CN106422636B - 一种涡旋径向加速除尘除雾装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涡旋径向加速除尘除雾装置，包括筒体、进风口、涡旋加速体、以及出风口，所述进风口设置在筒体内部下端，所述涡旋加速体通过支撑板安装在进风口上，所述出风口设置在筒体内部上端；所述涡旋加速体包括中心体、渐扩管、环形风道和涡旋叶片，所述中心体和渐扩管同轴布置，且均设置在支撑板上并与支撑板固定连接；所述中心体为一密封的空腔，外形呈上大下小的曲面体，渐扩管自下而上断面直径连续扩大，呈上大下小的中空曲面体；本发明的除尘除雾装置结构紧凑、维护方便、分离效果好、烟气阻力小、运行成本低，具有良好的应用前景。

Description

一种涡旋径向加速除尘除雾装置
技术领域
本发明涉及烟气除尘除雾净化处理的研究领域，特别涉及一种涡旋径向加速除尘除雾装置。
背景技术
随着环保排放标准的不断提高，在《火电厂大气污染物排放标准》中重点地区火电厂燃煤锅炉烟尘排放浓度限值已设定为20mg/Nm3，尤其为了加快雾霾的治理，各地陆续提出了火电厂燃煤锅炉超净排放的更高要求，烟尘排放浓度限值已达5mg/Nm3。
在布袋除尘器后烟尘排放值可以降低到30mg/Nm3以下，虽然布置在除尘器后的石灰石石膏湿法脱硫工艺对除尘器出口的一次烟尘有一定的脱除效率，但由于湿烟气对不溶性石膏及石灰石颗粒形成二次携带，从而造成最终烟尘含量浓度无法满足20mg/Nm3的要求，距离5mg/Nm3的超净排放限值更是相差较大。
通常，在湿法脱硫后增设高效湿式静电除尘器是不得不采用的做法，但湿式静电除尘器占地大，投资造价高昂，运行费用高，维护复杂，电力企业在使用湿式静电除尘器时遇到了很多困难。
申请号为201510303820.2的中国专利公布了一种旋流板除尘除雾装置，该专利公布的技术方案能够改善气体分布状态的均匀度，并减少气流经过旋流子的扰动，使得气流流动状态更加稳定。但该专利除尘除雾装置仅依靠旋流子使尘粒及雾滴发生的切向运动而产生的离心力并不足以达到尘粒及雾滴与气流的高效分离；亦不能避免尘粒及雾滴在涡旋中心低压的吸引下向气流中心聚集并被气流夹带情况的发生；跟随周边气流上升的细小尘粒和雾滴最后还是混入主气流中，这些均影响了烟气的净化效果，可以进一步改进。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种涡旋径向加速除尘除雾装置，其结构紧凑、烟气阻力小、运行成本低、分离效果好，可实现对含尘含雾烟气的高效净化。
为了到达上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种涡旋径向加速除尘除雾装置，包括筒体、进风口、涡旋加速体、以及出风口，所述进风口设置在筒体内部下端，所述涡旋加速体通过支撑板安装在进风口上，所述出风口设置在筒体内部上端；所述涡旋加速体包括中心体、渐扩管、环形风道和涡旋叶片，所述中心体和渐扩管同轴布置，且均设置在支撑板上并与支撑板固定连接；所述中心体为一密封的空腔，外形呈上大下小的曲面体，渐扩管自下而上断面直径连续扩大，呈上大下小的中空曲面体；所述渐扩管为一个或多个，当为一个渐扩管时，所述中心体和渐扩管形成一个环形风道；当为多个渐扩管时，多个渐扩管按照内小外大顺序依次排列，多个渐扩管从内到外设为第一渐扩管、第二渐扩管……第N渐扩管，所述中心体与第一渐扩管形成第一环形风道，所述第一渐扩管与第二渐扩管形成第二环形风道……第N-1渐扩管与第N渐扩管形成第N环形风道；每个环形风道内均设有n个涡旋叶片，n≥3，所述涡旋叶片与中心体或对应风道的渐扩管固定连接。
作为优选的技术方案，所述进风口包括一圆台形空腔，所述圆台形空腔上端与支撑板固定连接，下端边缘与筒体内壁固定连接。
作为优选的技术方案，所述支撑板为一圆环形钢板，并且支撑板中心到外边缘布置有辐射网格状加强筋，所述支撑板内边缘直径与圆台形空腔上端直径相当。
作为优选的技术方案，所述支撑板的外边缘处设有多个排污口，所述排污口均匀设置。
作为优选的技术方案，所述涡旋叶片沿同一方向倾斜布置，与水平面形成25°至65°的夹角。
作为优选的技术方案，所述出风口由两部分组成，下部为一圆柱形空腔，上部为一倒圆台形空腔，圆柱形空腔的上边缘与倒圆台形空腔下边缘相连接，倒圆台形空腔上边缘与筒体内壁固定连接。
作为优选的技术方案，在出风口倒圆台形空腔上边缘与筒体内壁连接处下面沿筒体内壁均匀布置有多个回风口，回风口通过回风烟道与进风烟道相连。
作为优选的技术方案，所述筒体垂直放置，烟气自下而上依次流经进风口、涡旋加速体和出风口。
作为优选的技术方案，所述筒体为圆柱形中空筒体。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1)、本发明中烟气流经涡旋加速体的环形烟道时，在环形烟道内壁的径向作用力和涡旋叶片的切向作用力的作用下，由进风口处的一维轴向运动改变为轴向、切向和径向的三维运动，尘粒及雾滴在切向运动产生的离心力和径向运动产生的径向惯性力的共同作用下，与发生减速及变流的气流产生高效分离。
2)、本发明中的中心体可以防止涡旋中心低压过早的产生，避免了尘粒和雾滴被吸入气流中心并被气流夹带情况的发生。
3)、在本发明中，跟随周边气流上升的细小尘粒和雾滴经回风口排至回风烟道，参与烟气净化再循环，防止了周边漂浮尘粒和雾滴的二次夹带，利于进一步提高烟气的净化效率。
4)、本发明的装置中，所述中心体、环形烟道、涡旋叶片整合在一个涡旋加速体内，结构紧凑，安装方便。
附图说明
图1是本发明涡旋径向加速除尘除雾装置的结构示意图。
图2是本发明涡旋加速体的实体结构仰视示意图。
图3是本发明涡旋加速体第一视角的结构示意图。
图4是本发明涡旋加速体第二视角的结构示意图。
附图标号说明：1、筒体；2、进风口；3、涡旋加速体；3-1、中心体；3-2、渐扩管；3-3、环形风道；3-4、涡旋叶片；4、出风口；5、支撑板；6、排污口；7、回风口。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1-图4所示，本实施例一种涡旋径向加速除尘除雾装置，包括筒体1、进风口2、涡旋加速体3、以及出风口4，所述进风口设置在筒体内部下端，所述涡旋加速体通过支撑板5安装在进风口上，所述出风口设置在筒体内部上端；所述涡旋加速体3包括中心体3-1、渐扩管3-2、环形风道3-3和涡旋叶片3-4，所述中心体3-1和渐扩管3-2同轴布置，且均设置在支撑板5上并与支撑板固定连接；所述中心体3-1为一密封的空腔，外形呈上大下小的曲面体，渐扩管3-2自下而上断面直径连续扩大，呈上大下小的中空曲面体；所述中心体和渐扩管形成一个环形风道；所述筒体1垂直放置，烟气自下而上依次流经进风口、涡旋加速体和出风口。
本实施例的工作过程如下：
含尘含雾烟气在流经涡旋加速体时，受到涡旋加速体中的涡旋叶片和环形风道的作用，烟气中的液滴和粉尘颗粒互相发生碰撞、凝聚作用，并产生涡旋流动及径向加速流动的复合运动。
脱离涡旋加速体后，气流发生减速和变流，液滴和粉尘颗粒则在离心力和径向惯性力的合力作用下克服气流阻力，与气流发生分离，进而附着于筒体壁面的液膜层并产生重力沉降，最后通过排污口排出筒体。
脱离涡旋加速体后的气流，分为主要的中心主气流和少量的周边气流两部分，其中，少量漂浮的细小尘粒和雾滴在离心力和径向惯性力的作用下，向周边发散并跟随周边气流沿筒壁上升，经过筒体上部的回风口排出筒体外并与来气汇合，再次进入除尘除雾器进行净化处理；得到净化的中心主气流，进入出风口并排出除尘除雾器。
所述筒体为圆柱形中空筒体，其主要作用是作为烟气流经的通道和除尘除雾装置的安装载体。
所述进风口2包括一圆台形空腔，所述圆台形空腔上端与支撑板固定连接，下端边缘与筒体内壁固定连接。
所述支撑板5为一圆环形钢板，并且支撑板中心到外边缘布置有辐射网格状加强筋，所述支撑板内边缘直径与圆台形空腔上端直径相当。
所述支撑板5的外边缘处设有多个排污口，所述排污口均匀设置，分流后的气体从排污口处排出。
所述涡旋叶片3-4沿同一旋转方向倾斜布置，与水平面形成25°至65°的夹角，实验证明，按照此安装方式，可以最大效率的得到除尘除雾的效果。
本实施例中，所述出风口4由两部分组成，下部为一圆柱形空腔，上部为一倒圆台形空腔，圆柱形空腔的上边缘与倒圆台形空腔下边缘相连接，倒圆台形空腔上边缘与筒体内壁固定连接。
在出风口倒圆台形空腔上边缘与筒体内壁连接处下面沿筒体内壁均匀布置有多个回风口，回风口通过回风烟道与进风烟道相连。
本除尘除雾装置根据烟气流量和除尘效率的需要可单独布置，也可由多组串联或并联形成装置组，可以根据实际的情况进行相应的调整，操作起来简单方便。
实施例2
本实施例的技术方案除下述技术特征之外，其他技术特征与实施例1相同，在本实施例2中，所述渐扩管3-2为多个，多个渐扩管按照内小外大顺序依次排列，多个渐扩管从内到外设为第一渐扩管、第二渐扩管……第N渐扩管，所述中心体与第一渐扩管形成第一环形风道，所述第一渐扩管与第二渐扩管形成第二环形风道……第N-1渐扩管与第N渐扩管形成第N环形风道；每个环形风道内均设有n个涡旋叶片3-4，所述涡旋叶片与中心体或对于风道的渐扩管固定连接。在本实施例中，通过多个渐扩管的设置，可以形成多个环形风道，每个环形风道内均匀布置有n个涡旋叶片，n≥3，涡旋叶片分别与中心体或渐扩管固定连接，多个环形风道的共同作用，可以进一步的提高本发明装置除尘除雾的效果。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种涡旋径向加速除尘除雾装置，其特征在于，包括筒体、进风口、涡旋加速体、以及出风口，所述进风口设置在筒体内部下端，所述涡旋加速体通过支撑板安装在进风口上，所述出风口设置在筒体内部上端；所述涡旋加速体包括中心体、渐扩管、环形风道和涡旋叶片，所述中心体和渐扩管同轴布置，且均设置在支撑板上并与支撑板固定连接；所述中心体为一密封的空腔，外形呈上大下小的曲面体，渐扩管自下而上断面直径连续扩大，呈上大下小的中空曲面体；所述渐扩管为一个或多个，当为一个渐扩管时，所述中心体和渐扩管形成一个环形风道；当为多个渐扩管时，多个渐扩管按照内小外大顺序依次排列，多个渐扩管从内到外设为第一渐扩管、第二渐扩管……第N渐扩管，所述中心体与第一渐扩管形成第一环形风道，所述第一渐扩管与第二渐扩管形成第二环形风道……第N-1渐扩管与第N渐扩管形成第N环形风道；每个环形风道内均设有n个涡旋叶片，n≥3，所述涡旋叶片与中心体或对应风道的渐扩管固定连接。
2.根据权利要求1所述的涡旋径向加速除尘除雾装置，其特征在于，所述进风口包括一圆台形空腔，所述圆台形空腔上端与支撑板固定连接，下端边缘与筒体内壁固定连接。
3.根据权利要求2所述的涡旋径向加速除尘除雾装置，其特征在于，所述支撑板为一圆环形钢板，并且支撑板中心到外边缘布置有辐射网格状加强筋，所述支撑板内边缘直径与进风口圆台形空腔上端直径相当。
4.根据权利要求1所述的涡旋径向加速除尘除雾装置，其特征在于，所述支撑板的外边缘处设有多个排污口，所述排污口均匀设置。
5.根据权利要求1所述的涡旋径向加速除尘除雾装置，其特征在于，所述涡旋叶片沿同一旋转方向倾斜布置，与水平面形成25°至65°的夹角。
6.根据权利要求1所述的涡旋径向加速除尘除雾装置，其特征在于，所述出风口由两部分组成，下部为一圆柱形空腔，上部为一倒圆台形空腔，圆柱形空腔的上边缘与倒圆台形空腔下边缘相连接，倒圆台形空腔上边缘与筒体内壁固定连接。
7.根据权利要求6所述的涡旋径向加速除尘除雾装置，其特征在于，在出风口倒圆台形空腔上边缘与筒体内壁连接处下面沿筒体内壁均匀布置有多个回风口，回风口通过回风烟道与进风烟道相连。
8.根据权利要求1所述的涡旋径向加速除尘除雾装置，其特征在于，所述筒体垂直放置，烟气自下而上依次流经进风口、涡旋加速体和出风口。
9.根据权利要求1所述的涡旋径向加速除尘除雾装置，其特征在于，所述筒体为圆柱形中空筒体。
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