本發(fā)明涉及煙氣除塵除霧凈化處理的研究領(lǐng)域，特別涉及一種渦旋徑向加速除塵除霧裝置。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，在《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中重點(diǎn)地區(qū)火電廠燃煤鍋爐煙塵排放濃度限值已設(shè)定為20mg/Nm³，尤其為了加快霧霾的治理，各地陸續(xù)提出了火電廠燃煤鍋爐超凈排放的更高要求，煙塵排放濃度限值已達(dá)5mg/Nm³。

在布袋除塵器后煙塵排放值可以降低到30mg/Nm³以下，雖然布置在除塵器后的石灰石石膏濕法脫硫工藝對除塵器出口的一次煙塵有一定的脫除效率，但由于濕煙氣對不溶性石膏及石灰石顆粒形成二次攜帶，從而造成最終煙塵含量濃度無法滿足20mg/Nm³的要求，距離5mg/Nm³的超凈排放限值更是相差較大。

通常，在濕法脫硫后增設(shè)高效濕式靜電除塵器是不得不采用的做法，但濕式靜電除塵器占地大，投資造價(jià)高昂，運(yùn)行費(fèi)用高，維護(hù)復(fù)雜，電力企業(yè)在使用濕式靜電除塵器時(shí)遇到了很多困難。

申請?zhí)枮?01510303820.2的中國專利公布了一種旋流板除塵除霧裝置，該專利公布的技術(shù)方案能夠改善氣體分布狀態(tài)的均勻度，并減少氣流經(jīng)過旋流子的擾動(dòng)，使得氣流流動(dòng)狀態(tài)更加穩(wěn)定。但該專利除塵除霧裝置僅依靠旋流子使塵粒及霧滴發(fā)生的切向運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的離心力并不足以達(dá)到塵粒及霧滴與氣流的高效分離；亦不能避免塵粒及霧滴在渦旋中心低壓的吸引下向氣流中心聚集并被氣流夾帶情況的發(fā)生；跟隨周邊氣流上升的細(xì)小塵粒和霧滴最后還是混入主氣流中，這些均影響了煙氣的凈化效果，可以進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種渦旋徑向加速除塵除霧裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊、煙氣阻力小、運(yùn)行成本低、分離效果好，可實(shí)現(xiàn)對含塵含霧煙氣的高效凈化。

為了到達(dá)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的一種渦旋徑向加速除塵除霧裝置，包括筒體、進(jìn)風(fēng)口、渦旋加速體、以及出風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在筒體內(nèi)部下端，所述渦旋加速體通過支撐板安裝在進(jìn)風(fēng)口上，所述出風(fēng)口設(shè)置在筒體內(nèi)部上端；所述渦旋加速體包括中心體、漸擴(kuò)管、環(huán)形風(fēng)道和渦旋葉片，所述中心體和漸擴(kuò)管同軸布置，且均設(shè)置在支撐板上并與支撐板固定連接；所述中心體為一密封的空腔，外形呈上大下小的曲面體，漸擴(kuò)管自下而上斷面直徑連續(xù)擴(kuò)大，呈上大下小的中空曲面體；所述漸擴(kuò)管為一個(gè)或多個(gè)，當(dāng)為一個(gè)漸擴(kuò)管時(shí)，所述中心體和漸擴(kuò)管形成一個(gè)環(huán)形風(fēng)道；當(dāng)為多個(gè)漸擴(kuò)管時(shí)，多個(gè)漸擴(kuò)管按照內(nèi)小外大順序依次排列，多個(gè)漸擴(kuò)管從內(nèi)到外設(shè)為第一漸擴(kuò)管、第二漸擴(kuò)管……第N漸擴(kuò)管，所述中心體與第一漸擴(kuò)管形成第一環(huán)形風(fēng)道，所述第一漸擴(kuò)管與第二漸擴(kuò)管形成第二環(huán)形風(fēng)道……第N-1漸擴(kuò)管與第N漸擴(kuò)管形成第N環(huán)形風(fēng)道；每個(gè)環(huán)形風(fēng)道內(nèi)均設(shè)有n個(gè)渦旋葉片，n≥3，所述渦旋葉片與中心體或?qū)?yīng)風(fēng)道的漸擴(kuò)管固定連接。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述進(jìn)風(fēng)口包括一圓臺(tái)形空腔，所述圓臺(tái)形空腔上端與支撐板固定連接，下端邊緣與筒體內(nèi)壁固定連接。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述支撐板為一圓環(huán)形鋼板，并且支撐板中心到外邊緣布置有輻射網(wǎng)格狀加強(qiáng)筋，所述支撐板內(nèi)邊緣直徑與圓臺(tái)形空腔上端直徑相當(dāng)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述支撐板的外邊緣處設(shè)有多個(gè)排污口，所述排污口均勻設(shè)置。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述渦旋葉片沿同一方向傾斜布置，與水平面形成25°至65°的夾角。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述出風(fēng)口由兩部分組成，下部為一圓柱形空腔，上部為一倒圓臺(tái)形空腔，圓柱形空腔的上邊緣與倒圓臺(tái)形空腔下邊緣相連接，倒圓臺(tái)形空腔上邊緣與筒體內(nèi)壁固定連接。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，在出風(fēng)口倒圓臺(tái)形空腔上邊緣與筒體內(nèi)壁連接處下面沿筒體內(nèi)壁均勻布置有多個(gè)回風(fēng)口，回風(fēng)口通過回風(fēng)煙道與進(jìn)風(fēng)煙道相連。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述筒體垂直放置，煙氣自下而上依次流經(jīng)進(jìn)風(fēng)口、渦旋加速體和出風(fēng)口。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述筒體為圓柱形中空筒體。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1)、本發(fā)明中煙氣流經(jīng)渦旋加速體的環(huán)形煙道時(shí)，在環(huán)形煙道內(nèi)壁的徑向作用力和渦旋葉片的切向作用力的作用下，由進(jìn)風(fēng)口處的一維軸向運(yùn)動(dòng)改變?yōu)檩S向、切向和徑向的三維運(yùn)動(dòng)，塵粒及霧滴在切向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力和徑向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的徑向慣性力的共同作用下，與發(fā)生減速及變流的氣流產(chǎn)生高效分離。

2)、本發(fā)明中的中心體可以防止渦旋中心低壓過早的產(chǎn)生，避免了塵粒和霧滴被吸入氣流中心并被氣流夾帶情況的發(fā)生。

3)、在本發(fā)明中，跟隨周邊氣流上升的細(xì)小塵粒和霧滴經(jīng)回風(fēng)口排至回風(fēng)煙道，參與煙氣凈化再循環(huán)，防止了周邊漂浮塵粒和霧滴的二次夾帶，利于進(jìn)一步提高煙氣的凈化效率。

4)、本發(fā)明的裝置中，所述中心體、環(huán)形煙道、渦旋葉片整合在一個(gè)渦旋加速體內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明渦旋徑向加速除塵除霧裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明渦旋加速體的實(shí)體結(jié)構(gòu)仰視示意圖。

圖3是本發(fā)明渦旋加速體第一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明渦旋加速體第二視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號說明：1、筒體；2、進(jìn)風(fēng)口；3、渦旋加速體；3-1、中心體；3-2、漸擴(kuò)管；3-3、環(huán)形風(fēng)道；3-4、渦旋葉片；4、出風(fēng)口；5、支撐板；6、排污口；7、回風(fēng)口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

如圖1-圖4所示，本實(shí)施例一種渦旋徑向加速除塵除霧裝置，包括筒體1、進(jìn)風(fēng)口2、渦旋加速體3、以及出風(fēng)口4，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在筒體內(nèi)部下端，所述渦旋加速體通過支撐板5安裝在進(jìn)風(fēng)口上，所述出風(fēng)口設(shè)置在筒體內(nèi)部上端；所述渦旋加速體3包括中心體3-1、漸擴(kuò)管3-2、環(huán)形風(fēng)道3-3和渦旋葉片3-4，所述中心體3-1和漸擴(kuò)管3-2同軸布置，且均設(shè)置在支撐板5上并與支撐板固定連接；所述中心體3-1為一密封的空腔，外形呈上大下小的曲面體，漸擴(kuò)管3-2自下而上斷面直徑連續(xù)擴(kuò)大，呈上大下小的中空曲面體；所述中心體和漸擴(kuò)管形成一個(gè)環(huán)形風(fēng)道；所述筒體1垂直放置，煙氣自下而上依次流經(jīng)進(jìn)風(fēng)口、渦旋加速體和出風(fēng)口。

本實(shí)施例的工作過程如下：

含塵含霧煙氣在流經(jīng)渦旋加速體時(shí)，受到渦旋加速體中的渦旋葉片和環(huán)形風(fēng)道的作用，煙氣中的液滴和粉塵顆?；ハ喟l(fā)生碰撞、凝聚作用，并產(chǎn)生渦旋流動(dòng)及徑向加速流動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。

脫離渦旋加速體后，氣流發(fā)生減速和變流，液滴和粉塵顆粒則在離心力和徑向慣性力的合力作用下克服氣流阻力，與氣流發(fā)生分離，進(jìn)而附著于筒體壁面的液膜層并產(chǎn)生重力沉降，最后通過排污口排出筒體。

脫離渦旋加速體后的氣流，分為主要的中心主氣流和少量的周邊氣流兩部分，其中，少量漂浮的細(xì)小塵粒和霧滴在離心力和徑向慣性力的作用下，向周邊發(fā)散并跟隨周邊氣流沿筒壁上升，經(jīng)過筒體上部的回風(fēng)口排出筒體外并與來氣匯合，再次進(jìn)入除塵除霧器進(jìn)行凈化處理；得到凈化的中心主氣流，進(jìn)入出風(fēng)口并排出除塵除霧器。

所述筒體為圓柱形中空筒體，其主要作用是作為煙氣流經(jīng)的通道和除塵除霧裝置的安裝載體。

所述進(jìn)風(fēng)口2包括一圓臺(tái)形空腔，所述圓臺(tái)形空腔上端與支撐板固定連接，下端邊緣與筒體內(nèi)壁固定連接。

所述支撐板5為一圓環(huán)形鋼板，并且支撐板中心到外邊緣布置有輻射網(wǎng)格狀加強(qiáng)筋，所述支撐板內(nèi)邊緣直徑與圓臺(tái)形空腔上端直徑相當(dāng)。

所述支撐板5的外邊緣處設(shè)有多個(gè)排污口，所述排污口均勻設(shè)置，分流后的氣體從排污口處排出。

所述渦旋葉片3-4沿同一旋轉(zhuǎn)方向傾斜布置，與水平面形成25°至65°的夾角，實(shí)驗(yàn)證明，按照此安裝方式，可以最大效率的得到除塵除霧的效果。

本實(shí)施例中，所述出風(fēng)口4由兩部分組成，下部為一圓柱形空腔，上部為一倒圓臺(tái)形空腔，圓柱形空腔的上邊緣與倒圓臺(tái)形空腔下邊緣相連接，倒圓臺(tái)形空腔上邊緣與筒體內(nèi)壁固定連接。

在出風(fēng)口倒圓臺(tái)形空腔上邊緣與筒體內(nèi)壁連接處下面沿筒體內(nèi)壁均勻布置有多個(gè)回風(fēng)口，回風(fēng)口通過回風(fēng)煙道與進(jìn)風(fēng)煙道相連。

本除塵除霧裝置根據(jù)煙氣流量和除塵效率的需要可單獨(dú)布置，也可由多組串聯(lián)或并聯(lián)形成裝置組，可以根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，操作起來簡單方便。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的技術(shù)方案除下述技術(shù)特征之外，其他技術(shù)特征與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例2中，所述漸擴(kuò)管3-2為多個(gè)，多個(gè)漸擴(kuò)管按照內(nèi)小外大順序依次排列，多個(gè)漸擴(kuò)管從內(nèi)到外設(shè)為第一漸擴(kuò)管、第二漸擴(kuò)管……第N漸擴(kuò)管，所述中心體與第一漸擴(kuò)管形成第一環(huán)形風(fēng)道，所述第一漸擴(kuò)管與第二漸擴(kuò)管形成第二環(huán)形風(fēng)道……第N-1漸擴(kuò)管與第N漸擴(kuò)管形成第N環(huán)形風(fēng)道；每個(gè)環(huán)形風(fēng)道內(nèi)均設(shè)有n個(gè)渦旋葉片3-4，所述渦旋葉片與中心體或?qū)τ陲L(fēng)道的漸擴(kuò)管固定連接。在本實(shí)施例中，通過多個(gè)漸擴(kuò)管的設(shè)置，可以形成多個(gè)環(huán)形風(fēng)道，每個(gè)環(huán)形風(fēng)道內(nèi)均勻布置有n個(gè)渦旋葉片，n≥3，渦旋葉片分別與中心體或漸擴(kuò)管固定連接，多個(gè)環(huán)形風(fēng)道的共同作用，可以進(jìn)一步的提高本發(fā)明裝置除塵除霧的效果。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。