专利名称：一种旋风布袋复合高效除尘器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及烟气净化和除尘技术领域，具体地说是一种可自动控制的旋风布袋复合高效除尘的装置。
背景技术：
除尘器是从含尘气流中将粉尘分离出来并加以捕集的装置，是除尘系统的主要设备。旋风除尘器和布袋除尘器是目前使用较广的除尘装置，旋风除尘器是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力，将尘粒从气体中分离并捕集下来的装置。主要用于捕集5-ΙΟμπι以上的非黏性、非纤维性的干燥尘粒。旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构简单、无运动部件、造价便宜、除尘效率较高、维护管理方便以及适用面宽的特点。布袋除尘器是一种高效率除尘器，布袋除尘器是基于过滤式除尘设备，利用有机纤维或无机纤维过滤布将气体中的粉尘过滤出来。含尘气体由进风口进入中部箱体，从布袋外进入布袋内，粉尘被阻拦挡在滤袋外的表面，净化的空气进入袋内，再由布袋上部进入上箱体，最后由排气管排出。旋风除尘器内部没有活动部件，它借助于含尘气流的离心力将固体粒子从气流中分离出来，是工业中应用较为广泛的除尘设备之一，经常应用于多级除尘系统的一级除尘。旋风除尘器制作、管理十分方便，处理相同的风量情况下体积小，价格便宜；作为预除尘器使用时，可以立式安装，亦可以卧式安装，使用方便；处理大风量时便于多台并联使用，效率不受影响。但是现有技术中旋风除尘器卸灰阀漏气会严重影响除尘效率；颗粒对旋风舱舱体磨损严重，特别是处理高浓度或耐磨性大的粉尘时，入口处和锥体部位都容易磨坏；除尘效率不高，单独使用有时满足不了含尘气体排放浓度的要求。袋式除尘器利用有机纤维或无机纤维作为滤袋将气体中的粉尘过滤出来，尤其对小颗粒粉尘的净化比较有优势，适合作为除尘系统的二级除尘设备。针对旋风除尘器净化效率低，对于大颗粒粉尘仅可达到70%的效率，而微尘则起不了多大作用的缺点，旋风一级除尘后，在旋风舱负压区增加布袋除尘器，对旋风除尘后余留的微尘进行二次除尘。笔者把旋风除尘和布袋除尘两个除尘单元整合到一起，称之为旋风一布袋复合除尘器。旋风一布袋复合除尘器既简化了除尘系统，节省了安装空间，又提高了除尘效率。旋风除尘器入口气体流量或流速，对旋风除尘器的压力损失、除尘效率都有很大影响。一般而言，在一定范围内入口气速越高，除尘效率也就越高，这是因为增加入口气速，能增加尘粒在运动中的离心力，使尘粒易于分离，使(去掉以)除尘效率提高。但气速太高，气流的湍流程度增加，二次夹带严重。另外，气速过高易使粉尘微粒与器壁磨擦加剧，导致粗颗粒粉碎，使细粉尘含量增加。过高的入口气速对具有凝聚性质的粉尘也会起分散作用，当入口流速超过监界值时，紊流的影响就比分离作用增加得更快，以至于除尘效率随入口气速增加的指数小于I。若入口的气速进一步增加，除尘效率反而降低，因此，旋风除尘器的入口气速不宜太高。现有技术中很少有涉及经过除尘器内除尘状况反馈控制进风量，使得进风口流速达到除尘效率最优值的设计。如图1所示为旋风除尘器结构工作原理图。从整体上看，旋风器内的气流可归结为三个运动:外涡流、内涡流、上涡流。含尘气流由进口沿切线方向进入除尘器后，沿器壁由上而下作旋转运动，这股旋转向下的气流称为外涡旋，夕卜涡旋到达锥体底部转而沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。这股向上旋转的气流称为内涡旋，外涡旋和内涡旋的旋转方向相同，含尘气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力推动下移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。含尘气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部压力下降，一部分气流会带着细尘粒沿外壁面旋转向上，到达顶部后，再沿排出管旋转向下，从排出管排出，这股旋转向上的气流称为上涡旋。自进风口流入的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从排气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。专利201010279494.3与专利201010004451.4都涉及为旋风舱内安装有布袋除尘器，但他们以及现有其他旋风舱内部安装布袋除尘器的技术，都未考虑旋风舱涡流尺寸分布的因素以及上涡流的影响，布袋只可以安装在旋风舱内部内涡流空间内，不然布袋在未安装附加固定装置的情况下会被旋风气流卷坏、磨损，而无法正常工作。在实际应用中根本不具有实用性，事实上不符合专利法三性的条件。在除尘器的气密性设计中，由旋风除尘器内静压分布规律可知，除尘器内静压在径向上的变化是由外壁向中心逐渐下降。即使旋风除尘器在正压下运行，锥体底部也会处于负压状态。如果除尘器下部不严密，渗入外部空气，会把正在落人灰斗的粉尘重新带起，除尘器效率将明显下降。据测试，漏风率为0%、5%、15%时，除尘效率分别为90%、50%、0%。因此，在保证旋风舱不漏风的情况下进行正常清灰是旋风除尘器运行中必须重视的问题。现有技术大多采用米子旋转阀排尘，此方法底部密封型性差，由此会使得旋风舱除尘效率降低。本实用新型专利设置有自感应定时排尘，排尘器选用螺旋排尘，保证了底部的正常清灰的同时，也大程度的提高了除尘器的气密性，提高除尘效率
实用新型内容
:本实用新型专利的目的就是弥补现有技术的不足，提供了一种新型具有自动控制功能的旋风除尘器与布袋除尘器相结合的高效复合除尘器，该高效除尘新方法具有工艺流程短、成本低、节省人力、能耗低、除尘效率高、适用场合广具有按设定要求自动控制功能等特点。为达到所述目的，本实用新型一种旋风布袋复合高效除尘器，包括旋风舱，所述旋风舱由圆柱形上筒体和圆锥形下筒体组成，所述上筒体顶端设有出风口，所述下筒体底部连接储灰斗，所述上筒体上端侧壁设置有两个对称分布进风口，所述进风口连接上筒体外侧的旋转通道，所述旋转通道和上筒体内部联通，所述花板中心位置竖直设有贯穿整个旋风舱的支撑杆，所述支撑杆上装有各级布袋固定环，布袋通过花板和布袋固定环固定在旋风舱内，旋风舱内侧壁设有气压压力传感器。优选的，所述进风口数量为两个，两个进风口分设在上筒体顶部两侧，每条进风口以与水平线成30—45°与外筒壁相切连接对应的旋转通道，进风口下方设有烟气采样口，所述采样口通过采样管连接到粉尘浓度检测仪，用于检测进气粉尘浓度，便于最后分析除尘效果。进风口外侧还设有进风口阀门，当不需要双侧进气时可以关闭一个进风口，节约能源。[0010]优选的，所述旋转通道为螺旋回转通道，通道管径逐渐减小。螺旋回转通道用于引导进风口进来的气体流向，确保进风在旋风舱按照旋流路径进行流动，保证了旋风除尘的效果。优选的，所述支撑杆上设有二级布袋固定环用于固定二级布袋，旋风舱内壁固定有一级布袋固定环用于固定一级布袋，所述一级布袋套设在二级布袋外侧，所述一级布袋底部固定在储灰斗上，二级布袋底部闭合固定在支撑杆上。固定住的布袋不会在旋流中晃动，保证除尘效果。优选的，所述上筒体内侧壁设有旋风舱气压压力传感器，一级布袋内设置有一级布袋气压压力传感器，所述支撑杆上设有二级布袋压力探测器。这样的结构用于检测旋风舱以及各级布袋内压力，当超过额定值时将进行减压，即通过设置在控制报警器内部的控制器控制变频风机的引风量进而降低进风口的进气流量，同时控制振打器对各级布袋进行振打，排除布袋上附着的堵塞布袋孔隙的粉尘。控制器对两级布袋以及旋风舱中的压力进行比较，如发现它们之间压力差过大，且无法通过振打恢复正常工作，则说明布袋堵塞，位于控制报警器内的报警器进行报警，提醒工作人员对布袋更换维修。而一旦它们之间压力差非常接近，近似为零，则说明其间的布袋破损，导致布袋与布袋或布袋与旋风舱之间连通，此时报警器进行报警提醒工作人员进行更换维修。优选的，所述出风口连接设置在花板中间的二级布袋出风口以及环绕在二级布袋出风口外侧的一级布袋出风口，气体从各级布袋出风口出来后均进入装置出风口，出风口侧壁设置有烟气出风口采样口，出风口采样口通过采样管连接粉尘浓度探测仪。这样就可以检测最终出气的粉尘浓度参数，用于判断除尘器除尘效果，提供参数依据。优选的，所述旋风舱顶部外侧设有控制报警器，所述花板下方设有各级布袋振打器。所述控制报警器包括控制器与报警器两部分。控制报警器内的控制器控制振打器、变频风机及螺旋排尘器的工作状况，当工作装置出现异常时，设置在控制报警器内的报警器将进行故障报警。优选的，所述支撑杆底部连接螺旋排尘器处上部设有积灰感应器，所述积灰感应器感应到积灰信息后将信息传输给控制报警器，控制报警器内的控制器控制储灰斗内部的螺旋排尘器。这样积灰到一定程度才进行排尘，提高了螺旋排尘器的工作效率。而且还提高了除尘器的整体密封性。优选的，所述旋风舱的直径和高度比D: H = I: 2-1: 5;上筒体和下筒体的高度比为3: 2-2: I。这样的外形有利于提高除尘器的除尘效果。本实用新型使用变频引风机含尘气流进入旋风舱以后，其中的大颗粒在旋风除尘器外涡旋旋风作用下打向舱体落入灰斗，然后除去粗颗粒粉尘的气流折向上进入内涡旋经过布袋除尘器除去细小颗粒。克服了现有技术中布袋被大颗粒磨损而破损的问题，延长了布袋使用寿命，确保了除尘效果。
:图1为旋风除尘器结构及内部气流原理图。图2为本实用新型一种旋风布袋复合高效除尘器的整体结构示意图。图3为本实用新型一种旋风布袋复合高效除尘器的内部结构示意图。[0021]图4为本实用新型一种旋风布袋复合高效除尘器的俯视图。图5为本实用新型一种旋风布袋复合高效除尘器的布袋除尘器结构示意图。图6为本实用新型一种旋风布袋复合高效除尘器的螺旋除尘器的结构示意图。图7为本实用新型一种旋风布袋复合高效除尘器系统整体控制框图。
具体实施方式
:旋风除尘器工作时内部压力分布如图1所示，全压和静压在径向变化非常显著，由外壁向轴心逐渐降低，轴心处为负值，直至锥体底部均处于负压状态。实验表明，旋风除尘器的压力降与进口速度的平方成正比。
权利要求1.一种旋风布袋复合高效除尘器，包括旋风舱(I)，所述旋风舱(I)由圆柱形上筒体和圆锥形下筒体组成，所述上筒体顶端设有出风口(3)，所述下筒体底部连接储灰斗(6)，其特征在于:所述上筒体上端侧壁设置有两个进风口(2)，所述进风口(2)连接上筒体外侧的旋转通道(5)，所述旋转通道(5)与上筒体内部联通，所述花板(8)中心位置竖直设有贯穿整个旋风舱(I)的支撑杆(13)，所述支撑杆(13)上装有各级布袋固定环，布袋通过花板(8)和布袋固定环固定在旋风舱(I)内，旋风舱(I)内侧壁设有气压压力传感器(12)。
2.如权利要求1所述的一种旋风布袋复合高效除尘器，其特征在于:所述两个进风口(2)对称分设在上筒体顶部两侧，进风口(2)以与水平线成30-45°角与外筒壁相切连接对应的旋转通道(5)，所述进风口(2)下方设有烟气采样口(7)，所述进风口(2)外侧还设有进风口关闭阀门(11)。
3.如权利要求1或2所述的一种旋风布袋复合高效除尘器，其特征在于:所述旋转通道(5)为螺旋回转通道，通道管径逐渐减小。
4.如权利要求1所述的一种旋风布袋复合高效除尘器，其特征在于:所述支撑杆(13)上设有二级布袋固定环(20)用于固定二级布袋(15)，旋风舱(I)内壁固定有一级布袋固定环(21)用于固定一级布袋(14)，所述一级布袋(14)套设在二级布袋(15)外侧，所述一级布袋(14)底部固定在储灰斗(6)上，二级布袋(15)底部闭合固定在支撑杆(13)上。
5.如权利要求4所述的一种旋风布袋复合高效除尘器，其特征在于:所述上筒体内侧壁设有旋风舱(I)气压压力传感器(12)，一级布袋(14)内设置有一级布袋气压压力传感器(18)，所述支撑杆(13)上附设有二级布袋气压压力传感器(19)。
6.如权利要求4所述的一种旋风布袋复合高效除尘器，其特征在于:所述出风口(3)连接设置在花板(8)中间的二级布袋出风口(22)以及环绕在二级布袋出风口(22)外侧的一级布袋出风口(23)，气体从各级布袋出风口出来后均进入出风口(3)，出风口(3)设置有出风口采样口(10)。
7.如权利要求1所述的一种旋风布袋复合高效除尘器，其特征在于:所述旋风舱(I)顶部设有控制报警器(4)，所述花板(8)下方设有各级布袋振打器(9)。
8.如权利要求1所述的一种旋风布袋复合高效除尘器，其特征在于:所述支撑杆(13)底部连接螺旋排尘器(17)处上部设有积灰感应器(16)，所述积灰感应器(16)感应到灰尘信息后将信息传输给控制器报警(4)，控制报警器(4)内的控制器控制储灰斗(6)内部的螺旋排尘器(17)转动将积灰排出。
9.如权利要求1所述的一种旋风布袋复合高效除尘器，其特征在于:所述旋风舱(I)的直径和高度比D: H = I: 2-1: 5 ;上筒体和下筒体的高度比为3: 2-2: I。
专利摘要本实用新型的目的是弥补现有技术的不足，提供了一种新型具有自动控制功能的旋风除尘器与布袋除尘器相结合的高效复合除尘器，具有工艺流程短，成本低、节省人力、能耗低、除尘效率高，适用场合广，自动化程度高等特点。为达到所述目的，本实用新型一种旋风布袋复合除尘器，包括旋风舱，旋风舱包括圆柱形上筒体与圆锥形下筒体。所述上筒体上端侧壁设置有两个对称分布的进风口，所述进风口连接上筒体外侧的旋转通道，所述旋转通道和上筒体内部联通，所述花板中心位置竖直设有贯穿整个旋风舱的支撑杆，所述支撑杆上装有各级布袋固定环，布袋通过花板和布袋固定环固定在旋风舱内，克服了现有技术中布袋会被旋风吹动无法固定的问题，所述支撑杆底部储灰斗内设置具有自感应排尘的螺旋排尘器，螺旋排尘器提高了整个装置的气密性，确保了除尘效果，提高除尘效率。
文档编号B01D50/00GK202983448SQ201220542020
公开日2013年6月12日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者夏凤毅, 盛成龙 申请人:中国计量学院