CN109224644A - 轴流式除尘装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轴流式除尘装置及方法，属于气固分离领域。新型轴流式除尘装置在进口端加装有波纹弯管、初旋叶片、集尘室和角度调节器；出口端设置有排气管与集尘室；集尘室排灰口加装有逆止阀。含尘气流经过初旋叶片后发生初步起旋，并在波纹弯管处由于惯性分离出砂石、秸秆等大颗粒，进入旋风分离区后，细微粉尘在强烈的离心作用下得到分离。分离出的砂石、秸秆和粉尘流经集尘室、逆止阀，流出分离装置，从而实现粮仓除尘。本发明增加了弯管处的惯性分离能力，可以在付出较小的能量损耗的情况下实现气流与粮食粉尘的分离，弥补传统分离装置适用性差的问题，提高了粮仓粉尘的分离效率。
Description
技术领域
本发明属于气固分离领域，涉及一种轴流式除尘装置及方法。
背景技术
在粮食***中，粮食输送设备内部、粮食仓体内部和地下室等封闭空间，容易聚集大量粉尘。粉尘的聚集很容易引起***事故的发生，因此，需要及时清除粮仓内聚集的粉尘预防事故的发生。大部分粮食入仓前没有进行严格的清理，在加工的诸多环节脱落出沙子、石砾和秸秆等，所以，粮食粉尘具有多组分、粒径分布范围广、易聚集等特点。总之，粮食粉尘的分离是一件相当困难的事情。
现有的粉尘分离方法通常采用过滤分离和旋风分离两种方法。通常，过滤分离技术对过滤材料的要求较高，且难以有效分离气体中的粮食粉尘。过滤材料孔隙较大时对细微粉尘的处理效果不好。过滤材料孔隙较小时，流动阻力较大，滤网容易堵塞，需要定期更换过滤材料。旋风分离方法依靠气流的离心力实现分离，主要分为逆流式和轴流式两类。逆流式分离器具有分离效率高的优点。专利CN201310403556.0公开了一种用于燃煤电厂锅炉仓储式制粉***的细粉分离器，但类似装置存在流动阻力大、能耗高、体积大、占地面积大的缺点。轴流式分离器具有流动阻力小，体积小的优点。专利CN201210539888.7公开了一种带有叶片的除尘装置，但类似装置都存在难以诱导气流充分旋转、粒径的处理范围窄、分离效率低的缺点。上述问题都限制了给粮食粉尘分离带来了困难。
因此，针对粮食***的工作特点，设计合理的气固分离装置，对于解决粮食粉尘的聚集问题，降低粉尘***隐患，维持粮食***安全运行具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术是提供一种流动阻力小、分离效率高、粒径处理范围宽的轴流式旋风分离器和该分离器的使用方法。本发明提供了一种新型旋风分离方法，以克服现有分离装置存在的问题。使用本发明可在不增大占地面积的情况下有效提高分离效率、减小分离器压力损耗，降低分离装置的能耗和使用成本。
一种轴流式除尘装置，其特征在于：包括波纹弯管、直管、排气管；其中波纹弯管的第一端安装初级叶片，波纹弯管的第二端与直管的第一端相连，直管中间安装导流锥，导流锥安装有旋风子叶片；所述排气管从直管的第二端伸入直管；直管(第二端端部在排气管外侧的部分密封；上述波纹弯管中间弯曲突出部位安装第一集尘室，第一集尘室与波纹管相联通，第一集气室内安装分隔挡板；第一集尘室的出口还安装有逆止阀；上述排气管的外壁与直管(的内壁之间围成的空间为第二集尘室，第二集尘室的出口还安装有逆止阀。
所述的轴流式除尘装置的除尘方法，其特征在于包括以下过程：含尘气流通过本除尘装置时发生两次气固分离过程。初级叶片诱导气流起旋，石砾、秸秆等大颗粒由于受到的离心力较大，逐渐从气流中甩到壁面处，含尘气流运动到波纹弯管处，石砾等大颗粒被第一集尘室安装的分隔挡板捕获，由于重力的作用，撞击到分隔挡板上的颗粒沉降到排尘通道，流经第一集尘室，从逆止阀排出，细小颗粒由于跟随性较好此时未能发生充分分离，第一次分离过程结束。含有细小粉尘的气流随后流经直管，旋风子叶片和导流锥的使得气流加速并产生较大的切向速度作用，离心力场的强度大大增加，细小的沙粒和粮食颗粒被甩到外壁，排气管的外壁与直管的内壁之间围成的第二集尘室对粉尘收集，并从逆止阀排出，干净气流从排气管排出，第二次分离过程结束。第一次分离过程使得石砂等大颗粒被分离出来，第二次分离过程使得细小颗粒被分离出来，两次除尘过程互补结合，对粮食***的空气进行充分过滤，进而获得干净、清洁的空气。
传统分离装置的分离效率受到颗粒粒径的限制，针对单一粒径具有较强的分离效率，用来分离其它粒径的颗粒时分离效率降低；而且使用过程中经常出现窜流返混。本发明通过添加波纹弯管和初级叶片，充分利用了不同粒径随颗粒气流跟随能力的不同，增加了分离器对砂砾、秸秆和大颗粒的分离能力，降低了旋风子叶片的设计要求，前部的波纹弯管和初级叶片用来处理大粒径颗粒，保证旋风子叶片能够对小粒径的颗粒有较高的分离效率即可。本发明在第一集尘室和第二集尘室的排灰口加装逆止阀，保证气流的单向流通，防止工作时出现的气流倒流，防止颗粒流出分离装置后发生窜流返混再次返回到分离器内。本装置提高了分离装置对颗粒的捕集能力，增强了气流对秸秆、砂石等大颗粒粉尘的分离能力，降低了旋风子叶片的设计难度，弥补了传统分离装置的适用范围窄的缺点。
所述的轴流式除尘装置，其特征在于：上述波纹弯管还安装有弯度调节器。
上述弯度调节器由第一杆、第二杆、第三杆组成，上述第一杆上设置有一列卡槽，第二杆上设置有一条滑槽；第一杆的第一端与波纹弯管的第一端相连，第一杆的第二端和第二杆的第一端相铰接，第二杆的第二端与第一集尘室相连；第三杆的第一端与第一杆上的卡槽配合，第三杆的第二端与第二杆的滑槽通过调节滑块相配合。
本装置及方可可以应用于粮仓除尘的轴流式粒子分离器，除了用于过滤粮食生产中的粉尘，还可用于建材、化工、锅炉、冶金、矿山等的除尘，实现含尘气体中大颗粒和细小颗粒的共同分离。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是本发明的外形图；
图3是本发明的其他视图，图a)展示的是内部旋风子，图b)为俯视图，图c)为主视图，图d)为仰视图；
图4是本发明的波纹弯管和角度调节器安装图；
图5是本发明使用的逆止阀；
图6是本发明使用的角度调节器。
图中标号名称：1.旋风子叶片，2.导流锥，3.波纹弯管，4.第一集尘室，5.分隔挡板，6.初级叶片，7.第二集尘室，8.排气管，9.逆止阀，10.角度调节器，其中，10-1.第一杆，10-2. 第二杆，10-3.第三杆，10-4调节滑块，10-5紧固螺栓，11.直管。
具体实施方法
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图1-6对本发明做进一步的详细说明。
本发明主要包括波纹弯管3、初级叶片6、集尘室4、逆止阀9以及角度调节器10，角度调节角度10用于改变波纹弯管3的弯曲角度，调节惯性分离的强度，第一集尘室4内设置捕捉分离出来的石砾、秸秆的分隔挡板5。气流经过弯管分离出大颗粒后，进入离心分离区，旋风子叶片1和导流锥2处产生强烈的离心力，使得细微粉尘得以分离，分离出来的细微粉尘从第二集尘室（7）处排出，最终实现粮食***除尘效果。以上所述仅是本发明的实施范例，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的基础上做出的改进和变形仍然属于本发明的保护范围。
如图所示，分离器进口波纹弯管采用不锈钢波纹管或者皮软管制作，以便于改变进口区与旋风分离区的角度，调节弯管处的惯性分离强度。第三杆10-3的第二端与第二杆10-2的滑槽连接点采用螺栓连接，在第一杆10-1的卡槽中间位置和第二杆10-2滑槽的中间位置标有中心刻线，调节角度时拧紧铰接点的紧固螺栓，保证该铰接点固定不动，拧松调节滑块10-4滑槽中的紧固螺栓，当第二杆10-2与第三杆10-3铰接点位于第二杆10-2滑槽的中心位置时，根据波纹弯管需要弯曲的角度移动调节滑块10-4：调节滑块10-4与第一杆10-1卡槽的中心刻线对齐，则第一杆10-1与第二杆10-2的夹角为直角；调节滑块10-4从 第一杆10-1卡槽的中央位置往第一杆10-1与第二杆10-2铰节点移动时，第一杆10-1与第二杆10-2的夹角为钝角；调节滑块10-4从 第一杆10-1卡槽的中央位置往10-1的左端移动时，第一杆10-1与第二杆10-2的夹角为锐角。实际使用时，也可将调节滑块10-4与第一杆10-1的中心刻线对齐，移动第二杆10-2与第三杆10-3的紧固螺栓：当紧固螺栓位于第二杆10-2的中心刻线位置处时，第一杆10-1与第二杆10-2的夹角为直角；紧固螺栓从中心刻线往第一杆10-1处方向滑动时，第一杆10-1与第二杆10-2的夹角为钝角，紧固螺栓从中心刻线往滑槽外侧移动时，第一杆10-1与第二杆10-2的夹角为锐角。
Claims (4)
1.一种轴流式除尘装置，其特征在于：
包括波纹弯管(3)、直管(11)、排气管(8)；
其中波纹弯管(3)的第一端安装初级叶片(6)，波纹弯管(3)的第二端与直管(11)的第一端相连，直管中间安装导流锥(2)，导流锥(2)安装有旋风子叶片(1)；所述排气管（8）从直管(11)的第二端伸入直管(11)；直管(11)第二端端部在排气管（8）外侧的部分密封；
上述波纹弯管(3)中间弯曲突出部位安装第一集尘室（4），第一集尘室（4）与波纹管(3)相联通，第一集气室内安装分隔挡板（5）；第一集尘室（4）的出口还安装有逆止阀；
上述排气管（8）的外壁与直管(11)的内壁之间围成的空间为第二集尘室（7），第二集尘室（7）的出口还安装有逆止阀。
2.根据权利要求1所述的轴流式除尘装置，其特征在于：上述波纹弯管(3)还安装有弯度调节器（10）。
3.根据权利要求1所述的轴流式除尘装置，其特征在于：
上述弯度调节器(10)由第一杆(10-1)、第二杆(10-2)、第三杆(10-3)组成，上述第一杆(10-1)上设置有一列卡槽，第二杆(10-2)上设置有一条滑槽；
第一杆的第一端与波纹弯管(3)的第一端相连，第一杆(10-1)的第二端和第二杆(10-2)的第一端相铰接，第二杆(10-2)的第二端与第一集尘室（4）相连；
第三杆(10-3)的第一端与第一杆(10-1)上的卡槽配合，第三杆(10-3)的第二端与第二杆(10-2)的滑槽过调节滑块(10-4)相配合。
4.根据权利要求1所述的轴流式除尘装置的除尘方法，其特征在于包括以下过程：
含尘气流通过本除尘装置时发生两次气固分离过程;初级叶片(6)诱导气流起旋，石砾、秸秆等大颗粒由于受到的离心力较大，逐渐从气流中甩到壁面处，含尘气流运动到波纹弯管(3)处，石砾等大颗粒被第一集尘室（4）安装的分隔挡板(5)捕获，流经第一集尘室（4），从逆止阀（9）排出，细小颗粒由于跟随性较好此时未能发生充分分离，第一次分离过程结束;含有细小粉尘的气流随后流经直管(11)，旋风子叶片(1)和导流锥(2)的使得气流加速并产生较大的切向速度作用，离心力场的强度大大增加，细小的沙粒和粮食颗粒被甩到外壁，排气管（8）的外壁与直管(11)的内壁之间围成的第二集尘室（7）对粉尘收集，并从逆止阀(9)排出，干净气流从排气管(8)排出，第二次分离过程结束;第一次分离过程使得石砂等大颗粒被分离出来，第二次分离过程使得细小颗粒被分离出来，两次除尘过程互补结合，对粮食***的空气进行充分过滤，进而获得干净、清洁的空气。
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