[實用新型]一種具有凹槽通道的湍流團聚室

有效

• 申請號: 201720265028.7
• 申請日: 2017-03-18
• 公開（公告）號: CN206587558U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 李巖;陳占秀;楊歷;李陽;李佳
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B01D51/02
• 分類號: B01D51/02
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙)12210
• 代理人: 李濟群,付長杰

技術領域

本實用新型屬于超細顆粒物的脫除技術領域，具體涉及一種具有凹槽通道的湍流團聚室。

背景技術

PM2.5是指空氣動力學直徑小于2.5μm的顆粒，也稱為可入肺顆粒物，因富含大量有毒、有害物質且在大氣中停留時間較長，對人體健康和大氣環境有嚴重危害。由于燃煤鍋爐工業用途較廣，致使我國煤炭消耗量巨大，因此煤燃燒產生的細粒物是大氣污染物的主要來源之一。近年來室外空氣污染持續惡化，嚴重的霧霾天氣已經影響到了人們的日常生活，不利于人們的身體健康。對于傳統的除塵設備，如靜電除塵器、布袋除塵器等對粒徑大于2μm的顆粒具有很高的脫除效率，但是隨著顆粒直徑的逐漸減小，除塵效率也逐漸降低。因此在進入傳統的除塵器之前，需要對其進行預處理，而顆粒團聚預處理技術則有很多種，包括聲波團聚、蒸汽相變團聚、湍流團聚、電團聚、磁團聚、熱泳沉積等。在這些團聚方法中，湍流團聚具有方法簡單，運行成較低等眾多有點，通過顆粒之間的相互作用使細顆粒發生湍流團聚而變成粒徑較大顆粒，長大后的顆粒排放到傳統除塵器中來進行脫除，這樣可以有效的提高脫除效率。在目前的工業領域，應用細顆粒物的湍流聚并已經得到了很好的發展。

申請號為201520001792.4的實用新型專利提出了一種新型煙氣除塵裝置，包括設有顆粒聚并的前除塵室和設有布袋除塵、靜電除塵或旋轉電極除塵的后除塵室。前除塵室中包括若干塊并列設置的擋板，當煙氣流經擋板時會產生漩渦，通過湍流聚并形成較大顆粒。長大后的顆粒在后除塵室中，利用傳統的除塵設備進行脫除。該實用新型在前除塵室設置并列布置的擋板雖然可以起到擾流的作用，但是由于擋板較長，幾乎布滿了整個團聚室，造成的阻力會很大，煙氣流經擋板時會有很大的壓力損失，不利于團聚室的穩定，并且較長的擋板設置在團聚室中，也增加了投資成本。

劉忠(劉忠.超細顆粒物聚并模型的比較研究[J].燃燒科學與技術,2012,(03):212-216.)提出了一種聚并器的物理模型，該聚并器內分為三個隔間，隔間前布置了兩個形狀為三角形的大渦片，在每個隔間內布置了六個形狀為矩形的小渦片，且布置在煙氣來流方向上，其模擬結果顯示利用湍流團聚可以有效的使細顆粒物長大。其不足之處在于雖然隨著隔間渦片數量的增加，顆粒的增長效果較為明顯，但是由于擾流元件的增多，煙氣流經時必會有很大的阻力，阻力增加的較多，并且大渦片、小渦片布置在團聚室中，使其團聚室結構較為復雜，而且隔間中每個小渦片間距較小，需提高煙氣的入口速度。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型擬解決的問題是，提供一種具有凹槽通道的湍流團聚室。該團聚室通過在外壁上設置對稱凹槽，對稱凹槽和三棱柱擾流件的相互配合，在團聚室中產生漩渦，進而更好的促進顆粒的凝聚，該團聚室擾流元件少，具有結構簡單、操作方便、運行成本較低等優點。

本實用新型解決所述技術問題采用的技術方案是：提供一種具有凹槽通道的湍流團聚室，該團聚室整體為長方體，關于來流煙氣的方向成軸向對稱，團聚室一端設有煙氣入口，另一端設有煙氣出口；煙氣入口連接在脫硫設備后，在煙氣出口處連接后續的除塵設備；在煙氣入口右部的團聚室內設有一個三棱柱擾流件，所述三棱柱擾流件的俯視圖為等腰三角形，三角形的頂點位于該團聚室的中心線上，底邊垂直于煙氣的來流方向；其特征在于：在三棱柱擾流件右部的團聚室的前、后外壁上對稱設有若干個凹槽，位于前壁和后壁上的兩個對稱凹槽為一組，共有n組，n≥2，n組凹槽構成凹槽通道。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型團聚室沿煙氣來流的方向成軸向對稱設計，在煙氣入口的右邊設有三棱柱擾流件，三棱柱擾流件分流效果明顯，左右具有較大速度梯度，可以在三棱柱擾流件右方形成兩種方向相反的漩渦，小顆粒在漩渦的作用下相互碰撞，進而形成較大顆粒。

(2)本實用新型的團聚室外壁上，在三棱柱擾流件右邊對稱設置有若干組凹槽，這樣的排布可以使充分混合的來流煙氣在通過一組對稱的凹槽之間時速度增大，且三棱柱擾流件分流后的兩股流體在凹槽處匯集時會發生對撞，顆粒之間會發生強烈的相互作用。而當煙氣流入一組的兩個凹槽之間時速度較低，與中心線的煙氣速度產生速度梯度形成漩渦，小顆粒在漩渦的作用線成長，經過幾組凹槽的連續作用，顆粒的增長效果較為明顯。