CN108144370B - 一种多阶高效旋风除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多阶高效旋风除尘装置，包括旋风筒和清灰装置，其特征在于：所述旋风筒包括相互连接的高阶旋风筒和低阶旋风筒，所述高阶旋风筒包括第一直筒和第一锥筒，所述低阶旋风筒包括第二直筒和第二锥筒，所述第二直筒内径小于所述第一直筒内径，所述第一直筒与所述第一锥筒连接处的筒体内设有破旋扰尘装置，所述破旋扰尘装置包括旋转轴和绕轴分布的若干叶片，所述第二直筒侧壁上设有用于提升所述低阶旋风筒旋风流速的旋风增速通风口；该除尘装置能去除不同粒径范围的灰尘，除尘效率大大提高，且清灰效果显著。

Description

一种多阶高效旋风除尘装置

技术领域

本发明涉及一种除尘装置，尤其涉及一种多阶高效旋风除尘装置。

背景技术

旋风除尘装置的除尘机理是使含尘气体作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并堆集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入清灰装置。现有的除尘装置一般是上部为圆筒，下部为锥筒，有些在底部设有集尘装置，工作时通过进气口流入，经旋风作用除尘后从排气口排出，这种除尘装置虽然结构比较简单，价格低廉，但只能去除颗粒较大且位于旋风外缘的灰尘，很多颗粒较小和旋风内部的灰尘会随着气流排出，除尘效率较低。

发明内容

本发明为了清除更大粒径范围的灰尘，提高除尘效率提供了一种多阶高效旋风除尘装置，该除尘装置结构合理，能去除不同粒径范围的灰尘，除尘效率大大提高，且清灰效果显著。

本发明为了实现上述目的，所采取的技术方案为：一种多阶高效旋风除尘装置，包括旋风筒和清灰装置，所述旋风筒包括相互连接的高阶旋风筒和低阶旋风筒，所述高阶旋风筒包括第一直筒和第一锥筒，所述低阶旋风筒包括第二直筒和第二锥筒，所述第二直筒内径小于所述第一直筒内径，所述第一直筒与所述第一锥筒连接处的筒体内设有破旋扰尘装置，所述破旋扰尘装置包括旋转轴和绕轴分布的若干叶片，所述第二直筒侧壁上设有用于提升所述低阶旋风筒旋风流速的旋风增速通风口，所述第二直筒与所述第二锥筒连接处的空腔内设有返流缓冲屏，所述反流缓冲屏包括圆台体和螺旋形分布于所述圆台体表面的缓冲翅片；

所述清灰装置包括腔体，所述腔体壁上设有进水口和出水口，清水通过所述进气口进入所述腔体冲洗所述腔体内的灰尘后由所述出水口排出。

进一步的，若干叶片交错分布于所述旋转轴上，所述旋转轴外套设有轴套，所述叶片固定于所述轴套上，沿轴向视角，所述若干叶片绕轴360°无间隙分布。

进一步的，所述叶片包括上下分布的三组叶片，每组叶片包括均匀分布的若干叶片，所述三组叶片包括置于第一直筒内的第一组叶片、置于第一锥筒内的第二组叶片和第三组叶片，沿轴向视角，所述第一组叶片、第二组叶片和第三组叶片绕轴360°无间隙分布。

进一步的，所述叶片与旋风筒横截面呈夹角设置，所述夹角为10°～30°。

进一步的，所述旋风筒和所述清灰装置之间设有排灰口，所述旋风筒内的灰尘通过所述排灰口进入所述清灰装置，所述排灰口处设有隔灰装置，所述隔灰装置包括隔灰仓和液压装置，所述液压装置通过控制所述隔灰仓前进和后退实现所述排灰口的启闭。

进一步的，所述排灰口处设有用于检测所述排灰口处温度的排灰口远程温控探头。

进一步的，所述清灰装置上还设有氮气入口和氮气出口，所述氮气入口置于所述氮气出口的下方。

进一步的，所述清灰装置的腔体底部设有清灰口，该清灰口为液压装置控制的清灰口。

本发明所产生的有益效果包括：

1、本发明中的旋风筒使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入清灰装置。本发明应用多阶除尘，介质经高阶旋风筒除去部分尘粒后，流向低阶旋风筒，应用低阶旋风筒的旋风增速通风口提高旋风流速，在低阶旋风筒内径相对较小的情况下，使得残余尘粒的离心力增大，进一步去除残余尘粒，同时低阶旋风筒的内径较小，能除掉更小粒径的灰尘，从而增大除尘粒径范围，有效减缓了灰尘上扬，提高了除尘效果；

2、在高阶旋风筒的筒体内设有破旋扰尘装置，叶片由筒内流体带动旋转，增加了介质旋转阻力，减缓介质旋转流速，抗扰介质旋转流速流场，增加介质扰动，使上扬的小颗粒重回旋风除尘区，沿轴向视角，若干叶片绕轴360°无间隙分布即实现了纵视全覆盖，可减少灰尘上扬，增强除尘效果；破旋叶片处于自由状态，旋转原理与风车类似；

3、低阶旋风筒的直筒底部设置的返流缓冲屏，其上表面设有螺旋形缓冲翅片，防止产生反向涡流，进而减少已收集的尘粒随介质旋转流动上扬，使得大部分收集的尘粒进入清灰装置，进一步提高除尘效果；螺旋形缓冲翅片的旋向与旋风的旋向同向，旋风顺着螺旋形翅片会减小灰尘扰动，反向涡流指的是与旋风旋向相反的涡流，反向涡流会激扬灰尘；

4、排灰口远程温控探头用于实时监测低阶旋风筒排灰口处的工作温度，反馈到监测台后，可及时调整设备的工作状态，防止内衬因温度过高而受损，提高设备的使用寿命；

5、在排灰口处设置隔灰装置，该隔灰装置为间歇隔离式电控液压阀隔灰装置，使得装置在工作过程中，排灰口阀门可实现电控式间歇性开关，隔离除尘工作区和清灰区，可防止清灰装置里的灰尘上扬，提高除尘效果；

6、清灰采用溢流清灰和液压阀口两级分步分级式清灰装置，首先实现小颗粒灰尘通过水从出水口溢出，溢流小颗粒排静后，下方清灰口开启排除大颗粒灰尘，从而实现清灰分步与分级；

7、液压阀口远程温控探头用于实时监测液压阀口的工作温度，有效监控清灰装置的清理温度，有助于合理选择清灰时间，避免阀口温度过高造成的不良影响；

8、清灰装置设置氮气入口和氮气出口，通氮气，可提供灰尘颗粒上旋动力，实现小颗粒跟随性上旋浮动，提高灰尘分级清灰效果；

9、排气筒设有鼓泡，使得介质在流经鼓泡的时候流速减缓，颗粒受到的上升力减小，形成堆积，在重力作用下沿着筒壁滑落，返回到旋风筒除尘区，进行二次除尘，进一步提高了除尘效果。

附图说明

图1为多阶高效旋风除尘装置的整体结构示意图；

图2为多阶高效旋风除尘装置的俯视图；

图3为返流缓冲屏结构示意图；

图4为破旋扰尘装置结构示意图；

图5为破旋扰尘装置破旋叶片结构示意图；

图6为隔灰装置结构示意图。

图中1、排气筒，2、进气口，3、高阶旋风筒，4、破旋扰尘装置，41、旋转轴，42、叶片，43、轴套，5、旋风增速通风口，6、返流缓冲屏；61、缓冲翅片；62、圆台体，7、低阶旋风筒，8、隔灰装置，81、隔灰仓，82、驱动轴，83、电控液压传动装置，9、氮气出口，10、清灰装置，11、氮气入口，12、清灰口，13、液压阀口远程温控探头，14、进水口，15、排灰口，16、出水口，17、排灰口远程温控探头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1～2所示，本发明中的多阶高效旋风除尘装置包括依次连接的高阶旋风筒3、低阶旋风筒7、隔灰装置8和清灰装置10，高阶旋风筒3连接有进气口2和排气筒1，除尘装置是进气--除尘--排气的过程，含有灰尘颗粒的气体经进气口2进入装置内，完成旋风除尘后经排气筒1排出。

高阶旋风筒3包括第一直筒和第一锥筒，高阶旋风筒3内设有破旋扰尘装置4，该装置包括旋转轴41、轴套43和叶片42，叶片42固定于轴套43上，轴套43套于旋转轴41上，风力作用下，叶片42可绕旋转轴41转动。如图4和图5，叶片42分为上下分布的三组，由上至下依次为第一组、第二组和第三组，三组叶片42交错分布，沿轴方向看叶片42，三组叶片42形成一完成的圆形，也可称为叶片42分布为纵视全覆盖，即三组叶片42，每组叶片42覆盖120°，如图4图5，俯视的时候，在某一时刻视线是不通的，解释为纵视全覆盖。具体的为每组包括均匀分布的6个叶片42。第一组叶片42置于第一直筒底部，第二组和第三组叶片42置于第一锥筒内，每组叶片42覆盖范围相对于所处筒体截面的1/2～2/3之间。叶片42与旋风筒横截面呈一定角度，且叶片42处于自由状态，设置叶片42的目的：叶片42由上升气体推动旋转，减小气体的上升力，从而减少灰尘上扬；叶片42旋转扰动灰尘，将筒中间的低离心力的灰尘扰动扩散。高阶旋风筒3的作用是去除较大粒径的灰尘并防止已经沿壁落下的灰尘再次上扬。

低阶旋风筒7包括第二直筒和第二锥筒，第二直筒的直径与第一锥筒下端开口的直径相当，第二直筒侧壁设有旋风增速通风口5，该通风口连接有通风装置，设置该通风口是为了增加低阶旋风筒7内流体旋风流速，根据离心力公式：流速v通过旋风增速通风口5增大，低阶旋风筒7相对高阶的半径r小，使得离心力增大，除尘效果明显。可除去粒径较小质量较轻的灰尘。在低阶旋风筒7的第二直筒底部设置返流缓冲屏6，如图3，反流缓冲屏包括圆台体62和螺旋形分布于所述圆台体62侧面的缓冲翅片61，缓冲翅片61与筋板类似，螺旋形缓冲翅片61可以说是沿着螺旋轨迹的筋板,其高度根据旋风筒尺寸而定。螺旋形缓冲翅片61的旋向与旋风的旋向同向，旋风顺着螺旋形翅片会减小灰尘扰动。因而设置螺旋形缓冲翅片61，可防止产生反向涡流，进而减少已收集的尘粒随介质旋转流动上扬，使得大部分收集的尘粒进入集尘区，进一步提高除尘效果。

低阶旋风筒7与清灰装置10通过排灰口15连接，排灰口15处设有隔灰装置8，如图6所示，隔灰装置8包括隔灰仓81和液压装置，具体的隔灰装置8为间歇隔离式电控液压阀隔灰装置8，液压装置包括电控液压传动装置83和驱动轴82，液压装置通过控制所述隔灰仓81前进和后退实现所述排灰口15的启闭。隔灰仓81前进时，隔灰仓81逐渐堵塞排灰口15实现隔灰，后退时，排灰口15逐渐打开，旋风筒与清灰装置10连通。隔灰装置8可防止已收集在清灰装置10的灰尘受到气体冲击上扬。排灰口15处设有排灰口远程温控探头17，排灰口远程温控探头17用于实时监测低阶旋风筒7排灰口15处的工作温度，反馈到监测台后，可及时调整设备的工作状态，防止内衬因温度过高而受损，提高设备的使用寿命。

清灰装置10采用溢流清灰和清灰口12两级分步分级式清灰装置10，即使用清水清洗带走部分小颗粒灰尘，残余大块灰尘由清灰口12清除。清灰装置10包括腔体，腔体壁上设有进水口14、出水口16、氮气入口11、氮气出口9和清灰口12，进水口14置于出水口16下方，氮气入口11置于氮气出口9下方，清灰口12置于腔体底部，溢流清灰时，关闭清灰口12，进水口14注水，小颗粒灰尘随着水流从出水口16排出，注水同时氮气入口11通氮气，搅动黏在器壁上的灰尘融入水中排出；最后，打开清灰口12排出堆集在清灰装置10底部的灰尘，清灰口12采用液压阀口，清灰口12处设置液压阀口远程温控探头13用于实时监测液压阀口的工作温度，有效监控清灰装置10的清理温度，有助于合理选择清灰时间，避免阀口温度过高造成的不良影响；

工作过程

气体由进气口2进入旋风筒，在高阶旋风筒3做旋转运动，借助离心力将部分灰尘分离并堆集到筒壁，堆集的灰尘沿着筒壁下降；在旋风到达低阶旋风筒7时，高速风由旋风增速通风口5通入，提高旋风的风速，在旋转内径较小的情况下，离心力增大，由公式同理，灰尘分离堆集到筒壁并下降；在旋风到达螺旋形返流缓冲屏6时，流速减小；至此，气体从旋风筒中间往上流动，灰尘沿着返流缓冲屏6下方的第二锥筒内壁下沉堆集，等待间歇隔离式电控液压阀隔灰装置8阀门打开收集灰尘；气体从筒中间往上流动的过程中，带动破旋扰尘装置4转动，破旋扰尘装置4转动使得气体中的残余灰尘颗粒扰动，部分灰尘会进入旋风中进行除尘；通过破旋扰尘装置4的气体流进排气筒1，经排气筒1上的鼓泡，气体进入鼓泡时减速，并堆集在鼓泡处，借助重力下沉，进行二次除尘。

收集的灰尘存于清灰装置10中，采用溢流排灰和清灰口12排灰两种方式分步分级进行；清灰口12关闭时，进水口14注水，小颗粒灰尘随着水流从出水口16排出，注水同时氮气入口11通氮气，搅动黏在器壁上的灰尘融入水中排出；最后，打开清灰口12，排出堆集在清灰装置10底部的灰尘。

上述仅为本发明的优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明的技术方案范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多阶高效旋风除尘装置，包括旋风筒和清灰装置，其特征在于：所述旋风筒包括相互连接的高阶旋风筒和低阶旋风筒，所述高阶旋风筒包括第一直筒和第一锥筒，所述低阶旋风筒包括第二直筒和第二锥筒，所述第二直筒内径小于所述第一直筒内径，所述第二直筒与所述第二锥筒连接处的空腔内设有返流缓冲屏，所述返流缓冲屏包括圆台体和螺旋形分布于所述圆台体表面的缓冲翅片；所述第一直筒与所述第一锥筒连接处的筒体内设有破旋扰尘装置，所述破旋扰尘装置包括旋转轴和绕轴分布的若干叶片，所述第二直筒侧壁上设有用于提升所述低阶旋风筒旋风流速的旋风增速通风口；若干叶片交错分布于所述旋转轴上，所述旋转轴外套设有轴套，所述叶片固定于所述轴套上，沿轴向视角，所述若干叶片绕轴360°无间隙分布；

所述清灰装置包括腔体，所述腔体壁上设有进水口和出水口，清水通过所述进水口进入所述腔体冲洗所述腔体内的灰尘后由所述出水口排出；所述清灰装置上还设有氮气入口和氮气出口，所述氮气入口置于所述氮气出口的下方。

2.根据权利要求1所述的多阶高效旋风除尘装置，其特征在于：所述叶片包括上下分布的三组叶片，每组叶片包括均匀分布的若干叶片，所述三组叶片包括置于第一直筒内的第一组叶片、置于第一锥筒内的第二组叶片和第三组叶片，沿轴向视角，所述第一组叶片、第二组叶片和第三组叶片绕轴360°无间隙分布。

3.根据权利要求1所述的多阶高效旋风除尘装置，其特征在于：所述叶片与旋风筒横截面呈夹角设置，所述夹角为10°～30°。

4.根据权利要求1所述的多阶高效旋风除尘装置，其特征在于：所述旋风筒和所述清灰装置之间设有排灰口，所述旋风筒内的灰尘通过所述排灰口进入所述清灰装置，所述排灰口处设有隔灰装置，所述隔灰装置包括隔灰仓和液压装置，所述液压装置通过控制所述隔灰仓前进和后退实现所述排灰口的启闭。

5.根据权利要求4所述的多阶高效旋风除尘装置，其特征在于：所述排灰口处设有用于监测所述排灰口处温度的排灰口远程温控探头。

6.根据权利要求1所述的多阶高效旋风除尘装置，其特征在于：所述清灰装置的腔体底部设有清灰口。

7.根据权利要求1所述的多阶高效旋风除尘装置，其特征在于：所述高阶旋风筒连接有排气筒，所述排气筒侧壁向外凸出形成鼓泡结构。