余熱利用旋風(fēng)分離器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種余熱利用旋風(fēng)分離器，它包括殼體、設(shè)于殼體側(cè)部的含塵氣體入口、進(jìn)氣分布器、設(shè)于殼體下端的排灰口和設(shè)于殼體頂部的凈氣出口，所述殼體內(nèi)設(shè)置一組螺旋管道，一組所述螺旋管道的上端密封連通所述含塵氣體入口，一組所述螺旋管道的下端密封連通所述排灰口，所述排灰口通過升氣管密封連通所述凈氣出口，所述排灰口與所述殼體的殼程空間隔絕，所述殼體的上側(cè)和下側(cè)分別開設(shè)連通所述殼程空間的換熱介質(zhì)入口和換熱介質(zhì)出口。含塵的高溫氣體通過螺旋管進(jìn)入排灰口，螺旋管內(nèi)的氣體高速流動(dòng)，并通過管壁與殼程空間的換熱介質(zhì)換熱，提高了換熱效率，增加了換熱面積，且整體的體積更小，集成度高。
【專利說明】
余熱利用旋風(fēng)分離器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種旋風(fēng)分離器，具體的說，涉及了一種余熱利用旋風(fēng)分離器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前中國(guó)的工業(yè)發(fā)展進(jìn)入到一個(gè)新的階段，環(huán)境問題如空氣污染、水污染的日益突出，都嚴(yán)重影響到了人們的正常生活和身體健康，越來越受到人們的關(guān)注。工業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)環(huán)境有害的有機(jī)氣體。這種情況下，必須加大有機(jī)廢氣處理技術(shù)的研發(fā)力度，通過提高廢氣處理技術(shù)來降低對(duì)大氣環(huán)境的危害。在化工行業(yè)中，經(jīng)常會(huì)用到固氣分離裝置，用來去除氣體中的粉塵顆粒等雜質(zhì)，旋風(fēng)分離器的應(yīng)用最為廣泛，但單一性的旋風(fēng)分離器無法解決高溫問題，導(dǎo)致熱氣排入大氣，造成熱污染。
[0003]目前企業(yè)普遍采用的方法有兩種，一是先進(jìn)行余熱回收，而后進(jìn)行除塵處理；二是先進(jìn)行除塵處理，后進(jìn)行余熱回收。兩種方法都存在一定的弊端:第一種方法煙氣中的煙塵會(huì)堵塞換熱器的煙氣通道，時(shí)間久了，黏附在換熱面上的高溫?zé)焿m將增大換熱面的熱阻，因而換熱效率降低，影響設(shè)備的換熱效果;并且，對(duì)于高溫氣體的余熱回收，極易造成熱應(yīng)力腐蝕。如果采用第二種方法，在除塵設(shè)備內(nèi)進(jìn)行除塵的過程中會(huì)降低煙氣的溫度，從而產(chǎn)生一定的余熱損失。
[0004]另外，由于高溫?zé)煔獾酿ざ却笥诘蜏責(zé)煔?，所以煙氣在除塵器內(nèi)的阻力損失增大，需要消耗更多的動(dòng)力，造成能源的浪費(fèi)。
[0005]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種設(shè)計(jì)科學(xué)、換熱效率高、集成度高、節(jié)能環(huán)保的余熱利用旋風(fēng)分離器。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種余熱利用旋風(fēng)分離器，它包括殼體、設(shè)于殼體側(cè)部的含塵氣體入口、進(jìn)氣分布器、設(shè)于殼體下端的排灰口和設(shè)于殼體頂部的凈氣出口，所述殼體內(nèi)設(shè)置一組螺旋管道，一組所述螺旋管道的上端密封連通所述含塵氣體入口，一組所述螺旋管道的下端密封連通所述排灰口，所述排灰口通過升氣管密封連通所述凈氣出口，所述排灰口與所述殼體的殼程空間隔絕，所述殼體的上側(cè)和下側(cè)分別開設(shè)連通所述殼程空間的換熱介質(zhì)入口和換熱介質(zhì)出口。
[0008]基上所述，一組所述螺旋管道沿所述殼體的內(nèi)壁盤旋設(shè)置，一組所述螺旋管道和所述殼體的內(nèi)壁之間留設(shè)間隙。
[0009]基上所述，它還包括至少一組內(nèi)螺旋管道，每組所述內(nèi)螺旋管道的上端連通所述含塵氣體入口，每組所述內(nèi)螺旋管道的下端連通所述排灰口，各組所述內(nèi)螺旋管道之間留有間隙，最外側(cè)的一組內(nèi)螺旋管道與所述螺旋管道之間留有間隙。
[0010]基上所述，所述排灰口包括設(shè)于所述殼體下端的水平隔板和開設(shè)在所述水平隔板上用于安裝所述升氣管的開口，一組所述螺旋管道的下端和各組所述內(nèi)螺旋管道的下端均穿設(shè)在所述隔板上。
[0011]基上所述，一組所述螺旋管道的下端和各組所述內(nèi)螺旋管道的下端均穿設(shè)在所述升氣管下方的側(cè)壁上。
[0012]基上所述，一組所述螺旋管道和各組所述內(nèi)螺旋管道的外壁上設(shè)置翅片。
[0013]本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，具體的說，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、在旋風(fēng)分離器中集成換熱功能，高溫含塵氣體進(jìn)入螺旋管中實(shí)現(xiàn)固氣分離，同時(shí)，高溫氣體在螺旋管中高速流動(dòng)，熱量在高速螺旋運(yùn)動(dòng)下向管壁集中，然后通過管壁與殼程的換熱介質(zhì)進(jìn)行換熱，含塵氣體在螺旋管內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，有效地減薄了流體流動(dòng)邊界層，降低了熱阻，提高了換熱效率，避免了分開處理的余熱流失問題。另外，螺旋管道較小的直徑可以最大程度的增加高溫氣體和殼程換熱介質(zhì)的換熱面積，進(jìn)一步提升換熱效率，避免熱量的浪費(fèi)。
[0015]2、增加內(nèi)螺旋管道，在殼體內(nèi)布置足夠的螺旋管道，一是保證氣體的流量，二是保證氣體和換熱介質(zhì)的充分接觸，進(jìn)一步的提升換熱效率。
[0016]3、由于螺旋管道集成在殼體內(nèi)，可以以現(xiàn)有的旋風(fēng)換熱器為基礎(chǔ)進(jìn)行改造，改造成本低，同時(shí)，體積保持不變，集成度提高，便于基于現(xiàn)存的設(shè)備進(jìn)行配套安裝。
[0017]4、高溫氣體攜帶的熱量被換熱介質(zhì)及時(shí)帶出，有效降低了高溫應(yīng)力腐蝕帶來的風(fēng)險(xiǎn)。
[0018]其具有設(shè)計(jì)科學(xué)、換熱效率高、集成度高、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1中余熱利用旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1中進(jìn)氣分布器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2中余熱利用旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1.殼體;2.含塵氣體入口； 3.排灰口； 4.凈氣出口； 5.螺旋管道;6.換熱介質(zhì)入口； 7.換熱介質(zhì)出口； 8.升氣管;9.內(nèi)螺旋管道;10.進(jìn)氣分布器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面通過【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0024]實(shí)施例1
[0025]如圖1和圖2所示，一種余熱利用旋風(fēng)分離器，它包括殼體1、設(shè)于殼體I側(cè)部的含塵氣體入口 2、進(jìn)氣分布器10、設(shè)于殼體I下端的排灰口 3和設(shè)于殼體I頂部的凈氣出口 4，所述殼體I內(nèi)設(shè)置一組螺旋管道5，一組所述螺旋管道5的上端密封連通所述含塵氣體入口 2，一組所述螺旋管道5的下端密封連通所述排灰口 3，所述排灰口 3通過升氣管8密封連通所述凈氣出口 4，所述排灰口 3與所述殼體I的殼程空間隔絕，所述殼體I的上側(cè)和下側(cè)分別開設(shè)連通所述殼程空間的換熱介質(zhì)入口 6和換熱介質(zhì)出口 7。所述螺旋管道5沿所述殼體I的內(nèi)壁盤旋設(shè)置，所述螺旋管道5和所述殼體I的內(nèi)壁之間留設(shè)間隙，所述螺旋管道5的外壁上設(shè)置翅片。
[0026]工作原理:高溫的含塵氣體自含塵氣體入口2進(jìn)入螺旋管道5中，并沿螺旋管道5螺旋運(yùn)動(dòng)，氣體中的顆粒在離心力作用下向壁面移動(dòng)，到達(dá)壁面附近后，由于邊界層內(nèi)較小的湍流，顆粒會(huì)沿著壁面進(jìn)入排灰口 3中，從而得到分離。
[0027]同時(shí)，高溫氣體通過管壁與殼程中的換熱介質(zhì)進(jìn)行換熱，換熱介質(zhì)可以是冷水、冷氣等常用換熱介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)除塵的同時(shí)進(jìn)行換熱，避免熱資源的浪費(fèi)和流失。
[0028]另外，在高溫氣體高速螺旋運(yùn)動(dòng)下，溫度也會(huì)在管壁集中，增強(qiáng)了該設(shè)備的換熱能力和效率，而且螺旋管道較小的直徑可以最大程度的增加高溫氣體和殼程換熱介質(zhì)的換熱面積，進(jìn)一步優(yōu)化換熱能力。
[0029]從改造難度上來講，螺旋管道5集成在殼體I內(nèi)，可以以現(xiàn)有的旋風(fēng)分離器為基礎(chǔ)進(jìn)行改造，改造成本低，同時(shí)，由于整體的體積保持不變，集成度提高，便于基于現(xiàn)存的設(shè)備進(jìn)行配套安裝，適合應(yīng)用和推廣。
[0030]實(shí)施例2
[0031]如圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:它還包括至少一組內(nèi)螺旋管道9，每組所述內(nèi)螺旋管道9的上端連通所述含塵氣體入口 2，每組所述內(nèi)螺旋管道9的下端連通所述排灰口 3，各組所述內(nèi)螺旋管道9之間留有間隙，最外側(cè)的一組內(nèi)螺旋管道9與螺旋管道5之間留有間隙。所述螺旋管道5的下端和各所述內(nèi)螺旋管道9的下端均穿設(shè)在所述升氣管8下方的側(cè)壁上，進(jìn)而連通排灰口 3。
[0032]增加足夠數(shù)量的螺旋管道，在保證高溫含塵氣體的流量和換熱效率之間找到平衡，實(shí)現(xiàn)最佳的換熱能力和固氣分離能力。
[0033]在其他實(shí)施例中，與實(shí)施例2的區(qū)別在于:所述排灰口包括設(shè)于所述殼體下端的水平隔板和開設(shè)在所述水平隔板上用于安裝所述升氣管的開口，所述螺旋管道的下端和各所述內(nèi)螺旋管道的下端均穿設(shè)在所述隔板上。實(shí)現(xiàn)不同形式的管道安裝，視具體的應(yīng)用場(chǎng)景而定。
[0034]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制;盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種余熱利用旋風(fēng)分離器，它包括殼體、設(shè)于殼體側(cè)部的含塵氣體入口、進(jìn)氣分布器、設(shè)于殼體下端的排灰口和設(shè)于殼體頂部的凈氣出口，其特征在于:所述殼體內(nèi)設(shè)置一組螺旋管道，一組所述螺旋管道的上端密封連通所述含塵氣體入口，一組所述螺旋管道的下端密封連通所述排灰口，所述排灰口通過升氣管密封連通所述凈氣出口，所述排灰口與所述殼體的殼程空間隔絕，所述殼體的上側(cè)和下側(cè)分別開設(shè)連通所述殼程空間的換熱介質(zhì)入口和換熱介質(zhì)出口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱利用旋風(fēng)分離器，其特征在于:一組所述螺旋管道沿所述殼體的內(nèi)壁盤旋設(shè)置，一組所述螺旋管道和所述殼體的內(nèi)壁之間留設(shè)間隙。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的余熱利用旋風(fēng)分離器，其特征在于:它還包括至少一組內(nèi)螺旋管道，每組所述內(nèi)螺旋管道的上端連通所述含塵氣體入口，每組所述內(nèi)螺旋管道的下端連通所述排灰口，各組所述內(nèi)螺旋管道之間留有間隙，最外側(cè)的一組內(nèi)螺旋管道與所述螺旋管道之間留有間隙。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的余熱利用旋風(fēng)分離器，其特征在于:所述排灰口包括設(shè)于所述殼體下端的水平隔板和開設(shè)在所述水平隔板上用于安裝所述升氣管的開口，一組所述螺旋管道的下端和各組所述內(nèi)螺旋管道的下端均穿設(shè)在所述隔板上。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的余熱利用旋風(fēng)分離器，其特征在于:一組所述螺旋管道的下端和各組所述內(nèi)螺旋管道的下端均穿設(shè)在所述升氣管下方的側(cè)壁上。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的余熱利用旋風(fēng)分離器，其特征在于:一組所述螺旋管道和各組所述內(nèi)螺旋管道的外壁上設(shè)置翅片。
【文檔編號(hào)】F28D7/02GK205642093SQ201620414896
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】陳曉堂, 王長(zhǎng)亮, 王元?jiǎng)P, 程海龍, 王永慶, 靳遵龍
【申請(qǐng)人】鄭州大學(xué)