CN112439557B - 一种可补偿风速的旋风除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及除尘技术领域，且公开了一种可补偿风速的旋风除尘器，包括外圆筒体，所述外圆筒体的内部设有内圆筒体，所述外圆筒体和内圆筒体的下方设置有集灰槽，所述内圆筒体的顶部固定安装有螺旋进气管，所述内圆筒体的内腔中套接有出气管。本发明通过利用内圆筒体的旋转段的旋转效果，缩小旋转段内壁与外旋气流的切线速度差，降低外旋涡流在接触到内圆筒体的内壁后与内圆筒体之间产生的摩擦位移，从而达到降低外旋涡流能量损耗的目的，避免外旋涡流的速度逐渐降低导致粉尘的分离效果下降，同时也通过减少外旋涡流与内圆筒体内壁的摩擦而达到保护内圆筒体的目的，降低内圆筒体的磨损，延长了内圆筒体的使用寿命。

Description

一种可补偿风速的旋风除尘器

技术领域

本发明涉及除尘技术领域，具体为一种可补偿风速的旋风除尘器。

背景技术

旋风除尘器是一种常见的气固、气液和液固分离设备。结构简单、造价低廉，操作简单，运行稳定等特点，旋风除尘器在机械、建材、轻工、冶金、化工等行业得到广泛应用。

旋风除尘器是工业中应用比较广泛的除尘器设备之一，其工作原理为：当含尘气体由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动转变为圆周运动，旋转气流的绝大部分沿器壁呈螺旋形向下，朝椎体流动，通常称为外旋气流，当含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重力大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的栋梁和向下的重力沿器壁表面下落，进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达椎体时，因锥体形状的收缩而向除尘器中心靠拢。根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断增加。当气流到达椎体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下反转而上形成内涡旋，继续做螺旋运动，被气体旋转出来的粉尘，通过重力作用进入除尘器的下部的集灰仓，经底部卸灰阀排出除尘器。

由于旋风除尘器内的旋转气流及风尘，导致设备筒体容易磨损，特别是受离心力左右分离出来的粉尘首先集中在筒壁上，并随着气流和重力作用沿着壁面运动和摩擦，日积月累可造成严重的磨损；由于气流的速度对粉尘分离的效果影响较大，而气流在流动过程中与筒壁的碰撞，降低了气流的速度，使得越往下的气流速度越慢，粉尘的分离效果越小，导致除尘的效率和效果均下降。

发明内容

针对背景技术中提出的现有旋风除尘器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种可补偿风速的旋风除尘器，具备补偿气流速度的优点，解决了上述背景技术中提出的气流在流动过程中速度珠江降低导致的粉尘分离效果下降的问题。

本发明提供如下技术方案：一种可补偿风速的旋风除尘器，包括外圆筒体，所述外圆筒体的内部设有内圆筒体，所述外圆筒体和内圆筒体的下方设置有集灰槽，所述内圆筒体的顶部固定安装有螺旋进气管，所述内圆筒体的内腔中套接有出气管，所述外圆筒体的内壁固定连接有固定隔板，所述内圆筒体包括有固定段和旋转段，所述固定段为内圆筒体的上下两端且分别与外圆筒体的顶部和集灰槽相连接，所述旋转段旋转连接在固定隔板的表面，所述旋转段的外壁上设有叶片，所述叶片处设有喷气嘴。

优选的，所述外圆筒体的顶部设有进气室，所述进气室的上方开设有进气口，所述进气室的内腔连通有竖向气道，所述竖向气道的出口端与喷气嘴相连接，所述固定隔板的内部贯穿连接有气流通管，所述气流通管延伸至外圆筒体内腔中最下方的固定隔板的底部。

优选的，所述固定隔板包括底板和倾斜接触体，所述底板和倾斜接触体一体成型，所述底板的表面与内圆筒体转动连接，所述倾斜接触体环绕内圆筒体的外壁且倾斜接触体的切面呈椭圆形，所述倾斜接触体的最低处开设有尘气出口，所述尘气出口连通有气流通管。

优选的，所述叶片单向倾斜30至45度，所述喷气嘴位于叶片与水平线夹角小的一侧且所述喷气嘴位于尘气出口的上方。

优选的，所述螺旋进气管的底面上开设有分气流口，所述分气流口与竖向气道相连通，所述分气流口的数量与内圆筒体的旋转段的数量一致。

优选的，每个所述竖向气道和喷气嘴一一对应连接，且随着竖向气道长度的增加其内径减小，每个所述固定隔板的底部均连通一个气流通管。

优选的，所述出气管由旋转分管组成，相邻两个旋转分管旋转。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过利用内圆筒体的旋转段的旋转效果，缩小旋转段内壁与外旋气流的切线速度差，降低外旋涡流在接触到内圆筒体的内壁后与内圆筒体之间产生的摩擦位移，从而达到降低外旋涡流能量损耗的目的，避免外旋涡流的速度逐渐降低导致粉尘的分离效果下降，同时也通过减少外旋涡流与内圆筒体内壁的摩擦而达到保护内圆筒体的目的，降低内圆筒体的磨损，延长了内圆筒体的使用寿命。

2、本发明通过将内圆筒体设成固定段和旋转段的组合形式，利用气流与叶片的撞击推动旋转段旋转，提高流动到内圆筒体下端的外旋涡流的速度，对外旋涡流的速度进行补偿，使得外旋涡流的速度始终保持在最佳范围，提高该旋风除尘器的除尘效率。

3、本发明通过出气管的旋转，有效降低了靠近出气管的外旋涡流能量的摩擦损耗，同时当外旋涡流的速度较大时可将其旋转的能量转化成出气管的旋转动能，能够有效促进出气管内腔中内旋涡流的流动速度，提高粉尘的二次分离效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部剖视图；

图3为本发明固定隔板处俯视结构示意图；

图4为本发明内圆筒体的局部侧视图；

图5为本发明螺旋进气管仰视结构示意图。

图中：1、外圆筒体；2、内圆筒体；201、固定段；202、旋转段；3、螺旋进气管；301、分气流口；4、出气管；401、旋转分管；5、固定隔板；501、底板；502、倾斜接触体；503、尘气出口；6、进气室；7、进气口；8、竖向气道；9、喷气嘴；10、气流通管；11、叶片。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-5，一种可补偿风速的旋风除尘器，包括外圆筒体1，外圆筒体1的内部设有内圆筒体2，外圆筒体1和内圆筒体2之间形成一个空腔，外圆筒体1和内圆筒体2的下方设置有集灰槽，内圆筒体2的顶部固定安装有螺旋进气管3，螺旋进气管3为含尘气体的入口，内圆筒体2的内腔中套接有出气管4，出气管4为旋转至内圆筒体2底部的气体反弹向上的出口，外圆筒体1的内壁固定连接有固定隔板5，固定隔板5将外圆筒体1和内圆筒体2之间的空腔分割成多个小腔，内圆筒体2包括有固定段201和旋转段202，固定段201为内圆筒体2的上下两端且分别与外圆筒体1的顶部和集灰槽相连接，旋转段202旋转连接在固定隔板5的表面，即内圆筒体2位于相邻两个固定隔板5之间的部分可以沿着固定隔板5旋转，旋转段202的外壁上设有叶片11，叶片11处设有喷气嘴9，当喷气嘴9中的气体吹在叶片11的表面上，促使旋转段202沿着与内圆筒体2内腔中气流相同的方向旋转，即可减小外旋涡流与旋转段202的相对速度，从而可以达到降低外旋涡流与旋转段202之间的切向摩擦，减少旋转段202的磨损；同时，由于旋转段202可与外旋涡流同向旋转，减缓外旋涡流速度的降低，可有效提高除尘的效果。

实施例一：外圆筒体1的顶部设有进气室6，进气室6的上方开设有进气口7，进气室6的内腔连通有竖向气道8，进气口7位于进气室6的顶部，通过进气口7进入进气室6中的含尘气流竖直向下进入竖向气道8中，进气口7和螺旋进气管3可使用一个具有两个出口的气泵，相同流速的气体垂直进入竖向气道8中，可减小气流的动能损耗，竖向气道8的出口端与喷气嘴9相连接，固定隔板5的内部贯穿连接有气流通管10，气流通管10延伸至外圆筒体1内腔中最下方的固定隔板5的底部，由于外圆筒体1和内圆筒体2之间的空腔与集灰槽相通，那么从竖向气道8流出后，由于撞击在叶片11上而分离的灰尘通过气流通管10进入到集灰槽中，气流通过外圆筒体1底部的进入内圆筒体2的内腔中并与主气流汇合，最后形成内旋涡流从出气管4流出。

固定隔板5包括底板501和倾斜接触体502，底板501和倾斜接触体502一体成型，底板501的表面与内圆筒体2转动连接，倾斜接触体502环绕内圆筒体2的外壁且倾斜接触体502的切面呈椭圆形，倾斜接触体502的最低处开设有尘气出口503，尘气出口503连通有气流通管10，即底板501呈平整的柱形板状结构，便于和内圆筒体2的旋转段202相连接，保证旋转段202能够相对于底板501旋转，而倾斜接触体502结构使得倾斜接触体502与旋转段202外壁相接触的部分具有最低点，即尘气出口503的位置，能够使得飞散的灰尘颗粒在重力以及气流的作用下更好的向尘气出口503处移动，从而便于将固定隔板5上的灰尘通过气流通管10排出。

叶片11单向倾斜30至45度，喷气嘴9位于叶片11与水平线夹角小的一侧且喷气嘴9位于尘气出口503的上方，一方面，叶片11倾斜后与喷气嘴9形成夹角便于接收气流的撞击，增大旋转段202的旋转速度，另一方面，由于叶片11的倾斜阻碍气流以及灰尘颗粒向上发散，而使得颗粒向尘气出口503内掉落，有利于灰尘颗粒的收集，防止固定隔板5上灰尘颗粒的堆积。

实施例二：螺旋进气管3的底面上开设有分气流口301，分气流口301与竖向气道8相连通，分气流口301的数量与内圆筒体2的旋转段202的数量一致，每个旋转段202与外圆筒体1所围成的空间内均设有竖向气道8和喷气嘴9，与实施例一不同的是：实施例二中不包括进气室6的部分，而通过将竖向气道8与螺旋进气管3相连通，将螺旋进气管3中的气流分离处一部分输送至竖向气道8中。其优点是能够省去进气室6，简化旋风除尘器的的结构，降低旋风除尘器的成本；同时其具有的缺点是，由于竖向气道8呈直线型，螺旋进气管3中的横向流动的气流进入竖向气道8中后会向下流动，在转变方向的过程中会损失一部分的能量，使得风速降低了，那么推动旋转段202旋转的速度也会相应降低。因此，在实际应用中，应根据相应的情况选择合适的方案。

每个竖向气道8和喷气嘴9一一对应连接，且随着竖向气道8长度的增加其内径减小，在竖向气道8的入口处，相同的初始流速下，当竖向气道8的直径越小，进入竖向气道8中的气流的速度越大，且气流在竖向气道8中流动的过程中其动能存在摩擦损耗，因此通过设定竖向气道8的直径大小，可以减小竖向气道8的内表面积，减少气流在竖向气道8中流动过程中的摩擦损耗，每个固定隔板5的底部均连通一个气流通管10。

出气管4由旋转分管401组成，相邻两个旋转分管401旋转，外旋气流接触到内圆筒体2的底部后会向上回弹进入出气管4的内腔中，旋转分管401的旋转可以同时降低外旋涡流和内旋涡流的摩擦损耗，使得外旋涡流和内旋涡流均能够保持在最佳的速度范围内，提高粉尘颗粒的分离效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种可补偿风速的旋风除尘器，包括外圆筒体(1)，所述外圆筒体(1)的内部设有内圆筒体(2)，所述外圆筒体(1)和内圆筒体(2)的下方设置有集灰槽，所述内圆筒体(2)的顶部固定安装有螺旋进气管(3)，所述内圆筒体(2)的内腔中套接有出气管(4)，其特征在于：所述外圆筒体(1)的内壁固定连接有固定隔板(5)，所述内圆筒体(2)包括有固定段(201)和旋转段(202)，所述固定段(201)为内圆筒体(2)的上下两端且分别与外圆筒体(1)的顶部和集灰槽相连接，所述旋转段(202)旋转连接在固定隔板(5)的表面，所述旋转段(202)的外壁上设有叶片(11)，所述叶片(11)处设有喷气嘴(9)。

2.根据权利要求1所述的一种可补偿风速的旋风除尘器，其特征在于：所述外圆筒体(1)的顶部设有进气室(6)，所述进气室(6)的上方开设有进气口(7)，所述进气室(6)的内腔连通有竖向气道(8)，所述竖向气道(8)的出口端与喷气嘴(9)相连接，所述固定隔板(5)的内部贯穿连接有气流通管(10)，所述气流通管(10)延伸至外圆筒体(1)内腔中最下方的固定隔板(5)的底部。

3.根据权利要求1所述的一种可补偿风速的旋风除尘器，其特征在于：所述固定隔板(5)包括底板(501)和倾斜接触体(502)，所述底板(501)和倾斜接触体(502)一体成型，所述底板(501)的表面与内圆筒体(2)转动连接，所述倾斜接触体(502)环绕内圆筒体(2)的外壁且倾斜接触体(502)的切面呈椭圆形，所述倾斜接触体(502)的最低处开设有尘气出口(503)，所述尘气出口(503)连通有气流通管(10)。

4.根据权利要求3所述的一种可补偿风速的旋风除尘器，其特征在于：所述叶片(11)单向倾斜30至45度，所述喷气嘴(9)位于叶片(11)与水平线夹角小的一侧且所述喷气嘴(9)位于尘气出口(503)的上方。

5.根据权利要求2所述的一种可补偿风速的旋风除尘器，其特征在于：所述螺旋进气管(3)的底面上开设有分气流口(301)，所述分气流口(301)与竖向气道(8)相连通，所述分气流口(301)的数量与内圆筒体(2)的旋转段(202)的数量一致。

6.根据权利要求2所述的一种可补偿风速的旋风除尘器，其特征在于：每个所述竖向气道(8)和喷气嘴(9)一一对应连接，且随着竖向气道(8)长度的增加其内径减小，每个所述固定隔板(5)的底部均连通一个气流通管(10)。

7.根据权利要求1所述的一种可补偿风速的旋风除尘器，其特征在于：所述出气管(4)由旋转分管(401)组成，相邻两个旋转分管(401)旋转。

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