[实用新型]旋风分离器旋转并联除尘装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋风分离器旋转并联除尘装置，尤其涉及一种能捕集细颗粒物（PM2.5）的旋风分离器旋转并联除尘装置。

背景技术

大气污染是影响我国环境的重要因素之一，其中粉尘污染是大气污染的重要部分。研究表明，粉尘中的细颗粒物（PM2.5）易于富集空气中的重金属、酸性氧化物、有机污染物、细菌和病毒等，其对人体健康的危害远高于粗颗粒物。因此，控制粉尘污染，尤其是控制细颗粒物的排放具有重要意义。（张大年，城市大气可吸入颗粒物的研究，[J]上海环境科学，1999，18（4）：154-157）。

旋风分离器因其具有结构简单、投资少、运行成本低等优点，在工业除尘上得到广泛的使用。但单个的旋风除尘器除尘效率低，无法满足大型锅炉的除尘要求。众多学者研究在循环流化床锅炉中，采用多个旋风除尘器并联的方式来脱硫除尘。中国科学院王法军、廖磊等（[1]王法军.循环流化床多旋风分离器并联布置冷态实验研究[D].中国科学院研究生院（工程热物理研究所），2014.；[2]廖磊.六个旋风分离器并联布置循环流化床的实验研究和数值模拟[D].中国科学院研究生院（工程热物理研究所），2011）研究了六个旋风除尘器以炉腔中心轴对称H型分布的情况。如图3所示。实验结果表明，六个旋风分离器之间存在气固分配不均现象；在相同条件下，不同位置的旋风分离器压降和风量均有一些差异。在炉膛同侧，位于中间的旋风分离器的压降低于位于两端的旋风分离器的压降；靠近尾部母管道的一侧旋风分离器压降要大于远离尾部母管道一侧的压降，中间位置处压降大小处于两者之间。在炉膛风速5m/s时，六个旋风分离器的压降偏差为5.6%左右。可见，六个旋风分离器采用中心轴对称布置型式，中间的两个旋风分离器始终无法达到气固平衡和颗粒浓度分布均匀。

另外有研究发现，在高密度多相流中，气固流动在两分离器内均等分配时，分离器压力损失最大；在低密度多相流中，尤其是密度非常低时，均等分配会使分离器压力损失最小，而非均等分配有较大的压力损失。

廖磊和王法军分析了多个旋风分离器之间气固两相不均匀分布的原因，主要有两部分：一部分是由于聚式流态化的脉动性与对称结构的多解性引起，另一部分是由于结构的不完全对称性引起。由此可见，实现多个旋风分离器的气固两相均匀分布对提高除尘效率、减小能量损耗意义重大。

实用新型内容

本实用新型提供一种旋风分离器旋转并联除尘装置，以解决现有锅炉内多个旋风除尘器除尘效率低、气量分布不均的问题。

为此，采用如下技术方案：

一种旋风分离器旋转并联除尘装置，主要由同轴设置、相互之间具有空腔、相互之间密封隔离的中心筒体、中间筒体、外筒体组成，该三筒体的下部均为锥体结构而中间筒体和外筒体的锥体末端为内、外底流口，该内、外底流口通过法兰和排灰装置连接；所述中间筒体与外筒体之间空腔的上端设有切向进口；若干个小型旋风分离器以三筒体的中心为轴均匀固定在中间筒体的内壁上；中间筒体和其下部锥体的结合处固接有底板，该底板的外缘和中间筒体的内壁间留有进气环孔；所述若干个小型旋风分离器的底部出料口固定在底板上并和中间筒体下部的锥体贯通；所述若干个小型旋风分离器的上端开有进气口，该进气口和中间筒体的内腔贯通；该若干个小型旋风分离器上端的出口通过弯管和中心筒体贯通；所述弯管被置于外筒体顶部的顶盖密封，该顶盖上开有出口。

所述弯管出口的截面和水平面的角度为90^o至180^o。

本实用新型综合考虑了多个旋风除尘器的除尘效率低、气量和压降分布不均的原因，将多个旋风除尘器并联布局在一个大的空腔内，具体为旋风除尘器同轴设置，围绕中心轴线旋转排布一周，然后将含尘气体直接用管道送入大空腔内旋风除尘器进行除尘。