專利名稱:一種旋風(fēng)分離器和旋風(fēng)分離裝置的制作方法
本實用新型屬環(huán)境保護(hù)，大氣污染治理設(shè)備。
工業(yè)鍋爐煙塵排放是造成城市大氣污染的主要污染源之一。減少工業(yè)鍋爐煙塵排放對大氣染的措施，主要是加裝性能良好的除塵設(shè)備，旋風(fēng)分離器是工業(yè)鍋爐煙氣除塵普遍采用的主要設(shè)備。
火電站煤粉爐除塵，部分采用蘇聯(lián)等國四十年代5M型多管除塵器。它是切向進(jìn)氣帶導(dǎo)向葉片的多管除塵器，實際除塵效率僅在69％～73％。目前，還有一些蝸殼旋風(fēng)式除塵器，實際除塵效率也在82％～85％左右。最近，上海同濟(jì)大學(xué)、北京環(huán)保研究所等單位研制的蝸殼串級式除塵器如XS、SD、XND、XPX、XDZ等型號的除塵器，樣機試驗除塵效率可達(dá)90％～92％。但批量生產(chǎn)和大規(guī)模推廣后效率也僅在85％～88％以下。它們還普遍存在的缺點是鋼板蝸殼壁很容易被粉塵磨穿，壽命短，維修困難等。近年來，還有一些高效除塵器如高壓靜電除塵器，它的除塵效率可達(dá)95％以上，但它的價格昂貴，耗電量大，安裝、運行、檢修都很復(fù)雜。還有水膜除塵器，工作效率也能達(dá)到90％以上，但運行維護(hù)工作量大，耗水量大。
本實用新型的目的是設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉的高效除塵器。
本實用新型所設(shè)計的旋風(fēng)分離器作為除塵器使用時，除塵效率高達(dá)97.7％，組合成旋風(fēng)分離裝置作為除塵裝置使用時，其除塵效率也可達(dá)92％～95％。
旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，它是由一個切向進(jìn)氣風(fēng)斗11，旋風(fēng)分離管12和一個帶法蘭盤13的芯管14所組成。切向進(jìn)氣風(fēng)斗的導(dǎo)向壁的圓柱面與旋風(fēng)分離管12壁的圓柱面相切，旋風(fēng)分離管12壁的圓柱面與進(jìn)風(fēng)口導(dǎo)向壁相對著的部分，從進(jìn)風(fēng)口伸進(jìn)約30毫米處即可敞開，敞開高度與進(jìn)風(fēng)口高度一致，其特征在于，三個部件都有由試驗優(yōu)選的最佳結(jié)構(gòu)尺寸a)切向進(jìn)氣風(fēng)斗的導(dǎo)向壁圓柱面半徑為R110～R150毫主，進(jìn)風(fēng)口的平面尺寸270～310毫米，寬26～46毫米。
b)旋風(fēng)分離管的直徑為φ190～φ230毫米，直管段部分的長徑比為1.5～2.7，其下約1／3部分是倒置的臺錐面，出口C為排灰口。
c)芯管14的直徑為φ98～φ128毫米，它與法蘭盤13通過焊接或其它方式固定聯(lián)接，則法蘭盤將芯管分成上、下兩段，下段插入深度為300～340毫米，用螺栓15將法蘭盤固定在旋風(fēng)分離管頂面的中央。
旋風(fēng)分離器可采用鑄鐵或陶瓷材料制成。
旋風(fēng)分離器當(dāng)作除塵器使用時，煙塵從進(jìn)風(fēng)口A切向進(jìn)入進(jìn)風(fēng)斗11后，便沿導(dǎo)向壁進(jìn)入旋風(fēng)分離管12，獲得一定旋轉(zhuǎn)速度，塵粒在離心力作用下，向筒壁運動，濃縮并沉降到底部集塵錐面，從排灰口C排出，凈化的煙氣由頂端的排氣口E排至煙道。
圖2是旋風(fēng)分離裝置的結(jié)構(gòu)圖。在一個矩形密封箱殼27內(nèi)，裝有多個旋風(fēng)分離器21。矩形密封箱殼27下部與集灰斗25相連，旋風(fēng)分離器固定在箱殼內(nèi)的兩塊隔板之間，上面一塊隔板22將煙氣分配室23與排煙道24隔開，上隔板22裝在與水平面之間的夾角β最佳值是10°～20°的位置。下隔板28將煙氣分配室23與集灰斗25分開。
每個旋風(fēng)分離器由切向進(jìn)氣風(fēng)斗11，旋風(fēng)分離管12和芯管14三個部件組成，切向進(jìn)氣風(fēng)斗的導(dǎo)向壁的圓柱面與旋風(fēng)分離管12壁的圓柱面相切，旋風(fēng)分離管12壁的圓柱面與進(jìn)風(fēng)口導(dǎo)向壁相對著的部分，從進(jìn)風(fēng)口伸進(jìn)約30毫米處即可敞開，敞開高度與進(jìn)風(fēng)口高度一致，其特征在于每個旋風(fēng)分離器的三個部件都有由試驗優(yōu)選的最佳結(jié)構(gòu)尺寸a)切向進(jìn)氣風(fēng)斗的導(dǎo)向壁圓柱面半徑為R110～R150毫米，進(jìn)風(fēng)口的平面尺寸高270～310毫米，寬26～46毫米。
b)旋風(fēng)分離管的直徑為φ190～φ230毫米，直管段部分的長徑比為1.5～2.7。
c)芯管14的直徑為φ98～128毫米，其插入深度為300～340毫米。
矩形密封箱殼27內(nèi)，所裝的多個旋風(fēng)分離器21是由一列或數(shù)列旋風(fēng)分離器布陣而成。其排列規(guī)律是列是沿A′處氣流方向排列的。某列中相鄰兩個旋風(fēng)分離器的迎風(fēng)偏角α值在0°～90°范圍內(nèi)變化，并在以A′處氣流方向為Y坐標(biāo)軸的第Ⅰ、第Ⅱ象限交叉排列。迎風(fēng)偏角α指的是每個旋風(fēng)分離器進(jìn)風(fēng)口的迎風(fēng)面與垂直于Y軸的平面之間的夾角。根據(jù)鍋爐的容量選用一列或數(shù)列旋風(fēng)分離器，列與列之間最好按對稱形式布置。
集灰斗25裝有絕熱材料制成的保溫層。為了在冬季或環(huán)境溫度很低時，保證集灰斗處煙塵溫度不致降到零點，即不會使灰塵結(jié)塊堵塞，在出灰口處裝的自動鎖氣清灰器26，起到密封出灰口的作用，不致使灰塵在出灰口處。當(dāng)灰塵集到一定量時，它可自動開啟清灰。
旋風(fēng)分離裝置的工作是這樣的煙氣從A′進(jìn)入密封殼內(nèi)，在上隔板22下面的煙氣分配室23中，從每個旋風(fēng)分離器的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入風(fēng)斗，沿風(fēng)斗導(dǎo)向壁進(jìn)入每個旋風(fēng)分離管，以一定的旋轉(zhuǎn)速度將塵粒甩向筒壁，由于重力作用沉降到每個旋風(fēng)分離器底部集塵錐面，從每個旋風(fēng)分離器的排灰口進(jìn)入集灰斗的底部，集塵到一定量時，自動鎖氣清灰器就會自動打開，將灰塵排出；凈化的煙氣將從每個旋風(fēng)分離器的芯管進(jìn)入隔板22上面的排煙道24，然后再從煙囪排出。
本實用新型除了除塵效率高以外，還有(1)適應(yīng)性強。它能與容量為一噸到數(shù)百噸的各種燃煤鍋爐配用，當(dāng)鍋爐負(fù)荷為設(shè)計值的60％時，其除塵效率僅下降3％，當(dāng)煙塵含量由5克／標(biāo)立米增大到100克／標(biāo)立米時，其除塵效率僅下降1.34％；分割粒徑5.5微米以上。(2)結(jié)構(gòu)簡單，可采用模鑄法生產(chǎn)使性能穩(wěn)定，互換性通用性強，檢查維修方便，費用低。(3)材料最好用鑄鐵或陶瓷，耐磨性好，壽命長。
本實用新型的旋風(fēng)分離器可作為風(fēng)力粉粒分選器使用。因為通過調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量，使氣流旋轉(zhuǎn)速度達(dá)某一確定值時，可分離出一定粒徑的粉粒，從下部排塵口C集聚。其它粒徑的粉粒隨風(fēng)由出氣口E排出。
實施例一一種旋風(fēng)分離器，其切向進(jìn)氣風(fēng)斗的導(dǎo)向壁圓柱面半徑為128毫米，進(jìn)風(fēng)口的平面尺寸高280毫米，寬40毫米，旋風(fēng)分離管的直徑為230毫米，直管段部分的長徑比為2.4，芯管的直徑為120毫米，芯管插入深度為335毫米，旋風(fēng)分離器的除塵效率為95％。
實施例二一種旋風(fēng)分離器，其切向進(jìn)氣風(fēng)斗的導(dǎo)向壁圓柱面半徑為145毫米，進(jìn)風(fēng)口的平面尺寸高280毫米，上寬44毫米，下寬21毫米；旋風(fēng)分離管的直徑為200毫米，直管段部分的長徑比為2.5，芯管的直徑為120毫米，芯管插入深度為330毫米，該旋風(fēng)分離器的除塵效率為94％。
實施例三一種旋風(fēng)分離器裝置，它作為4噸燃煤鍋爐的除塵裝置，是由四列，每列四個旋風(fēng)分離器布陣而成，它們裝在矩形密封箱殼內(nèi)。每個旋風(fēng)分離器的切向進(jìn)氣風(fēng)斗的導(dǎo)向壁圓柱面半徑為128毫米，進(jìn)風(fēng)口的平面尺寸高280毫米，寬40毫米，旋風(fēng)分離管的直徑為230毫米，直管段部分的長徑比為2.4，芯管的直徑為120毫米，芯管插入深度為335毫米。
圖3為該裝置布陣的俯視圖，旋風(fēng)分離器在箱殼進(jìn)風(fēng)氣流方向為Y軸的方向上排列，每列中四個旋風(fēng)分離器的迎風(fēng)偏角α值分別為15°、25°、40°、55°，而且每列中相鄰兩個旋風(fēng)分離器的迎風(fēng)偏角α值是在第Ⅰ和第Ⅱ象限交叉排列，列與列之間是以中心Y軸為對稱軸布置。該裝置上隔板與水平面之間的夾角β值為15°，經(jīng)測試，該裝置的除塵效率達(dá)94％。
權(quán)利要求
1.一種旋風(fēng)分離器，由切向進(jìn)氣風(fēng)斗11、旋風(fēng)分離管12和芯管14三個部件組成，切向進(jìn)氣風(fēng)斗的導(dǎo)向壁的圓柱面與旋風(fēng)分離管12壁的圓柱面相切，旋風(fēng)分離管12壁的圓柱面與進(jìn)風(fēng)口導(dǎo)向壁相對著的部分，從進(jìn)風(fēng)口伸進(jìn)約30毫米處即可敞開，敞開高度與進(jìn)風(fēng)口高度一致，其特征在于三個部件都有由試驗優(yōu)選的最佳結(jié)構(gòu)尺寸a.切向進(jìn)氣風(fēng)斗的導(dǎo)向壁圓柱面半徑為R110～R150毫米，進(jìn)風(fēng)口的平面尺寸高270～310毫米，寬26～46毫米；b、旋風(fēng)分離管的直徑為Φ190～Φ230毫米，直管段部分的長徑比為1.5～2.7；c.芯管14的直徑為Φ98～Φ128毫米，其插入深度為300～340毫米。
2.一種旋風(fēng)分離裝置，有一個矩形密封箱殼27，下部與集灰斗25相連，旋風(fēng)分離器固定在箱殼內(nèi)的兩塊隔板之間；上面一塊隔板22將煙氣分配室23與排煙道24隔開，下隔板28將煙氣分配室23與集灰斗25分開，每個旋風(fēng)分離器由切向進(jìn)氣風(fēng)斗11，旋風(fēng)分離管12和芯管14三個部件組成，切向進(jìn)氣風(fēng)斗的導(dǎo)向壁的圓柱面與旋風(fēng)分離管12壁的圓柱面相切，旋風(fēng)分離管12壁的圓柱面與進(jìn)風(fēng)口導(dǎo)向壁相對著的部分，從進(jìn)風(fēng)口伸進(jìn)約30毫米處即可敞開，敞開高度與進(jìn)風(fēng)口高度一致，其特征在于每個旋風(fēng)分離器的三個部件都有由試驗優(yōu)選的最佳結(jié)構(gòu)尺寸a.切向進(jìn)氣風(fēng)斗的導(dǎo)向壁圓柱面半徑為R110～R150毫米，進(jìn)風(fēng)口的平面尺寸高270～310毫米，寬26～46毫米；b.旋風(fēng)分離管的直徑為φ190～φ230毫米，直管段部分的長徑比為1.5～2.7；c.芯管14的直徑為φ98～φ128毫米，其插入深度為300～340毫米。
3.如權(quán)利要求
2所述的旋風(fēng)分離裝置，其特征是在密封箱殼27內(nèi)，由一列或數(shù)列旋風(fēng)分離器布陣而成，其排列規(guī)律是，某列中相鄰兩個旋風(fēng)分離器的迎風(fēng)偏角α值在0°～90范圍內(nèi)變化，并在第Ⅰ、第Ⅱ象限交叉排列。
4.如權(quán)利要求
2或3所述的旋風(fēng)分離裝置，其特征是上隔板裝在與水平面之間的夾角β10°～20°的位置。
專利摘要
一種旋風(fēng)分離器和旋風(fēng)分離裝置，其特征在于它的三個主要部件都有由試驗優(yōu)選的最佳結(jié)構(gòu)尺寸。它可作為燃煤鍋爐的除塵設(shè)備和粉塵分選設(shè)備，可與容量在一噸至數(shù)百噸的工業(yè)煤粉鍋爐配用，其除塵效率達(dá)95～97％。結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，耐磨損，壽命長，檢查維修方便，造價低。
文檔編號B04C5/08GK86204924SQ86204924
公開日1987年8月12日 申請日期1986年7月1日
發(fā)明者唐續(xù)坤, 韓小山, 祖興利 申請人:神州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)公司經(jīng)營管理處導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan