[發明專利]一種精準團聚器

有效

• 申請號: 202010020333.6
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111151388B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 劉根凡
• 申請（專利權）人: 武漢寶鼎節能環保技術開發有限公司
• 主分類號: B04C5/08
• 分類號: B04C5/08;B04C5/04;B04C5/103;B04C5/181;B04C5/14
• 代理公司: 武漢江楚智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 42228
• 代理人: 鄧寅杰

本發明公開了一種精準團聚器，包括團聚劑噴射裝置、導流曲面、層流脫落環和定海錐，團聚劑噴射裝置的團聚劑噴管下端連接團聚劑發生裝置，上端連接導流曲面，導流曲面上部連接層流脫落環，團聚劑噴管上設有團聚劑第一噴射口，其設置于導流曲面下方，導流曲面改變所在區域上升螺旋氣流的流動方向，為超細粉塵提供碰撞團聚的條件；層流脫落環為外徑大于導流曲面最大外徑的圓環形，使沿導流曲面上升的含塵氣流的附壁層流底層脫離導流曲面進入螺旋流的高速流動區，層流脫落環上部連接定海錐。本發明加入團聚劑使超細顆粒團聚成大顆粒并導流到切向速度較高的區域實現離心分離，提高旋風除塵器除塵效率。定海錐可以避免龍擺尾現象的產生。

技術領域

本發明屬于氣固分離技術領域，特別涉及一種精準團聚器。

背景技術

自1886年摩爾斯發明了旋風除塵器以來，許多學者對其理論研究和結構改進做出了卓越的貢獻。使旋風除塵器的應用越來越廣泛。至今一直是環保除塵和粉料生產中氣固分離最主要的在役設備。然而，旋風除塵器對粒徑＜5μm的超細顆粒一直無法有效分離。原因是在旋風除塵器的灰斗中有返混現象和螺旋流在分離錐筒段和灰斗之間的一段軸線區域內有龍擺尾現象。這兩種原因造成超細粉塵的分離效率無法提高。

返混使超細顆粒無法被分離現象是：根據前人的研究，參看圖1進入灰斗的流量占整個旋風除塵器入口流量的40％左右，這40％左右的氣體含有90％以上的粉塵。顯然，這部分氣流中含有較濃的粉塵。而粉塵濃度的分布是在灰斗中直筒段內壁面附近濃度較高，粉塵的粒徑多為大粒徑粉塵。在灰斗中心區域濃度較低，主要是超細粉塵。氣體觸及灰斗底部料層表面后轉向上形成向上的螺旋流。為分析方便，將螺旋流分解成切向速度和軸向速度。圖1中旋風除塵器內腔中的箭頭表示整個旋風除塵器軸向速度的流動軌跡。在灰斗中、分離直筒段和分離錐筒段垂直軸線取截面，其截面上其直徑方向的切向速度分布如圖2所示，軸向速度分布如圖3所示。由圖2的切向速度分布圖可知，在強制渦區靠近中心的區域切向速度較小，離心力較小，粉塵一旦進入該區就無法被再分離。由圖3的軸向速度分布可知，在強制渦靠中心區域的軸向速度向上，速度值較大。所以該區域粉塵被軸向速度攜帶逃逸出旋風除塵器。

所述龍擺尾現象，是在分離錐筒段軸向下部區域和灰斗中的一段軸向距離內出現螺旋渦中心線在徑向的擺動，此段正是粉塵較濃的區域。出現龍擺尾現象會使灰斗直筒段靠近內壁面和旋風除塵器分離錐筒段靠近內壁面的軸向速度本來是向下結果變成向上，且軸向速度變大，而切向速度變小。使上升螺旋流將濃度較高區域的粉塵攜帶出旋風除塵器。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種能提高超細粉塵分離效率的精準團聚器。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種精準團聚器，其特征在于：所述精準團聚器設置于旋風除塵器內腔超細粉塵濃度高區域，其軸線與所述旋風除塵器的軸線重合；

所述精準團聚器包括團聚劑噴射裝置、導流曲面、層流脫落環和定海錐，所述團聚劑噴射裝置包括團聚劑發生裝置和團聚劑噴管，所述團聚劑噴管下端連接所述團聚劑發生裝置，上端連接所述導流曲面，所述導流曲面上部連接所述層流脫落環，所述層流脫落環上部連接所述定海錐，

所述團聚劑噴管上設有團聚劑第一噴射口，所述團聚劑第一噴射口設置于所述導流曲面下方，所述導流曲面改變所在區域上升螺旋氣流的流動方向，為該區域內流體中的超細粉塵提供碰撞團聚的條件；所述層流脫落環為外徑大于所述導流曲面最大外徑的圓環形，使沿所述導流曲面上升的含塵氣流的附壁層流底層脫離所述導流曲面進入螺旋流的高速流動區，所述定海錐使在所述定海錐所處段的向上螺旋流穩定有序流動。

如上所述一種精準團聚器，其特征在于：所述定海錐為細長圓錐筒狀。

如上所述一種精準團聚器，其特征在于：所述層流脫落環最大外徑處設有團聚劑第二噴射口。