适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置.pdf

本发明公开了一种适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，包括：中空外筒体，呈圆柱状；中空内筒体，设置在中空外筒体内部，由上至下依次包括：第一部分，呈圆柱状，与中空外筒体内壁形成第一夹层，一进气管，其一端切向穿过第一部分，另一端与外部连通；第二部分，呈圆锥状，其侧壁上部设有一开口；第三部分，呈倒圆锥状，其下端与中空外筒体相抵，以与第二部分和中空外筒体形成第二夹层；中央排气管，设在中空内筒体的内部；内层换热管，其沿中央排气管外壁盘绕，其下端连通第二部分的开口；外层换热管，沿第一部分外壁盘绕，其下端与一进液管连通，其上端与内层换热管上端连通；喷淋装置。本发明具有除尘和热交换效率均高的优点。

权利要求书
1.  一种适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，其特征在于，包括：
中空外筒体，其呈圆柱状；
中空内筒体，其设置在所述中空外筒体的内部，其高度小于所述中空外筒体的高度以使所述中空外筒体的下部形成沉淀区，所述沉淀区的下部设有第一排液口；
其中，所述中空内筒体包括一体成型的三部分组成，由上至下依次为：
第一部分，其呈圆柱状，所述第一部分的外径小于所述中空外筒体的内径并与所述中空外筒体的内壁形成第一夹层，一进气管，其一端切向穿过所述第一部分，其另一端穿过所述中空外筒体与外部连通；
第二部分，其呈内径上大下小的圆锥状，所述第二部分的侧壁的上部设有一开口；
第三部分，其呈倒圆锥状，所述第三部分的下端与所述中空外筒体的内壁相抵，以使所述第三部分的侧壁与所述第二部分的侧壁和所述中空外筒体的内壁形成第二夹层，所述第一夹层与所述第二夹层之间不连通；
中央排气管，其设置在所述中空内筒体的内部，其一端穿过所述中空外筒体和所述中空内筒体的顶部与外部连通，另一端与所述第一部分的下端在一个平面上；
换热管，其包括：
内层换热管，其沿所述中央排气管的外壁从上至下盘绕，所述内层换热管的下端连接至所述第二部分的所述开口以使其与所述第二夹层连通；
外层换热管，其沿所述第一部分的外壁在所述第一夹层内自下至上盘绕，所述外层换热管的下端穿过所述中空外筒体与一进液管连通，其上端穿过所述第一部分与所述内层换热管的上端连通；
喷淋装置，其包括沿所述第三部分内壁自上至下螺旋的喷淋管，以及间隔设置在所述喷淋管上的多个喷嘴，所述喷淋管的一端穿过所述第三部分的侧壁与所述第二夹层连通，另一端封闭。

2.  如权利要求1所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，其特征在于，所述中空外筒体与所述中空内筒体的高度比为3∶2，所述第一部分、所述第二部分和所述第 三部分的高度比为1∶2-3∶1。

3.  如权利要求2所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，其特征在于，所述中央排气管的内径、所述第二部分的最小内径与所述中空外筒体的内径的比为3-4∶6∶12。

4.  如权利要求3所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，其特征在于，所述沉淀区的下部还设有第二排液口，其间隔设置在所述第一排液口的上部，所述第一排液口连通第一排液管和第一阀门，所述第二排液口连通第二排液管和第二阀门，所述第二排液口通过高压泵与所述进液管连通，所述进液管的另一端通过第三阀门与液体源连通。

5.  如权利要求1所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，其特征在于，所述中央排气管的上部设有干燥装置。

6.  如权利要求1所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，其特征在于，所述中空外筒体的外部设有隔热层。

7.  如权利要求1所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，其特征在于，所述沉淀区和所述第二夹层均设有清渣口。

说明书适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置
技术领域
本发明涉及高温尾气处理领域。更具体地说，本发明涉及一种适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置。
背景技术
在肥料的加工过程中，经过烘干处理导致烘干气成为高温含尘尾气，处理不当会造成浪费和环境污染，一般工业上采用普通旋风除尘器处理，其结构简单、使用方便，利用离心力在除尘器内做螺旋运动，从而分离含尘气体中颗粒直径大于10m的粉尘，一般旋风除尘器的筒身和锥体结构越大，气体在除尘器内的运动路径越大，除尘效率也会高一些，但会造成除尘器占地面和占地空间变大，机械成本增加，器身磨损面增多，且普通旋风除尘器不能分离颗粒直径小于10μm的粉尘，也不能对高温气体进行热交换，回收热量。一般肥料在加工过程中，使用的旋风除尘只有80％左右的除尘率，仍有大量的粉尘随尾气排入大气，造成环境污染和肥料资源的浪费。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种结构简单、除尘效率高、热交换效果好、含尘尾气中的粉尘回收率高的适用于肥料加工过程中产生的高温含尘尾气回收的旋风除尘装置。
本发明还有一个目的，是结合现有的旋风除尘装置结构，在其下部创新地设计了倒圆锥状的第三部分，并在第三部分内部设计喷淋装置，在现有的旋风除尘装置外部设计了外筒体以与内筒体结构形成多个夹层，既能实现高温气体的充分热交换，又能将热交换的热源以喷淋除尘的方式回收尾气中的粉尘，最终直接将含有粉尘的高温液体回收进行肥料的加工，既回收了粉尘即肥料，又回收了热量，还降低了排放尾气中的含尘率，降低环境污染。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，包括：
中空外筒体，其呈圆柱状；
中空内筒体，其设置在所述中空外筒体的内部，其高度小于所述中空外筒体的高度以 使所述中空外筒体的下部形成沉淀区，所述沉淀区的下部设有第一排液口；
其中，所述中空内筒体包括一体成型的三部分组成，由上至下依次为：
第一部分，其呈圆柱状，所述第一部分的外径小于所述中空外筒体的内径并与所述中空外筒体的内壁形成第一夹层，一进气管，其一端切向穿过所述第一部分，其另一端穿过所述中空外筒体与外部连通；
第二部分，其呈内径上大下小的圆锥状，所述第二部分的侧壁的上部设有一开口；
第三部分，其呈倒圆锥状，所述第三部分的下端与所述中空外筒体的内壁相抵，以使所述第三部分的侧壁与所述第二部分的侧壁和所述中空外筒体的内壁形成第二夹层，所述第一夹层与所述第二夹层之间不连通；
中央排气管，其设置在所述中空内筒体的内部，其一端穿过所述中空外筒体和所述中空内筒体的顶部与外部连通，另一端与所述第一部分的下端在一个平面上；
换热管，其包括：
内层换热管，其沿所述中央排气管的外壁从上至下盘绕，所述内层换热管的下端连接至所述第二部分的所述开口以使其与所述第二夹层连通；
外层换热管，其沿所述第一部分的外壁在所述第一夹层内自下至上盘绕，所述外层换热管的下端穿过所述中空外筒体与一进液管连通，其上端穿过所述第一部分与所述内层换热管的上端连通；
喷淋装置，其包括沿所述第三部分内壁自上至下螺旋的喷淋管，以及间隔设置在所述喷淋管上的多个喷嘴，所述喷淋管的一端穿过所述第三部分的侧壁与所述第二夹层连通，另一端封闭。
优选的是，所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，所述中空外筒体与所述中空内筒体的高度比为3∶2，所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分的高度比为1∶2-3∶1。
优选的是，所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，所述中央排气管的内径、所述第二部分的最小内径与所述中空外筒体的内径的比为3-4∶6∶12。
优选的是，所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，所述沉淀区的下部还设有第二排液口，其间隔设置在所述第一排液口的上部，所述第一排液口连通第一排液管和第一阀门，所述第二排液口连通第二排液管和第二阀门，所述第二排液口通过高压泵与所 述进液管连通，所述进液管的另一端通过第三阀门与液体源连通。
优选的是，所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，所述中央排气管的上部设有干燥装置。
优选的是，所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，所述中空外筒体的外部设有隔热层。
优选的是，所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，所述沉淀区和所述第二夹层均设有清渣口。
本发明至少包括以下有益效果：
1)创新地设计了倒圆锥状的第三部分，减少了尾气从下到上排放前带走的粉尘，提高了除尘率；
2)创新地设计了外筒体，使其与内筒体的第一部分形成第一夹层，与内筒体的第二部分和第三部分形成第二夹层，第一夹层内设置外层换热管，增加换热液体的路径，提高热交换效率，在第二夹层内形成一个储液区，进一步进行高温含尘尾气的热交换；
3)在第三部分的下部涉及螺旋状的喷淋管以及多个喷嘴，使经过热交换的液体直接与在第一部分和第二部分经过离心力除尘的尾气直接进行喷淋除尘和粉尘回收，同时还直接进行了热量的交换，大大提高了热交换效率和粉尘回收率。
4)在中央排气管外部设置内层换热管，进一步增加了热交换液体的运动路径，提高了热交换效率。
5)落入沉淀区的液体，可以根据其含尘浓度选择直接回收到肥料加工中，或者选择再次对该高温含尘尾气进行热交换和喷淋循环利用。
6)外筒体与内筒体的高度比，内筒体的第一部分、第二部分和第三部分的高度比，直接影响内筒体的除尘效率和沉淀区内的沉淀效率，沉淀区过小，不利于喷淋除尘的进行，沉淀区过大，导致旋风除尘效率低；第一部分的高度大，第二部分和第三部分小则抑尘和喷淋除尘效率低，旋风除尘效率也低；第三部分过大，第一部分和第二部分小，则旋风除尘效率低，当外筒体与内筒体高度比为3∶2，所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分的高度比为1∶2-3∶1时，除尘效率最高达99.3％。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的旋风除尘装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供一种适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，包括：
中空外筒体1，其呈圆柱状；
中空内筒体2，其设置在所述中空外筒体1的内部，其高度小于所述中空外筒体1的高度以使所述中空外筒体1的下部形成沉淀区11，所述沉淀区11的下部设有第一排液口111；
其中，所述中空内筒体2包括一体成型的三部分组成，由上至下依次为：
第一部分21，其呈圆柱状，所述第一部分21的外径小于所述中空外筒体1的内径并与所述中空外筒体1的内壁形成第一夹层，一进气管3，其一端切向穿过所述第一部分21，其另一端穿过所述中空外筒体1与外部连通；
第二部分22，其呈内径上大下小的圆锥状，所述第二部分22的侧壁的上部设有一开口221；
第三部分23，其呈倒圆锥状，所述第三部分23的下端与所述中空外筒体1的内壁相抵，以使所述第三部分23的侧壁与所述第二部分22的侧壁和所述中空外筒体1的内壁形成第二夹层，所述第一夹层与所述第二夹层之间不连通；
中央排气管4，其设置在所述中空内筒体2的内部，其一端穿过所述中空外筒体1和所述中空内筒体2的顶部与外部连通，另一端与所述第一部分21的下端在一个平面上；
换热管5，其包括：
内层换热管51，其沿所述中央排气管4的外壁从上至下盘绕，所述内层换热管51的下端连接至所述第二部分22的所述开口221以使其与所述第二夹层连通；
外层换热管52，其沿所述第一部分21的外壁在所述第一夹层内自下至上盘绕，所述外层换热管52的下端穿过所述中空外筒体1与一进液管6连通，其上端穿过所述第一部分21与所述内层换热管51的上端连通；
喷淋装置，其包括沿所述第三部分23内壁自上至下螺旋的喷淋管7，以及间隔设置在所述喷淋管7上的多个喷嘴，所述喷淋管7的一端穿过所述第三部分23的侧壁与所述第二夹层连通，另一端封闭。
在另一种技术方案中，所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，所述中空外筒体1与所述中空内筒体2的高度比为3∶2，所述第一部分21、所述第二部分22和所述第三部分23的高度比为1∶2-3∶1。外筒体与内筒体的高度比，内筒体的第一部分、第二部分和第三部分的高度比，直接影响内筒体的除尘效率和沉淀区内的沉淀效率，沉淀区过小，不利于喷淋除尘的进行，沉淀区过大，导致旋风除尘效率低；第一部分的高度大，第二部分和第三部分小则抑尘和喷淋除尘效率低，旋风除尘效率也低；第三部分过大，第一部分和第二部分小，则旋风除尘效率低。
在另一种技术方案中，所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，所述中央排气管4的内径、所述第二部分22的最小内径与所述中空外筒体1的内径的比为3-4∶6∶12。
在另一种技术方案中，所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，所述沉淀区11的下部还设有第二排液口，其间隔设置在所述第一排液口的上部，所述第一排液口111连通第一排液管和第一阀门，所述第二排液口连通第二排液管和第二阀门，所述第二排液口通过高压泵与所述进液管6连通，所述进液管6的另一端通过第三阀门与液体源连通。设置第一排液口111可以使沉淀区内的含尘液体直接排出后利用到肥料的加工中，设置第二排液口，是为了当沉淀区内含尘液体的含尘量少时，可以经第二排液管与进液管连通，直接进入旋风除尘装置的换热管中，进一步进行热交换和喷淋除尘，提高其循环利用率，提高回收的含尘液体中含尘量，从而直接应用到肥料加工中。
在另一种技术方案中，所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，所述中央排气管4的上部设有干燥装置，使经过喷淋除尘的气体经干燥后排放到空气中。
在另一种技术方案中，所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，所述中空外筒体1的外部设有隔热层，避免了液体与高温含尘尾气经过热交换后又与外部的冷空气进 行热交换，导致热交换效率降低。
在另一种技术方案中，所述的适用于高温含尘尾气回收的旋风除尘装置，所述沉淀区11和所述第二夹层均设有清渣口，以防长期使用过程中未完全排出的粉尘沉积在沉淀区和第二夹层内，导致堵塞降低旋风除尘装置的效率。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。