CN111569537B - 一种旋风除尘方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋风除尘方法，它包括采用以切线方向进气，通过将进气在离心分离圆筒中旋转产生离心力分离进气中的固体尘埃颗粒以及在离心分离圆筒中央设置排气管排放通过离心分离后的空气的方法，其特征是将进气在离心分离圆筒中旋转产生离心力分离进气中的固体尘埃颗粒后让离心分离后的固体尘埃颗粒进入到一个空气处于相对静止的空间的方式来消除固体尘埃颗粒向离心分离圆筒中央排气管方向产生的浮力，从而使固体尘埃颗粒在空气处于相对静止的空间中集聚下沉而进入到该与空气处于相对静止的空间相通的集尘空间中以排放集聚的固体尘埃颗粒，使固体尘埃颗粒从空气中分离。本发明能够有效地将固体颗粒从空气中分离，分离效果好，分离过程中不易堵塞分离设备，并能变化设计出更多功能效果的除尘分离设备。

Description

一种旋风除尘方法
技术领域
本发明涉及一种除尘技术，特别是一种高效旋风除尘方法。
背景技术
在空气净化处理中，往往需要进行除尘处理，将空气中的颗粒尘埃除去，旋风分离也经常被用到了这种工作环境的处理中，中国专利201620750712.X公开了一种旋风分离除尘装置，其旋风筒上设置有含尘气体入口，旋风筒上端设置有内滤管，内滤管上方设置有盖体，盖体与内滤管固定，盖体下方设置气体出口，旋风筒内部设置有尘体导流板，内滤管起到对气体进行过滤的作用，防止导出的气体含有尘粒，尘体导流板能够将灰尘输到下料斗上，工作时，含有尘粒的空气首先切线进入旋风筒进行旋风分离，空气中未分离掉的尘粒在空气通过过滤管时进一步被过滤管进一步过滤，将尘粒除去，这种旋风分离除尘装置，过滤管上的通风孔必须小于尘粒直径，才能将尘粒过滤，从而导致在除尘过程中过滤管是经常会被尘粒堵住而影响旋风分离，同时也经常需要拆卸过滤管进行清洗，给连续除尘工作带来了很大的不便和影响。另外，对于某些含尘粒的高温热气除尘（如对高温烟气除尘）时，因为高温烟气做旋风除尘金属材料的耐受温度有限，会影响除尘设备的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种结构简单，除尘效果好、能连续工作的一种旋风除尘方法。
为了达到上述目的，本发明提供的一种旋风除尘方法，它包括采用以切线方向进气，通过将进气在离心分离圆筒中旋转产生离心力分离进气中的固体尘埃颗粒以及在离心分离圆筒中央设置排气管排放通过离心分离后的空气的方法，其特征是将进气在离心分离圆筒中旋转产生离心力分离进气中的固体尘埃颗粒后让离心分离后的固体尘埃颗粒进入到一个空气处于相对静止的空间的方式来消除固体尘埃颗粒向离心分离圆筒中央排气管方向产生的浮力，从而使固体尘埃颗粒在空气处于相对静止的空间中集聚下沉而进入到该与空气处于相对静止的空间相通的集尘空间中以排放集聚的固体尘埃颗粒，使固体尘埃颗粒从空气中分离。
为了进一步实施本发明所述的一种旋风除尘方法，所述的让离心分离后的尘埃颗粒进入到一个空气处于相对静止的空间是在离心分离圆筒的筒壁上设置尘埃颗粒出口通道，该尘埃颗粒出口通道的另一端设置有空气处于相对静止的空间，使离心分离后的固体尘埃颗粒在离心力的作用下进入到该空气处于相对静止的空间，该与空气处于相对静止的空间是与离心分离圆筒相隔而又通过尘埃颗粒出口通道与离心分离圆筒相通的空间。在此，所述空气处于相对静止的空间是相对于圆筒内存在的高速旋转空气的空间而言，而不是绝对的静止。
所述的尘埃颗粒出口通道是开设在离心分离圆筒的筒壁上的槽孔。
所述的空气处于相对静止的空间是在离心分离圆筒外设置外壳而形成的并与集尘空间相通的夹层。
所述的空气处于相对静止的空间是与离心分离圆筒的筒壁上设置的尘埃颗粒出口通道相连接的与集尘空间相通的管道。
固体尘埃颗粒在旋风除尘中的分离效果主要是与离心力和空气对颗粒的浮力有关，在气体做高速圆周运动时，小颗粒的离心力为F=Mω2 R，M为小颗粒的质量，ω为转动角速度，R为圆筒半径，因为固体是气体密度的1000倍上下，因此高速旋转的气流会使颗粒和气体离心力差扩大几千倍甚至几十万倍，转速越离心力差越大，这个力方向向外侧，即桶壁方向；但因为小颗粒比表面积大，所受到的空气浮力也大，空气运动一边做圆周运动一边向中心的出风口运动，空气对小颗粒的浮力向内，两者方向相反，浮力=风压*颗粒的受力面积=wp*S=0.5·ro·v² *S, 其中ro为空气密度，v为空气向中心方向的流速，S为颗粒受力面积。假定颗粒是正方体，那么S为一个单面，显然颗粒越是细小，比表面积就越大，质量也越小，离心力越小而风对颗粒的浮力越大，这对分离越不利，为了解决这个问题，首先是要降低颗粒向中心运动的风速，空气向中心移动的速度越慢越好，增大圆筒的直径可以降低向中心运动的风速，但受条件限制这个不能无限增大。
本发明提供的一种旋风除尘方法，让离心分离后的固体尘埃颗粒进入到一个空气处于相对静止的空间的方式来消除固体尘埃颗粒向离心分离圆筒中央排气管方向产生的浮力，从而使固体尘埃颗粒在空气处于相对静止的空间中集聚下沉而进入到该与空气处于相对静止的空间相通的集尘空间中以排放集聚的固体尘埃颗粒，使固体尘埃颗粒从空气中分离。传统旋风除尘因为桶壁不可能做的很光滑，很圆，做圆周运动的空气就会造成颗粒的“弹跳”，就像地面的灰尘会被风刮起一样，不容易集聚成大颗粒，而进入空气处于相对静止的空间中的固体尘埃颗粒就可以在相对高密度的颗粒浓度下彼此碰撞形成大颗粒沉降，实现高效分离固体尘埃颗粒的目的。
本发明的一种旋风除尘方法，能够更有效地将固体颗粒从空气中分离，分离效果好，分离过程中不易堵塞分离设备，保证了工作的连续性，离心分离后的固体颗粒也更容易集聚成大颗粒沉降，便于控制固体颗粒的集中处理；另外，按本发明提供的一种旋风除尘方法，能变化设计出更多功能效果的除尘分离设备，如解决高温空气降温换热除尘问题，使经过初步降温除尘后的热空气可顺利的进行第二次换热，解决换热器最怕粉尘堵塞的问题。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例2的结构示意图；
图3是在内筒筒壁上设有条缝结构示意图；
图4是在内筒筒壁上设有通孔结构示意图；
图5是设有降温夹层的实施例结构示意图；
图6是尘粒导出管道与内筒之间的连接处形成斜向下锐角夹角结构示意图。
其中：进气通道1、排气口2、内筒3、排气管4、夹层5、出气口6、内筒桶底7、集尘筒体8、卸灰阀挡板9、卸灰阀10、出灰口11、锥形集尘筒12、冷却风进口13、尘粒出口14、导流挡板15、冷却风出口16、尘粒导出管道17、尘粒导出孔18、净化空气出口19、外壳20、夹角21。
具体实施方式
以下通过实施例结合附图对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
实施例1：
本实施例提供的一种旋风除尘方法，它包括采用以切线方向进气，通过将进气在离心分离圆筒中旋转产生离心力分离进气中的固体尘埃颗粒以及在离心分离圆筒中央设置排气管排放通过离心分离后的空气的方法，其特征是将进气在离心分离圆筒中旋转产生离心力分离进气中的固体尘埃颗粒后让离心分离后的固体尘埃颗粒进入到一个空气处于相对静止的空间的方式来消除固体尘埃颗粒向离心分离圆筒中央排气管方向产生的浮力，从而使固体尘埃颗粒在空气处于相对静止的空间中集聚下沉而进入到该与空气处于相对静止的空间相通的集尘空间中以排放集聚的固体尘埃颗粒，使固体尘埃颗粒从空气中分离；所述的让离心分离后的尘埃颗粒进入到一个空气处于相对静止的空间是在离心分离圆筒的筒壁上设置尘埃颗粒出口通道，该尘埃颗粒出口通道的另一端设置有空气处于相对静止的空间，使离心分离后的固体尘埃颗粒在离心力的作用下进入到该空气处于相对静止的空间，该与空气处于相对静止的空间是与离心分离圆筒相隔而又通过尘埃颗粒出口通道与离心分离圆筒相通的空间。在此，所述空气处于相对静止的空间是相对于圆筒内存在的高速旋转空气的空间而言，而不是绝对的静止；所述的尘埃颗粒出口通道是开设在离心分离圆筒的筒壁上的槽孔；所述的空气处于相对静止的空间是在离心分离圆筒外设置外壳而形成的并与集尘空间相通的夹层。
根据上述旋风除尘方法，在具体实施时，其具体旋风除尘器可以如图1所示，本实施例所述离心分离圆筒即为内筒3，尘埃颗粒出口通道即为尘粒导出孔18，它包括进气通道1、排气口2、内筒3和排气管4，进气通道1与内筒3切向连接，在内筒3外设有外壳20，内筒3与外壳20之间形成有夹层5，在内筒3的筒壁上设有与夹层5相通的尘粒导出孔18，尘粒导出孔18可以是如图3所示的一种条缝结构，所述的内筒3上设有筒底7，排气管4位于内筒3的中心位置，外壳20的下部为集尘筒体8，集尘筒体8与出灰口11连通。为了便于集聚的尘埃颗粒下沉而不返回夹层中，在外壳20下部的集尘筒体8与外壳20上部之间设有台阶，排气管4上设置有排气口2，所述排气管4下设置有出气口6。为了便于控制灰尘的集中处理，所述集尘筒体8下端为锥形集尘筒12，锥形集尘筒12与出灰口11之间设有卸灰阀10，所述卸灰阀10上设有卸灰阀挡板9。
本实施例提供的一种旋风除尘器，在使用时，气体经进气通道1切向进入内筒3，确保最大切向风速。粉尘颗粒在离心力的作用下通过内筒3上条缝结构的尘粒导出孔18进入夹层5中，因为内筒3和外壳20之间形成空气相对“静止”，使夹层5形成本方法所述的相对静止的空间，由此减少了粉尘颗粒进入内筒3的浮力，夹层5中的颗粒就可以在相对高密度的颗粒浓度下彼此之间相互碰撞凝聚成大颗粒而沉降到集尘筒体8底部的锥形集尘筒12，再通过打开卸灰阀10，由出灰口11释放。
实施例2：
本实施例提供的一种旋风除尘方法，区别于实施例1的是如图4所示，所述的尘粒导出孔18是一种通孔结构，通孔结构的尘粒导出孔18分布于内筒3筒壁的上下和周边，如图2所示，外壳20上部的圆柱筒直接和外壳20的下部集尘筒体8过渡连接。
本实施例提供的一种高效旋风除尘器，在使用时，粉尘颗粒在离心力的作用下通过内筒3上通孔结构的尘粒导出孔18进入夹层5中，以阻隔粉尘颗粒向中心排气口6的运动，从而进一步起到分离粉尘颗粒的效果。
实施例3：
本实施例提供的一种旋风除尘方法，与实施例1区别的是所述的空气处于相对静止的空间是与离心分离圆筒的筒壁上设置的尘埃颗粒出口通道相连接的并与集尘空间相通的管道。在实施时，离心分离圆筒即为内筒3，尘埃颗粒出口通道即为尘粒导出孔18，所述与集尘空间相通的管道即为尘粒导出管道17，集尘空间即为集尘筒体8；如图5所示，该方法所体现的具体结构包括进气通道1、排气口2、排气管4、内筒3，进气通道1与内筒3切向连接，在内筒3外设有外壳20，内筒3与外壳20之间形成有夹层5，内筒3的底部设有筒底7，在内筒3的筒壁上设有确定数量的尘粒导出孔18，所述的在内筒3的筒壁上设有确定数量的尘粒导出孔18是将确定数量的尘粒导出孔18排列分布在内筒3筒壁的不同上下位置和周边上，在每一尘粒导出孔18上都连接有尘粒导出管道17，尘粒导出管道17置于夹层5内并通过其另一端的尘粒出口14与集尘筒体8连通，在外壳20上设有与夹层5相通的冷却风进口13和冷却风出口16；为了提高换热效果，在冷却风进口13和冷却风出口16之间的夹层5内设置有导流挡板15。
根据本发明方法实施例得到的旋风除尘装置，工作时，粉尘在内筒3作旋转离心分离后进入内筒3壁上的尘粒导出孔18，并通过尘粒导出管道17沉降到集尘筒体8内，其进入的空气通过排气管4排出，由于分离的粉尘通过尘粒导出管道17排入集尘筒体8，使之无法通过粉尘在空气中的浮力带向排气管4，保证了排气管4中排出的空气的洁净；筒状外壳12的底部的冷风进口13将冷风切向进入夹层5，并通过导流挡板15，迫使冷风环绕内筒3外和外壳20内之间夹层作旋风圆周运动，然后在顶部冷却风出口16排出，冷风在环绕内筒3外作旋风圆周运动过程中不断冷却旋风除尘的内筒3和尘粒导出管道17，确保内筒3不至温度升高到金属材料耐受极限的温度而影响设备使用寿命；本实施例描述的旋风除尘装置，其集尘筒体8其下部为锥形集尘筒12，在锥形集尘筒12下设有与其相连通的出灰口11，锥形集尘筒12与出灰口11之间设有卸灰阀10，在卸灰阀10上设有卸灰阀挡板9，由此便于控制灰尘的收集及集中处理。
本实施例解决了高温空气的净化问题，因为高温烟气做旋风除尘金属材料的耐受温度有限，因此用本技术可以使高温烟气降低至金属可耐受的温度范围，同时可以清除颗粒粉尘，为排出的热气进一步换热创造条件，换热器最怕粉尘堵塞，经过初步降温除尘后的热空气可顺利的进行第二次换热。
实施例5：
如图6所示，本实施例描述的旋风除尘方法，是对实施例4中尘粒导出管道17与内筒3之间结构关系的进一步描述，其所体现的具体结构是尘粒导出管道17与内筒3之间的连接处可以形成斜向下锐角夹角21，尘粒导出管道17的管径可大于2公分，以便于粉尘既顺利导入集尘筒体8内，又尽量避免粉尘在导出过程中产生浮力而回到内筒3内；当然本实施例并非局限尘粒导出管道17与内筒3之间形成的斜向下锐角关系，如形成90度夹角的直角也是可以实施的。

Claims (1)

1.一种旋风除尘方法，它包括采用以切线方向进气，通过将进气在离心分离圆筒中旋转产生离心力分离进气中的固体尘埃颗粒以及在离心分离圆筒中央设置排气管排放通过离心分离后的空气的方法，其特征是将进气在离心分离圆筒中旋转产生离心力分离进气中的固体尘埃颗粒后让离心分离后的固体尘埃颗粒进入到一个空气处于相对静止的空间的方式来消除固体尘埃颗粒向离心分离圆筒中央排气管方向产生的浮力，从而使固体尘埃颗粒在空气处于相对静止的空间中集聚下沉而进入到该与空气处于相对静止的空间相通的集尘空间中以排放集聚的固体尘埃颗粒，使固体尘埃颗粒从空气中分离；所述的让离心分离后的尘埃颗粒进入到一个空气处于相对静止的空间是在离心分离圆筒的筒壁上设置尘埃颗粒出口通道，该尘埃颗粒出口通道的另一端设置有空气处于相对静止的空间，使离心分离后的固体尘埃颗粒在离心力的作用下进入到该空气处于相对静止的空间，该与空气处于相对静止的空间是与离心分离圆筒相隔而又通过尘埃颗粒出口通道与离心分离圆筒相通的空间；所述的空气处于相对静止的空间是与离心分离圆筒的筒壁上设置的尘埃颗粒出口通道相连接的与集尘空间相通的管道；该方法得到的旋风除尘装置，具体结构包括进气通道(1)、排气口(2)、排气管(4)、内筒(3)，进气通道(1)与内筒(3)切向连接，在内筒(3)外设有外壳(20)，内筒(3)与外壳(20)之间形成有夹层(5)，内筒(3)的底部设有筒底(7)，在内筒(3)的筒壁上设有确定数量的尘粒导出孔(18)，所述的在内筒(3)的筒壁上设有确定数量的尘粒导出孔(18)是将确定数量的尘粒导出孔(18)排列分布在内筒(3)筒壁的不同上下位置和周边上，在每一尘粒导出孔(18)上都连接有尘粒导出管道(17)，尘粒导出管道(17)置于夹层(5)内并通过其另一端的尘粒出口(14)与集尘筒体(8)连通，在外壳(20)上设有与夹层(5)相通的冷却风进口(13)和冷却风出口(16)。
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