CN111686519A - 旋风除尘装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种旋风除尘装置，涉及除尘技术领域。旋风除尘装置包括第一筒体、第二筒体、溢流管、多层螺旋叶片、出尘口和布袋结构；第一筒体的上端沿其切线方向设置有进气管；第二筒体嵌设于第一筒体内并连通进气管，第二筒体与第一筒体之间形成第一环形通道；溢流管嵌设于第二筒体内并延伸至第一筒体外，溢流管与第二筒体之间形成第二环形通道；多层螺旋叶片设置在第二环形通道内并套设于溢流管；出尘口设置在第二筒体的上端，第二环形通道通过出尘口与第一环形通道连通；布袋结构连接于溢流管的下端。旋风除尘装置能够高效率地消除顶灰环，并且能够进行二次除尘，提升除尘效果。

Description

旋风除尘装置

技术领域

本申请涉及除尘设备技术领域，具体而言，涉及一种旋风除尘装置。

背景技术

旋风分离器结构简单，制造、维护成本低，运行稳定，广泛用于工业除尘，但颗粒去除效率较低，尤其是小颗粒的去除效率较低。由于上部环形空间形成的纵向环流的作用，旋风分离器除尘运行过程中会形成顶灰环。顶灰环区域的颗粒浓度较高，颗粒未经离心分离，将从溢流管下端逃逸，影响气固分离效率。

发明内容

本申请提供的旋风除尘装置能够高效率地消除顶灰环，提升除尘效果。

本申请提供了一种旋风除尘装置，旋风除尘装置包括第一筒体、第二筒体、溢流管、多层螺旋叶片以及出尘口；第一筒体的上端沿其切线方向设置有进气管；第二筒体嵌设于第一筒体内并连通进气管，第二筒体与第一筒体之间形成第一环形通道；溢流管嵌设于第二筒体内并延伸至第一筒体外，溢流管与第二筒体之间形成第二环形通道；多层螺旋叶片设置在第二环形通道内并套设于溢流管；出尘口设置在第二筒体的上端，第二环形通道通过出尘口与第一环形通道连通。

上述技术方案，通过多层螺旋叶片的作用，第二环形通道内二次流区域(即纵向环流区)内含尘气体会发生二次旋转，产生径向离心力，使得粉尘颗粒物在离心力的作用下脱离气流，被甩至第二筒体的内壁上，最终因重力作用由第二筒体的下端排出。另一方面，粒径较小的颗粒物由于重力较小，受离心力作用被甩向第二筒体的内壁上后进入到纵向环流区，在惯性作用下经出尘口排入第一环形通道内，最终由第一环形通道的下端排出。旋风除尘装置能够有效防止顶灰环的形成。

在本申请的第一种可能的实现方式中，旋风除尘装置还包括布袋结构，布袋结构连接于溢流管的下端；第二环形通道内的气体通过布袋结构进入溢流管，以进行二次过滤出尘。

上述技术方案，布袋结构处于内旋流区域，能够过滤掉第二环形通道内的小粒径颗粒物以及被二次流夹带的颗粒物，从而进行二次除尘，分离除尘效率更高，使得由溢流管排出的气体更洁净。并且由于多层螺旋叶片的作用，避免了大粒径颗粒物撞击布袋结构，降低了布袋结构的磨损，提升了布袋结构的使用寿命。

结合本申请的第一种可能的实现方式，在本申请的第二种可能的实现方式中，布袋结构包括滤袋框架和除尘滤袋；滤袋框架连接于溢流管的下端，除尘滤袋套设于滤袋框架；除尘滤袋呈横截面直径由上部向下部逐渐缩小的圆筒状，除尘滤袋的横截面直径小于或等于溢流管的横截面直径，除尘滤袋的下部端口密封。

上述技术方案，滤袋框架连接在溢流管的下端，除尘滤袋套设在滤袋框架上，只需更换除尘滤袋即可完成布袋结构的安装，便于进行拆卸维修。

在本申请的第三种可能的实现方式中，溢流管的下端的水平高度低于进气管的水平高度，出尘口的水平高度高于进气管的水平高度。

上述技术方案，出尘口、进气管以及溢流管下端的水平高度依次降低，从而确保旋风除尘装置能够对由进气管进入第二环形通道内的气体进行有效除尘。

在本申请的第四种可能的实现方式中，多层螺旋叶片的外缘端至少延伸至第二环形通道内形成的二次流区域内。

上述技术方案，多层螺旋叶片的外缘端至少延伸至二次流区域内，从而确保进入第二环形通道内的含尘气体流经多层螺旋叶片后加速旋转，保证旋风除尘装置对二次流区域内的含尘气体进行除尘动作。

在本申请的第五种可能的实现方式中，多层螺旋叶片的末端螺旋倾角为8°-15°。

上述技术方案，多层螺旋叶片的末端螺旋倾角可以根据实际需求设定成8°-15°，便于针对性地进行除尘。

结合本申请的第一种可能的实现方式，在本申请的第六种可能的实现方式中，第一筒体的下端形成有连通第一环形通道的第一排尘口，第二筒体的下端形成有连通第二环形通道的第二排尘口，布袋结构延伸至第二排尘口内。

上述技术方案，第一筒体下端设置第一排尘口，用于排出第一环形通道内的粉尘颗粒物。第二筒体下端设置第二排尘口，并且布袋结构延伸至第二排尘口内，从而使得由第二筒体内壁滑下的粉尘颗粒物从第二排尘口排出，并且能够防止第二环形通道内的残留颗粒物通过布袋结构的下端逸入溢流管内。

结合本申请的第六种可能的实现方式，在本申请的第七种可能的实现方式中，旋风除尘装置还包括储灰斗，储灰斗连接于第一筒体的下端，并同时连通第一排尘口和第二排尘口。

上述技术方案，储灰斗安装在第一筒体的下端，并且同时连通第一排尘口和第二排尘口，从而收集经旋风除尘装置除尘动作后累积的大小颗粒物，便于清洁处理。

在本申请的第八种可能的实现方式中，第二筒体包括位于上端的直筒部和位于下端的锥体部，直筒部与锥体部连接。

上述技术方案，第二筒体包括直筒部和锥体部，从而能够形成旋风气流，便于进行气固分离。

在本申请的第九种可能的实现方式中，出尘口为百叶形口或条形孔。

上述技术方案，出尘口采用百叶形口设计，能够通过改变叶片的角度来调节气流角度，从而便于粒径较小的颗粒物顺利排入第一环形通道内。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为顶灰环形成机理示意图；

图2为本申请一个可选实施例中旋风除尘装置的结构示意图；

图3为本申请一个可选实施例中旋风除尘装置的内部结构示意图。

图标：10-旋风除尘装置；12-顶灰环；14-第一环形通道；16-第二环形通道；18-二次流；100-第一筒体；102-第一排尘口；110-进气管；200-第二筒体；202-第二排尘口；210-直筒部；220-锥体部；300-溢流管；400-螺旋叶片；500-出尘口；600-布袋结构；700-储灰斗。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”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，或者是该申请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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是机械连接，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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参考图1所示，图1示出了常用旋风分离器中顶灰环12的形成机理。当含尘气体进入旋风分离器的环形空间后，大多数颗粒会随气流做旋转运动，在离心力的作用下向器壁运动，再沿器壁向下流动，然后流经筒体空间和锥体空间到达下部被分离。在环形空间内，其中一部分颗粒在二次流18(即纵向方向的环流)的作用下旋转向上流动。这部分颗粒在旋转过程中，在径向方向受到向心的向心曳力和离心的离心力，在竖直方向受到向下的重力和二次流18向上的轴向速度产生的上行曳力，当达到力平衡时，颗粒就会悬浮在环形空间的外侧，形成旋转的顶灰环12。

顶灰环12区域的颗粒浓度较高，颗粒未经离心分离，从溢流管(图1中未标出)下端逃逸，影响气固分离效率。

本申请的一个实施例提供了一种旋风除尘装置10，通过多层螺旋叶片400的作用，能够增加第二环形通道16内二次流18区域内含尘气体的离心力，使得粒径较大的颗粒物在离心力的作用下脱离气流，被甩至第二筒体200的内壁上，最终因重力作用由第二筒体200的下端排出。另一方面，粒径较小的颗粒物由于重力较小，受增大的离心力作用被甩向第二筒体200的内壁上后，经出尘口500排入第一环形通道14内，最终由第一环形通道14的下端排出。旋风除尘装置10能够有效防止顶灰环12的形成。

请参考图2和图3所示，图2示出了本申请一个可选实施例提供的旋风除尘装置10的具体结构，图3示出了本申请一个可选实施例提供的旋风除尘装置10的内部结构。

旋风除尘装置10包括第一筒体100、第二筒体200、出尘口500、溢流管300、多层螺旋叶片400、布袋结构600以及储灰斗700。

第一筒体100包括直筒段和锥体段两部分，直筒段的上端设置有进气管110，进气管110沿直筒段的切线方向设置。旋风除尘装置10通过进气管110输入待除尘的气体。第一筒体100的下端连接一小段圆管作为第一排尘口102。

需要说明的是，本申请实施例并不限定第一筒体100的具体尺寸，也不限定第一筒体100的具体形状，在其他一些可选实施例中，第一筒体100也可以设置成整体圆筒状。同样地，第一筒体100的下端也可以连接一小段锥管或圆筒管作为第一排尘口102。

第二筒体200包括位于上端的直筒部210和位于下端的锥体部220，直筒部210与锥体部220连接，以形成类似旋风分离器的整体框架，使得气体在第二筒体200中能够形成旋风气流。第二筒体200嵌设在第一筒体100内并与第一筒体100之间形成第一环形通道14，第一环形通道14与第一排尘口102连通。锥体部220的下端连接一小段圆管作为第二排尘口202。

需要说明的是，本申请实施例并不限定第二筒体200的具体尺寸，第二筒体200的尺寸只需满足能够嵌入第一筒体100中并可围成第一环形通道14即可。同样地，第二筒体200的下端也可以连接一小段锥管或圆筒管作为第二排尘口202。

进气管110设置在第一筒体100靠近顶端的位置，进气管110伸入第一环形通道14后固定在直筒部210上，并且进气管110与直筒部210连通。待除尘的气体由进气管110输入至第二筒体200内。第二筒体200与第一筒体100之间可通过进气管110固定位置。

第二筒体200直筒部210的上端与第一筒体100之间留有一定的间隙空间，该间隙空间与第一环形通道14连通。第二筒体200的上端设置有出尘口500，进而出尘口500能够连通第一环形通道14与第二筒体200。出尘口500的水平高度高于进气管110的水平高度。在本申请实施例中，出尘口500为百叶形口，其采用双层叶片设置，靠近间隙空间一侧的固定叶片固定安装在直筒部210上，靠近第二筒体200内的活动叶片连接于设置在直筒部210上的对开式多叶风量调节阀，通过对开式多叶风量调节阀调节活动叶片的角度来调节气流角度。需要说明的是，本申请实施例并不限定出尘口500的具体结构，在其他一些可选实施例中，出尘口500也可以为条形间隙的条形孔，或者其他形状的多孔板。

溢流管300嵌设于第二筒体200内并延伸至第一筒体100外，溢流管300用于排出除尘后的洁净气体。溢流管300设置在第一筒体100的顶端的中间位置，第二筒体200与第一筒体100之间通过溢流管300连接固定位置。溢流管300的下端的水平高度低于进气管110的水平高度，溢流管300与直筒部210之间形成第二环形通道16，第二环形通道16即与第二排尘口202连通。

螺旋叶片400套设在溢流管300外壁上并位于第二环形通道16内，螺旋叶片400可沿溢流管300外壁设置多层。请同时结合图1所示，溢流管300与直筒部210之间可形成旋风分离器的二次流18区域，螺旋叶片400的外缘端至少延伸至第二环形通道16内形成的二次流18区域内，在实际生产中，螺旋叶片400的外缘直径由二次流18区域确定，并且螺旋叶片400的末端螺旋倾角为8°-15°。从而确保进入第二环形通道16内的含尘气体流经多层螺旋叶片400后加速旋转，便于进行针对性地除尘，确保旋风除尘装置10能够对二次流18区域内的含尘气体进行除尘动作。

布袋结构600包括滤袋框架和除尘滤袋。滤袋框架连接于溢流管300的下端并延伸至第二排尘口202内，滤袋框架可以延伸至作为第二排尘口202的一小段圆管内的上段部，也可以延伸至作为第二排尘口202的一小段圆管内的中段部或下段部。除尘滤袋套设在滤袋框架上。除尘滤袋呈横截面直径由上部向下部逐渐缩小的圆筒状，除尘滤袋的横截面直径小于或等于所述溢流管300的横截面直径，除尘滤袋的下部端口密封。

布袋结构600处于内旋流区域(即沿溢流管300的长度方向延伸的圆柱区域，该圆柱区域径向为溢流管300的管径大小，气体流向为由内旋流区域的底部旋转流往溢流管300的顶部)，能够搜集第二环形通道16内的小粒径颗粒物以及被二次流18夹带的颗粒物，从而进行二次除尘，分离除尘效率更高，使得由溢流管300排出的气体更洁净。使用时，只需更换除尘滤袋即可完成布袋结构600的安装，便于进行拆卸维修。

储灰斗700连接于第一筒体100的下端，并同时连通第一排尘口102和第二排尘口202。储灰斗700用于收集经旋风除尘装置10除尘动作后累积的大小颗粒物，便于清洁处理。

工作时，含尘气体由进气管110进入第二环形通道16内，含尘气体会在第二环形通道16内旋转，在旋转的同时会逐渐的向下移动，并移动至锥体部220，在锥体部220的底部会形成向上的内旋流，经过布袋结构600后进入溢流管300的下端端口，最终由溢流管300的上端排气口排出。

在旋转的过程中，位于二次流18区域内的含尘气体流经多层螺旋叶片400，其所受的离心力会增加，使得含尘气体中粒径较大的颗粒物会在增加的离心力的作用下脱离气流，被甩至第二筒体200的内壁上，最终因重力通过第二排尘口202进入到储灰斗700内而被收集。而含尘气体中小粒径颗粒物由于重力较小，受增大的离心力作用被甩向第二筒体200的内壁上后，经出尘口500排入第一环形通道14内，百叶形口的出尘口500能够调节气流角度，便于小粒径颗粒物顺利排入第一环形通道14内，最终由第一排尘口102进入到储灰斗700内而被收集。通过上述过程，能够高效率地消除顶灰环12的形成。

而含尘气体中粒径较小的颗粒物会随着气流带入内旋流，在进入内旋流的过程中，其会被布袋结构600所拦截，完成二次过滤除尘，进而也由第二排尘口202进入到储灰斗700内而被收集。并且由于多层螺旋叶片400的作用，避免了大粒径颗粒物撞击布袋结构600中的除尘滤袋，降低了布袋结构600的磨损，提升了布袋结构600的使用寿命。

旋风除尘装置10结构简单，构造合理，容易实现，同时除尘效率高，能够显著消除顶灰环12，同时具有二次除尘功能，布袋使用寿命长，压力损失几乎不变。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋风除尘装置，其特征在于，包括：

第一筒体，所述第一筒体的上端沿其切线方向设置有进气管；

第二筒体，所述第二筒体嵌设于所述第一筒体内并连通所述进气管，所述第二筒体与所述第一筒体之间形成第一环形通道；

溢流管，所述溢流管嵌设于所述第二筒体内并延伸至所述第一筒体外，所述溢流管与所述第二筒体之间形成第二环形通道；

设置在所述第二环形通道内的多层螺旋叶片，所述多层螺旋叶片套设于所述溢流管；以及

出尘口，所述出尘口设置在所述第二筒体的上端，所述第二环形通道通过所述出尘口与所述第一环形通道连通。

2.根据权利要求1所述的旋风除尘装置，其特征在于，所述旋风除尘装置还包括：

布袋结构，所述布袋结构连接于所述溢流管的下端；

所述第二环形通道内的气体通过所述布袋结构进入所述溢流管，以进行二次过滤出尘。

3.根据权利要求2所述的旋风除尘装置，其特征在于：

所述布袋结构包括滤袋框架和除尘滤袋；

所述滤袋框架连接于所述溢流管的下端，所述除尘滤袋套设于所述滤袋框架；

所述除尘滤袋呈横截面直径由上部向下部逐渐缩小的圆筒状，所述除尘滤袋的横截面直径小于或等于所述溢流管的横截面直径，所述除尘滤袋的下部端口密封。

4.根据权利要求1所述的旋风除尘装置，其特征在于：

所述溢流管的下端的水平高度低于所述进气管的水平高度，所述出尘口的水平高度高于所述进气管的水平高度。

5.根据权利要求1所述的旋风除尘装置，其特征在于：

所述多层螺旋叶片的外缘端至少延伸至所述第二环形通道内形成的二次流区域内。

6.根据权利要求1所述的旋风除尘装置，其特征在于：

所述多层螺旋叶片的末端螺旋倾角为8°-15°。

7.根据权利要求2所述的旋风除尘装置，其特征在于：

所述第一筒体的下端形成有连通所述第一环形通道的第一排尘口，所述第二筒体的下端形成有连通所述第二环形通道的第二排尘口；

所述布袋结构延伸至所述第二排尘口内。

8.根据权利要求7所述的旋风除尘装置，其特征在于，所述旋风除尘装置还包括：

储灰斗，所述储灰斗连接于所述第一筒体的下端，并同时连通所述第一排尘口和所述第二排尘口。

9.根据权利要求1所述的旋风除尘装置，其特征在于：

所述第二筒体包括位于上端的直筒部和位于下端的锥体部，所述直筒部与所述锥体部连接。

10.根据权利要求1所述的旋风除尘装置，其特征在于：

所述出尘口为百叶形口或条形孔。

Images