[發(fā)明專利]內(nèi)循環(huán)旋風(fēng)分離裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 97112547.3
• 申請日: 1997-07-22
• 公開（公告）號: CN1067919C
• 公開（公告）日: 2001-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志群;李璟
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: B04C3/00
• 分類號: B04C3/00;B04C5/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種旋流的軸向保持不變的自由旋流的裝置，屬于氣固分離機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。

目前，工業(yè)上使用的旋風(fēng)分離裝置主要有反轉(zhuǎn)式與軸流式兩大類。反轉(zhuǎn)式旋風(fēng)分離裝置的氣體進(jìn)、出口管靠近，器內(nèi)流場復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)雖屢經(jīng)改進(jìn)，但能量耗散仍然較大，對10微米以下細(xì)微粉塵的捕集效率難以提高。軸流式旋風(fēng)分離裝置拉開了氣體進(jìn)、出口管位置，含塵氣體從裝置一端進(jìn)入，通過導(dǎo)向葉片產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)除去塵粒后，直接從裝置另一端排出。這樣的結(jié)構(gòu)有利于消除反轉(zhuǎn)式旋風(fēng)分離裝置內(nèi)諸多不利于效率和壓降的因素，但導(dǎo)向葉片產(chǎn)生的旋流強(qiáng)度較低，濃相區(qū)氣塵的排離還需要附加的二次分離設(shè)備。為了解決這一問題，現(xiàn)有技術(shù)通常從外界引入高壓二次氣流來加速含塵氣體旋轉(zhuǎn)。發(fā)明專利(公開號：CN1075666A)通過使用新型管式旋流發(fā)生器取代普通的導(dǎo)葉旋流發(fā)生器，以改善裝置的分離性能和提高二次氣流利用率。但是，這些技術(shù)均需配置二次氣流動力裝置，工業(yè)應(yīng)用受到一定限制。

本發(fā)明旨在是提供一種具有規(guī)整強(qiáng)化的旋轉(zhuǎn)流場、不需要任何附加設(shè)備就可以同時(shí)達(dá)到高效低阻的內(nèi)循環(huán)旋風(fēng)分離裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的外筒體頂端裝有螺旋面切向進(jìn)氣管，底端與一集塵筒體連接并有排塵管。在外筒體內(nèi)部的軸心位置裝有底端敞口、頂端封住、上部周面均勻開有切向翼柵的內(nèi)循環(huán)升氣管。升氣管的下部管外套有分流筒體，筒體周壁亦開有切向翼柵沿圓周均布，開口朝向與氣流旋轉(zhuǎn)方向一致。分流筒體的底端連接螺旋面切向出氣管，從外筒體側(cè)面伸出。螺旋面切向出氣管的傾角與螺旋面切向進(jìn)氣管一致，二者配合使氣固分離的旋轉(zhuǎn)流場規(guī)整有序，以提高分離效率，減少能量耗散。

由于本發(fā)明突破了傳統(tǒng)的反轉(zhuǎn)式分離結(jié)構(gòu)，并通過設(shè)置內(nèi)循環(huán)升氣管，有效地解決了軸流式分離的旋轉(zhuǎn)流場強(qiáng)化和濃相流排離問題，故與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少可以產(chǎn)生以下四個(gè)方面積極效果：

1)含塵氣流在分離過程中沒有內(nèi)旋與反轉(zhuǎn)，可從根本上消除反轉(zhuǎn)式旋風(fēng)分離裝置內(nèi)流場紊亂、能量耗散大和粉塵逃逸等不利現(xiàn)象，使壓力損失降低，分離效率提高。

2)設(shè)置分流筒體使?jié)庀鄥^(qū)氣體與稀相區(qū)、凈相區(qū)氣體分流，可以避免現(xiàn)有旋風(fēng)分離裝置內(nèi)部氣塵混擾和已沉積塵粒因與器壁沖撞反彈而重返凈氣流中的不利現(xiàn)象，提高細(xì)微粉塵的捕集效率。

3)設(shè)置內(nèi)循環(huán)升氣管，使?jié)庀鄥^(qū)氣流在裝置內(nèi)循環(huán)，作為強(qiáng)化分離的二次風(fēng)，可在不需要任何二次分離或二次動力設(shè)備的條件下，提高氣固分離的旋流強(qiáng)度，同時(shí)解決濃相流排離問題，大大提高軸流式旋風(fēng)分離裝置的工業(yè)應(yīng)用能力。

4)設(shè)置雙螺旋面氣體切向進(jìn)、出口導(dǎo)流，可使旋轉(zhuǎn)流場規(guī)整有序，降低壓力損失，同時(shí)有利于數(shù)學(xué)模型建立，進(jìn)行工業(yè)裝置的性能預(yù)測和放大設(shè)計(jì)。

下面結(jié)合說明書附圖，進(jìn)一步對本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)作詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明內(nèi)循環(huán)旋風(fēng)分離裝置的示意圖。

圖2是圖1的A-A平面剖視圖。

圖3是圖1的B-B平面剖視圖。

外筒體7是一等徑或異徑的圓形筒體。筒體的頂端與螺旋面切向進(jìn)氣管10的螺旋面導(dǎo)流蓋板垂直連接并封死。筒體的底端與集塵筒體2連接。

集塵筒體2呈園錐形，底端接排塵管1。

螺旋面切向進(jìn)氣管10由一段呈一定螺旋傾角的矩形進(jìn)口管與一塊環(huán)狀的螺旋面導(dǎo)流蓋板連接而成，位于外筒體7的頂端。進(jìn)口管的兩側(cè)壁面分別與外筒體7和內(nèi)循環(huán)升氣管8的上部壁面相切。

分流筒體6套在外筒體7的內(nèi)部。筒體壁面間隔開有長方形切向翼柵5，開口朝向與氣流的旋轉(zhuǎn)方向一致，沿圓周均布。筒體底端呈螺旋線形，與螺旋面切向出氣管3的螺旋面導(dǎo)流蓋板垂直連接并封死。定距桿4固定在外筒體7與分流筒體6之間，起定距和支撐作用。

螺旋面切向出氣管3由一段呈一定螺旋傾角的矩形出口管與一塊環(huán)狀的螺旋面導(dǎo)流蓋板連接而成。出氣管的兩側(cè)壁面分別與分流筒體6和內(nèi)循環(huán)升氣管8的下部壁面相切，從外筒體7下部的側(cè)面伸出。出氣管3的螺旋傾角與進(jìn)氣管10一致。

內(nèi)循環(huán)升氣管8位于外筒體7的軸心位置，其上部是一段園形直管，頂端用圓形蓋板封死。園直管的壁面開有若干個(gè)長方形的切向翼柵9，是內(nèi)循環(huán)氣體的出口。內(nèi)循環(huán)升氣管8的下部是一段直徑略小且底端帶有一擴(kuò)錐形進(jìn)氣口的垂直園管，中間由一漸縮的圓錐形管過渡。切向翼柵9的開口朝向與管外含塵氣流的旋轉(zhuǎn)方向一致，開口位置按切向進(jìn)氣管10的螺旋傾角，從切點(diǎn)開始于一定轉(zhuǎn)角處沿圓周均布。