CN110575712B - 一种离心式除尘器及除尘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心式除尘器及除尘系统，涉及除尘设备技术领域。包括外壳，外壳顶端设置有进气通道，外壳的底端设置有第一粉尘通道，外壳内设置有球形壳体，球形壳体与进气通道连通，球形壳体上设置有第二粉尘通道，第二粉尘通道嵌套于第一粉尘通道内，球形壳体内设置有第一腔室，第一腔室上分别设置有排气通道和第三粉尘通道，排气通道嵌套于进气通道内，第三粉尘通道嵌套于第二粉尘通道内，球形壳体内还设置有多个第二腔室，第二腔室上分别设置有第一通道和第二通道，第一通道与第一腔室连通，第二通道与外壳连通，第二腔室上还设置有第三通道，第三通道与球形壳体连通。能够降低粉尘返混几率，进而提升分离效率。

Description

一种离心式除尘器及除尘系统

技术领域

本发明涉及除尘设备技术领域，具体而言，涉及一种离心式除尘器及除尘系统。

背景技术

含尘气体做旋转运动时，气流中的粉尘颗粒会因受离心力的作用从气流中分离出来，这种除尘技术称离心除尘技术。利用离心除尘技术进行除尘的设备称为离心式除尘器。离心式除尘器是工业中应用比较广泛的除尘设备之一，多作为小型燃煤锅炉消烟除尘和多级除尘、预除尘的设备。用以分离、除去烟气中有害粉尘，减少或是消除排放烟气对环境、大气的污染，或者是将气流中有用粉尘捕集回收以减少物料损失。

现有技术中，离心式除尘器启动时，在离心式除尘器内部形成内旋流和外旋流，由于内、外两旋转气流的互相干扰和渗透，容易把沉降于底部的粉尘又带起，使其中一部分细小的尘粒又被气流带走，影响离心式除尘器的除尘效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离心式除尘器及除尘系统，多重离心力场达到多重离心，能够降低粉尘返混几率，进而提升分离效率。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面，提供一种离心式除尘器，包括外壳，所述外壳顶端设置有进气通道，所述外壳的底端设置有第一粉尘通道，所述外壳内设置有球形壳体，所述球形壳体与所述进气通道连通，所述球形壳体上设置有第二粉尘通道，所述第二粉尘通道嵌套于所述第一粉尘通道内，所述球形壳体内设置有第一腔室，所述第一腔室上分别设置有排气通道和第三粉尘通道，所述排气通道嵌套于所述进气通道内，所述第三粉尘通道嵌套于所述第二粉尘通道内，所述球形壳体内还设置有多个第二腔室，所述第二腔室沿所述第一腔室周向均布，所述第二腔室上分别设置有第一通道和第二通道，所述第一通道与所述第一腔室连通，所述第二通道与所述外壳连通，所述第二腔室上还设置有第三通道，所述第三通道与所述球形壳体连通，所述第三通道的开口方向与第一轴线呈第一预设夹角，所述球形壳体可沿所述第一轴线转动，所述第一轴线为所述进气通道和所述第二粉尘通道之间的连线。

可选地，所述外壳包括圆筒形壳体以及和所述圆筒形壳体的一端连接的圆台形壳体，所述圆台形壳体的下底与所述圆筒形壳体连接，所述进气通道设置在所述圆筒形壳体远离所述圆台形壳体的端面上，所述第一粉尘通道设置在所述圆台形壳体的上底。

可选地，所述离心式除尘器还包括机架，所述进气通道上设置有第一轴承，所述第一轴承通过轴承座与所述机架连接，所述第二粉尘通道外壁设置有第二轴承，所述圆台形壳体内壁上设置有保持架，所述第二粉尘通道通过所述第二轴承与所述保持架转动连接。

可选地，所述离心式除尘器还包括电动机，所述电动机与所述进气通道通过皮带传动连接。

可选地，所述第一腔室和所述第二腔室均为旋转体，所述第一腔室的中心轴线与所述第二腔室的中心轴线之间具有第二预设夹角。

可选地，所述进气通道上还设置有密封轴承，所述进气通道与所述外壳通过所述密封轴承连接。

可选地，所述第三通道径向截面的形状包括圆形和多边形的任意一种。

可选地，所述球形壳体的形状包括椭球和圆球的任意一种。

可选地，所述离心式除尘器还包括粉尘收集装置，所述粉尘收集装置设置在所述第一粉尘通道处，且所述粉尘收集装置的接入口的口径大于或等于所述第一粉尘通道的口径。

本发明实施例还提供一种除尘系统，包括如上任意一项所述的离心式除尘器。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的离心式除尘器及除尘系统，在排气口连接抽气机的作用下，设备内部呈现负压。通过设置在外壳顶端的进气通道以及设置在外壳内且与进气通道连通的球形壳体，使带有粉尘的气体排入球形壳体内，球形壳体旋转带动气体旋转产生离心力，在离心力的作用下使部分粉尘从含尘气体分离并沿球形壳体沉降，并沿第二粉尘通道排出。分离后的气体经过第三通道进入到第二腔室内，带有粉尘的气体在第二腔室内再次进行旋转离心分离，同时由于球形壳体的旋转产生的离心力，使得从含尘气体中的分离出来的粉尘颗粒从第二腔室的第二通道进入到外壳中，最终从第一粉尘通道排出。第二腔室内分离后的气体可通过第一通道进入第一腔室，在第一腔室内再次发生旋转，产生离心力使得粉尘进一步分离，并沿第一腔室壁沉降，分离后的气体从排气通道排出，粉尘从第三粉尘通道排出。通过第一腔室、第二腔室、球形壳体和外壳的有机结合，在多重离心力场的作用下，能够达到多级分离，同时降低粉尘返混几率，进而提升分离效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的离心式除尘器的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的离心式除尘器的结构示意图之二。

图标：100-离心式除尘器；110-外壳；112-进气通道；1122-第一轴承；114-第一粉尘通道；116-圆筒形壳体；118-圆台形壳体；1182-保持架；120-球形壳体；122-第二粉尘通道；1222-第二轴承；130-第一腔室；132-排气通道；134-第三粉尘通道；140-第二腔室；142-第一通道；144-第二通道；146-第三通道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1和图2，本实施例提供一种离心式除尘器100，包括外壳110，外壳110顶端设置有进气通道112，外壳110的底端设置有第一粉尘通道114，外壳110内设置有球形壳体120，球形壳体120与进气通道112连通，球形壳体120上设置有第二粉尘通道122，第二粉尘通道122嵌套于第一粉尘通道114内，球形壳体120内设置有第一腔室130，第一腔室130上分别设置有排气通道132和第三粉尘通道134，排气通道132嵌套于进气通道112内，第三粉尘通道134嵌套于第二粉尘通道122内，球形壳体120内还设置有多个第二腔室140，第二腔室140沿第一腔室130周向均布，第二腔室140上分别设置有第一通道142和第二通道144，第一通道142与第一腔室130连通，第二通道144与外壳110连通，第二腔室140上还设置有第三通道146，第三通道146与球形壳体120连通，第三通道146的开口方向与第一轴线呈第一预设夹角，球形壳体120可沿第一轴线转动，该第一轴线为进气通道112和第二粉尘通道122之间的连线。

需要说明的是，第一，本发明实施例对第二腔室140的个数不做具体限制，示例的，第二腔室140可设置为3个至5个，具体个数可根据实际需要灵活设置，只要能够满足所需的除尘要求即可。

第二，通过设置在第二腔室140上的第一通道142、第二通道144和第三通道146，使第一腔室130、第二腔室140、球形壳体120内部和外壳110内部等空间连通，方便带有粉尘的气体在离心力的作用下使气体和粉尘分离。

第三，通过设置在第二腔室140上的第一通道142和第二通道144，使第一腔室130、第二腔室140和球形壳体120依次连接，当球形壳体120沿旋转轴线转动时，第一腔室130和第二腔室140跟随球形壳体120同步转动，以达到离心除尘的目的。

本发明实施例提供的离心式除尘器100，在排气口连接抽气机的作用下，设备内部呈现负压。通过设置在外壳110顶端的进气通道112以及设置在外壳110内且与进气通道112连通的球形壳体120，使带有粉尘的气体排入球形壳体120内，球形壳体120旋转带动气体旋转产生离心力，在离心力的作用下使部分粉尘从含尘气体分离并沿球形壳体120内壁沉降，并沿第二粉尘通道122排出。分离后的气体经过第三通道146进入到第二腔室140内，带有粉尘的气体在第二腔室140内再次进行旋转离心分离，同时由于球形壳体120的旋转产生的离心力，使得从含尘气体中的分离出来的粉尘颗粒从第二腔室140的第二通道144进入到外壳110中，最终从第一粉尘通道114排出。第二腔室140内分离后的气体可通过第一通道142进入第一腔室130，在第一腔室130内再次发生旋转，产生离心力使得粉尘进一步分离，并沿第一腔室130内壁沉降，分离后的气体从排气通道132排出，粉尘从第三粉尘通道134排出。通过第一腔室130、第二腔室140、球形壳体120和外壳110的有机结合，在多重离心力场的作用下，能够达到多级分离，同时降低粉尘返混几率，进而提升分离效率。

如图1所示，外壳110包括圆筒形壳体116以及和圆筒形壳体116的一端连接的圆台形壳体118，圆台形壳体118的下底与圆筒形壳体116连接，进气通道112设置在圆筒形壳体116远离圆台形壳体118的端面上，第一粉尘通道114设置在圆台形壳体118的上底。这样一来，既可以有效保证球形壳体120转动时所需的空间，也使带有粉尘的气体在离心作用下能够顺利的沿外壳110内壁滑下，便于粉尘及时排出。

如图1和图2所示，离心式除尘器100还包括机架(图中未示出)，进气通道112上设置有第一轴承1122，第一轴承1122通过轴承座与机架连接，第二粉尘通道122外壁设置有第二轴承1222，圆台形壳体118内壁上设置有保持架1182，第二粉尘通道122通过第二轴承1222与保持架1182转动连接。

采用上述结构，球形壳体120转动时，可通过第一轴承1122和第二轴承1222进行转动，这样一来，可使球形壳体120的转动更加平稳，也有利于减小转动的摩擦力，有利于减小球形壳体120上的进气通道112和第二粉尘通道122转动处的磨损，进而提升使用寿命。

可选地，如图1所示，离心式除尘器100还包括电动机(图1中未示出)，电动机与进气通道112通过皮带传动连接。

这样一来，有利于离心式除尘器100持续稳定的工作，也使第一轴承1122与电动机之间的传动更加平稳，同时，方便通过电动机对离心式除尘器100的启停进行控制。

如图2所示，第一腔室130和第二腔室140均为旋转体，第一腔室130的中心轴线与第二腔室140的中心轴线之间具有第二预设夹角。

具体的，第一腔室130的中心轴线与第二腔室140的中心轴线之间的第二预设夹角可设置为20°、25°、30°等，这样一来，可以使相互间结构更加紧凑，也有利于提供所需的离心力，以使粉尘高效的分离。同时有利于气体通过第一腔室130排出，促进带有粉尘的气体分离出粉尘，持续的排出分离后的气体。

可选地，进气通道112上还设置有密封轴承，进气通道112与外壳110通过密封轴承连接。

这样一来，不仅可以使进气通道112与外壳110之间密封，防止带有粉尘的气体从进气通道112与外壳110之间的缝隙外漏，影响离心式除尘器100的密封性。也使进气通道112与外壳110可以平稳的转动连接，有利于与进气通道112连接的球形壳体120的转动，增强使用时的稳定性。

如图2所示，第三通道146径向截面的形状包括圆形和多边形的任意一种。示例的，第三通道146可设置为圆形、凸台形或正六边形等，可根据实际需要的气体流通量灵活设置，以使气流更加平稳，粉尘的分离效果更好。

可选地，球形壳体120的形状包括椭球和圆球的任意一种。当球形壳体120的形状为椭球时，椭球的主轴与球形壳体120上的进气通道112和第二粉尘通道122所在轴线一致，以使球形壳体120转动时受力平衡，提升分离粉尘的稳定性。

可选地，如图2所示，离心式除尘器100还包括粉尘收集装置(图2中未示出)，粉尘收集装置设置在第一粉尘通道114处，且粉尘收集装置的接入口的口径大于或等于第一粉尘通道114的口径。

示例的，粉尘收集装置可采用水封，使第一粉尘通道114、第二粉尘通道122和第三粉尘通道134深入到粉尘收集装置的液面之下。也可采用置物袋收集，使第一粉尘通道114、第二粉尘通道122和第三粉尘通道134与置物袋的入口连接，已达到收集的目的。

离心式除尘器100的工作原理是：带有粉尘的气体从进气通道112进入到球形壳体120内部，由于球形壳体120的旋转，进入到球形壳体120的带有粉尘的气体在球形壳体120的转动下发生旋转，部分粉尘颗粒与球形壳体120碰撞沉降，并从第二粉尘通道122排出。另外，气体从第二腔室140的第三通道146进入到第二腔室140内，并在第二腔室140内旋转离心分离，粉尘颗粒从第二腔室140第二通道144进入到外壳110中，最终从第一粉尘通道114排出。第二腔室140内气体从第一通道142排出进入到第一腔室130内，在第一腔室130内发生旋转分离，分离出的粉尘颗粒从第三粉尘通道134排出，分离后的气体从排气通道132排出。

本发明实施例还公开了一种除尘系统，包括如上任意一项的离心式除尘器100。该除尘系统包含与前述实施例中的离心式除尘器100相同的结构和有益效果。离心式除尘器100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

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 (5)

1.一种离心式除尘器，其特征在于，包括外壳，所述外壳顶端设置有进气通道，所述外壳的底端设置有第一粉尘通道，所述外壳内设置有球形壳体，所述球形壳体与所述进气通道连通，所述球形壳体上设置有第二粉尘通道，所述第二粉尘通道嵌套于所述第一粉尘通道内，所述球形壳体内设置有第一腔室，所述第一腔室上分别设置有排气通道和第三粉尘通道，所述排气通道嵌套于所述进气通道内，所述第三粉尘通道嵌套于所述第二粉尘通道内，所述球形壳体内还设置有多个第二腔室，所述第二腔室沿所述第一腔室周向均布，所述第二腔室上分别设置有第一通道和第二通道，所述第一通道与所述第一腔室连通，所述第二通道与所述外壳连通，所述第二腔室上还设置有第三通道，所述第三通道与所述球形壳体连通，所述第三通道的开口方向与第一轴线呈第一预设夹角，所述球形壳体可沿所述第一轴线转动，所述第一轴线为所述进气通道和所述第二粉尘通道之间的连线；

所述外壳包括圆筒形壳体以及和所述圆筒形壳体的一端连接的圆台形壳体，所述圆台形壳体的下底与所述圆筒形壳体连接，所述进气通道设置在所述圆筒形壳体远离所述圆台形壳体的端面上，所述第一粉尘通道设置在所述圆台形壳体的上底；

所述离心式除尘器还包括机架，所述进气通道外壁设置有第一轴承，所述第一轴承通过轴承座与所述机架连接，所述第二粉尘通道外壁设置有第二轴承，所述圆台形壳体内壁上设置有保持架，所述第二粉尘通道通过所述第二轴承与所述保持架转动连接；

所述离心式除尘器还包括电动机，所述电动机与所述进气通道通过皮带传动连接；

所述第一腔室和所述第二腔室均为旋转体，所述第一腔室的中心轴线与所述第二腔室的中心轴线之间具有第二预设夹角；

还包括粉尘收集装置，所述粉尘收集装置设置在所述第一粉尘通道处，且所述粉尘收集装置的接入口的口径大于或等于所述第一粉尘通道的口径。

2.根据权利要求1所述的离心式除尘器，其特征在于，所述进气通道上还设置有密封轴承，所述进气通道与所述外壳通过所述密封轴承连接。

3.根据权利要求1所述的离心式除尘器，其特征在于，所述第三通道径向截面的形状包括圆形和多边形的任意一种。

4.根据权利要求1所述的离心式除尘器，其特征在于，所述球形壳体的形状包括椭球和圆球的任意一种。

5.一种除尘系统，其特征在于，包括权利要求1～4任意一项所述的离心式除尘器。