[发明专利]涡旋加速除尘器

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋风除尘器，更具体来讲，本发明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。

背景技术

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d₁₀₀；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d₅₀；d₅₀²与此圆周处的半径R₂及R₂处的径向速度υ_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，d₅₀越小，R₂趋于0，d₅₀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。