余熱利用旋風分離器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種余熱利用旋風分離器，它包括殼體、設于殼體側部的含塵氣體入口、進氣分布器、設于殼體下端的排灰口和設于殼體頂部的凈氣出口，所述殼體內設置一組螺旋管道，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，所述殼體的上側和下側分別開設連通所述殼程空間的換熱介質入口和換熱介質出口。含塵的高溫氣體通過螺旋管進入排灰口，螺旋管內的氣體高速流動，并通過管壁與殼程空間的換熱介質換熱，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】
余熱利用旋風分離器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種旋風分離器，具體的說，涉及了一種余熱利用旋風分離器。
【背景技術】
[0002]目前中國的工業發展進入到一個新的階段，環境問題如空氣污染、水污染的日益突出，都嚴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注。工業生產過程中會產生大量對環境有害的有機氣體。這種情況下，必須加大有機廢氣處理技術的研發力度，通過提高廢氣處理技術來降低對大氣環境的危害。在化工行業中，經常會用到固氣分離裝置，用來去除氣體中的粉塵顆粒等雜質，旋風分離器的應用最為廣泛，但單一性的旋風分離器無法解決高溫問題，導致熱氣排入大氣，造成熱污染。
[0003]目前企業普遍采用的方法有兩種，一是先進行余熱回收，而后進行除塵處理；二是先進行除塵處理，后進行余熱回收。兩種方法都存在一定的弊端:第一種方法煙氣中的煙塵會堵塞換熱器的煙氣通道，時間久了，黏附在換熱面上的高溫煙塵將增大換熱面的熱阻，因而換熱效率降低，影響設備的換熱效果;并且，對于高溫氣體的余熱回收，極易造成熱應力腐蝕。如果采用第二種方法，在除塵設備內進行除塵的過程中會降低煙氣的溫度，從而產生一定的余熱損失。
[0004]另外，由于高溫煙氣的黏度大于低溫煙氣，所以煙氣在除塵器內的阻力損失增大，需要消耗更多的動力，造成能源的浪費。
[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解決方案。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種設計科學、換熱效率高、集成度高、節能環保的余熱利用旋風分離器。
[0007]為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:一種余熱利用旋風分離器，它包括殼體、設于殼體側部的含塵氣體入口、進氣分布器、設于殼體下端的排灰口和設于殼體頂部的凈氣出口，所述殼體內設置一組螺旋管道，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，所述殼體的上側和下側分別開設連通所述殼程空間的換熱介質入口和換熱介質出口。
[0008]基上所述，一組所述螺旋管道沿所述殼體的內壁盤旋設置，一組所述螺旋管道和所述殼體的內壁之間留設間隙。
[0009]基上所述，它還包括至少一組內螺旋管道，每組所述內螺旋管道的上端連通所述含塵氣體入口，每組所述內螺旋管道的下端連通所述排灰口，各組所述內螺旋管道之間留有間隙，最外側的一組內螺旋管道與所述螺旋管道之間留有間隙。
[0010]基上所述，所述排灰口包括設于所述殼體下端的水平隔板和開設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螺旋管道的下端均穿設在所述隔板上。
[0011]基上所述，一組所述螺旋管道的下端和各組所述內螺旋管道的下端均穿設在所述升氣管下方的側壁上。
[0012]基上所述，一組所述螺旋管道和各組所述內螺旋管道的外壁上設置翅片。
[0013]本實用新型相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步，具體的說，本實用新型具有以下優點:
[0014]1、在旋風分離器中集成換熱功能，高溫含塵氣體進入螺旋管中實現固氣分離，同時，高溫氣體在螺旋管中高速流動，熱量在高速螺旋運動下向管壁集中，然后通過管壁與殼程的換熱介質進行換熱，含塵氣體在螺旋管內高速旋轉流動，有效地減薄了流體流動邊界層，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的換熱面積，進一步提升換熱效率，避免熱量的浪費。
[0015]2、增加內螺旋管道，在殼體內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的充分接觸，進一步的提升換熱效率。
[0016]3、由于螺旋管道集成在殼體內，可以以現有的旋風換熱器為基礎進行改造，改造成本低，同時，體積保持不變，集成度提高，便于基于現存的設備進行配套安裝。
[0017]4、高溫氣體攜帶的熱量被換熱介質及時帶出，有效降低了高溫應力腐蝕帶來的風險。
[0018]其具有設計科學、換熱效率高、集成度高、節能環保的優點。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型實施例1中余熱利用旋風分離器的結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型實施例1中進氣分布器的結構示意圖。
[0021]圖3是本實用新型實施例2中余熱利用旋風分離器的結構示意圖。
[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.換熱介質入口； 7.換熱介質出口； 8.升氣管;9.內螺旋管道;10.進氣分布器。
【具體實施方式】
[0023]下面通過【具體實施方式】，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0024]實施例1
[0025]如圖1和圖2所示，一種余熱利用旋風分離器，它包括殼體1、設于殼體I側部的含塵氣體入口 2、進氣分布器10、設于殼體I下端的排灰口 3和設于殼體I頂部的凈氣出口 4，所述殼體I內設置一組螺旋管道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的上側和下側分別開設連通所述殼程空間的換熱介質入口 6和換熱介質出口 7。所述螺旋管道5沿所述殼體I的內壁盤旋設置，所述螺旋管道5和所述殼體I的內壁之間留設間隙，所述螺旋管道5的外壁上設置翅片。
[0026]工作原理:高溫的含塵氣體自含塵氣體入口2進入螺旋管道5中，并沿螺旋管道5螺旋運動，氣體中的顆粒在離心力作用下向壁面移動，到達壁面附近后，由于邊界層內較小的湍流，顆粒會沿著壁面進入排灰口 3中，從而得到分離。
[0027]同時，高溫氣體通過管壁與殼程中的換熱介質進行換熱，換熱介質可以是冷水、冷氣等常用換熱介質，實現除塵的同時進行換熱，避免熱資源的浪費和流失。
[0028]另外，在高溫氣體高速螺旋運動下，溫度也會在管壁集中，增強了該設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的換熱面積，進一步優化換熱能力。
[0029]從改造難度上來講，螺旋管道5集成在殼體I內，可以以現有的旋風分離器為基礎進行改造，改造成本低，同時，由于整體的體積保持不變，集成度提高，便于基于現存的設備進行配套安裝，適合應用和推廣。
[0030]實施例2
[0031]如圖3所示，本實施例與實施例1的區別在于:它還包括至少一組內螺旋管道9，每組所述內螺旋管道9的上端連通所述含塵氣體入口 2，每組所述內螺旋管道9的下端連通所述排灰口 3，各組所述內螺旋管道9之間留有間隙，最外側的一組內螺旋管道9與螺旋管道5之間留有間隙。所述螺旋管道5的下端和各所述內螺旋管道9的下端均穿設在所述升氣管8下方的側壁上，進而連通排灰口 3。
[0032]增加足夠數量的螺旋管道，在保證高溫含塵氣體的流量和換熱效率之間找到平衡，實現最佳的換熱能力和固氣分離能力。
[0033]在其他實施例中，與實施例2的區別在于:所述排灰口包括設于所述殼體下端的水平隔板和開設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螺旋管道的下端均穿設在所述隔板上。實現不同形式的管道安裝，視具體的應用場景而定。
[0034]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制;盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特征進行等同替換;而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。
【主權項】
1.一種余熱利用旋風分離器，它包括殼體、設于殼體側部的含塵氣體入口、進氣分布器、設于殼體下端的排灰口和設于殼體頂部的凈氣出口，其特征在于:所述殼體內設置一組螺旋管道，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，所述殼體的上側和下側分別開設連通所述殼程空間的換熱介質入口和換熱介質出口。2.根據權利要求1所述的余熱利用旋風分離器，其特征在于:一組所述螺旋管道沿所述殼體的內壁盤旋設置，一組所述螺旋管道和所述殼體的內壁之間留設間隙。3.根據權利要求1或2所述的余熱利用旋風分離器，其特征在于:它還包括至少一組內螺旋管道，每組所述內螺旋管道的上端連通所述含塵氣體入口，每組所述內螺旋管道的下端連通所述排灰口，各組所述內螺旋管道之間留有間隙，最外側的一組內螺旋管道與所述螺旋管道之間留有間隙。4.根據權利要求3所述的余熱利用旋風分離器，其特征在于:所述排灰口包括設于所述殼體下端的水平隔板和開設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螺旋管道的下端均穿設在所述隔板上。5.根據權利要求3所述的余熱利用旋風分離器，其特征在于:一組所述螺旋管道的下端和各組所述內螺旋管道的下端均穿設在所述升氣管下方的側壁上。6.根據權利要求4或5所述的余熱利用旋風分離器，其特征在于:一組所述螺旋管道和各組所述內螺旋管道的外壁上設置翅片。
【文檔編號】F28D7/02GK205642093SQ201620414896
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】陳曉堂, 王長亮, 王元凱, 程海龍, 王永慶, 靳遵龍
【申請人】鄭州大學