CN106422614B - 一种均匀送风的滤筒除尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种均匀送风的滤筒除尘器，包括除尘箱体和灰斗，灰斗设置在除尘箱体的下方且连通；除尘箱体内由上到下依次设置有喷气管、花板和滤筒，灰斗上端外侧壁一周上设置有风管和静压箱。通过通风口面积的不同的设置，保证了各个出风口的风量一致性，再经静压箱进一步均流后，使得进入到滤筒中的气流大小均匀，保证各滤筒除尘负荷一致，提高滤筒除尘效率同时延长滤筒使用寿命。气流经过进风口进入到环形管和静压箱，接触面积突然增大，气体压强变小，空气中的大颗粒杂质在重力的作用下下沉到灰斗，防止滤筒被大颗粒杂质堵塞，提高除尘效果。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化处理领域，具体涉及一种均匀送风的滤筒除尘器。
背景技术
现有的滤筒除尘器大多通过进风口直接向滤筒送风，这样导致每个滤筒除尘器进风气流不均匀，使得滤筒除尘器内的各个滤筒除尘负荷不一，除尘效率低，而且滤筒易磨损。
另外,现有的滤筒除尘方式，在风进入滤筒过滤之前，没有预除尘处理，使得空气中的大颗粒杂质直接吸附在滤筒上，增加过滤负荷，影响除尘效果，且需要经常更换滤筒，增加成本。
发明内容
针对现有技术的滤筒除尘器进风气流不均匀，使得每个滤筒除尘负荷不一，除尘效率低，以及在风进入滤筒前没有预处理使得除尘效率低的技术问题，本发明提供以下技术方案予以解决：
一种均匀送风的滤筒除尘器，包括除尘器箱体和灰斗，所述的灰斗设置在除尘器箱体的下方且与其连通；其特征在于，还包括送风装置，所述送风装置包括环形风管和环形静压箱；环形风管套在灰斗上端外侧且与灰斗连通；环形静压箱套在灰斗上端外侧，且所述环形静压箱的上端面和环形风管的下端面贴附连接，两者通过均匀设置的多个通风口连通；环形风管的一侧设置一进风口；所述多个通风口的口径大小不同；所述的环形静压箱与灰斗相连处的侧壁上均匀设置有多个第一出风口；
所述的除尘器箱体上设置有气包及与其连接的喷气管，除尘器箱体内设置有花板和滤筒；所述的滤筒上端开口连接花板且由花板密封；所述的喷气管通入除尘器箱体内且喷气管上设置多个喷嘴，每个喷嘴对应一个花板上设置的通孔，所述通孔对应连通一个滤筒；
还包括多个分支管；所述分支管布置在除尘箱体一周且每个分支管通过电动三通换向阀连接喷气管；分支管的另一端通过一喷嘴连通风管；所述的气包的出口与喷气管之间依次连接有电磁脉冲阀。
进一步的，所述除尘器箱体为矩形，所述的灰斗为倒四棱台状。
进一步的，所述的环形风管的每一侧壁对应至少两个分支管。
进一步的，所述进风口内设置一楔形导流板。
进一步的，所述的环形风管的四角处分别设置有导流叶片。
进一步的，所述的除尘器箱体内均匀设置三排滤筒，每排均匀设置三个。
进一步的，所述的灰斗下底端设置有卸灰阀。
进一步的，所述第一出风口采用单层百叶出风口。
以上技术方案和现有技术相比具有以下技术效果：
1、通过设置环形风管和环形静压箱，同时在环形风管和环形静压箱之间均匀设置多个口径不同的通风口，保证了从通风口进入环形静压箱的气流趋于均匀；再经环形静压箱进一步均流后，使得进入滤筒中的气流大小更趋于均匀。从而保证各滤筒除尘负荷一致，提高滤筒除尘效率同时延长滤筒使用寿命。
2、气流经过进风口进入到环形风管和环形静压箱，风道面积突然增大，气体流速降低，空气中的大颗粒杂质在重力、及惯性碰撞等作用下沉积到风管和静压箱壁面上，减轻滤筒过滤负荷，实现滤筒除尘之前的预除尘，提高了最终的除尘效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的正面竖直剖视图；
图3为本发明的侧面竖直剖视图；
图4为风管水平剖视图；
图5为滤筒水平剖视图；
图6为运用CFD软件对本发明滤筒除尘器和常规滤筒除尘器均匀性模拟对比图。
图中各标号的表示：1-电动三通换向阀；2-除尘器箱体；3-环形风管；4-环形静压箱；5-灰斗；6-支路管；7-气包；8-喷气管；9-第二出风口；10-净气室；11-第一出风口；12-通风口；13-楔形导流板；14-进风口；15-导流叶片；16-滤筒；17-喷嘴；18-卸灰阀；19-电磁脉冲阀。
具体实施方式
实施例1
如图1-5，一种均匀送风的滤筒除尘器，包括除尘器箱体2和灰斗5，灰斗5设置在除尘器箱体2的下方且与其连通；还包括送风装置，送风装置包括环形风管3和环形静压箱4；环形风管3套在灰斗5上端外侧且与灰斗5连通；环形静压箱4套在灰斗5上端外侧，且所述环形静压箱4的上端面和环形风管3的下端面贴附连接，两者通过均匀设置的多个通风口12连通；环形风管3的一侧设置一进风口14；所述多个通风口12的口径大小满足使环形风管3进入环形静压箱4的气体流量相同；环形静压箱4与灰斗5相连处的侧壁上均匀设置有多个第一出风口11。
通过设置环形风管和环形静压箱，同时在环形风管和环形静压箱之间均匀设置多个口径不同的通风口，保证了从通风口进入环形静压箱的气流趋于均匀；再经环形静压箱进一步均流后，使得进入滤筒中的气流大小更趋于均匀。从而保证各滤筒除尘负荷一致，提高滤筒除尘效率同时延长滤筒使用寿命。
气流经过进风口进入到环形风管和环形静压箱，风道面积突然增大，气体流速降低，空气中的大颗粒杂质在重力、及惯性碰撞等作用下沉积到风管和静压箱壁面上，减轻滤筒过滤负荷，实现滤筒除尘之前的预除尘，提高了最终的除尘效果。
如权利要求1所述的均匀送风的滤筒除尘器，其特征在于，所述的除尘器箱体2上设置有气包7及与其连接的喷气管8，除尘器箱体2内设置有花板和滤筒16；所述的滤筒16上端开口连接花板且由花板密封；所述的喷气管8通入除尘器箱体2内且喷气管8上设置多个喷嘴17，每个喷嘴17对应一个花板上设置的通孔。
气包内的高压空气可以通过喷气管上的喷嘴分别对滤筒和环形风管以及环形静压箱清灰，提高滤筒的除尘效率，同时保证环形静压箱内的预除尘效果更好。
其中，除尘器箱体2为矩形，所述的灰斗5为倒四棱台状，所述的风管3和静压箱4为环形。
进一步的，还包括多个分支管6；所述分支管6布置在除尘箱体2一周且每个分支管6通过电动三通换向阀1连接喷气管8；分支管6的另一端通过一喷嘴连通风管3；所述的气包7的出口与喷气管8之间依次连接有电磁脉冲阀19。
进一步的，环形风管3的每一侧壁对应至少两个分支管6。
气包内的气体经过电磁脉冲阀变成高压的脉冲气体，高压脉冲气体经过电动三通换向阀的控制可以分别对滤筒和送风装置的内壁清灰，电动脉冲的平频率可调。
优选的，风管每一侧壁上连接的分支管6至少为两条。
优选的，环形风管的四个弯角处设置有导流叶片15。
优选的，环形风管的进风口处设置有楔形导流板13。
设置导流叶片改变环形风管内风向，利于风速流通，在进风口处设置楔形导流板也是为了风向的变换，使得气流更好的进入环形风管，减少风能的损失。
优选的，滤筒均匀设置为三排，且每排均匀设置三个。
进一步的，灰斗下底端设置有卸灰阀。
平时卸灰阀处于关闭状态，当灰斗内的灰尘积累到一定程度时，打开卸灰阀，清理灰尘。
优选的，第一出风口11采用单层百叶出风口，且单层百叶出风口设置为与水平夹角50°～70°。
通过在第一出风口处设置单层百叶出风口，且单层百叶出风口设置为与水平夹角50°～70°，单层百叶送风口起到导流作用，使得环形静压箱内的气流进入滤筒的阻力减少，利于气流流通。
实施例2
1.环形风管风口的设计及理论
本发明的送风装置工作时，如图4所示，气流进入环形风管中两侧的8个风口，为了均匀送风，每个风口风量都相等，风口间距为0.2m。含尘气流进入环形风管两侧风管风量近似相等，所以只考虑一侧的情况，环形风管一侧的进口端面风量为Q0，大小为2880m3/h从风道末端到进口，对每个空口一次编号。第i+1号风口面积fi+1为：
fi+1＝Q0/nvi+1 (1)
n—风口数，n＝8。
第i+1号风口的出流速度为：
式中μ—空口流量系数，风道圆形侧面风口取μ＝0.62；
ρ—空气密度，取ρ＝1.2kg/m3；
pi+1—风道在第i+1号风口处的空气静压。
对第i+1号和第i号风口中心断面列能量方程式
pi—管道在第i号风口处的空气静压；
wi+1和wi—第i+1号和第i号风口的风道内空气流速m/s。
Δp—这两个断面之间的阻力，包括沿程阻力和局部阻力：Δp＝Δpm+Z其中沿程阻力局部阻力
λi—沿程阻力系数；
li—风管长度，m；
d—风管的当量直径，m；
ζi—局部阻力系数。
根据(1)和(2)式，在第i号风口处的静压为：
由于均匀送风，所以
和
风道断面为60°直角三角形，60°直角边长为30cm，则另一直角边为17.32cm，则风道面积为
风道当量直径
每段风道的风速计算结果如下，单位m/s：
| w1 | w2 | w3 | w4 | w5 | w6 | w7 | w8 |
| 3.849 | 7.697 | 11.547 | 15.396 | 19.246 | 23.095 | 26.944 | 30.393 |
现计算风道每段沿程阻力系数λ风管由为铁皮风管，则平均绝对粗糙度为Δ＝0.15mm，υ＝15.7×10-6m2/s，根据洛巴耶夫公式(1954)计算结果分别如下：
| λ1 | λ2 | λ3 | λ4 | λ5 | λ6 | λ7 | λ8 |
| 0.0258 | 0.0238 | 0.0228 | 0.0221 | 0.0215 | 0.0211 | 0.0208 | 0.0205 |
根据风量变化查相关资料得每个风口的局部阻力系数如下：
局部阻力系数表
假定末端风口出流风速为15m/s，则从而由此得第一出风口11的相关参数：
r1＝0.0461m；
p1＝Δp1m+Z1＝(0.362+8.89)Pa＝9.252Pa
因此计算风口2的出流风速和面积分别为:
风口2的半径为r2＝0.0467m。同理可以计算出其他风口的风速，面积及风口半径，计算结果如下：
各风口初流风速表，单位m/s：
各风口面积表，单位m2：
各风口半径表，单位为m：
| r1 | r2 | r3 | r4 | r5 | r6 | r7 | r8 |
| 0.0461 | 0.0467 | 0.0467 | 0.0489 | 0.0529 | 0.0606 | 0.0458 | 0.0497 |
(注:在风管中两弯头当作直角弯头，参考矩形直角弯头的局部阻力系数，ζ＝1.1)
2.流场均匀性相关理论
(1)流量分配系数
滤筒的流量分配系数表示每个滤筒实际处理气体流量与平均处理气体流量的比值，记作Kqi，即
Kqi＝Qi/Qmean(i＝1,2,3,4,5,6…15,16)
Qi—单个滤筒的实际处理空气量(m3/s)；
Qmean—单个滤筒的平均处理气体流量(m3/s)。
(2)最大流量不均幅值
最大流量不均幅值是指最大流量分配系数和最小流量分配系数的差值，计作Δkqi。
Δkqi＝Kq/max—Kq/min
或Δkqi＝Q+—Q-
Kq/max—单个滤筒的最大流量分配系数；
Kq/min—单个滤筒最小流量分配系数；
Q+—单个滤筒处理气体量的最大正偏差；
Q-—单个滤筒处理气体量的最大负偏差。
(3)综合流量不均幅值
综合流量不均幅值是指所有滤筒的流量分配系数与理想状态下的绝对均匀系数1.0之差的绝对值的平均值。这个参数综合考虑了各个滤筒的流量偏差，评价比较全面，记作即
N—模型中滤筒的总个数。
3、运用CFD软件对本发明滤筒除尘器和常规滤筒除尘器均匀性进行模拟
从图4中可以看出，在除尘器箱体2内设置有3×3个滤筒16，在除尘器箱体2下部设有进风口14。运用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件对本发明滤筒除尘器和常规滤筒除尘器均匀性就行对比研究，由数值模拟计算，得出本发明滤筒除尘器最大流量不均幅值和综合流量不均幅值分别为0.17和0.052，常规滤筒除尘器最大流量不均幅值和综合流量不均幅值分别为0.98和0.393，本发明滤筒除尘器和常规滤筒除尘器的流量分配系数如图6所示。
由图6可以看出常规滤筒除尘器各个滤筒流量分配系数差异很大，流量分配均匀性很差；而本发明滤筒除尘器各个滤筒流量分配系数基本在1附近波动，说明各个滤筒流量分配均匀。
Claims (8)
1.一种均匀送风的滤筒除尘器，包括除尘器箱体(2)和灰斗(5)，所述的灰斗(5)设置在除尘器箱体(2)的下方且与其连通；
其特征在于，还包括送风装置，所述送风装置包括环形风管(3)和环形静压箱(4)；环形风管(3)套在灰斗(5)上端外侧且与灰斗(5)连通；环形静压箱(4)套在灰斗(5)上端外侧，且所述环形静压箱(4)的上端面和环形风管(3)的下端面贴附连接，两者通过均匀设置的多个通风口(12)连通；环形风管(3)的一侧设置一进风口(14)；所述多个通风口(12)的口径大小不同；所述的环形静压箱(4)与灰斗(5)相连处的侧壁上均匀设置有多个第一出风口(11)；
所述的除尘器箱体(2)上设置有气包(7)及与其连接的喷气管(8)，除尘器箱体(2)内设置有花板和滤筒(16)；所述的滤筒(16)上端开口连接花板且由花板密封；所述的喷气管(8)通入除尘器箱体(2)内且喷气管(8)上设置多个喷嘴(17)，每个喷嘴(17)对应一个花板上设置的通孔；
该除尘器还包括多个分支管(6)；所述分支管(6)布置在除尘箱体(2)一周且每个分支管(6)通过电动三通换向阀(1)连接喷气管(8)；分支管(6)的另一端通过一喷嘴连通风管(3)；所述的气包(7)的出口与喷气管(8)之间连接有电磁脉冲阀(19)。
2.如权利要求1所述的均匀送风的滤筒除尘器，其特征在于，所述除尘器箱体(2)为矩形，所述的灰斗(5)为倒四棱台状。
3.如权利要求1所述的均匀送风的滤筒除尘器，其特征在于，所述的环形风管(3)的每一侧壁对应至少两个分支管(6)。
4.如权利要求1所述的均匀送风的滤筒除尘器，其特征在于，所述进风口(14)内设置一楔形导流板(13)。
5.如权利要求1所述的均匀送风的滤筒除尘器，其特征在于，所述的环形风管(3)的四角处分别设置有导流叶片(15)。
6.如权利要求1所述的均匀送风的滤筒除尘器，其特征在于，所述的除尘器箱体(2)内均匀设置三排滤筒(16)，每排均匀设置三个。
7.如权利要求1所述的均匀送风的滤筒除尘器，其特征在于，所述的灰斗(5)下底端设置有卸灰阀(18)。
8.如权利要求1所述的均匀送风的滤筒除尘器，其特征在于，所述第一 出风口(11)采用单层百叶出风口，且单层百叶出风口设置为与水平夹角50°～70°。
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