一种捕获大颗粒粉尘的湍流涡旋结构的制作方法

本发明涉及一种大颗粒粉尘的除尘结构，更具体的说涉及一种捕获大颗粒粉尘的湍流涡旋结构。

背景技术：

冶金厂、化工厂、水泥厂、垃圾焚烧、电解铝厂排放的烟尘中含有大量的微细粒子，微细粒子进入人体，会造成气管炎、心血管疾病、肺气肿、哮喘等疾病。据研究：微细粒子浓度每增加10ug/m3，人类的死亡率上升15%，其中心脏病死亡率会提高8%—18%。发展烟尘除尘技术是循环经济发展的方向，捕集的微细颗粒物可以作为化工建材生产的原料，减少微细颗粒物排放，有利于保护环境，有利于节能减排，降低对人体的危害，现有除尘技术主要有静电除尘和袋式除尘。

静电除尘技术原理：冶金厂、化工厂、水泥厂、垃圾焚烧、电解铝厂排放的含微细粒子的烟尘进入静电除尘区，在约10kv电压下在阴极附近气体发生电离，产生大量的负电子，并且分布在电晕极附近形成电晕区。这些电子在电场作用下会向阳极（收尘极）运动；在运动中和颗粒物发生碰撞，附着在颗粒物上，颗粒物上附着的电子数量和颗粒物的大小成正比关系，颗粒物越大，其上附着的电子数目越多，在电场作用下颗粒物会被吸附到收尘极。微细粒子由于直径很小，与电子碰撞的几率较小，所带电荷较小，运动速度较快，不易电场被吸附，经过静电区的烟尘中占85%以上的微颗粒被吸附到收尘极上，当灰尘积累到一定程度时，采用湿式、声波、振打等清灰方式将收尘极上积累的灰尘落入灰斗中。

袋式除尘技术原理，含细颗粒烟尘进入到袋式除尘区，滤袋对灰尘进行以下几个方面作用：（1）筛滤作用，过滤器的滤料网眼一般为5-50微米，粉尘粒径大于网眼直径或粉尘沉积在滤料间的尘粒间空隙时，粉尘即被阻留。对于新织物滤料，由于纤维间的空隙远大于粉尘粒径，所以筛滤作用很小，但当滤料表面沉积大量粉尘形成粉尘层后，筛滤作用显著增强。（2）惯性碰撞作用，一般粒径较大的粉尘主要依靠惯性碰撞作用捕集。当含尘气流接近滤料的纤维时，气流将绕过纤维，而较大的粒子（大于1微米）在惯性作用下偏离气流流线，继续沿着原来的运动方向前进，撞击到纤维上而被捕集，所有处于粉尘轨迹临界线内的大尘粒均可到达纤维表面而被捕集。这种惯性碰撞作用，随着粉尘粒径及气流流速的增大而增强。因此，提高通过滤料的气流流速，可提高惯性碰撞作用。（3）拦截作用，当含尘气流接近滤料纤维时，较细尘粒随气流一起绕流，若尘粒半径大于尘粒中心到纤维边缘的距离时，尘粒即因与纤维接触而被拦截。（4）扩散作用，对于小于l微米的尘粒，特别是小于0.2微米的亚微米粒子，在气体分子的撞击下脱离流线，像气体分子一样作布朗运动，如果在运动过程中和纤维接触，即可从气流中分离出来，这种作用即称为扩散作用，它随流速的降低、纤维和粉尘直径的减小而增强。（5）静电作用，许多纤维编织的滤料，当气流经过时，由于摩擦会产生静电现象，同时粉尘在输送过程中也会由于摩擦和其它原因而带电，这样会在滤料和尘粒之间形成一个电位差，当粉尘随着气流趋向滤料时，由于库仑力作用促使粉尘和滤料纤维碰撞并增强滤料对粉尘的吸附力而被捕集，提高捕集效率。

电、袋复合式除尘器是在静电除尘和袋式除尘基础上，发展起来的一种新的除尘设备，国外已经有很多的应用。国内也有多家单位采用了这种复合式除尘技术，内蒙古华电乌达热电有限公司华电乌达热电厂在480t/h循环流化床锅炉上开发应用的电、袋复合式除尘器；西安热工研究院有限公司刘练波等研究开发出燃煤电厂静电布袋复合除尘器及一套气流分布试验台；天津水泥工业设计研究院林宏等开发的电、袋除尘器；福建龙净环保股份有限公司生产的龙净fe型电袋复合式除尘器等。

无论是静电除尘还是袋式除尘，都会对除尘器本身具有一定的损害和损伤，缩短除尘器的使用寿命，降低除尘器的除尘效率，为解决这类问题，最好是烟尘进入在这些除尘器和除尘方式前对烟尘中的大颗粒粉尘进行去除。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种捕获大颗粒粉尘的湍流涡旋结构，利用运动中的烟尘与湍流涡旋室的室壁进行碰撞，使得烟尘中的大颗粒粉尘产生扩散和碰撞机理，导致大颗粒烟尘运动轨迹和运动速度降低，实现大颗粒粉尘的自动沉降，实现大颗粒粉尘的捕捉和去除。

本发明技术方案一种捕获大颗粒粉尘的湍流涡旋结构，包括进烟管、湍流涡旋室、排烟管和灰室，所述湍流涡旋室包括横截面呈梯形的上室体和横截面呈倒梯形的下室体，所述上室体和下室体固定连接且内部连通，所述进烟管水平设置并与上室体侧面连接，进烟管内设置有导向板，所述导向板倾斜向下设置，上室体顶部设置有人字型的室顶，所述排烟管设置在室顶顶部且位于进烟管侧面顶部位置，所述灰室设置在下室体底部。

优选地，所述进烟管呈喇叭状且包括大口端和小口端，所述大口端上边沿与上室体上边沿齐平且与上室体侧面固定连接。

优选地，所述导向板与进烟管两相对内侧面固定连接，导向板靠近上室体的端部位于进烟管内侧。

优选地，所述导向板呈上下位置设置不少于三块且均相互平行，最下层导向板延长线位于下室体底部上部位置，最上层导向板延长线位于上室体远离进烟管侧面顶端的下部位置及底端上部位置。

优选地，所述上室体靠近排烟管的端面向排烟管方向倾斜设置。

优选地，所述排烟管靠近进烟管的侧面距离进烟管侧面距离不小于进烟管口进的一半。

优选地，所述下室体深度大于上室体深度，所述灰斗连接于下室体底部且竖直设置。

优选地，所述进烟管远离排烟管侧面与上室体端面齐平。

本发明技术方案的有益效果是：

本发明技术方案的一种捕获大颗粒粉尘的湍流涡旋结构，烟尘经进烟管进入，在导向板的作用下被改变方向，高速运动的烟尘直接碰撞的湍流涡旋室内侧面上，烟尘中的大颗粒粉尘受到撞击，运动方向改变，运动速度降低，在湍流涡旋室内经过多次碰撞后最终被沉积下来，实现烟尘中大颗粒粉尘的捕获和沉降，烟尘中的大颗粒粉尘被去除，烟尘最终从排烟口排出进入后续的除尘器，降低对除尘器的损伤，延长整体除尘系统的使用寿命，提高除尘系统整体的除尘效率。

附图说明

图1本发明一种捕获大颗粒粉尘的湍流涡旋结构立体图，

图2为图1主视图，

图3为图1左视图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

如图1至图3所示，本发明技术方案一种捕获大颗粒粉尘的湍流涡旋结构，包括进烟管2、湍流涡旋室9、排烟管3和灰室6，所述湍流涡旋室9包括横截面呈梯形的上室体4和横截面呈倒梯形的下室体5，所述上室体4和下室体5固定连接且内部连通，所述进烟管2水平设置并与上室体4侧面连接，进烟管2内设置有导向板8，所述导向板8倾斜向下设置，上室体4顶部设置有人字型的室顶10，所述排烟管3设置在室顶10顶部且位于进烟管2侧面顶部位置，所述灰室6设置在下室体5底部；横截面呈梯形的上室体4和横截面呈倒梯形的下室体5组成的湍流涡旋室9的进烟侧面及其相对侧面均为倾斜面，烟尘在进烟管2和导向板8的作用下，呈一定速度和角度进入湍流涡旋室9，并与湍流涡旋室9倾斜的侧面碰撞，烟尘经碰撞运动轨迹发生改变，运动速度降低，粘性较大的粉尘颗粒被沉降，剩余烟尘向排烟管排出；同时由于排烟管3设置在室顶10顶部且位于进烟管2侧面顶部位置，即排烟管3并不是直接设置在进烟管2内进烟口顶部位置，烟尘经碰撞后大颗粒烟尘被沉降，剩余烟尘上升，但是并不能直接排出，需要在室顶内进行拐弯从排烟管3排出，这样就有效的避免了碰撞后待排出的烟尘再次携带大颗粒烟尘或刚刚进入湍流涡旋室9内的烟尘在未经碰撞后就被上升的烟尘气流影响而上伸直接排出。

如图1、图2和图3所示，所述进烟管2呈喇叭状且包括大口端7和小口端1，所述大口端7上边沿与上室体4上边沿齐平且与上室体4侧面固定连接，在实际安装中，进烟管2口部与上室体4侧面连接位置之间若采用可拆卸连接方式，则需要设置密封垫，或者直接将进烟管2与上室体4侧面焊接，以保证烟尘不会从进烟管2口部与上室体4侧面连接位置间散发出来，造成二次污染；大口端7口部面积为小口端1口部面积的1.1倍至1.3倍之间，一方面便于进烟管2的安装与固定，同时适当的降低烟尘进入湍流涡旋室9速度，但烟尘进入湍流涡旋室9内速度不能过低，需要保证烟尘与湍流涡旋室9侧面进行碰撞，使得大颗粒烟尘运动轨迹被改变，速度降低，实现沉降。

如图2所示，所述导向板8与进烟管2两相对内侧面固定连接，导向板8靠近上室体的端部位于进烟管2内侧，所述导向板8呈上下位置设置不少于三块且均相互平行，最下层导向板17延长线位于下室体5底部18上部位置，最上层导向板16延长线位于上室体4远离进烟管侧面14顶端的下部位置及底端上部位置；导向板8的设置是为了改变进入烟尘进入湍流涡旋室9内的路径和方向，导向板8角度的设置，需要确保烟尘与湍流涡旋室9上安装进烟管2相对的侧面14、15碰撞，且碰撞后烟尘运动路径向下，这样才能最大限度保证烟尘中的大颗粒粉尘和粘性大颗粒物质被沉降，最终进入灰室6内。

如图1和图3所示，所述上室体4靠近排烟管的端面11向排烟管3方向倾斜设置；本结构的设计，有效的保证了部分被经碰撞后上升的烟尘影响的刚刚进入湍流涡旋室9内的烟尘在进入排烟管3倍排出前与靠近排烟管的端面11碰撞，再次实现烟尘的沉降，提高烟尘沉降率。

如图1和图3所示，所述排烟管3靠近进烟管的侧面12距离进烟管侧面13距离不小于进烟管口进的一半，增大侧面12与侧面13之间的距离，避免部分被经碰撞后上升的烟尘携带刚刚进入湍流涡旋室9内的烟尘从排烟管3排出。

如图1和图3所示，所述下室体深度大于上室体深度，所述灰斗连接于下室体底部且竖直设置，所述进烟管远离排烟管侧面与上室体端面齐平，下室体深度大于上室体深度使得经过碰撞后的烟尘在湍流涡旋室9能够有足够的空间进行涡旋，烟尘能够有足够的空间和时间被沉降。

如图1至图3所示，本发明技术方案一种捕获大颗粒粉尘的湍流涡旋结构，设置在除尘系统或除尘器前端，用于捕获烟尘中的大颗粒粉尘，使得粘性较大的粉尘可能能够被沉降并进入灰尘被收集，本湍流涡旋结构的设计，能够实现烟尘中50%~60%的大颗粒粉尘被沉降，减少烟尘对后续除尘器的损伤，延长除尘器的使用寿命，提高除尘器的除尘效率。

本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。