CN206382132U - 一种亚微米循环旋风除尘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及环保领域，尤其是涉及一种亚微米循环旋风除尘系统，包括进气组件、进气端与进气组件出口端连通的一级整流旋风组件、进气端与一级整流旋风组件出气端连通的二级整流旋风组件，以及与二级整流旋风组件的出气端连通的排气管。因此，本实用新型具有如下优点：更好更细腻地适用不同场合的除尘需要的环流式旋风除尘器。解决了气、固、液相分离过程中存在的几十项工程技术难题，除尘颗粒半径最小可达到0.5μm，拓展了旋风除尘器的应用领域，使旋风除尘器接近达到静电除尘器和布袋除尘器的除尘效率，压降低、放大效应小、投资少、运行费用低、操作简单、应用范围广。

Description

一种亚微米循环旋风除尘系统

技术领域

本实用新型涉及环保领域，尤其是涉及一种亚微米循环旋风除尘系统。

背景技术

传统旋风除尘器有CLT/A型旋风除尘器、CLK扩散式旋风除尘器、XZZ型旋风除尘器器等等，使用时，气体由直筒段上部进入器内，沿边壁螺旋向下流入锥体，由于流体向下流动时，锥体截面不断缩小，大部分气体逐渐趋向中心，并沿轴心自下而上螺旋上升至除尘器顶部，再从中心排气管排出。部分气体夹带着被分离下来的粉尘进入灰仓，在灰仓内与粉尘分离后返回除尘器内。这些除尘器存在的弊端有：

1、分割直径一般为10μm，分离效率低，对10μm以下的粉尘，分离效率很低，而对5μm以下的粉尘，分离效率很低几乎为零；

2、放大效应大，常规的旋风除尘器直径约大，除尘效率急剧下降；

3、流体剪应力大，压降太大；

4、操作稳定性太差，弹性小；

常规除尘器缺点弊端在于：流体的流动路线为沿边壁自上而下再沿轴心自下而上，流体流动路线长，轴向流速快，且存在两个相反流动方向的流体旋涡，导致了流体剪应力大，故压降大；对于大直径的旋风除尘器，由于剪应力大，器内流体易产生剧烈的湍动，且不易形成分离所必须的稳定流型，所以随直径增大，分离效率急剧下降，故放大效应显著；由于大部分气体要在锥体从边壁区域流向中心部位，会导致已达到锥体壁面附近的细粉尘的二次卷扬；大量流体流入灰仓，会造成灰仓内细粉尘的飞扬，并会被返回气体带回器内；由于顶盖附近存在高速旋转的灰环(含尘浓度极高的气流)，易产生细粉尘向出气口泄漏；由于出入口距离太近，易产生细粉尘的的短路。故分离效率不高。常规型旋风除尘器的另一个缺点是操作稳定性差，操作弹性小。气体流量的波动易造成器内流型紊乱，出入口气体短路及灰环泄漏，故流量波动会造成效率的下降；若气体入口的流速低，器内不能保证分离所必须的气体旋转速度，造成效率大幅度下降；若入口气体的流速增高，会造成压降的急剧上升，故操作弹性小，操作稳定性差。因此，常规的旋风除尘器不能够用在需要高效除尘的行业中。

在目前工业上常用的除尘方法中，重力沉降法只能分离100μm以上粗颗粒。常规的旋风除尘器可分离10μm左右的细颗粒，高效的多管旋风除尘器还可将5μm以上的细粉尘捕集下来；湿洗分离法是通过液层、液滴和液膜来捕集粉尘的，可分离1～5μm的粉尘，效率高而可靠，但气体内易夹带液雾，而且只能在较低温度下使用，还具有设备较大易产生二次污染的问题；过滤分离可将1～0.1μm的粉尘有效捕集下来，但设备庞大，造价和运行费用高，且不能处理有结露或粉尘吸潮性强的物系；静电除尘器对0.01～1μm的粉尘有较好的分离效率，但设备造价过高，操作和管理的要求也比较高。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种更好更细腻地适用不同场合的除尘需要的环流式旋风除尘器。解决了气、固、液相分离过程中存在的几十项工程技术难题，除尘颗粒半径最小可达到0.5μm，拓展了旋风除尘器的应用领域，使旋风除尘器接近达到静电除尘器和布袋除尘器的除尘效率，具有压降低、放大效应小、投资少、运行费用低、操作简单、应用范围广等优点的一种亚微米循环旋风除尘系统。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种亚微米循环旋风除尘系统，其特征在于，包括进气组件、进气端与进气组件出口端连通的一级整流旋风组件、进气端与一级整流旋风组件出气端连通的二级整流旋风组件，以及与二级整流旋风组件的出气端连通的排气管。

优选的，所述进气组件为一个灰斗，所述灰斗包括一个筒状体和固定在筒状体下方且底边与筒状体宽度相同的等腰梯形体，灰斗内部中空设置。

优选的，所述一级整流旋风组件包括一个具有圆锥室的锥形体，所述锥形体的一端与灰斗的出口端连通。

优选的，所述二级整流旋风组件包括一个筒状体，所述筒状体的内部具有一个环形室，环形室的底端与锥形体的另一端连通，环形室的中部为内室。

优选的，所述排气管的底端与环形室的顶端连通。

生物质锅炉排放的烟尘粒径比燃煤锅炉排放的烟尘粒径更小，有一部分烟尘粒径甚至低于1微米达到0.5微米。随着环保排放标准得提高，对除尘效果得要求也越来越高。现在采用得布袋除尘器和湿法静电除尘器可以达到较高排放标准，但初投资和运行成本均较高。本实用新型对于0.5μm以上尘粒的除尘效率达到95％，可以很好的解决上述问题，具有很强的竞争优势。

该除尘系统由一级主除尘器、二级除尘器组成。可以根据烟尘的特性进行精密调节，使系统达到最佳除尘效果。

因此，本实用新型具有如下优点：更好更细腻地适用不同场合的除尘需要的环流式旋风除尘器。解决了气、固、液相分离过程中存在的几十项工程技术难题，除尘颗粒半径最小可达到0.5μm，拓展了旋风除尘器的应用领域，使旋风除尘器接近达到静电除尘器和布袋除尘器的除尘效率，压降低、放大效应小、投资少、运行费用低、操作简单、应用范围广。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。图中，排气管1、空区2、内室3、环形室4、圆锥室5、灰斗6。

实施例：

本实用新型通过特殊的结构和科学细致的具体设计，打破了传统除尘器的气体流路概念，经二次、三次强化分离，压降低、放大效应小、分离效率高、能耗低，可以更好更细腻地适用不同场合的除尘需要的环流式旋风除尘器。解决了气、固、液相分离过程中存在的几十项工程技术难题，除尘颗粒半径最小可达到0.5μm，拓展了旋风除尘器的应用领域，使旋风除尘器接近达到静电除尘器和布袋除尘器的除尘效率，具有压降低、放大效应小、投资少、运行费用低、操作简单、应用范围广等优点。

循环旋风除尘系统包括进气组件、进气端与进气组件出口端连通的一级整流旋风组件、进气端与一级整流旋风组件出气端连通的二级整流旋风组件，以及与二级整流旋风组件的出气端连通的排气管。

进气组件为一个灰斗，所述灰斗包括一个筒状体和固定在筒状体下方且底边与筒状体宽度相同的等腰梯形体，灰斗内部中空设置；一级整流旋风组件包括一个具有圆锥室的锥形体，所述锥形体的一端与灰斗的出口端连通。

二级整流旋风组件包括一个筒状体，所述筒状体的内部具有一个环形室，环形室的底端与锥形体的另一端连通，环形室的中部为内室；排气管的底端与环形室的顶端连通。。

前一级整流式旋风除尘器的外筒体上再加接一柱状筒体，筒体的顶部边壁处还与一筒状管相连通，而此筒状管即为第二级整流式旋风除尘器的进口管。第二级整流式除尘器的排气管连接一风机，由风机将二级整流式除尘器的排气送入第一级整流式旋风除尘器的进口循环管中,循环管切向接入柱状筒体的下部。换句话说，第一级整流式除尘器的外筒体上端和封头下端之间还可以连接着一个柱状筒体，第二级整流式除尘器的进口管连接在这个柱状筒体的顶部边壁处。调节除尘器则是根据进气量大小和除尘效果来和主除尘器分配烟气比例。

工作时，由一级整流式旋风除尘器进行第一次高效除尘，过程为：流体从外筒体的直筒下部沿着菱形进气管穿过，并以一定的螺旋角直接切入除尘器内筒体的倒锥形内件，经导流板强制导流后，螺旋向上进行一次分离，细粉在旋转上升时逐步向内筒体内壁面靠拢；加装导流整流器后，气流经过整流，螺旋上升的倾角减小，旋转圈数增加，路径加长。但它的平均轴向速度不变，亦即其在分离柱内的停留时间不变。因此，其切向速度增大，粉尘也就获得了更大的离心力。除尘效率当然也就大大提高了。气流达到内筒的顶部时，中心处3μm以下的粉尘已经很少。分离后的85％的洁净气体从上部中心处的中心排气管顶部直接流出。而气体中含有的粉尘绝大部分在剩下的15％气体中，这部分粉尘和部分气体从封头下的特设边壁沿环隙反转向下沿着外筒体内壁向下进行二次分离，粉尘进入灰仓，这部分气体沿锥体轴心再次反转向上，进入内筒体由中心处汇集到旋风进气中再次进行分离。

一级整流旋风除尘器中心管排出的含有剩余3μm以上粒径的粉尘流体自下而上在一级整流旋风除尘器外接的柱状旋风中旋转上升，细粉尘在旋转上升时逐步向壁面靠拢。柱状旋风筒体的高度可通过stokes公式计算，到达一定高度时，中心处0.5μm以上的粉尘含量已很低，预计对0.5-1μm粒度粉尘的去除效率可达90％以上,洁净气体从上部中心处的中心排气管排出；同时粉尘和部分气流从封头下的边壁经筒状管进入二级整流式旋风除尘器的进口管，重新循环参与一级除尘。由于细粉不从一级整流式旋风除尘器顶部的中心排气口排出，循环气中的细粉尘浓度提高，二级除尘总能除掉一部分细粉尘,浓度达到一定时，形成平衡,如此循环，可使整个系统的除尘效率达95-99％以上，分割粒径D50降至0.5μm以下。

整流式旋风除尘器的进口管可以有多少个。但由其进入的含尘气体应同向旋转,柱状筒体上的出口筒状管也为切向,内筒体可以带有导流件，有利于含尘气体的旋转上升。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了排气管1、空区2、内室3、环形室4、圆锥室5、灰斗6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (1)

1.一种亚微米循环旋风除尘系统，其特征在于，包括进气组件、进气端与进气组件出口端连通的一级整流旋风组件、进气端与一级整流旋风组件出气端连通的二级整流旋风组件，以及与二级整流旋风组件的出气端连通的排气管；进气组件为一个灰斗，所述灰斗包括一个筒状体和固定在筒状体下方且底边与筒状体宽度相同的等腰梯形体，灰斗内部中空设置；所述一级整流旋风组件包括一个具有圆锥室的锥形体，所述锥形体的一端与灰斗的出口端连通；所述二级整流旋风组件包括一个筒状体，所述筒状体的内部具有一个环形室，环形室的底端与锥形体的另一端连通，环形室的中部为内室；所述排气管的底端与环形室的顶端连通；前一级整流式旋风除尘器的外筒体上再加接一柱状筒体，筒体的顶部边壁处还与一筒状管相连通，而此筒状管即为第二级整流式旋风除尘器的进口管；第二级整流式除尘器的排气管连接一风机，由风机将二级整流式除尘器的排气送入第一级整流式旋风除尘器的进口循环管中,循环管切向接入柱状筒体的下部。