使用多级直流旋风分离器组合阵列的除尘装置及方法与流程

本发明涉及一种使用多级直流旋风分离器组合阵列的除尘装置及方法，属于除尘领域。

背景技术：

为了避免空气中的灰尘对人体健康和工业产品质量造成严重影响，对送入室内的空气进行有效除尘处理是必不可少的。目前，通风系统中应用最普遍的除尘方式为利用过滤器对空气进行过滤除尘。过滤除尘方式具有较高除尘效率以及安装方便等优点，但当室外空气中灰尘浓度较大以及处理风量很大时，该方式将面临严重问题，如过滤器堵塞、频繁清洗更换导致较高的运行费用等。

旋风除尘器是一种能够利用自身结构使流体产生旋转运动，并利用旋转运动产生的惯性离心力，将两相流中的密度较大的流体或固体颗粒从另一种流体中分离出来的装置。该装置具有结构紧凑、制造成本低、维护简单、运行成本低、灵活性好等特点，目前在气体净化、固体灰尘的分离与回收、环境保护等领域获得越来越广泛的应用。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种压降小、分离效率高的使用直流式旋风分离器的除尘装置及其工作方法。

一种使用多级直流旋风分离器组合阵列的除尘装置，其特征在于：包括壳体，壳体一端具有进气口，另一端设有排气管；壳体内沿轴向还布置若干直流式旋风分离器阵列，每一直流式旋风分离器阵列均由若干直流式旋风分离器单元排列组成；上述直流式旋风分离器单元为一空心圆柱体，内部进口有导流叶片，导流叶片固定在直流式旋风分离器单元内壁上，出口处有一直径小于直流式旋风分离器单元的单元排气管，单元排气管根部采用渐扩圆弧过渡，单元排气管与直流式旋风分离器单元内壁所夹出的区域为单元排尘通道；直流式旋风分离器阵列中相邻单元排气管的渐扩圆弧过渡段构成的沟渠状通道称为排尘沟；壳体内沿中轴线安装排尘管，其直径大于直流式旋风分离器单元的直径，排尘管与所有直流式旋风分离器阵列的排尘沟相连通；上述排尘管末端通过一节灰尘排出管与壳体外侧连通；灰尘排出管安装排尘风扇；排气管安装排气风扇。

所述的使用多级直流旋风分离器组合阵列的除尘装置的工作方法，其特征在于包括以下过程：含尘气流从进气口进入装置内；绝大部分含尘气流在排气风扇的作用下进入直流式旋风分离器阵列中的直流式旋风分离器单元，在直流式旋风分离器单元内由于导流叶片的作用发生强烈的旋转，含尘气流中密度较大的灰尘在惯性的作用下趋于直流式旋风分离器单元的内壁面，随后在排尘风扇的作用下从直流式旋风分离器单元内的单元排尘通道中排出进入直流式旋风分离器阵列中的排尘沟，沿着排尘沟进入排尘管；洁净气流在排气风扇的作用下从单元排气管中排出进入下一级直流式旋风分离器阵列；另一小部分含尘气流直接进入直流式旋风分离器阵列中心处的排尘管中，在排尘风扇的作用下，与从各个直流式旋风分离器阵列中排出的尘浓度较高的气体汇流，经灰尘排出管出装置外。

本发明的主要特点包括：压力损失较小。与传统旋风除尘器相比，能够显著降低气流间的摩擦作用，降低压力损失。工作气速低。直流式旋风除尘器工作时需要的气体速度相比于传统旋风分离器小。设备体积较小，空气处理量大。易于若干旋风除尘器单体进行组装和工艺布置。由上述特点可知，直流式旋风除尘器特别适用于尘含量高、空气处理量大，且空间有限的场合。

所述的使用多级直流旋风分离器组合阵列的除尘装置，其特征在于：上述直流式旋风分离器阵列为四周高中心低的碗状结构。使用这种结构可以利用重力（假设装置竖直放置）来使灰尘向装置中心的排尘管聚集，防止灰尘聚集在直流式旋风分离器阵列中导致装置堵塞。

所述的使用多级直流旋风分离器组合阵列的除尘装置，其特征在于：上述直流式旋风分离器阵列从进气口到排气管方向，其所包含的直流式旋风分离器单元数目逐渐减小。这种设计的目的是为了防止后几级直流式旋风分离器阵列气流进口速度降低。寒碜气流每经过一级直流式旋风分离器阵列后都会有一部分气流随着灰尘进入排尘管中，倘若每一级的直流式旋风分离器数目都相当，那么气流速度则会逐级减小，气流速度的降低将会严重影响直流式旋风分离器的分离效率的性能。

附图说明

图1为本发明所提出的一种使用多级直流旋风分离器组合阵列的除尘装置示意图；

图2为本发明所提出的直流式旋风分离器阵列示意图；

图3为本发明所提出的直流式旋风分离器单元示意图；

图中标号名称：1进气口；2壳体；3直流式旋风分离器单元；4排尘风扇；5排气风扇；6排气管；7排尘管；8导流叶片；8直流式旋风分离器阵列；9直流式旋风分离器阵列；10单元排尘通道；11单元排气管；12排尘沟、13灰尘排出管。

具体实施方式

下面结合附图对使用直流式旋风分离器的除尘装置的工作过程过程作详细说明。

含尘气流从进气口进入装置内，绝大部分含尘气流在排气风扇的作用下进入直流式旋风分离器阵列中的直流式旋风分离器单元，在直流式旋风分离器单元内由于导流叶片的作用从而产生强烈的旋转，含尘空气中密度较大的灰尘在离心力的作用下趋于直流式旋风分离器单元的内壁面，随后在排尘风扇的作用下从直流式旋风分离器单元内的单元排尘通道中排出沿着直流式旋风分离器阵列中的排尘沟进入排尘管。较为洁净的空气在排气风扇的作用下从单元排气管中排出进入下一级直流式旋风分离器阵列；另一小部分含尘气流进入直流式旋风分离器阵列中心处的排尘管中，在排尘风扇的作用下，与从各个直流式旋风分离器阵列中排出的尘浓度较高的气体汇流，经灰尘排出管排出装置外。

技术特征：

技术总结
一种使用多级直流旋风分离器组合阵列的除尘装置及方法，属于除尘领域。该装置包括多级直流式旋风分离器阵列、进气口、排气口、排尘口和排尘风扇等。本发明的特征在于：使用了直流式旋风分离器阵列来处理含尘气流，含尘气流从进气口进入装置，经过多级直流式旋风分离器阵列的处理后，分为流量一大一小的两股气体，其中洁净气流流量较大从排气口排出；含尘气流流量较小携带大量尘埃在排尘风扇的作用下从排尘口排出，实现含尘气流的分离。与现今的气体分离净化装置相比，本发明的优点在于在维持较高的分离效率的条件下，大大降低了分离导致的压降，并且可以长时间大流量连续工作而无需更换任何部件。

技术研发人员：李晗;蒲文灏;韩东;岳晨;何纬峰;杨宁;毛衍钦
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2017.12.21
技术公布日：2018.03.27