[发明专利]一种适用于锅炉除尘与回料的旋风分离器

说明书

本发明公开了一种适用于锅炉除尘与回料的旋风分离器，包括进口段、壳体、锥体部分、中心筒、下料管和输尘管。该分离器的进口段固定焊接于壳体顶部，与筒体部分的最外侧相切，其内侧边界呈逐渐收缩的结构，与筒体切线的夹角为15度；中心筒布置在分离器的中心，中心筒分为上、中、下三部分，由上至下中心筒大小收缩，位置偏心布置；锥体部分上端与壳体相连接，下端与下料管相连接；输尘管的后半段的结构为文丘里喷嘴结构。本发明能够有效提升旋风分离器的分离效率，同时收集并回收分离器的固体颗粒，防止二次污染，节约能源。

技术领域

本发明属于锅炉生产环保技术领域，具体涉及一种适用于锅炉除尘与回料的旋风分离器。

背景技术

旋风分离器是一种利用离心力实现气固分离的装置。当含尘气流由入口段沿切向进入分离器筒体后，颗粒随气流流动过程中主要受到离心力和重力的作用，能够跟随气流进行螺旋状运动，其中颗粒的粒径越小与气流的跟随性越好。处于外旋的气流运动至锥体部分的底部时，会沿中心筒所在轴转而向上运动，进入中心筒从而离开分离器；处于内旋的气流会在到达锥体底部之前就转而向上运动，进入中心筒内。对于气流中所携带的灰尘颗粒，质量较大的所受的离心力和重力较大，会随气流逐渐向外旋移动，最终被甩至壁面，依靠自身的重力下落入集灰装置中。密度远小于空气的颗粒会随着空气排出分离器。这一过程即实现了气固分离，集灰装置还可以排出并收集灰尘颗粒，在避免环境污染的同时实现了未燃尽燃料的回收。

旋风分离器大多存在“顶灰环”、“短路流”、“粉尘返混”等问题，显著影响了其分离效率。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足，提出了一种适用于锅炉除尘与回料的旋风分离器，其能够有效提升分离效率，同时收集并回收分离器的固体颗粒，防止二次污染，节约能源。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种适用于锅炉除尘与回料的旋风分离器，包括进口段、壳体、锥体部分、中心筒、下料管和输尘管，所述进口段固定焊接于壳体顶部，与筒体部分的最外侧相切，其连接处形成了气流的进口；所述中心筒布置在分离器的中心，其上端贯穿壳体，连接处形成了气流的出口；所述锥体部分上端与壳体相连接，下端与下料管相连接；所述下料管的下端与输尘管相连接，所述输尘管的一端与压缩空气相连接，另一端与集灰装置或返料器相连接。

本发明进一步的改进在于，所述进口段的截面为矩形截面，其径向外侧边界与壳体的外侧相切，内侧边界呈逐渐收缩的结构，与筒体切线的夹角为15度。

本发明进一步的改进在于，所述进口段的内层使用碳化硅耐磨耐火浇注料。

本发明进一步的改进在于，所述中心筒分为上、中、下三个部分，上部和下部为圆柱结构，下部圆柱的直径为上部圆柱直径的90％，并且下部圆柱的中心轴与上部圆柱的中心轴存在设定的偏心距，两圆心之间的偏心角度为45度，两个圆柱通过中间部分的偏心圆台相连接。

本发明进一步的改进在于，所述下料管为水平截面与锥体部分下截面相等的垂直管段。

本发明进一步的改进在于，所述输尘管后半段的结构为先收缩后扩大的文丘里喷嘴结构。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明提出了分离器入口段、中心筒联合变型优化方案，比单一的入口段或中心筒结构优化方案更能有效提升分离效率，还能够控制压降的增大幅度，同时结构固定、简单，节约能耗。进口段内层使用碳化硅耐磨耐火浇注料，能够预防磨损，提高分离器的使用寿命。中心筒的中下部分呈逐渐收缩的圆台结构，能够改善分离器的“顶灰环”问题。中心筒的下截面偏心布置，能够优化分离器内部的流场分布，改善了“短路流”问题。下料管能够促进固体颗粒发生沉降进入输尘管，输尘管的后半段为文丘里喷嘴结构，能够将灰尘排出分离器，避免发生传统集灰装置的漏灰现象、“粉尘返混”现象，不污染环境的同时提高了旋风分离器的分离效率，还促进了固体颗粒的循环，有利于除尘及回料。