旋流导向器与旋流分离单元制造技术

本发明专利技术公开了一种旋流导向器，包括内筒、外环和设置在内筒、外环之间的若干导向叶片，所述若干导向叶片倾斜设置在内筒下部的圆柱段上部与外环之间的环形区域，导向叶片之间形成导向流道，所述内筒的顶端为封闭结构。一种基于所述旋流导向器而形成的旋流分离单元，将所述旋流导向器的外环上下端面延伸形成筒体，或者将所述旋流导向器组合装配在与外环截面相当的圆柱筒体上。本发明专利技术的旋流导向器的中央内筒顶部封闭并设计为锥体或球体，不形成中央气流通道，使旋流分离单元内的烟气能向下通过距离较长的筒体，达到理想的旋风效果，且能与筒壁的均匀水膜充分接触，高效地去除粉尘固体颗粒，添加药液后也能实现脱硫。

Vortex guide and vortex separation unit

The invention discloses a rotational flow guide device, including the inner and outer rings and disposed between the inner cylinder and the outer ring of guide vanes, the annular region comprises a plurality of inclined guide vane disposed between the inner cylindrical section of the upper and lower part of the outer cylinder of the ring, a guide vane flow channel between the top of the inner cylinder the sealing structure. A cyclone and the formation of the rotational flow guide device based on the separation unit, the flow guiding device on the outer ring of the lower end extends into the cylinder, or the flow guiding device assembled in the cylinder body and the outer ring is on the section. The invention of the cyclone guide central closed at the top of the inner cylinder and designed for cone or sphere, not the formation of the central flow channel, the flue gas separation unit can down through the cylinder and longer distance, reaching cyclone ideal effect, and uniform water film and the wall of the cylinder full contact, effectively remove dust after adding solid particles, liquid can achieve desulfurization.

【技术实现步骤摘要】
旋流导向器与旋流分离单元
本专利技术涉及环保设备领域，尤其是涉及一种烟气脱硫除尘的旋流导向器与旋流分离单元。
技术介绍
随着经济的发展，目前锅炉烟气和工业尾气的排放日益增加，大部分烟气和尾气中均含有大量烟尘和SO2等毒性气体。目前大多采用湿法脱硫技术，湿法脱硫技术基于三相紊流掺混的强传质机理，利用气体动力学原理，使气体(带有固体微尘及有害气体)与液体充分混合，增大气液接触的比表面积，从而提高脱硫除尘效率。目前湿法脱硫技术多采用空塔设备，这种设备的缺陷是气液接触时间短，而且有一些烟气来不及反应直接离开吸收塔，造成脱硫之后的湿烟气中含有较高含量的微小烟尘、石膏浆液或其他脱硫产物，烟气拖尾很长，对环境造成一定的污染。因此国内常采用“烟气再热器+布袋除尘”工艺进一步降低污染物的排放量，但是此工艺的运行阻力巨大，其中烟气再热器的建设成本很高，设备维护成本尤其是布袋的维护成本非常高，因而制约了设备的批量生产，难以达到环保设备运行使用的要求。另外此工艺使用范围有限，生物质颗粒燃烧后的烟尘中含有大量水分和焦油物质，在使用此工艺除尘时容易造成布袋堵塞，高温烟气在使用此工艺时也容易烧毁布袋。虽然目前也有旋风水膜除尘设备，但是其采用传统的旋风子结构，旋风叶片的中央为烟气回流通道，导致喷淋头难以布置，喷淋效果不佳，影响了均匀水膜的除尘效果。
技术实现思路
本申请人针对上述现有生产中存在的设备建设维护成本高、运行阻力大等缺点，提供一种结构合理的旋流导向器与旋流分离单元，利用旋风模块进行高效旋汇耦合，使气液固三相充分接触，实现液体对气体携带的有害物质高速物理捕捉与溶解，使流体介质始终处于非饱和状态，大大降低了气液膜传质阻力，提高传质效率，从而实现小空间、小液气比、高除尘、高脱硫的目标。本专利技术所采用的技术方案如下：一种旋流导向器，包括内筒、外环和设置在内筒、外环之间的若干导向叶片，所述若干导向叶片倾斜设置在内筒下部的圆柱段上部与外环之间的环形区域，导向叶片之间形成导向流道，所述内筒的顶端为封闭结构。作为上述技术方案的进一步改进：所述内筒的顶端为锥顶、球顶、圆台或锥台的封闭结构。所述内筒圆柱段高度为导向叶片的高度的1～5倍。所述外环的直径是内筒直径的2～3倍。所述导向叶片为均匀分布的4～18片。所述导向叶片为平面或者弧面。所述导向叶片的倾斜角度与水平面的夹角为15度～45度。所述旋流导向器的可采用陶瓷材料模压烧制，也可以采用316L不锈钢、合金钢材、PP材料、FRP玻璃钢材料或复合材料加工制造。一种基于所述旋流导向器而形成的旋流分离单元，将所述旋流导向器的外环上下端面延伸形成筒体，或者将所述旋流导向器组合装配在与外环截面相当的圆柱筒体上。作为上述技术方案的进一步改进：所述筒体的高度为导向叶片高度的6～12倍。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的旋流导向器的导向叶片可以使经过的气体形成旋风效果，利用离心力实现固气分离的效果；喷淋头喷淋后在叶片与筒壁上形成均匀水膜，烟气中的粉尘固体颗粒与水膜共同高速旋转充分混合，形成乳化状液体，气液接触面积大，进一步增加了除尘效果。本专利技术的旋流导向器的中央内筒顶部封闭并设计为锥体或球体，不形成中央气流通道，使旋流分离单元内的烟气能向下通过距离较长的筒体，达到理想的旋风效果，且能与筒壁的均匀水膜充分接触，高效地去除粉尘固体颗粒，添加药液后也能实现脱硫。本专利技术的喷淋头可以逐一对应旋流分离单元设置，布局合理，喷淋均匀；既能起到降低温度的作用，也能在定期维护时冲洗洁净，保证系统可以连续稳定运行，无结垢堵塞风险。本专利技术的管式旋流除尘装置通过在烟气入口下方设置旋风模块，烟气进入每个旋流分离单元，形成了独立的高速气流通道，相比于现有的单一粗大的旋风筒体的旋风速度更高，除尘效果更优，实际测试时可以达到烟气超净快速排放的国家最新环保排放标准GB13271-2014和地方环保超低排放标准，无需使用布袋除尘，维护成本低，应用范围广。本专利技术的塔式管式旋流除尘装置结构紧凑，风路合理，占地面积小，适合在厂房外使用。本专利技术的卧式管式旋流除尘装置通过在一侧箱体内设置旋风模块，另一侧箱体内进行喷淋吸收与除雾，风路合理，箱体可以设计为长方体箱体结构，形状规则，便于批量化生产与运输，整体高度低，适合在空间受限的环境下使用。附图说明图1为本专利技术的旋流导向器的结构示意图。图2为图1的俯视图。图3为另一种结构的旋流导向器的立体图。图4为旋流分离单元的主视图。图5为塔式管式旋流除尘装置的结构示意图。图6为图5中旋风模块的排布示意图。图7为卧式管式旋流除尘装置的结构示意图。图8为图7中旋风模块的排布示意图。图9为图7的右视图。图中：1、旋流导向器；2、导向叶片；3、导向流道；4、外环；5、内筒；6、锥顶；7、球顶；8、筒体；10、旋流分离单元；11、塔体；12、出液口；13、烟气入口；14、导向器；15、中央排气管；16、烟气烟道；17、水槽；18、烟气出口；19、浆液池；20、旋风模块；21、喷淋头；22、环形孔板；23、矩形孔板；24、左箱体；25、右箱体；26、导流板；27、除雾器；28、支撑柱。具体实施方式下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术的旋流导向器1包括顶部封闭的内筒5、导向叶片2和外环4，内筒5的上部为圆锥锥顶6，下部为圆柱段，在内筒5的圆柱段上部与外环4之间的环形区域，倾斜一定角度平行设置有若干导向叶片2，导向叶片2之间形成导向流道3，内筒5的圆柱段下部为稳流段。外环4的高度与导向叶片2的高度基本相同，内筒5圆柱段高度为导向叶片2的高度的1~5倍，外环4的直径是内筒5直径的2~3倍，导向叶片2为4~18片均布，如图1所示的实施例为8片，图3为6片；导向叶片2可以为平面或者弧面，其倾斜角度与水平面的夹角为15度~45度，本实施例为30度。内筒5的上部也可以是球头球顶7（如图3所示）、圆台或者是锥台等结构。旋流导向器1的可采用陶瓷材料模压烧制，也可以采用316L不锈钢、合金钢材、PP材料、FRP玻璃钢材料或其他能承受高速水流冲刷的复合材料加工制造。内筒5的底部可以封闭或者开放。如图4所示，将外环4的上下端面延伸形成筒体8，或者组合装配有与外环4截面相当的圆柱筒体8，形成旋流分离单元10，筒体8的高度为导向叶片2的高度的6~12倍，筒体8也可带有0~10度的锥度。实施例一：本专利技术所述的旋风模块20由若干个旋流分离单元10水平排布形成，可以是径向分布或者矩形阵列排布。如图6所示，若干旋流分离单元10呈径向辐射排布设置在环形孔板22上，环形孔板22上开设有若干圆形孔，在圆形孔中设置旋流分离单元10的筒体8。进一步的，旋风模块20上部还设置有喷淋头21并逐一对应，即在每一个旋流分离单元10的锥顶6上部对应设置有一个喷淋头21，在本实施例中，同一半径方向上设置有两个喷淋头21，利用同一个喷淋管相连进液，当喷淋头21堵塞需要维修时，只需要取下同一半径方向上的喷淋管进行排除检修，检修的同时其他喷淋头21依然可以正常运行，不会影响生产作业的连续性。当然，为了增加通风量，也可以在间隙处增加设置旋流分离单元10。如图5所示，本实施例为塔式管式旋流除尘装置，塔体11内从上往下依次设置有烟气出口18、烟气烟道16、中央排气管15、烟气入口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋流导向器，包括内筒（5）、外环（4）和设置在内筒（5）、外环（4）之间的若干导向叶片（2），所述若干导向叶片（2）倾斜设置在内筒（5）下部的圆柱段上部与外环（4）之间的环形区域，导向叶片（2）之间形成导向流道（3），其特征在于：所述内筒（5）的顶端为封闭结构。

【技术特征摘要】
1.一种旋流导向器，包括内筒（5）、外环（4）和设置在内筒（5）、外环（4）之间的若干导向叶片（2），所述若干导向叶片（2）倾斜设置在内筒（5）下部的圆柱段上部与外环（4）之间的环形区域，导向叶片（2）之间形成导向流道（3），其特征在于：所述内筒（5）的顶端为封闭结构。2.按照权利要求1所述的旋流导向器，其特征在于：所述内筒（5）的顶端为锥顶（6）、球顶（7）、圆台或锥台的封闭结构。3.按照权利要求1所述的旋流导向器，其特征在于：所述内筒（5）圆柱段高度为导向叶片（2）的高度的1~5倍。4.按照权利要求1所述的旋流导向器，其特征在于：所述外环（4）的直径是内筒（5）直径的2~3倍。5.按照权利要求1所述的旋流导向器，其特征在于：所述导向叶片（2）为均匀分布的4~18片。...

【专利技术属性】
技术研发人员：史宽强，史宸昊，
申请(专利权)人：宜兴市东方锅炉除尘设备厂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32