1。
优选的是，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述中央排气管的内径、所述第二部分的最小内径与所述中空外筒体的内径的比为3-4∶6∶12。
优选的是，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述沉淀区的下部还设有第二排液口，其间隔设置在所述第一排液口的上部，所述第一排液口连通第一排液管和第一阀门，所述第二排液口连通第二排液管和第二阀门，所述第二排液口通过高压泵与所述进液管连通，所述进液管的另一端通过第三阀门与液体源连通。
优选的是，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述中央排气管的内部设有干燥装置。
优选的是，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述中空外筒体的外部设有隔热层。
优选的是，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述沉淀区和所述第二夹层均设有清渣口。
本发明至少包括以下有益效果：
1)创新地设计了倒圆锥状的第三部分，减少了尾气从下到上排放前带走的粉尘，起到抑尘的作用，提高了除尘率；创新地设计了外筒体，使其与内筒体的第一部分形成第一夹层，与内筒体的第二部分和第三部分形成第二夹层，第一夹层内设置换热管，增加换热液体的路径，提高热交换效率，在第二夹层内形成一个储液区，进一步进行高温含尘尾气的热交换；
2)通过将进气管自上至下地螺旋盘绕在中央排气管的外壁与第一部分之间，迫使待除尘的尾气增加其圆周向的运动惯性，从而在旋风除尘装置中提高离心力分离粉尘的效果；
3)在第三部分的侧壁上设置了多层弧形孔组，便于第二夹层内经过热交换的液体经由弧形孔流出形成水帘，从而对经过第一部分和第二部分旋风除尘后的尾气进一步进行水幕除尘，从而增加粉尘的回收率，同时净化了尾气。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的高温含尘尾气旋风除尘装置的结构示意图；
图2为本发明所述第三部分的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-图2所示，本发明提供一种高温含尘尾气旋风除尘装置，包括：
中空外筒体1，其呈圆柱状；
中空内筒体2，其设置在所述中空外筒体1的内部，其高度小于所述中空外筒体1的高度以使所述中空外筒体1的下部形成沉淀区11，所述沉淀区11的下部设有第一排液口111，其中，所述中空内筒体2包括一体成型的三部分组成，由上至下依次为：
第一部分21，其呈圆柱状，所述第一部分21的外径小于所述中空外筒体1的内径并与所述中空外筒体1的内壁形成第一夹层；
第二部分22，其呈内径上大下小的圆锥状；
第三部分23，其呈内径上小下大的倒圆锥状，所述第三部23分的下端与所述中空外筒体1的内壁相抵，以使所述第三部分23的侧壁与所述第二部分22的侧壁和所述中空外筒体1的内壁形成第二夹层，所述第一夹层与所述第二夹层之间设有隔板，所述第三部分23的侧壁上由上至下间隔设有多层弧形孔组，每层弧形孔组包括在一个平面间隔设置的至少两个弧形贯通孔231；
中央排气管3，其设置在所述中空内筒体2的内部，其一端穿过所述中空外筒体1和所述中空内筒体2的顶部与外部连通，另一端与所述第一部分21的下端在一个平面上；
进气管4，其从外部切向穿过所述第一部分21，并沿所述中央排气管3的外壁自上至下螺旋延伸，并与所述第二部分22的上部连通，所述进气管4与所述中央排气管3以及所述第一部分21的内壁相切；
换热管5，其沿所述第一部分21的外壁在所述第一夹层内自上至下盘绕，所述换热管5的上端与进液管6连通，其下端穿过所述隔板与所述第二夹层连通。
在另一种技术方案中，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述多层弧形孔组为三层，所述每层弧形孔组包括两个弧形贯通孔231，所述两个弧形贯通孔231的弧长之和占其所在圆的周长的3/4，过长，则导致第三部分的结构容易破坏，降低旋风除尘装置的使用寿命，过短则第二夹层内的液体在第三部分下部形成的水帘过小，则降低了除尘的效率。
在另一种技术方案中，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，对于任意的一层弧形孔组，其对应于所述第三部分的内壁上设有一个内径呈上大下小的圆锥状导流板，其与竖向的夹角为45℃，以使原本呈竖直方向的水帘呈一定倾斜角度增加了液体与气体的接触面积，提高了除尘效率。
在另一种技术方案中，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述中空外筒体1与所述中空内筒体2的高度比为3∶2，所述第一部分21、所述第二部分22和所述第三部分23的高度比为1∶2-3∶1。外筒体与内筒体的高度比，内筒体的第一部分21、第二部分和第三部分的高度比，直接影响内筒体的除尘效率和沉淀区内的沉淀效率，沉淀区过小，不利于喷淋除尘的进行，沉淀区过大，导致旋风除尘效率低；第一部分的高度大，第二部分和第三部分小则抑尘和喷淋除尘效率低，旋风除尘效率也低；第三部分过大，第一部分和第二部分小，则旋风除尘效率低。
在另一种技术方案中，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述中央排气管3的内径、所述第二部分22的最小内径与所述中空外筒体1的内径的比为3-4∶6∶12。
在另一种技术方案中，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述沉淀区11的下部还设有第二排液口，其间隔设置在所述第一排液口111的上部，所述第一排液口111连通第一排液管和第一阀门，所述第二排液口连通第二排液管和第二阀门，所述第二排液口通过高压泵与所述进液管6连通，所述进液管6的另一端通过第三阀门与液体源连通。设置第一排液口可以使沉淀区内的含尘液体直接排出后利用到肥料的加工中，设置第二排液口，是为了当沉淀区内含尘液体的含尘量少时，可以经第二排液管与进液管6连通，直接进入旋风除尘装置的换热管中，进一步进行热交换和喷淋除尘，提高其循环利用率，提高回收的含尘液体中含尘量，从而直接应用到肥料加工中。
在另一种技术方案中，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述中央排气管3的内部设有干燥装置，使经过喷淋除尘的气体经干燥后排放到空气中。
在另一种技术方案中，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述中空外筒体1的外部设有隔热层，避免了第二夹层和沉淀区内的液体与高温含尘尾气经过热交换后又与外部的冷空气进行热交换，导致热交换效率降低。
在另一种技术方案中，所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，所述沉淀区11和所述第二夹层均设有清渣口，以防长期使用过程中未完全排出的粉尘沉积在沉淀区和第二夹层内，导致堵塞降低旋风除尘装置的效率。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种高温含尘尾气旋风除尘装置，其特征在于，包括：
中空外筒体，其呈圆柱状；
中空内筒体，其设置在所述中空外筒体的内部，其高度小于所述中空外筒体的高度以使所述中空外筒体的下部形成沉淀区，所述沉淀区的下部设有第一排液口，其中，所述中空内筒体包括一体成型的三部分组成，由上至下依次为：
第一部分，其呈圆柱状，所述第一部分的外径小于所述中空外筒体的内径并与所述中空外筒体的内壁形成第一夹层；
第二部分，其呈内径上大下小的圆锥状；
第三部分，其呈内径上小下大的倒圆锥状，所述第三部分的下端与所述中空外筒体的内壁相抵，以使所述第三部分的侧壁与所述第二部分的侧壁和所述中空外筒体的内壁形成第二夹层，所述第一夹层与所述第二夹层之间设有隔板，所述第三部分的侧壁上由上至下间隔设有多层弧形孔组，每层弧形孔组包括在一个平面间隔设置的至少两个弧形贯通孔；
中央排气管，其设置在所述中空内筒体的内部，其一端穿过所述中空外筒体和所述中空内筒体的顶部与外部连通，另一端与所述第一部分的下端在一个平面上；
进气管，其从外部切向穿过所述第一部分，并沿所述中央排气管的外壁自上至下螺旋延伸，并与所述第二部分的上部连通，所述进气管与所述中央排气管以及所述第一部分的内壁相切；
换热管，其沿所述第一部分的外壁在所述第一夹层内自上至下盘绕，所述换热管的上端与进液管连通，其下端穿过所述隔板与所述第二夹层连通。
2.如权利要求1所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，其特征在于，所述多层弧形孔组为三层，所述每层弧形孔组包括两个弧形贯通孔，所述两个弧形贯通孔的弧长之和占其所在圆的周长的3/4。
3.如权利要求1所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，其特征在于，对于任意的一层弧形孔组，其对应于所述第三部分的内壁上设有一个内径呈上大下小的圆锥状导流板，其与竖向的夹角为45℃。
4.如权利要求1所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，其特征在于，所述中空外筒体与所述中空内筒体的高度比为3∶2，所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分的高度比为1∶2-3∶1。
5.如权利要求2所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，其特征在于，所述中央排气管的内径、所述第二部分的最小内径与所述中空外筒体的内径的比为3-4∶6∶12。
6.如权利要求1所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，其特征在于，所述沉淀区的下部还设有第二排液口，其间隔设置在所述第一排液口的上部，所述第一排液口连通第一排液管和第一阀门，所述第二排液口连通第二排液管和第二阀门，所述第二排液口通过高压泵与所述进液管连通，所述进液管的另一端通过第三阀门与液体源连通。
7.如权利要求1所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，其特征在于，所述中央排气管的内部设有干燥装置。
8.如权利要求1所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，其特征在于，所述中空外筒体的外部设有隔热层。
9.如权利要求1所述的高温含尘尾气旋风除尘装置，其特征在于，所述沉淀区和所述第二夹层均设有清渣口。
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