一种带有鳍形片的u型惯性分离器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于通用设备技术领域，尤其是涉及U型惯性分离器。
技术背景
[0002]U型惯性分离器具有热惯性小，阻力低，制造简单，布置方便的优点，还可以直接布置在炉膛出口处，让高温物料直接返回炉内，使得炉膛上部空间的颗粒浓度增加进而进一步改善燃烧状况。
[0003]U型惯性分离器常被用作燃烧后的初级除尘，通常由布置在烟气流道上几列分离体组成。每列分离体由许多U形阻挡件构成，利用阻挡件纵横交错的排列形成喷射区和分离区。烟气进入分离器后，通过喷射区的加速气流在经过分离区时，由于阻挡件的存在气流迅速拐弯进入下一个加速区，颗粒则因为惯性较大脱离了主气流而被分离出来，在重力及离心力的共同作用下沉降到收集板上被收集。阻挡件的形状和排列使分离器内的流场相当复杂，其流体动力特性决定着分离器的能耗、分离效率和磨损等，进而影响整个锅炉系统的能耗、循环倍率和燃烧效率。
[0004]U型惯性分离器对于中小颗粒的收集效率普遍不高，是在于小颗粒被气流的夹带程度高，小颗粒很难从主流气流中脱离。另一个重要的原因是，小颗粒进入分立元件内部之后，很容易被气流二次夹带，再次回到气流中，因而难以被收集。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是针对U型惯性分离器对中小颗粒除尘效率普遍不高的问题，提出了一种带有鳍形片的新型U型惯性分离器。
[0006]本实用新型所采用的技术方案如下:
[0007]一种带有鳍形片的U型惯性分离器，包括阻挡元件、气流甬道和收集区；
[0008]所述的气流甬道内正对来流方向设置多排U型分离阻挡元件，多排U型分离阻挡元件固定在气流甬道的底部的收集区上，各排U型分离阻挡元件交错排列，后排U型分离阻挡元件正对前排U型分离阻挡元件的空隙处，U型分离阻挡元件之间的横纵间距比为1:1;
[0009]所述的气流甬道入口的长宽值分别为a、b，气流甬道的长度为c ；
[0010]所述的单个U型分离阻挡元件的横截面为正方形，正对气流甬道入口侧开放，两块鳍形片设置在U型分离阻挡元件的入口处，与U型分离阻挡元件内壁形成一个30-60°的鳍形片夹角；U型分离阻挡元件的边长为d，d=0.08a，高度为b。
[0011]所述的第一排U型分离阻挡元件距离气流甬道入口的距离为0.4c。
[0012]所述的两排U型分离阻挡元件之间的距离为d。
[0013]所述的鳍形片长度为l/4d。
[0014]所述的鳍形片夹角为35°。
[0015]本实用新型有益效果如下:
[0016]本实用新型采用计算流体力学技术，通过对于带有鳍形片的U型惯性分离器进行数值模拟。计算发现增加鳍形片对于U型惯性分离器压降的影响作用可以忽略。同时增加鳍形片对于U型惯性分离器内部的气流形态有很大影响。首先，带鳍形片的U型惯性分离器的U型分离阻挡元件内部湍流强度明显低于不带鳍形片的U型惯性分离器，且在U型分离阻挡元件入口处，带鳍形片的U型惯性分离器的气流速度下降更快。其次，带鳍形片的U型惯性分离器在鳍形片与U型分离阻挡元件内壁之间会形成一个滞止区，在这个滞止区内，流体速度十分接近于零，湍流强度很低，并且粒子浓度高于U型分离阻挡元件内的其他部分，粒子进入滞止区后很难从滞止区内逃逸出来，减少了被二次夹带的机会，因此更容易被捕集。除此之外，鳍形片的存在改变了 U型分离阻挡元件内部涡的结构。带鳍形片的U型惯性分离器在U型分离阻挡元件内部会形成对个小涡，抑制了大涡的形成，减少了湍流耗散，使得粒子在挡板元件内部停留时间更长，也更容易被收集。
[0017]说明附图
[0018]图1为本实用新型三维图；
[0019]图2为带鳍形片分离元件局部放大图；
[0020]图3为本实用新型俯视图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0022]如图1、图3所示，一种带有鳍形片的U型惯性分离器，包括阻挡元件、气流甬道和收集区；
[0023]气流甬道内正对来流方向设置多排U型分离阻挡元件，多排U型分离阻挡元件固定在气流甬道的底部的收集区上，各排U型分离阻挡元件交错排列，后排U型分离阻挡元件正对前排U型分离阻挡元件的空隙处，U型分离阻挡元件之间的横纵间距比为1:1 ;其中气流甬道入口的长宽值分别为0.5m、lm，气流甬道的长度为Im ；
[0024]如图2所示，所述的单个U型分离阻挡元件的横截面为正方形，正对气流甬道入口侧开放，两块鳍形片设置在U型分离阻挡元件的入口处，鳍形片长度为1cm，鳍形片与U型分离阻挡元件内壁形成一个35°的鳍形片夹角；U型分离阻挡元件的边长为4cm，高度为lm，第一排U型分离阻挡元件距离气流甬道入口的距离为0.4m,任意两排U型分离阻挡元件之间的距离为4cm ；
[0025]通过对一种带鳍形片的U型惯性分离器与不带鳍形片的U型惯性分离器的性能比较发现，在来流速度为4m/s的工况下，带鳍形片的U型惯性分离器对于颗粒直径范围在60~220 ym范围的颗粒的收集效率比不带鳍形片的U型惯性分离器提高了 8~13% ;在来流速度为10m/S的工况下，分离效率仍有4%的提高。
【主权项】
1.一种带有鳍形片的U型惯性分离器，包括阻挡元件、气流甬道和收集区； 其特征在于:所述的气流甬道内正对来流方向设置多排U型分离阻挡元件，多排U型分离阻挡元件固定在气流甬道的底部的收集区上，各排U型分离阻挡元件交错排列，后排U型分离阻挡元件正对前排U型分离阻挡元件的空隙处，U型分离阻挡元件之间的横纵间距比为 1:1 ; 所述的气流甬道入口的长宽值分别为a、b，气流甬道的长度为C ； 所述的单个U型分离阻挡元件的横截面为正方形，正对气流甬道入口侧开放，两块鳍形片设置在U型分离阻挡元件的入口处，鳍形片与U型分离阻挡元件内壁形成一个30-60°的鳍形片夹角；U型分离阻挡元件的边长为d，d=0.08a，高度为b。
2.根据权利要求1所述的一种带有鳍形片的U型惯性分离器，其特征在于:第一排U型分离阻挡元件距离气流甬道入口的距离为0.4c。
3.根据权利要求1所述的一种带有鳍形片的U型惯性分离器，其特征在于:两排U型分离阻挡元件之间的距离为d。
4.根据权利要求1所述的一种带有鳍形片的U型惯性分离器，其特征在于:所述的鳍形片长度为l/4d。
5.根据权利要求1所述的一种带有鳍形片的U型惯性分离器，其特征在于:所述的鳍形片与U型分离阻挡元件内壁的夹角为35°。
【专利摘要】本实用新型公开了一种带有鳍形片的U型惯性分离器，现有的U型惯性分离器对于中小颗粒的收集效率普遍不高，本实用新型包括阻挡元件、气流甬道和收集区；所述的气流甬道内正对来流方向设置多排U型分离阻挡元件，多排U型分离阻挡元件固定在气流甬道的底部的收集区上，各排U型分离阻挡元件交错排列，后排U型分离阻挡元件正对前排U型分离阻挡元件的空隙处，U型分离阻挡元件之间的横纵间距比为1:1；本实用新型对于中小颗粒的收集效率高。
【IPC分类】F23J15-02
【公开号】CN204478117
【申请号】CN201520049297
【发明人】周小颖, 窦华书, 陈小平, 魏义坤, 刘琳
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年1月23日