慣性除塵器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種除塵裝置，涉及一種慣性除塵器，屬機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域。其由槽型單板組成，每排10?12個(gè)槽型單板，槽型單板之間間隙251?253mm，分布4?5排。槽型單板設(shè)計(jì)為U字槽型，槽翼兩邊向內(nèi)彎鉤，槽底成水平并在槽底兩側(cè)凹陷，槽底中間設(shè)有向下的分流板。與傳統(tǒng)槽型擋板慣性除塵器相比，本發(fā)明新式槽型擋板慣性除塵器省略了導(dǎo)流器，通過(guò)槽型單板的設(shè)計(jì)改進(jìn)及分布排列，實(shí)現(xiàn)了很好的風(fēng)沙除塵效果。該裝置適用于高濃度、低流速大顆粒沙塵環(huán)境的空氣預(yù)過(guò)濾，能夠有效地過(guò)濾掉空氣中大部分的沙塵，特別適用于沙漠中發(fā)電機(jī)組，能很好地延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)組的使用壽命。
【專利說(shuō)明】
慣性除塵器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種除塵裝置，尤其涉及一種發(fā)電機(jī)組用除塵器，屬機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 沙漠中的工作環(huán)境比較惡劣，發(fā)電機(jī)組的工作地點(diǎn)經(jīng)常處在沙塵乃至沙塵暴當(dāng) 中，對(duì)于價(jià)格高昂的發(fā)電機(jī)組，需要考慮進(jìn)氣系統(tǒng)的降塵除塵措施，才有利于延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)組 的使用壽命。目前發(fā)電機(jī)組常用折板式、槽型板式慣性除塵器，如圖1、2所示，主要用于高濃 度、大顆粒粉塵的預(yù)凈化。其利用塵粒在運(yùn)動(dòng)中慣性力大于氣體慣性力的作用，將塵粒從含 塵氣體中分離出來(lái)。這種除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力較小，用于凈化密度和粒徑較大(捕集10~ 20μπι以上的粗塵粒)的金屬或礦物性粉塵，具有較高的除塵效率，一般常用于一級(jí)除塵。就 發(fā)電機(jī)組除塵而言，若采用這種折板式、槽型板式慣性除塵器，天然氣發(fā)電機(jī)組工作時(shí)流阻 較大，對(duì)沙塵過(guò)濾效率低，不能很好地適應(yīng)大風(fēng)沙塵的工作環(huán)境。目前急需考慮重新設(shè)計(jì)一 種結(jié)構(gòu)形式的除塵器，使其能在沙漠環(huán)境中達(dá)到發(fā)電機(jī)組工作要求性能，滿足市場(chǎng)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的在于提供一種除塵效果好、能在沙漠中良好運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組用除塵 器。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，發(fā)明人對(duì)影響除塵器因素進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證，技術(shù)方案 如下。
[0005] 1.1轉(zhuǎn)折角的影響 轉(zhuǎn)折角的變化對(duì)除塵器壓降的影響較大，壓降隨著轉(zhuǎn)折角的增大而減小，轉(zhuǎn)折角增大， 流道變化平緩，彎頭的局部損失系數(shù)就越小，故而壓降越小。轉(zhuǎn)折角如圖3所示。經(jīng)過(guò)測(cè)量， 折板式慣性除塵器的轉(zhuǎn)折角為75°~80°，而槽型擋板慣性除塵器的轉(zhuǎn)折角可達(dá)到94°。折板 的夾角(尤其是尖銳的夾角)會(huì)影響流場(chǎng)的穩(wěn)定性，使流場(chǎng)流動(dòng)變化劇烈不可控制，因此，應(yīng) 避免尖銳夾角的出現(xiàn)，因此擋板越來(lái)越接近弧形，最終選定槽型擋板慣性除塵器。
[0006] 1.2板間距的影響 風(fēng)沙流經(jīng)擋板間距，流道越小，流速越大，局部損失就越大，故而壓降增大。結(jié)果如下表 所示。
[0007] 表1不同結(jié)構(gòu)槽型擋板效果對(duì)比圖
由表1可以知道，減小間隙和增加排數(shù)都會(huì)使流阻增加，間隙的改變對(duì)流阻的影響更 大；同樣，減小間隙和增加排數(shù)都會(huì)提高濾沙效率，間隙的變化對(duì)濾沙效果的影響更大。所 以，對(duì)于排數(shù)和間隙的選擇應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)合以及客戶要求來(lái)決定。
[0008] 除了轉(zhuǎn)折角和板間距，擋板當(dāng)量長(zhǎng)度也是一個(gè)重要的影響因素。這里擋板當(dāng)量長(zhǎng) 度分為受攔截槽弧度影響的橫向當(dāng)量長(zhǎng)度和受分流板影響的縱向當(dāng)量長(zhǎng)度。
[0009] 分流板對(duì)靜壓的影響很大，從圖7中可以看出，分流板最長(zhǎng)的時(shí)候，出口靜壓在100 ~120Pa之間；分流板折中后，出口靜壓在100~110Pa之間；去掉分流板后，出口靜壓在80~ lOOPa之間。對(duì)于流速而言，觀察圖8后可知，無(wú)論有沒(méi)有分流板，兩個(gè)槽型擋板之間都有一 個(gè)高流速區(qū)域，然而，沒(méi)有分流板的時(shí)候，兩個(gè)槽型擋板之間的高流速區(qū)域已經(jīng)可以形成小 型渦旋。渦旋的存在對(duì)流體流動(dòng)極為不利，風(fēng)沙流在此長(zhǎng)期停留旋轉(zhuǎn)，影響流動(dòng)穩(wěn)定性，使 流動(dòng)變得更為復(fù)雜，同時(shí)，堅(jiān)硬的顆粒物來(lái)回磨損，也是設(shè)備被損壞的重要因素。
[0010] 圖9可知去掉導(dǎo)流器下方的分流板后，流場(chǎng)的靜壓沒(méi)有變化，但當(dāng)去掉分流板的導(dǎo) 流器移至下方后，靜壓增大。由圖10可知，去掉導(dǎo)流器分流板后第一排槽型板間有速度渦 旋，使得流場(chǎng)流速變化不太穩(wěn)定，但當(dāng)導(dǎo)流器移至下方后，速度渦旋消失，且流場(chǎng)流動(dòng)狀態(tài) 與去掉導(dǎo)流器分流板前的狀態(tài)基本相似。
[0011]導(dǎo)流器和分流板能使流場(chǎng)變得更為穩(wěn)定，減小流速，同時(shí)也會(huì)增加流阻。對(duì)于沙漠 空濾而言，因其所處環(huán)境風(fēng)沙大，顆粒堅(jiān)硬，如果不安裝分流板則會(huì)造成設(shè)備磨損嚴(yán)重，使 用壽命短。
[0012] 另外，攔截槽弧對(duì)除塵效果也有影響，增大攔截槽弧度后，槽型板內(nèi)部靜壓變化很 小，由圖11可知，出口靜壓有波動(dòng)，且流體流動(dòng)狀態(tài)在中間值時(shí)波動(dòng)很大。當(dāng)攔截槽弧度最 小時(shí)，出口靜壓最大，但這個(gè)要綜合考慮到，攔截槽弧度小，開(kāi)口就大，進(jìn)入攔截槽內(nèi)部的流 體就多，相應(yīng)的壓損就會(huì)大一些。在圖12中可知，攔截槽弧度取中間值時(shí)，流動(dòng)性最差。
[0013] 同時(shí)，擋板的結(jié)構(gòu)也會(huì)影響著過(guò)濾效率與靜壓損失，由圖13可知，同樣尺寸的慣性 除塵器，圖5-C結(jié)構(gòu)的擋板效果最好。通過(guò)仿真驗(yàn)證，本發(fā)明將天然氣發(fā)電機(jī)組用除塵器設(shè) 計(jì)為圖5-C結(jié)構(gòu)的槽型擋板慣性除塵器(我們稱之為新式槽型擋板），新式槽型擋板由槽型 單板組成，每排10-12個(gè)槽型單板，槽型單板之間間隙251 -253mm，分布4-5排。
[0014]槽型單板設(shè)計(jì)為U字槽型，槽翼兩邊向內(nèi)彎鉤，槽底成水平并在槽底兩側(cè)凹陷，槽 底中間設(shè)有向下的分流板。
[0015] 分流板長(zhǎng)度優(yōu)選：69mm-71mm〇
[0016] 本發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn)在于：與傳統(tǒng)槽型擋板慣性除塵器相比，本發(fā)明新式槽型擋板慣性 除塵器省略了導(dǎo)流器，通過(guò)槽型單板的設(shè)計(jì)改進(jìn)及分布排列，實(shí)現(xiàn)了很好的風(fēng)沙除塵效果， 槽型擋板攔截塵粒，槽型擋板后方的分流板使流體平均分流，防止一側(cè)偏移。該裝置適用于 高濃度、低流速大顆粒沙塵環(huán)境的空氣預(yù)過(guò)濾，能夠有效地過(guò)濾掉空氣中大部分的沙塵，特 別適用于沙漠中天然氣發(fā)電機(jī)組，能很好地延長(zhǎng)天然氣發(fā)電機(jī)組的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為現(xiàn)有折板式慣性除塵器工作狀態(tài)圖。
[0018] 圖2為現(xiàn)有槽型擋板慣性除塵器工作狀態(tài)圖。
[0019] 圖3為現(xiàn)有慣性除塵器擋板轉(zhuǎn)折角結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖4為現(xiàn)有槽型除塵器結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1-導(dǎo)流器，2-槽型板，3-分流板。
[0021]圖5為慣性除塵器擋板橫截面示意圖；圖中A為現(xiàn)有折板式除塵器、B為現(xiàn)有槽型擋 板除塵器，C為本發(fā)明槽型擋板除塵器，其中，4-槽鉤，5-槽翼，6-分流板。
[0022]圖6為本發(fā)明槽型除塵器結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，7-排長(zhǎng)，8-排寬。
[0023] 圖7為改變分流板長(zhǎng)度后靜壓的變化曲線圖。
[0024] 圖8為改變分流板長(zhǎng)度后流速流場(chǎng)圖。
[0025] 圖9為改變導(dǎo)流器安裝位置后的靜壓變化曲線圖。
[0026] 圖10為改變導(dǎo)流器安裝位置后的流速流場(chǎng)圖。
[0027] 圖11為改變攔截槽弧度后靜壓的變化曲線圖。
[0028] 圖12為改變攔截槽弧度后流速的變化曲線圖。
[0029] 圖13為不同慣性除塵器壓阻和攔截效率曲線圖。圖中，組1至13分別是過(guò)濾器B等 比例放大后的結(jié)果。組C7為本發(fā)明過(guò)濾器C放大7倍的結(jié)果。組Z7/Z10/Z14分別為過(guò)濾器A放 大7倍/10倍/14倍的結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更好地說(shuō)明，舉實(shí)例如下。
[0031] 實(shí)施例1 所述發(fā)電機(jī)組用除塵器設(shè)計(jì)為新式槽型擋板慣性除塵器，槽型擋板由槽型單板組成， 槽型單板設(shè)計(jì)為U字槽型，槽翼5兩邊向內(nèi)彎鉤，形成槽鉤4,槽底成水平并在槽底兩側(cè)凹陷， 槽底中間設(shè)有向下的分流板6，分流板長(zhǎng)70mm。如圖5。
[0032]每排11個(gè)槽型單板，槽型單板之間間隙252mm，分布4排。如圖6所示。排寬8為 644mm，排長(zhǎng)7為2790mm。經(jīng)仿真驗(yàn)證壓損小于10Pa。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種慣性除塵器，其特征在于，其由槽型單板組成，每排10-12個(gè)槽型單板，槽型單板 之間間隔25l-253mm，分布4-5排;槽型單板設(shè)計(jì)為U字槽型，槽翼兩邊向內(nèi)彎鉤，槽底成水平 并在槽底兩側(cè)凹陷，槽底中間設(shè)有向下的分流板。2. 如權(quán)利要求1所述的慣性除塵器，其特征在于，分流板長(zhǎng)69-71_。
【文檔編號(hào)】B01D45/08GK105854426SQ201610331257
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】李艷波, 張洪兵, 李新彥, 常賽克
【申請(qǐng)人】新鄉(xiāng)市天誠(chéng)航空凈化設(shè)備有限公司