涡旋加速除尘器制造技术

一种运用对气流的变流、增速、变径、导流、尘粒的减速分离五种除尘原理的设备，具有突出的外形及构造，解决了人们一直渴望解决但始终未解决好的低阻高效的技术难题；该设备可使d100达到0.1μm以下，d50达到0.05μm以下，对0.5μm以上的尘粒理论除尘除雾率可达到100%；该设备入口处具有变流腔或漏斗云状蜗旋加速器，出口处具有漏斗云状蜗旋加速器,具有专用的上灰环流腔，下灰斗处具有风动的旋流导流体；该设备通过对内部气流的规整加速并有效利用，避免了内部紊流及短路流的产生，达到强化并提高除尘效果、减小动力消耗的目的；该设备形成GLⅠ、GLⅡ、GLⅢ、GDⅠ、GDⅡ、GK、GE、GB、GX型等系列设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种旋风除尘器，更具体来讲，本专利技术涉及一种利用漏斗云状涡旋加速器来提高内外旋流的分离能力，减少底部夹带的涡旋加速除尘器。
技术介绍
旋风除尘器是利用旋转的气体所产生的离心力，将粉尘或液滴从气流中分离出来的一种干式气固、气液分离装置；按气体出口方向的不同，可分为顺式和反转式两种形式；反转式除尘效率高，压力适中，已得到广泛应用。一般反转式旋风除尘器，气流从旋风除尘器进口进入，在圆筒体内侧旋转而下，形成外旋流；到达锥体的端点前反转向上，形成内旋流；除尘后的气体由出口排出；外旋流除尘后形成的尘环主要集中在下锥体灰斗处，称下灰环流；进口处气流旋流过程中上漂的尘环聚集在除尘器顶盖下方，称上灰环流；除龙卷风旋风除尘器外的一般旋风除尘器，内旋流不但无除尘功效，反而影响外旋流的除尘能力。提高旋风除尘器的除尘能力，主要是提高外旋流、内旋流的除尘能力，对内旋流除尘能力加以利用，且减少上灰环流走短路及下灰环流中粉尘的底部夹带。现有的旋风除尘器，设备内的外旋流速度基本为一定值，可以根据临界粒径与分离理论，即沉降分离理论和平衡分离理论进行计算；沉降分离理论认为，颗粒受离心力的作用，沉降到旋风分离器壁面所需要的时间和颗粒在分离区间气体停留时间相平衡，从而计算出粉尘完全被分离的最小极限粒径d1(KI ;平衡分离理论认为，一定直径d的颗粒，因旋转气流而产生的离心力Z，将会在平衡轨道上与向心气流对它的Stokes阻力W相平衡,而平衡轨道可以看做是排气管下端由最大切线速度的各点连接起来的一个假想圆筒，其平衡随时被打破，有时离心力Z大于阻力W，有时阻力W大于离心力Z，在此假想筒体上的颗粒具有50%的分离效率，称此颗粒直径为d5(l ；d502与此圆周处的半径R2及R2处的径向速度u r2呈正比，与R2处的切向速度的平方呈反比；在无紊流的情况下，旋转速度越大，此圆周处的半径R2越小，d5(l越小，R2趋于0，d5(l趋于无限小；由此推断在一定状况下的该设备的除尘效率。现有的龙卷风除尘器，对内旋流分离能力加以利用，基本克服了出口短路流的发生，缺点是把内旋流分离的旋转向上的尘粒进行强制式向下推移，需克服强大的对撞阻力及由此造成的旋涡流的阻力，动力消耗太大，属高阻高效旋风除尘器。扩散型旋风除尘器在减少粉尘底部夹带方面成效显著，存在上灰环流走短路的缺点，同时存在内旋流功效未得到利用的一般缺点，属中阻中效旋风除尘器。旁路式旋风除尘器有效利用了上灰环流，可通过旁路除掉上灰环流及内旋气流中的部分粉尘，缺点是上灰环流为外环流上漂尘粒的聚集，内旋流直接被出口气体带走，且旁路经常堵塞，内旋流除尘效果功效未得到利用，外旋流功效利用较好，属中阻中效旋风除尘器。中国专利CN200920352594公布了一种除尘器，可以命名为顺式强制外循环旋风除尘器，气体从内筒体中下部切向进入旋转向上，粉尘浓集后，占进口气体总量15 30%的气体由内筒体的上环空隙进入外筒体与内筒体之间，靠在气体出口管上外设的旋转向下的引导气流牵引，实现内旋流分离尘粒的二次分离；其目的是改善龙卷风旋风除尘器阻力高的缺点，并同时带来以下缺点；缺点一是气体的循环量过大，由此降低了内旋流的速度，较大程度削弱了内旋气流的分离能力；其缺点二是继承了龙卷风旋风除尘器的缺点，在向上输送气流的出口管上，外供向下旋转的高速气流，在出口管内形成过强的涡流，造成对撞阻力，使阻力增大；该气流经连接出口管的上锥形筒的减速作用后，外旋流的流速过低，造成外旋流的除尘效果太差；其缺点三是与同直径旋风除尘器相比，该设备处理气体量过小；该设备在规避龙卷风除尘器动力消耗大的同时，降低了除尘效果，属中阻中效旋风除尘器，其应用方面受到限制。中国专利CN20072007855公布的环流旋分器，靠内外筒体之间的缝隙变流，来引导外旋流体向下流动；该设备具有上小下大且与出口管板式连接的内筒体，靠内外筒体之间的缝隙，使入口气流变流增速；该设备内筒体与出口管连接处未形成光滑的流通通道，造成阻力增大；该设备未利用内旋流功效，且存在内构件多，易堵塞的缺点；该旋风除尘器属低阻低效旋风除尘器。具有反射屏的扩散型旋风除尘器其反射屏只有导流作用，无粉尘分离效果，且内旋流除尘功效未得到利用，属中阻中高效旋风除尘器。以上所述的旋风除尘设备在强化单方面功能的同时，导致了其它功能的削弱，且普遍存在低阻低效、中阻底效、中阻中效、高阻中效、高阻高效的问题；通过新理论的研究来分别强化各分部分功能完成整体功能的协同共进，实现低阻高效旋风的创新，国内外未见报导；利用变流腔来提高气流进口速度，中国专利CN20072007855已尝试但效果不佳，通用E型旋风在这方面做的较好；利用蜗旋加速器同时提高内外旋流气速，在提高的同时使内外旋流始终变速，从而提高内、外旋流除尘能力，国内外未见报道；设置专用上灰环流腔来利用内旋流功效，国内外未见报道；在内外旋流反转处设置旋流导流体，即起到导流作用，又起到对粉尘的分离作用，国内外未见报道；设置上大下小的内筒体，使内筒体的外表面成为外旋流的内顺流依附体，使内筒体的内表面附近区域成为内旋流分离出的尘粒的聚集分离区及向上依附体，国内外未见报道； 综上所述，实现低阻高效的旋风除尘设备，用低动力消耗，取得高的除尘效果，一直是人们渴望解决但始终未能解决好的技术难题；其关键的问题没有新的理论支持，从而固守成规，在人们的脑海中旋风除尘器已经定型，其单一设备内旋流流速及外旋流流速从旋风除尘器的计算公式中一直为一计算定值，并深深印在脑海中，其改造只是提高单方面的性能；旋风除尘器出入口处的整体外形未变，利用的除尘理论未变，就不会产生质的飞跃。
技术实现思路
本专利技术利用龙卷风形成原理，克服现有技术偏见，提供一种带有漏斗云状涡旋加速器的除尘器；该设备的除尘原理之一为变流除尘，由该设备的涡旋加速器及变流腔提供流速变化的内外旋流气速，达到对气流增速降速完成对气流除尘的目的；该设备的除尘原理之二为增速除尘，由该设备的涡旋加速器及变流腔来提速，达到增速除尘的目的；该设备的除尘原理之三为变径除尘，通过设置在该设备出入口处的涡旋加速器对内外旋流旋转直径的变径且渐次减小或增大，达到在同等气流气速条件下，用减小气流旋转直径的方法，达到提高除尘效果的目的；该设备的除尘原理之四为尘粒的减速分离，在规整内外旋流的同时，形成内外旋流的尘粒分离空间，使尘粒沉降或上漂移的速度降低，分离时间延长，从而使得旋流分离出的尘粒得到有效回收，使内外旋流的功效得到充分利用；该设备的除尘原理之五为导流除尘，通过该设备内外旋流反转处的旋流导流板，降低内外旋流反转处阻力，在降低反转处阻力的同时，促进除尘功效的发挥，避免设备内纵向漩涡，局部涡流等紊流的产生；该设备减少或杜绝了上灰环流及下灰环流处的出口短路及扬尘，使内外旋流的功效得到充分利用； 该设备的除尘原理之四尘粒的减速分离，使内外旋流形成较大的尘粒净化空间，且该设备的分离时间相对较长，使得按沉降分离理论计算的该设备的Clltltl可达到0.1ym以下；其除尘原理之三变径除尘，使得设备底部内旋流直径较小，此处的内旋流流速较大，按平衡分离理论(又称假想圆筒学说，或筛分理论)计算的分离效率为50%的切割粒径d5(l可达到0.05 ii m以下；由此可以得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有利用龙卷风形成原理的漏斗云状涡旋加速器的旋风除尘器，运用对气流的变流除尘、增速除尘、变径除尘、导流除尘、尘粒的减速分离、以上五种除尘原理，使d100可达到0.1μm以下，d50可达到0.05μm以下，对0.5μm以上的尘粒理论除尘除雾率可以达到100%；?该设备的入口处具有变流腔或漏斗云状涡旋加速器,出口处具有漏斗云状涡旋加速器,内部具有上大下小的内筒体，具有相对进口气流不完全隔离的上灰环流腔，具有内外旋流反转处可设置的风动旋转的旋流导流体；该设备按进口方式不同，可分为漏斗云状涡旋加速器进口的GLⅠ、GLⅡ、GLⅢ型，变流腔进口的GDⅠ、GDⅡ、GK、GE、GB、GX型。

【技术特征摘要】
1.ー种带有利用龙卷风形成原理的漏斗云状涡旋加速器的旋风除尘器，运用对气流的变流除尘、增速除尘、变径除尘、导流除尘、尘粒的減速分离、以上五种除尘原理，使d■可达到0.1 ii m以下，d50可达到0. 05 ii m以下,对0. 5 y m以上的尘粒理论除尘除雾率可以达到100% ； 该设备的入口处具有变流腔或漏斗云状涡旋加速器，出口处具有漏斗云状涡旋加速器，内部具有上大下小的内筒体，具有相对进ロ气流不完全隔离的上灰环流腔，具有内外旋流反转处可设置的风动旋转的旋流导流体； 该设备按进ロ方式不同，可分为漏斗云状涡旋加速器进ロ的GL1、GL I1、GL III型，变流腔进 ロ 的 GD1、⑶ I1、GK、GE、GB、GX 型。2.如权利要求1所述的漏斗云状涡旋加速器，通过多段圆环面、多段锥筒体圆滑过渡、形成连接在一起的内外旋转面，两旋转面外型都为漏斗云形体，且其旋转直径突缩后渐缩，其两旋转面间环面面积可保持一定数值，也可逐渐缩小或逐渐扩大；其中配备逐渐縮小的环面面积其除尘效果最佳，该装置可配置在气流进ロ处和气流出ロ处； 配置在气流进ロ处的与上灰环流腔局部连接，形成进ロ气流加速通道，产生对上灰环流的抽吸作用，加速后形成高速外旋流，外旋流边旋转边向下；在旋转过程中气流逐渐加速，旋转直径渐缩； 配置在出口处的，靠出口气体的抽吸作用，完成对内旋流的加速，其外旋转面伸入筒体内长度为筒体上部直径的30 60%，伸入部分的外旋面可截去也可不截去。3.如权利要求1所述的上灰环流腔,位于气流进ロ之上、外筒体顶板之下，由外筒体顶板、外筒体上部及出口处漏斗云状涡旋加速器外壁围成，该空间与进流ロ节流处局部相通，聚集从内旋流分离的尘粒，并引导利用。4.如权利要求1所述的旋流导流体，分为带锥形密封体的和不带锥形密封体的两种，其外形呈倒漏斗云状或斗笠状，由多段圆环面、多段锥筒体形成圆滑过渡的回转体；该回转体安装在外筒体下部或下灰斗上部，可以绕中心轴自由旋转；其下部边缘与外筒体内壁或下灰斗内壁之间的距离为外筒体下部直径的0. 05 0. 2倍，且最小大于25mm ;在其上开有I 6个圆孔均布，开孔总面积为外筒体圆截面积的0. 002 0. 02倍；带锥形密封体的旋流导流体，其上部旋流导流体可自由旋转，整体可以在一定范围内上下活动，可调节锥形密封体的重量。5.如权利要求1所述的内筒体，与出口处的漏斗云状涡旋加速器有一定距离，且其上口径大于出口处的漏斗云状涡旋加速器入口直径，该内筒体由旋转直径逐渐缩小的锥筒体或弧面体或锥筒体与圆筒体的联体组成，其外表面成为外旋流的内顺流依附体，其内表面附近区域成为内旋流分离出的尘粒的聚集分离区及向上依附体。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：高苏茂，
申请(专利权)人：高苏茂，
类型：发明
国别省市：