沙漠空滤装置的制作方法

本实用新型涉及一种沙漠空滤装置，尤其涉及一种适用于沙漠中发电机组的空滤装置，属机电设备领域。

背景技术：

沙漠中的工作环境比较恶劣，发电机组的工作地点经常处在沙尘乃至沙尘暴当中，对于价格高昂的发电机组，需要考虑进气系统的降尘除尘措施，才有利于延长发电机组的使用寿命。目前发电机组常用折板式、槽型板式惯性除尘器。如图1、2所示，主要用于高浓度、大颗粒粉尘的预净化。其利用尘粒在运动中惯性力大于气体惯性力的作用，将尘粒从含尘气体中分离出来。这种除尘器结构简单，阻力较小，用于净化密度和粒径较大(捕集10～20μm以上的粗尘粒)的金属或矿物性粉尘，具有较高的除尘效率，一般常用于一级除尘。就发电机组除尘而言，若采用这种折板式、槽型板式惯性除尘器，发电机组工作时流阻较大，对沙尘过滤效率低，不能很好地适应大风沙尘的工作环境。目前急需对沙漠空滤装置进行改进，使其能在沙漠环境中达到发电机组工作要求性能，满足市场需求。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种除尘效果好、使发电机能在沙漠中良好运行的沙漠空滤装置。

为实现本实用新型目的，发明人对沙漠空滤装置进行了改进和设计，技术方案如下。

所述沙漠空滤装置为集装箱式，箱内依次陈列过滤装置、发电机及风机，发电机通过管道与过滤装置的出风口连接，风机位于箱体后壁上。其特征在于，集装箱箱口设有预过滤装置，预过滤装置由卷帘门、槽型挡板、灰尘收集盒、雨挡组成，预过滤装置为框架式，框架中间为槽型挡板，灰尘收集盒位于槽型挡板下方，卷帘门位于框架外，卷帘门门檐设有雨挡；过滤装置由旋流除尘器、支架及出风口组成，出风口位于旋流除尘器上方；所述槽型挡板由槽型单板组成，槽型单板与单板之间间隙251-253mm分布排列，每排10-12个槽型单板，4-5排排列。

槽型单板设计为U字槽型，槽翼两边向内弯钩，槽底成水平并在槽底两侧凹陷，槽底中间设有向下的分流板。

分流板长度优选：69mm-71mm。

旋流除尘器为4个，并联连接，在伞形支架下竖向均匀排列。

灰尘收集盒可以采用重锤翻板式卸灰阀自动卸灰；卷帘门可以采用自动卷帘门控制大门的打开和闭合。

发明人对影响惯性除尘器因素的槽型单板进行了仿真试验。

1.1转折角的影响

转折角的变化对除尘器压降的影响较大，压降随着转折角的增大而减小，转折角增大，流道变化平缓，弯头的局部损失系数就越小，故而压降越小。转折角如图3所示。经过测量，折板式惯性除尘器的转折角为75°～80°，而槽型挡板惯性除尘器的转折角可达到94°。折板的夹角(尤其是尖锐的夹角)会影响流场的稳定性，使流场流动变化剧烈不可控制，因此，应避免尖锐夹角的出现，挡板越来越接近弧形，最终选定槽型挡板惯性除尘器。

1.2板间距的影响

风沙流经挡板间距，流道越小，流速越大，局部损失就越大，故而压降增大。结果如下表所示。

表1不同结构槽型挡板效果对比图

由表1可以知道，减小间隙和增加排数都会使流阻增加，间隙的改变对流阻的影响更大；同样，减小间隙和增加排数都会提高滤沙效率，间隙的变化对滤沙效果的影响更大。所以，对于排数和间隙的选择应根据具体应用场合以及客户要求来决定。

本实用新型创新点在于：通过槽型单板的设计改进及分布排列，实现了很好的风沙除尘效果，槽型挡板拦截尘粒，槽型挡板后方的分流板使流体平均分流，防止一侧偏移，与传统槽型挡板相比，本实用新型新式槽型挡板省略了导流器。

附图说明

图1为现有折板式惯性除尘器工作状态图。

图2为现有槽型挡板惯性除尘器工作状态图。

图3为本实用新型沙漠空滤装置结构示意图；图中，1-箱体，2-发电机，3-过滤装置，4-风机，5-预过滤装置，6-槽型挡板，7-灰尘收集盒，8-卷帘门，9-雨挡，10-旋流除尘器，11-支架，12-出风口。

图4为惯性除尘器挡板横截面示意图；图中A为现有折板式除尘器、B为现有槽型挡板除尘器，C为本实用新型槽型挡板除尘器，其中，13-槽钩，14-槽翼，15-分流板。

图5为本实用新型槽型挡板惯性除尘器分布示意图。

图6为本实用新型过滤装置示意图。

图7为本实用新型控制系统计算机流程图。

图8为不同槽型单板组成的过滤器压阻和拦截效率曲线图。图中，组1至13分别是槽型单板B等比例放大后的结果。组C7为本实用新型槽型单板C放大7倍的结果。组Z7/Z10/Z14分别为槽型单板A放大7倍/10倍/14倍的结果。

具体实施方式

为对本实用新型进行更好地说明，举实例如下。

实施例1

所述沙漠空滤装置为集装箱式，箱内依次陈列过滤装置3、发电机2及风机4，发电机2通过管道与过滤装置3的出风口12连接，风机4位于箱体1后壁上。其特征在于，集装箱箱口设有预过滤装置5，预过滤装置5由卷帘门8、槽型挡板6、灰尘收集盒7、雨挡9组成，预过滤装置5为框架式，框架中间为槽型挡板6，灰尘收集盒7位于槽型挡板6下方，卷帘门8位于框架外，卷帘门8门檐设有雨挡9；过滤装置3由旋流除尘器10、支架11及出风口12组成，出风口12位于旋流除尘器10上方；所述槽型挡板6上设有槽型单板，槽型单板以单板之间间隙250-253mm分布排列，每排10-12个槽型单板，4-5排排列。

由图4可知，槽型单板设计为U字槽型，槽翼14两边向内弯钩，形成槽钩13；槽底成水平并在槽底两侧凹陷，槽底中间设有向下的分流板15。分流板长度优选：69mm-71mm。

旋流除尘器为4个，并联连接。支架为伞形，旋流除尘器在支架下竖向均匀排列。

应用例1

结合图4，由图8可知，槽型单板B放大倍数超过8倍后，如组别9～13所示，其压损和效率小幅度波动，基本趋于一致。但是压力损失依然无法达到30Pa的要求。对槽型单板A进行研究的时候发现槽型单板A的压损始终大于150Pa，而且效率偏低，基本徘徊在50％左右。本实用新型设计的槽型单板C则很好的满足了压损要求。

如图5所示。本实用新型设计的槽型单板上，每排11个槽型单板C，排宽644mm，排长2790mm。经模型优化后研究得出的压损小于10Pa。

系统进气截面积为7.84m²，进气量要求为40000标方每小时，标准大气压下只要出口流速能达到1.5m/s，就能满足进气量要求。采用实施例1所述装置能将空气中的尘粒与干净空气分离出来，针对270目标准石英砂过滤效率可达到90％。

应用例2

塔克拉玛干沙漠地带风沙移动具有不可预估性，每年有90多天处于大风时节，若采用目前惯性除尘器，预过滤效果在风速过大的时候效果很差。为了更好地保护内燃机组，采用本实用新型空气过滤装置，而且为了减少人力损失以及风沙过大时对人员的伤害，卷帘门可参照车库卷帘门的方式，通过PLC进行控制。

自动卷帘门最常见的形式就是在卷帘门外侧安装感应探测器，感应到探测器探测指令时，将脉冲信号传给主控制器，主控器判断后通知电机运行，电机将动力传给吊具系统时门扇开关，碰到行程开关后电机停止转动，其中卷帘门1位于槽型挡板外侧，用于保护预过滤装置，卷帘门2位于集装箱箱口上。控制系统计算机流程如如图8所示：

(1)当检测到的风速(含沙量)达到最小值时，关闭门1按钮，开启门2按钮，门启动时蜂鸣器响，到达行程开关后，蜂鸣器不响；

(2)当检测到的风速(含沙量)最小值和最大值之间时，关闭门2按钮，开启门1按钮，门启动时蜂鸣器响，到达行程开关后，蜂鸣器不响；

(3)当检测到的风速(含沙量)达到最大值时，关闭门1按钮，关闭门2按钮，门启动时蜂鸣器响，到达行程开关后，蜂鸣器不响。