本發(fā)明涉及一種雙錐筒旋風除塵裝置，主要涉及旋風除塵空氣凈化裝置，可以應用于分離氣體中的微小塵粒。

背景技術：

自1886年摩爾斯(Morse)的旋風除塵器申請專利并投入使用以來，已廣泛應用于工業(yè)中，旋風除塵器的工作過程是：含塵氣流從進氣口以較高的切向速度(一般為12~25m/s)進入旋風除塵器圓筒部分后，氣流從直線運動變?yōu)閳A周運動，沿內外圓筒間的環(huán)路空間和錐體部位做自上而下的螺旋線運動，形成外旋流；氣流在旋轉過程中塵粒產生的離心力使塵粒甩向器壁；塵粒與器壁接觸而失去慣性力，在重力作用下沿壁面下落，與氣體分離，最后經錐體底部進入集灰筒內；當氣流到達圓錐體某一位置時，形成一股由下轉上的螺旋線運動，即內旋流；最后凈化的氣體經排氣管排出，一部分未被捕集的塵粒也由此逃逸。為提高旋風除塵器的除塵效率，現(xiàn)有的技術措施有：采用入口螺旋導向強制形成螺旋風、在圓筒部分的內壁面或外壁面鑄制螺旋導流槽，或通過焊接或其它固定措施得到連續(xù)的螺旋筋條或導流條，達到增加摩擦阻力，減少風阻，同時增加塵氣離心力，減少串流或抑制二次反灰，提高除塵效果；安裝帶螺旋片的中心軸去除積留在筒壁的塵粒、臥式中心軸上帶螺旋和增加水膜的方式來除去空氣中和停留在筒壁的塵粒；雙層旋風除塵是在圓筒部分增加篩網，改變夾層風場提高除塵效率，等。這些技術措施均是在已有旋風除塵原理的基礎上，通過改進筒體結構來提高旋風除塵的效率。分析和實踐表明，由于旋風除塵器的工作原理限制，能有效處理5微米以上塵粒，增加后級過濾設備或采用在可旋轉的錐筒體上增加螺旋槽、水膜或噴淋等措施可以提高除去2.5微米以上塵粒的效率，但后級過濾維護不便、主動螺旋錐體的“接”塵方式在不使用液膜時，其除塵效率將下降，同時，螺旋錐體制作難度大，與其它部件間密封要求高。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺點，本發(fā)明提供一種雙錐筒旋風除塵裝置，通過錐形筒體上的細長槽，使塵粒進入夾層，旋轉的活動錐筒增加了塵粒進入夾層的機率和擋住了固定錐筒壁反彈的塵粒，避免塵粒再次進入旋風場，同時改變了含塵氣流與錐形壁相對風速，使塵粒很快失去速度。夾層中噴液可以清洗錐筒壁和加快塵粒的下降速度，也不影響原有旋風場。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中存在的不足，能有效去除或分離塵氣中大于1.5微米的塵粒，尤其是危害人體健康的PM2.5塵粒，提高了塵氣的分離效率，塵氣濃度適應面廣，可以采用低風速除塵，噪音大幅降低。

本發(fā)明的一種雙錐筒旋風除塵裝置，包括：旋風除塵器1、回轉軸承2、活動錐筒3、固定錐筒4、風道箱5、集塵槽6；所述旋風除塵器1固定在風道箱5中，回轉軸承2的外圈固定在旋風除塵器1的外筒體上，活動錐筒3固定在回轉軸承2的內圈上，固定錐筒4通過回轉軸承2的外圈與旋風除塵器1的外筒體密封固接，集塵槽6固定在旋風除塵器1的灰斗之下；所述活動錐筒3與固定錐筒4同軸，活動錐筒轉速為10~120轉/分；所述活動錐筒3上有多條細長且可以不連續(xù)的螺旋通槽，切槽面積不大于活動錐筒3表面積的5%，單條槽寬b小于3mm；所述集塵槽6內可裝液體或其它密封材料，阻止空氣從旋風除塵器1的灰斗端逸出。

優(yōu)選地，設旋風除塵器1的外筒體直徑為D，則活動錐筒3的大頭尺寸等于D，小頭尺寸D_d為0.3~0.4D，錐筒長度H為1.8~2.4D，活動錐筒3與固定錐筒4之間所形成的夾層H₁大于3mm。

優(yōu)選地，活動錐筒3與固定錐筒4的夾層間，可以安裝噴嘴來清洗活動錐筒3、固定錐筒4等筒體的壁面，濕潤的液膜也有利于吸附塵粒和加快塵粒下降速度。

優(yōu)選地，風道箱5可以與旋風除塵器1的入風口匹配成風道，也可以在風道箱5內安裝多套旋風除塵裝置來增大處理風量。

可見，本發(fā)明的一種雙錐筒旋風除塵裝置，改變了旋風除塵器需要較高的進風速度來增加塵粒的離心力，靠塵粒失去動力后下降的工作原理。當塵氣旋到活動錐筒時，離心力使塵粒從活動錐筒的細長通槽穿過，進入兩錐筒形成的夾層，沿固定錐筒內壁下降并匯入灰斗；塵粒進入夾層后，旋轉的活動錐筒擋住了從固定錐筒內壁反彈的塵粒，避免塵粒被再次吹入旋風場，夾層中平穩(wěn)的流場也有利于塵粒的順利下降。本發(fā)明具有裝置簡單、易制造、維護方便、工作噪音低等優(yōu)點，適用于家庭、商場、辦公室以及工業(yè)生產等需要潔凈氣體或塵氣分離的場合。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著進步：離心力使塵粒從活動錐筒的細長通槽穿過，旋轉的活動錐筒增加了塵粒進入夾層的機率和擋住了固定錐筒壁反彈的塵粒，將塵粒關在夾層中，避免再次進入旋風場，除塵效率高，濃度適應面廣，制造、維護簡單方便，容易密封，實現(xiàn)了低風速除塵，大幅降低旋風除塵器工作時的噪音。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的三維結構示意圖

圖2為本發(fā)明的水平截面示意圖

圖3為本發(fā)明的錐體夾層局部結構示意圖

圖4為本發(fā)明的實施例結構示意圖

圖中：

1－旋風除塵器 2－回轉軸承 3－活動錐筒 4－固定錐筒 5－風道箱 6－集塵槽。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發(fā)明的一種雙錐筒旋風除塵裝置，包括：旋風除塵器1、回轉軸承2、活動錐筒3、固定錐筒4、風道箱5、集塵槽6。

當含塵氣流從塵氣入口進入風道箱5后，通過旋風除塵器上對稱的2個進風口進入筒體上部，形成外旋流沿筒體螺旋下降，氣流在經過活動錐筒3的內表面時，塵粒在離心力作用下從活動錐筒3上的細長槽穿過，進入活動錐筒3與固定錐筒4形成的夾層中，因活動錐筒3在緩慢旋轉，阻止了塵粒因固定錐筒4的反彈再次穿過細長槽進入螺旋旋風場，同時也減少了塵粒相互碰撞的機會，加速了塵粒的收集；不連續(xù)的螺旋通槽可以增加活動錐筒的剛度，便于采用薄板材料制造。關在夾層中的塵粒在重力作用下，沿固定錐筒4內壁下降，最終進入集塵槽6?；顒渝F筒3小頭與短的中心軸連接，使用軟軸穿過集塵槽6與驅動電機連接，實現(xiàn)活動錐筒3的旋轉?？梢栽趭A層上部加裝噴頭，清洗或加速塵粒下降速度。旋風除塵器的外部與風道箱5是固定連接的，因而密封方便可靠，集塵槽6中加裝的液體可以起到密封的作用，避免含塵氣體從灰斗下部逸出?；叶废旅嬉部梢圆捎闷渌绞矫芊?。

如圖2所示，采用公知的對稱雙入風口的旋風除塵器，有利于內部風場的穩(wěn)定，風道箱5方便了不同風機與旋風除塵器的匹配，接口靈活，也可以在風道箱5內安裝多套旋風除塵裝置來增大處理風量。

如圖3所示，回轉軸承2的外圈由2個零件組成，固定在旋風除塵器1的外筒體上，活動錐筒3固定在回轉軸承2的內圈上，固定錐筒4通過回轉軸承2的外圈與旋風除塵器1的外筒體密封固接，從而達到活動錐筒3與固定錐筒4同軸和在密閉的腔體內旋轉的目的。

如圖4所示，將回轉軸承2安裝在出風口位置，出風口由可以相對轉動的2層圓筒構成，轉動出風口與回轉軸承2的內圈固接，回轉軸承2的外圈與固定出風口固接，轉動出風口與活動錐筒3通過幾條筋固接，活動錐筒3下部通過固定錐筒4上的幾個支點支撐。本實施例將活動錐筒3的驅動裝置安裝在除塵器出風口，制造安裝方便，但轉動出風口與活動錐筒3的連接筋對旋風流場有一定的影響。

對本發(fā)明中的旋風筒直徑為125mm的雙錐筒旋風除塵裝置進行了數(shù)值計算，按照本發(fā)明的參數(shù)建立分析模型，其中塵氣入口尺寸為148×68，采用對稱雙進氣口，求解和邊界設置為：采用標準k-ε湍流模型，近壁面采用標準壁面函數(shù)；設置氣體為空氣，DPM粒子為沙粒，考慮到已證明旋風除塵能對10微米以上顆粒有效分離，故設置顆粒直徑為1、1.5、2.5、5微米4種，每種顆粒從塵氣入口流入789顆；活動錐筒轉速60rpm，塵氣法向入口風速10m/s。多次計算結果表明，本發(fā)明雙錐筒旋風除塵裝置有明顯的除塵或塵氣分離效果，其中一組計算數(shù)據(jù)如下：5、2.5、1.5、1微米顆粒分別被捕捉789、556、286、175顆，單次的捕捉率分別為：100%、70.4%、36.2%、22.2%，可見，本發(fā)明能有效分離出塵氣中大于1.5微米的塵粒，尤其是危害人體健康的PM2.5塵粒，塵氣濃度適應面廣，可以采用低風速除塵，噪音大幅降低。

雖然已經對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了詳細的描述和說明，但是本發(fā)明并不局限于此。應當知道，本領域的技術人員可以在不背離本發(fā)明的精神和原理的條件下進行多種修改和變化，而不脫離其由權利要求書所限定的本發(fā)明的保護范圍。