專利名稱：高效節(jié)能旋流除塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種除塵設(shè)備，特別是涉及一種高效節(jié)能旋流除塵器。
背景技術(shù)：
氣固分離裝置在能源動(dòng)力、化工冶金、建材生產(chǎn)等^f艮多工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，其分離性能與阻力特性的優(yōu)劣直接影響到原料的利用率、所排出粉塵的總量、以及所消耗的能源，因此滿足節(jié)能和環(huán)保要求的高效節(jié)能分離器受到了廣泛的重視。
隨著改革開放的深入，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展迅速，尤其在南方地區(qū)，眾多民營(yíng)企業(yè)構(gòu)成了地方經(jīng)濟(jì)的主體。這些中小企業(yè)一般比較分散，大都裝設(shè)有獨(dú)立的小型供熱系統(tǒng)，用于制備蒸汽。目前這類分散的能源
系統(tǒng)大多采用燃煤鍋爐， 一般容量不超過(guò)35t/h，尤其以20t/h以下的鏈條爐、沸騰爐為常見。
粉塵是燃煤鍋爐工作過(guò)程中產(chǎn)生的主要污染物之一。目前，常用的除塵技術(shù)主要有靜電除塵、布袋除塵、重力沉降除塵、旋風(fēng)除塵、水膜除塵、等。其中，靜電除塵和布袋除塵的除塵效果較好，但成本高昂；重力沉降除塵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但除塵效率較低；旋風(fēng)除塵效果不錯(cuò)，但目前設(shè)備的制造成本較高，體積較龐大， 一般用于大中型熱力或電力企業(yè)的燃煤鍋爐除塵，在20t/h及以下的小型燃煤鍋爐中的使用尚不多見。習(xí)用旋風(fēng)分離器(如圖1所示)主要由進(jìn)氣管1，、旋風(fēng)筒體2，(包括上部直筒體和下部錐形體)、排氣管3'和底流管4'等組成。所述的圓筒型排氣管3'安裝于旋風(fēng)筒體2'頂部，所述的底流管4，安裝于旋風(fēng)筒體下部。這種習(xí)用的旋風(fēng)分離器存在有壓力損失大、對(duì)細(xì)小顆粒的除塵效率不高等缺陷。
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)擁有小型燃煤鍋爐的企業(yè)主要采用了水膜式除塵。水膜除塵的除塵效率較高，但在實(shí)際應(yīng)用中比較耗水；在鍋爐燃燒中未采取脫硫脫硝技術(shù)措施的情況下，經(jīng)除塵處理后的水溶液呈酸性，導(dǎo)致產(chǎn)生了二次水污染；而且，水膜除塵后的灰渣因發(fā)生了化學(xué)性質(zhì)變化，也難以進(jìn)行高附加值綜合利用。因此，對(duì)于目前國(guó)內(nèi)大量存在的、使用小型燃煤(包括燃燒殘?jiān)?、燃燒高灰重?鍋爐提供熱源的中小企業(yè)，急需有一種高效節(jié)能、廉價(jià)、結(jié)構(gòu)緊湊的干式除塵設(shè)備，用于鍋爐的尾部煙氣除塵。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高效節(jié)能旋流除塵器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是本實(shí)用新型是一種高效節(jié)能旋流除塵器，它主要由出口蝸殼、排氣管、入口蝸殼、旋風(fēng)筒體、底流管等組成，所述的旋風(fēng)筒體上部設(shè)有煙氣入口，在煙氣入口上套接入口蝸殼；所述的排氣管的頂端固接在旋風(fēng)筒體的內(nèi)壁頂面且其本體正對(duì)煙氣入口 ，所述的出口蝸殼扣接在旋風(fēng)筒體的頂端，出口蝸殼的內(nèi)腔與排氣管的出口相對(duì)并相通，底流管端接在旋風(fēng)筒體的下端；它還包括碎渦器、穩(wěn)渦器、月牙形旁路；所述的碎渦器套置在旋風(fēng)筒體內(nèi)，其頂端與排氣管的入口相對(duì)且靠近該入口；所述的月牙形旁路依螺旋形曲線環(huán)繞于旋風(fēng)筒體的外表面，其出、入口皆與旋風(fēng)筒體內(nèi)腔相通；所述的穩(wěn)渦器安裝在旋風(fēng)筒體內(nèi)腔底部的底流管入口處。
本實(shí)用新型還包括一異形入口縮放管，該異形入口縮放管套接在入口蝸殼上。
所述的異形入口縮放管，其前截面為圓形，與入口蝸殼端接的后截面為矩形，連接部分為文丘里管。
所述的排氣管為螺旋翅片錐形升氣管，主體呈圓錐形，其大端端接在旋風(fēng)筒體的內(nèi)壁頂面，翅片沿排氣管外壁螺旋爬升。
所述的碎渦器呈弧葉型，從軸向上沿順時(shí)針?lè)较蚩?，是由若干形狀相同的弧葉形翅片組成，每個(gè)弧葉形翅片都連著上一個(gè)弧葉形翅片的底部，這若干個(gè)弧葉在中心交叉成一個(gè)等邊多邊形；翅片的有效迎風(fēng)截面的上部為4交大的矩形，中部為一個(gè)過(guò)渡曲線_歐，下部為一個(gè)壽交小的矩形、三角形或弧線曲面。
所述的碎渦器呈刀鏢型，從軸向上沿順時(shí)針?lè)较蚩?，上下截面均是由若干形狀相同的刀鏢形翅片組成，翅片沿圓周均勻排布；翅片的有效迎風(fēng)截面上部為較大的矩形，下部為一個(gè)較小的矩形、三角形或弧線曲面。
所述的穩(wěn)渦器呈針管波浪型，其軸截面呈波浪狀，波浪穩(wěn)渦器的正中位置連接一中空的針管。
所述的穩(wěn)渦器呈篩孔圓盤型，軸截面為凸曲面，曲面上開有透氣篩孑L。
在入口蝸殼與旋風(fēng)筒體內(nèi)腔交接處、沿入口蝸殼內(nèi)壁向旋風(fēng)筒體內(nèi)腔延伸出一導(dǎo)流片，該導(dǎo)流片由兩個(gè)傾斜相交的平面構(gòu)成，在其相交處形成一個(gè)與入口蝸殼流氣通道平行的分界線，該分界線呈"脊，，狀。所述的出口蝸殼為異形錐出口蝸殼，是在習(xí)用出口蝸殼內(nèi)腔增設(shè)了一個(gè)倒置的異形錐，該異形錐的錐頂與排氣管的出口相對(duì)。
所述的月牙形旁路為環(huán)繞于旋風(fēng)筒體的月牙形引流段，該月牙形引流段呈對(duì)數(shù)螺旋曲線或阿基米德漸開線形狀，自旋風(fēng)筒體直筒段的頂部引出，盤旋進(jìn)入旋風(fēng)筒體直筒段的底部。
采用上述方案后，由于本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)螺旋翅片錐形排(升)氣管，使得煙氣流快速進(jìn)入下旋軌道，減輕了旋流氣體自身的壓縮現(xiàn)
象，有恢復(fù)壓力作用，并可同時(shí)減少煙氣流的短路現(xiàn)象；通過(guò)弧葉型或刀鏢型碎渦器打碎大旋流渦核，減少煙氣流旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)能耗散，進(jìn)而降低系統(tǒng)整體的能耗；通過(guò)針管波浪型或篩孔圓盤型穩(wěn)渦器穩(wěn)定旋流渦核，減小渦核振幅，并抑制灰斗中已收集細(xì)顆粒的返混；通過(guò)月牙形旁路用來(lái)引流旋流器上部空間存在的灰環(huán)(上灰環(huán))，提高煙氣中細(xì)小顆粒的捕集效率；通過(guò)二分"脊"式導(dǎo)流片為旁路結(jié)構(gòu)提供必要的氣流預(yù)分配，有利于改善旋風(fēng)筒內(nèi)流場(chǎng)分布；通過(guò)異錐形出口蝸殼將已凈化氣流所帶出的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓力，改善煙氣出口因截面縮放現(xiàn)象而產(chǎn)生的壓力損失；通過(guò)異形縮放管來(lái)保證煙氣流進(jìn)口的平穩(wěn)過(guò)渡，并提高入口煙氣速度。通過(guò)以上設(shè)計(jì)，使得本實(shí)用新型具有高效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖l是習(xí)用旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的裝配圖；圖3是本實(shí)用新型的剖視圖4是本實(shí)用新型包括碎渦器的上半部分的仰視圖；圖5是本實(shí)用新型穩(wěn)渦器部分的剖視圖6A、圖6B、圖6C是本實(shí)用新型弧葉型碎渦器的正向軸測(cè)圖、側(cè)向軸測(cè)圖和俯視圖7A、圖7B、圖7C是本實(shí)用新型刀鏢型碎渦器的正向軸測(cè)圖、側(cè)向軸測(cè)圖和俯浮見圖8A、圖8B、圖8C是本實(shí)用新型針管波浪型穩(wěn)渦器的側(cè)視圖、俯^L軸測(cè)圖和仰一見軸測(cè)圖9A、圖9B、圖9C是本實(shí)用新型篩孔圓盤型穩(wěn)渦器的側(cè)視圖、俯一見軸測(cè)圖和仰-見軸測(cè)圖IOA、圖IOB是本實(shí)用新型入口蝸殼導(dǎo)流片的俯視軸測(cè)圖和仰一見軸測(cè)圖1U、圖IIB是本實(shí)用新型出口蝸殼的俯視軸測(cè)圖和仰視軸測(cè)圖12A、圖12B是本實(shí)用新型月牙形旁路側(cè)一見圖和俯視圖；圖13A、圖13B是本實(shí)用新型異形入口縮;改管的前^L軸測(cè)圖和后-見軸測(cè)圖14A、圖14B是本實(shí)用新型升氣管的俯視軸測(cè)圖和仰視軸測(cè)圖。
具體實(shí)施方式

如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型是一種高效節(jié)能旋流除塵器，它由旋風(fēng)筒體l、異形入口縮放管2、入口蝸殼3、出口蝸殼4、排(升)氣管5、月牙形旁路6、碎渦器7、穩(wěn)渦器8、底流管9組成。
所述的旋風(fēng)筒體1由呈圓柱形的直筒段11和呈倒錐形的錐筒段12構(gòu)成；錐筒段12端接在直筒段11的下部。
所述的旋風(fēng)筒體1上部設(shè)有煙氣入口 13,在煙氣入口 13上套接入口蝸殼3。在入口蝸殼3與旋風(fēng)筒體1內(nèi)腔交接處、沿入口蝸殼3內(nèi)壁向旋風(fēng)筒體l內(nèi)腔延伸出一導(dǎo)流片31(如圖IOA、圖IOB所示)，該導(dǎo)流片31由兩個(gè)傾斜相交的平面構(gòu)成，在其相交處形成一個(gè)與入口蝸殼3流氣通道平行的分界線32，該分界線32呈"脊"狀。
所述的排(升)氣管5的頂端固接在旋風(fēng)筒體1的內(nèi)壁頂面且其本體正對(duì)煙氣入口 13，所述的排氣管5 (如圖14A、圖14B所示)為螺旋翅片錐形升氣管，主體51呈圓錐形，其大端端接在旋風(fēng)筒體1的內(nèi)壁頂面，翅片52沿升氣管5主體51外壁螺旋爬升。
所述的出口蝸殼4扣接在旋風(fēng)筒體1的頂端，出口蝸殼4的內(nèi)腔與排氣管5的出口相對(duì)并相通，底流管9端接在旋風(fēng)筒體1的下端。
所述的異形入口縮放管2套接在入口蝸殼3的進(jìn)氣口 33 (如圖IOB所示)上，該異形入口縮放管2 (如圖13A、圖13B所示)前截面21為圓形，與入口蝸殼3端接的后截面22為矩形，連接部分23為文丘里管。
所述的碎渦器7套置在旋風(fēng)筒體1內(nèi)，其頂端與排氣管5的入口相對(duì)且靠近該入口 (如圖4所示)，它通過(guò)一根穿過(guò)排氣管5內(nèi)腔的連接于出口蝸殼4內(nèi)頂面的鋼條IO固定，其下端通過(guò)鋼條20連接穩(wěn)渦器8 (如圖5所示)。所述的碎渦器7可設(shè)計(jì)成呈弧葉型(如圖6A、圖6B、圖6C所示)，該弧葉型碎渦器7從軸向上沿順時(shí)針?lè)较蚩?，是由若千形狀相同的弧葉形翅片71組成,每個(gè)弧葉形翅片71都連著上一個(gè)弧葉形翅片的底部，這若干個(gè)弧葉在中心交叉成一個(gè)等邊多邊形；翅片71的有效迎風(fēng)截面的上部為較大的矩形，中部為一個(gè)過(guò)渡曲線段，下部為一個(gè)較小的矩形、三角形或弧線曲面。所述的碎渦器7A^^殳計(jì)呈刀鏢型(如圖7A、圖7B、圖7C所示)， >夂人軸向上沿順時(shí)
7針?lè)较蚩矗舷陆孛婢怯扇舾尚螤钕嗤牡剁S形翅片71A組成，翅片沿圓周均勻排布；翅片的有效迎風(fēng)截面上部為較大的矩形，下部為一個(gè)較小的矩形、三角形或弧線曲面。
所述的月牙形旁路6依螺旋形曲線環(huán)繞于旋風(fēng)筒體1的外表面，其出口 61和入口 62 (如圖12A、圖12B所示)皆與旋風(fēng)筒體1內(nèi)腔相通；所述的月牙形旁路6的螺旋形曲線為環(huán)繞于旋風(fēng)筒體1的月牙形引流段63,該月牙形引流段63呈對(duì)數(shù)螺旋曲線或阿基米德漸開線形狀，自旋風(fēng)筒體1直筒段11的頂部引出，盤旋進(jìn)入旋風(fēng)筒體1直筒段ll的底部。
所述的穩(wěn)渦器8安裝在旋風(fēng)筒體1內(nèi)腔底部(如圖5所示)，接近底流管9處。所述的穩(wěn)渦器8可設(shè)計(jì)成針管波浪型(如圖8A、圖8B、圖8C所示)，其軸截面呈波浪狀，波浪穩(wěn)渦器8的正中位置有一中空的針管81。所述的穩(wěn)渦器8A也可設(shè)計(jì)成篩孔圓盤型(如圖9A、圖9B、圖9C所示)，其軸截面為凸曲面，曲面上開有透氣篩孔81A。
所述的出口蝸殼4為異形錐出口蝸殼(如圖IIA、圖IIB所示)，是在習(xí)用出口蝸殼內(nèi)腔增設(shè)了一個(gè)倒置的異形錐41，該異形錐的錐頂與升氣管5的出口相對(duì)。
旋風(fēng)筒體l、異形入口縮放管2、入口蝸殼3、出口蝸殼4、排氣管5、月牙形旁路6、碎渦器7、穩(wěn)渦器8、底流管9等組成了本實(shí)用新型XP-S高效節(jié)能旋流除塵器。
本實(shí)用新型的工作原理(如圖2所示)
本實(shí)用新型XP-S旋流除塵器通過(guò)設(shè)計(jì)螺旋翅片錐形排氣管5，使得煙氣流快速進(jìn)入下旋軌道，減輕了旋流氣體的壓縮現(xiàn)象，有恢復(fù)壓力作用，并可同時(shí)減少煙氣流的短路現(xiàn)象；通過(guò)碎渦器(弧葉型或刀鏢型)7打碎大旋流渦核，減少煙氣流旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)能耗散，進(jìn)而降低系統(tǒng)整體能耗；通過(guò)穩(wěn)渦器(針管波浪型或篩孔圓盤型)8穩(wěn)定旋流渦核，減小渦核振幅，并抑制灰斗中已收集細(xì)顆粒的返混；通過(guò)月牙形旁路6用來(lái)引流旋流器上部空間存在的灰環(huán)(上灰環(huán))，提高煙氣中細(xì)小顆粒的捕集效率；通過(guò)二分"脊"式導(dǎo)流片31來(lái)為旁路結(jié)構(gòu)提供必要的氣流預(yù)分配，有利于改善旋風(fēng)筒內(nèi)流場(chǎng)分布；通過(guò)異錐形出口蝸殼4把已凈化氣流所帶出的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓力，可改善煙氣出口因截面縮放現(xiàn)象而產(chǎn)生的壓力損失；通過(guò)異形入口縮放管2來(lái)保證煙氣流進(jìn)口的平穩(wěn)過(guò)渡，并提高煙氣入口速度。
本發(fā)明的重點(diǎn)就在于設(shè)計(jì)了帶螺旋翅片的錐形排氣管，增設(shè)了碎渦器、穩(wěn)渦器和月牙形旁路。
權(quán)利要求1、一種高效節(jié)能旋流除塵器，它主要由出口蝸殼、排氣管、入口蝸殼、旋風(fēng)筒體、底流管等組成，所述的旋風(fēng)筒體上部設(shè)有煙氣入口，在煙氣入口上套接入口蝸殼；所述的排氣管的頂端固接在旋風(fēng)筒體的內(nèi)壁頂面且其本體正對(duì)煙氣入口，所述的出口蝸殼扣接在旋風(fēng)筒體的頂端，出口蝸殼的內(nèi)腔與排氣管的出口相對(duì)并相通，底流管端接在旋風(fēng)筒體的下端；其特征在于它還包括碎渦器、穩(wěn)渦器、月牙形旁路；所述的碎渦器套置在旋風(fēng)筒體內(nèi)，其頂端與排氣管的入口相對(duì)且靠近該入口；所述的月牙形旁路依螺旋形曲線環(huán)繞于旋風(fēng)筒體的外表面，其出、入口皆與旋風(fēng)筒體內(nèi)腔相通；所述的穩(wěn)渦器安裝在旋風(fēng)筒體內(nèi)腔底部的底流管入口處。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能旋流除塵器，其特征在于 它還包括一異形入口縮放管，該異形入口縮放管套接在入口蝸殼上； 所述的異形入口縮放管，其前截面為圓形，與入口蝸殼端接的后截面 為矩形，連接部分為文丘里管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能旋流除塵器，其特征在于 所述的排氣管為螺旋翅片錐形升氣管，主體呈圓錐形，其大端端接在 旋風(fēng)筒體的內(nèi)壁頂面，翅片沿排氣管外壁螺旋爬升。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能旋流除塵器，其特征在于 所述的碎渦器呈弧葉型，從軸向上沿順時(shí)針?lè)较蚩?，是由若干形狀?同的弧葉形翅片組成，每個(gè)弧葉形翅片都連著上一個(gè)弧葉形翅片的底 部，這若干個(gè)弧葉在中心交叉成一個(gè)等邊多邊形；翅片的有效迎風(fēng)截 面的上部為較大的矩形，中部為一個(gè)過(guò)渡曲線段，下部為一個(gè)較小的 矩形、三角形或弧線曲面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能旋流除塵器，其特征在于 所述的碎渦器呈刀鏢型，從軸向上沿順時(shí)針?lè)较蚩?，上下截面均是?若干形狀相同的刀鏢形翅片組成，翅片沿圓周均勻排布；翅片的有效 迎風(fēng)截面上部為較大的矩形，下部為一個(gè)較小的矩形、三角形或弧線 曲面。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能旋流除塵器，其特征在于 所述的穩(wěn)渦器呈針管波浪型，其軸截面呈波浪狀，波浪穩(wěn)渦器的正中 位置連接一中空的針管；
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能旋流除塵器，其特征在于 所述的穩(wěn)渦器呈篩孔圓盤型，軸截面為凸曲面，曲面上開有透氣篩孔。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能旋流除塵器，其特征在于 在入口蝸殼與旋風(fēng)筒體內(nèi)腔交接處、沿入口蝸殼內(nèi)壁向旋風(fēng)筒體內(nèi)腔延伸出一導(dǎo)流片，該導(dǎo)流片由兩個(gè)傾斜相交的平面構(gòu)成，在其相交處形成一個(gè)與入口蝸殼流氣通道平行的分界線，該分界線呈"脊"狀。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能旋流除塵器，其特征在于 所述的出口蝸殼為異形錐出口蝸殼，是在習(xí)用出口蝸殼內(nèi)腔增設(shè)了 一 個(gè)倒置的異形錐，該異形錐的錐頂與排氣管的出口相對(duì)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能旋流除塵器，其特征在于 所述的月牙形旁路為環(huán)繞于旋風(fēng)筒體的月牙形引流段，該月牙形引流 段呈對(duì)數(shù)螺旋曲線或阿基米德漸開線形狀，自旋風(fēng)筒體直筒段的頂部 引出，盤旋進(jìn)入旋風(fēng)筒體直筒段的底部。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高效節(jié)能旋流除塵器，它主要由出口蝸殼、帶螺旋翅片的錐形排氣管、入口蝸殼、旋風(fēng)筒體、底流管、碎渦器、穩(wěn)渦器、月牙形旁路等組成。所述的碎渦器套置在旋風(fēng)筒體內(nèi)，其頂端與排氣管的入口相對(duì)且靠近該入口；所述的月牙形旁路依螺旋形曲線環(huán)繞于旋風(fēng)筒體的外表面，其出、入口皆與旋風(fēng)筒體內(nèi)腔相通；所述的穩(wěn)渦器安裝在旋風(fēng)筒體內(nèi)腔底部的底流管入口處。由于本實(shí)用新型通過(guò)增設(shè)了碎渦器、穩(wěn)渦器、月牙形旁路，設(shè)計(jì)了螺旋翅片錐形排氣管等，減小渦核振幅，減少煙氣流旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)能耗散，進(jìn)而降低系統(tǒng)整體的能耗，抑制灰斗中已收集細(xì)顆粒的返混，并提高煙氣中細(xì)小顆粒的捕集效率。通過(guò)以上設(shè)計(jì)，使得本實(shí)用新型具有高效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B04C5/00GK201260992SQ200820102558
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者何宏舟, 黃俊斌 申請(qǐng)人:集美大學(xué)