本发明涉及气固分离技术领域，具体而言，涉及一种防返混系统。
背景技术：
旋风除尘器的原理机构如图1所示，含尘气流由旋风除尘器含尘气体入口51进入旋风除尘器，在分离圆筒段52和分离圆锥段53产生螺旋流，在分离圆筒段52和分离圆锥段53任意截面的螺旋流分两个区域，外旋流和内旋流，在靠近圆筒内壁面的一部分为外旋流，气体的螺旋方向向下流动；在靠近中心(含中心点)的区域为内旋流，气体的螺旋方向向上流动。向下的旋流会对粉尘产生离心力，从而使粉尘被分离至旋风除尘器分离圆筒段52和分离圆锥段53壁面，并将粉尘最终携带至灰斗56内。进入灰斗的粉尘一部分从排尘口54间断排出收集，另一部分粉尘则会在灰斗56底部的中心区域，被向上流动的内旋流重新夹带至上部区域，最后经由升气管55逃逸。同时也有一部分粉尘尚未进入灰斗56就直接逃逸。
据文献分析，进入灰斗的流量占整个旋风除尘器含尘气体入口流量的42％左右，这42％左右的气体含有95％以上的粉尘。该部分气体触及灰斗底部而后转向上部区域流动的旋流其切向速度和速度脉动通常较大，这样极易将已经被分离的粉尘再次夹带至逃逸，从而降低了旋风除尘器的除尘效果。这就是现有的旋风除尘器对超细颗粒(当量粒径≤2.5μm)粉尘的除尘效果差的原因之一，故对旋风除尘器排出气流还要进行二次净化，这样气体净化能耗较大。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种防返混系统，应用于灰斗内部，降低了进入灰斗内的粉尘的逃逸，可以在消耗较低能耗的代价下，实现对旋风除尘器排出气流的二次净化，提升其排放质量，使上述问题得到改善。
本发明是这样实现的：
本发明的实施例提供了一种防返混系统，应用于旋风除尘器的灰斗内，包括防返混锥及抽气机构；
所述防返混锥位于所述灰斗内，所述防返混锥靠近所述灰斗的进灰口，所述抽气机构包括抽气管、净化组件及抽气组件，所述抽气管的一端与所述防返混锥底部连接，所述抽气管的另一端位于所述灰斗外且与所述净化组件连接，所述抽气组件与所述抽气管通过所述净化组件连接，所述灰斗内的高浓度含尘气体能够在所述抽气组件的作用下抽至所述净化组件内，所述高浓度含尘气体经所述净化组件的净化后经所述抽气组件排出。
在本发明可选的实施例中，所述防返混锥包括内凹圆弧锥面，所述内凹圆弧锥面围成一端开口的容纳腔，所述容纳腔的开口朝向所述灰斗的排尘口设置，所述内凹圆弧锥面的轴线与所述灰斗的中心线共线，所述抽气管伸入所述容纳腔内，所述抽气管与所述内凹圆弧锥面之间具有间隙，所述抽气管与所述内凹圆弧锥面通过固定组件连接，所述抽气管与所述容纳腔连通。
在本发明可选的实施例中，所述固定组件包括圆盘，所述圆盘与所述内凹圆弧锥面的底部连接，所述圆盘封闭所述容纳腔的开口端，所述抽气管穿过所述圆盘伸入所述容纳腔内，所述圆盘开设有多个透气孔，所述多个透气孔环绕所述圆盘的周向设置，所述透气孔贯穿所述圆盘。
在本发明可选的实施例中，所述固定组件包括多个连接件，所述多个连接件环绕所述内凹圆弧锥面的中心线分布，所述连接件的两端分别与所述内凹圆弧锥面和所述抽气管连接。
在本发明可选的实施例中，所述抽气管的表面开设有多个抽气孔，所述抽气孔贯穿所述抽气管，所述多个抽气孔环绕所述抽气管的周向分布，所述多个抽气孔沿所述抽气管的轴向设置，所述多个抽气孔位于所述抽气管的与所述防返混锥连接的端部。
在本发明可选的实施例中，所述抽气管包括进气段和出气段，所述进气段沿所述灰斗的轴线方向设置，所述进气段的中心线与所述防返混锥的中心线共线，所述出气段与所述进气段连接，所述出气段的远离所述进气段的一端位于所述灰斗的外部，所述净化组件与所述进气段通过所述出气段连接。
在本发明可选的实施例中，位于所述灰斗内的所述出气段与所述进气段同轴设置，所述出气段穿过所述灰斗的排尘口且所述出气段与所述灰斗连接。
在本发明可选的实施例中，位于所述灰斗内的所述出气段与所述进气段之间具有夹角，所述出气段穿过所述灰斗的侧壁并延伸至所述灰斗的外部。
在本发明可选的实施例中，所述净化组件包括布袋除尘器，所述布袋除尘器的进气口与所述抽气管连接，所述布袋除尘器的出气口与所述抽气组件连接。
在本发明可选的实施例中，所述抽气组件包括离心风机，所述离心风机的进气口与所述净化组件连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
该防返混系统，应用于灰斗内部，降低了进入灰斗内的粉尘的逃逸，可以在消耗较低能耗的代价下，实现对旋风除尘器排出气流的二次净化，提升其排放质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为旋风除尘器的结构原理图；
图2为本发明第一实施例提供的防返混系统的结构示意图；
图3为图2的a处放大示意图；
图4为图3的固定组件的结构示意图；
图5为本发明第二实施例提供的防返混系统的圆盘的结构示意图。
图标：100-防返混系统；1-防返混锥；11-内凹圆弧锥面；12-容纳腔；2-抽气管；21-抽气孔；22-进气段；23-出气段；3-净化组件；4-抽气组件；51-旋风除尘器含尘气体入口；52-分离圆筒段；53-分离圆锥段；54-排尘口；55-升气管；56-灰斗；6-固定组件；61-连接件；62-圆盘；63-透气孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第一实施例
请参照图2，本实施例提供一种防返混系统100，应用于旋风除尘器的灰斗56内，包括防返混锥1及抽气机构。
如图1所示，根据旋风除尘器的结构，除尘器分离段包括分离圆筒段52和分离圆锥段53，分离圆筒段52与分离圆锥段53连接，旋风除尘器含尘气体入口51位于分离圆筒段52，分离圆锥段53的底部与灰斗56连接，分离后的高浓度含尘气体经灰斗56入口进入灰斗56内；净化后的气体从升气管55排出。本实施例中，在现有的旋风除尘器上采用防返混系统100，防返混锥1位于灰斗56内，防返混锥1靠近灰斗56的高浓度含尘气体入口(相当于灰斗56与旋风除尘器的圆锥分离段相连接的部位)，防返混锥1包括内凹圆弧锥面11，内凹圆弧锥面11围成一端开口的容纳腔12，容纳腔12的开口朝向灰斗56的排尘口54设置；抽气机构包括抽气管2、净化组件3及抽气组件4，抽气管2的一端伸入容纳腔12内并通过连接件61与内凹圆弧锥面11连接，抽气管2的另一端位于灰斗56外并且与净化组件3连接，抽气组件4与抽气管2通过净化组件3连接，抽气管2能够将灰斗56内的含尘气体在抽气组件4的作用下输送至净化组件3，含尘气体在净化组件3内净化后经抽气组件4排出，提高了旋风除尘器的分离效率。与其他防返混锥的区别是，本防返混锥1采取了圆弧锥面过渡，使得旋流转向切换更加平缓，阻力更小、能耗更低；因为，进入灰斗56内的流量已大幅降低，所需离心风机(抽气组件4)的功率极低。
下面对该防返混系统100的各个部件的具体结构和相互之间的位置关系进行详细说明。
如图2和图3所示，防返混锥1包括内凹圆弧锥面11，内凹圆弧锥面11围成一端开口的容纳腔12，容纳腔12的开口朝向灰斗56的排尘口54设置，内凹圆弧锥面11的轴线与灰斗56的中心线共线。当含尘气体经分离圆锥段53进入灰斗56后，外旋气流向下运动接触防返混锥1时，会加速气流的转向，开始由下螺旋流转为向上的螺旋流，进而降低进入灰斗56的气流流量。同时因为流动间隙的缩小，会增强防返混锥1附近旋流的强度，使得更多的粉尘在该处被分离进入灰斗56。这样就导致了高含尘浓度、低流量、高强度的旋流由防返混锥1与灰斗56侧壁的间隙进入灰斗56下部。因为防返混锥1的存在，加剧了旋流朝上的转向速度，进而提高了旋流在分离直筒段和分离圆锥段53的切向速度(尤其是更靠近灰斗56的分离圆锥段53)，这样也有利于粉尘在这些位置的分离。防返混锥1采取内凹圆弧锥面11过渡，使得旋流转向切换更加平缓，阻力更小、能耗更低。
抽气机构包括抽气管2、净化组件3及抽气组件4，抽气管2的一端与防返混锥1连接，抽气管2的另一端位于灰斗56外并且与净化组件3连接，抽气组件4与抽气管2通过净化组件3连接，灰斗56内的含尘气体能够在抽气组件4的作用下经抽气管2抽至净化组件3内，含尘气体经净化组件3的净化后经抽气组件4排入大气。抽气组件4起到抽气的作用，使得含尘气体能够抽离灰斗56，并在净化组件3内净化，从而排出。
抽气管2伸入容纳腔12内，抽气管2与内凹圆弧锥面11之间具有间隙，抽气管2与内凹圆弧锥面11通过固定组件6连接，抽气管2与容纳腔12连通。当抽气组件4工作时，灰斗56内的含尘气体经抽气管2与内凹圆弧锥面11之间的间隙进入容纳腔12，并经抽气管2的进气口进入抽气管2内，然后经抽气管2输送至净化组件3内。防返混锥1可以将旋风除尘器中心部分向上的螺旋流与灰斗56经抽气管2向下的流场隔断，避免上下流场相互影响造型漩涡流，出现漩涡流会恶化旋风除尘器中分离段的分离效果。
固定组件6起到支撑固定抽气管2的作用，固定组件6既可以为杆状的连接件61，也可以为片状的圆盘62，还可以为其他形状的连接结构，只要能够保证抽气管2与内凹圆弧锥面11连接牢固，并且抽气管2与内凹圆弧锥面11之间具有间隙即可，使用者可以根据实际情况选取不同的固定组件6。
作为本实施例的可选方式，如图4所示，固定组件6包括多个连接件61，多个连接件61环绕内凹圆弧锥面11的中心线分布，连接件61的两端分别与内凹圆弧锥面11和抽气管2连接。连接件61为杆状结构，使得抽气管2与内凹圆弧锥面11之间具有足够的间隙，并且能够保证抽气管2与内凹圆弧锥面11的连接强度。
进一步地，为了提高灰斗56内含尘气体的净化效果，抽气管2的表面开设有多个抽气孔21，抽气孔21贯穿抽气管2，多个抽气孔21环绕抽气管2的周向分布，多个抽气孔21沿抽气管2的轴向设置。作为本实施例的可选方式，抽气孔21靠近抽气孔21的进气口设置，提高进入抽气管2的气体的流量。
在本实施例中，抽气管2包括进气段22和出气段23，进气段22沿灰斗56的轴线方向设置，进气段22的中心线与防返混锥1的中心线共线，出气段23与进气段22连接，出气段23的远离进气段22的一端位于灰斗56的外部，净化组件3与进气段22通过出气段23连接。出气段23既可以穿过灰斗56的排尘口54伸出灰斗56，也可以穿过灰斗56的侧壁伸出灰斗56。当出气段23经排尘口54伸出灰斗56时，进气段22的中心线与位于灰斗56内的出气段23的中心线共线；当出气段23经灰斗56的侧壁伸出灰斗56时，进气段22的中心线与位于灰斗56内的出气段23的中心线相交。使用者可以根据实际情况选取出气段23的设置方向，从而实现出气段23与灰斗56的连接。
作为本实施例的可选方式，出气段23经灰斗56的排尘口54伸出灰斗56，便于含尘气体在抽气管2内的流通。
在本实施例中，净化组件3包括布袋除尘器，抽气管2将含尘气体输送至布袋除尘器内，含尘气体在布袋除尘器内进行二次分离，净化后的气体经抽气组件4排出，提高了旋风除尘器的分离效率。净化组件3还可以为其他的净化结构，使用者可以根据实际情况选取不同的净化结构。
在本实施例中，抽气组件4为离心风机，离心风机的进气口与净化组件3连接。在离心风机的作用下，灰斗56内的含尘气体经抽气管2进入布袋除尘器内净化，净化后的气体经离心风机排出。因为进入灰斗56内的气体的流量已大幅降低，故所需离心风机的功率极低，本防返混系统100可以在消耗较低能耗的代价下，实现对旋风除尘器排出气流的二次净化，降低净化气体中的粉尘含量。
本防返混系统100的工作原理为：
防返混锥1和抽气管2的设置就是借助离心风机的作用，将经由防返混锥1附近向上进入旋风除尘器圆锥段的含粉尘气流抽送至布袋除尘器进行净化，进而提升分离效率。
因为防返混锥1的存在，在防返混锥1的内凹圆弧锥面11上表面阻挡了向下的螺旋气流通道，也就是减少了流向灰斗56的气体量，增加了旋流朝上气流量，故在防返混锥1的内凹圆弧锥面11上表面以上的部分区域内提高了旋流气体的切向速度，该切向速度的提高有利于粉尘在这些位置的分离。加入防返混锥1后，可将旋风除尘器中心部分向上的螺旋流与灰斗56经抽气管2向下的流场隔断，避免上下流场相互影响造成漩涡流(出现漩涡流会恶化旋风除尘器中分离段的分离效果)。与其他防返混锥的区别，本防返混锥1采取了圆弧锥面过渡，使得旋流转向切换更加平缓，阻力更小能耗更低。因为进入灰斗56内的流量已大幅降低，故所需离心风机的功率极低。
简而言之，本装置可以在消耗较低能耗的代价下，实现对旋风除尘器排出气流的二次净化，提升其排放质量。
第二实施例
研究人员经过研究，对本发明提供的防返混系统100，在上述第一实施例的基础上，还可作出下述可选的其他结构方案，具体说明如下：
如图5所示，本实施例中，固定组件6包括圆盘62，圆盘62与内凹圆弧锥面11的底部连接，圆盘62封闭容纳腔12的开口端，抽气管2穿过圆盘62伸入容纳腔12内，圆盘62开设有多个透气孔63，多个透气孔63环绕圆盘62的周向设置，透气孔63贯穿圆盘62，使得灰斗56内空腔与容纳腔12连通，含尘气体在抽气组件4的作用下经透气孔63进入容纳腔12、然后从抽气管2的进气口进入抽气管2，从而进入净化组件3内。
圆盘62结构的设置，提高了抽气管2与防返混锥1的连接稳定性，使得抽气管2与防返混锥1连接更牢固。但是，透气孔63需要根据实际需求，保证抽气管2与内凹圆弧锥面11之间的间隙。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。