慣性除塵器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種除塵裝置，涉及一種慣性除塵器，屬機電設備領域。其由槽型單板組成，每排10?12個槽型單板，槽型單板之間間隙251?253mm，分布4?5排。槽型單板設計為U字槽型，槽翼兩邊向內彎鉤，槽底成水平并在槽底兩側凹陷，槽底中間設有向下的分流板。與傳統槽型擋板慣性除塵器相比，本發明新式槽型擋板慣性除塵器省略了導流器，通過槽型單板的設計改進及分布排列，實現了很好的風沙除塵效果。該裝置適用于高濃度、低流速大顆粒沙塵環境的空氣預過濾，能夠有效地過濾掉空氣中大部分的沙塵，特別適用于沙漠中發電機組，能很好地延長發電機組的使用壽命。
【專利說明】
慣性除塵器
技術領域
[0001] 本發明涉及一種除塵裝置，尤其涉及一種發電機組用除塵器，屬機電設備領域。
【背景技術】
[0002] 沙漠中的工作環境比較惡劣，發電機組的工作地點經常處在沙塵乃至沙塵暴當 中，對于價格高昂的發電機組，需要考慮進氣系統的降塵除塵措施，才有利于延長發電機組 的使用壽命。目前發電機組常用折板式、槽型板式慣性除塵器，如圖1、2所示，主要用于高濃 度、大顆粒粉塵的預凈化。其利用塵粒在運動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。這種除塵器結構簡單，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，一般常用于一級除塵。就 發電機組除塵而言，若采用這種折板式、槽型板式慣性除塵器，天然氣發電機組工作時流阻 較大，對沙塵過濾效率低，不能很好地適應大風沙塵的工作環境。目前急需考慮重新設計一 種結構形式的除塵器，使其能在沙漠環境中達到發電機組工作要求性能，滿足市場需求。
【發明內容】
[0003] 本發明目的在于提供一種除塵效果好、能在沙漠中良好運行的發電機組用除塵 器。
[0004] 為實現本發明目的，發明人對影響除塵器因素進行了設計和仿真驗證，技術方案 如下。
[0005] 1.1轉折角的影響 轉折角的變化對除塵器壓降的影響較大，壓降隨著轉折角的增大而減小，轉折角增大， 流道變化平緩，彎頭的局部損失系數就越小，故而壓降越小。轉折角如圖3所示。經過測量， 折板式慣性除塵器的轉折角為75°~80°，而槽型擋板慣性除塵器的轉折角可達到94°。折板 的夾角(尤其是尖銳的夾角)會影響流場的穩定性，使流場流動變化劇烈不可控制，因此，應 避免尖銳夾角的出現，因此擋板越來越接近弧形，最終選定槽型擋板慣性除塵器。
[0006] 1.2板間距的影響 風沙流經擋板間距，流道越小，流速越大，局部損失就越大，故而壓降增大。結果如下表 所示。
[0007] 表1不同結構槽型擋板效果對比圖
由表1可以知道，減小間隙和增加排數都會使流阻增加，間隙的改變對流阻的影響更 大；同樣，減小間隙和增加排數都會提高濾沙效率，間隙的變化對濾沙效果的影響更大。所 以，對于排數和間隙的選擇應根據具體應用場合以及客戶要求來決定。
[0008] 除了轉折角和板間距，擋板當量長度也是一個重要的影響因素。這里擋板當量長 度分為受攔截槽弧度影響的橫向當量長度和受分流板影響的縱向當量長度。
[0009] 分流板對靜壓的影響很大，從圖7中可以看出，分流板最長的時候，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。對于流速而言，觀察圖8后可知，無論有沒有分流板，兩個槽型擋板之間都有一 個高流速區域，然而，沒有分流板的時候，兩個槽型擋板之間的高流速區域已經可以形成小 型渦旋。渦旋的存在對流體流動極為不利，風沙流在此長期停留旋轉，影響流動穩定性，使 流動變得更為復雜，同時，堅硬的顆粒物來回磨損，也是設備被損壞的重要因素。
[0010] 圖9可知去掉導流器下方的分流板后，流場的靜壓沒有變化，但當去掉分流板的導 流器移至下方后，靜壓增大。由圖10可知，去掉導流器分流板后第一排槽型板間有速度渦 旋，使得流場流速變化不太穩定，但當導流器移至下方后，速度渦旋消失，且流場流動狀態 與去掉導流器分流板前的狀態基本相似。
[0011]導流器和分流板能使流場變得更為穩定，減小流速，同時也會增加流阻。對于沙漠 空濾而言，因其所處環境風沙大，顆粒堅硬，如果不安裝分流板則會造成設備磨損嚴重，使 用壽命短。
[0012] 另外，攔截槽弧對除塵效果也有影響，增大攔截槽弧度后，槽型板內部靜壓變化很 小，由圖11可知，出口靜壓有波動，且流體流動狀態在中間值時波動很大。當攔截槽弧度最 小時，出口靜壓最大，但這個要綜合考慮到，攔截槽弧度小，開口就大，進入攔截槽內部的流 體就多，相應的壓損就會大一些。在圖12中可知，攔截槽弧度取中間值時，流動性最差。
[0013] 同時，擋板的結構也會影響著過濾效率與靜壓損失，由圖13可知，同樣尺寸的慣性 除塵器，圖5-C結構的擋板效果最好。通過仿真驗證，本發明將天然氣發電機組用除塵器設 計為圖5-C結構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]槽型單板設計為U字槽型，槽翼兩邊向內彎鉤，槽底成水平并在槽底兩側凹陷，槽 底中間設有向下的分流板。
[0015] 分流板長度優選：69mm-71mm〇
[0016] 本發明創新點在于：與傳統槽型擋板慣性除塵器相比，本發明新式槽型擋板慣性 除塵器省略了導流器，通過槽型單板的設計改進及分布排列，實現了很好的風沙除塵效果， 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，防止一側偏移。該裝置適用于 高濃度、低流速大顆粒沙塵環境的空氣預過濾，能夠有效地過濾掉空氣中大部分的沙塵，特 別適用于沙漠中天然氣發電機組，能很好地延長天然氣發電機組的使用壽命。
【附圖說明】
[0017] 圖1為現有折板式慣性除塵器工作狀態圖。
[0018] 圖2為現有槽型擋板慣性除塵器工作狀態圖。
[0019] 圖3為現有慣性除塵器擋板轉折角結構示意圖。
[0020] 圖4為現有槽型除塵器結構示意圖；圖中，1-導流器，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為現有折板式除塵器、B為現有槽型擋 板除塵器，C為本發明槽型擋板除塵器，其中，4-槽鉤，5-槽翼，6-分流板。
[0022]圖6為本發明槽型除塵器結構示意圖；圖中，7-排長，8-排寬。
[0023] 圖7為改變分流板長度后靜壓的變化曲線圖。
[0024] 圖8為改變分流板長度后流速流場圖。
[0025] 圖9為改變導流器安裝位置后的靜壓變化曲線圖。
[0026] 圖10為改變導流器安裝位置后的流速流場圖。
[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分別是過濾器B等 比例放大后的結果。組C7為本發明過濾器C放大7倍的結果。組Z7/Z10/Z14分別為過濾器A放 大7倍/10倍/14倍的結果。
【具體實施方式】
[0030] 為對本發明進行更好地說明，舉實例如下。
[0031] 實施例1 所述發電機組用除塵器設計為新式槽型擋板慣性除塵器，槽型擋板由槽型單板組成， 槽型單板設計為U字槽型，槽翼5兩邊向內彎鉤，形成槽鉤4,槽底成水平并在槽底兩側凹陷， 槽底中間設有向下的分流板6，分流板長70mm。如圖5。
[0032]每排11個槽型單板，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7為2790mm。經仿真驗證壓損小于10Pa。
【主權項】
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個槽型單板，槽型單板 之間間隔25l-253mm，分布4-5排;槽型單板設計為U字槽型，槽翼兩邊向內彎鉤，槽底成水平 并在槽底兩側凹陷，槽底中間設有向下的分流板。2. 如權利要求1所述的慣性除塵器，其特征在于，分流板長69-71_。
【文檔編號】B01D45/08GK105854426SQ201610331257
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月13日
【發明人】李艷波, 張洪兵, 李新彥, 常賽克
【申請人】新鄉市天誠航空凈化設備有限公司