一种氢氧化铝焙烧炉末级旋风分离器的制作方法

1.本实用新型涉及氢氧化铝焙烧的技术领域，尤其涉及一种氢氧化铝焙烧炉末级旋风分离器。


背景技术：

2.铝行业生产包括电解、熔铸、压力加工、表面处理等工序，生产时各工序均会不同程度产生废水、废渣、废气。电解及熔铸时产生大量的铝灰，挤压工序有煲模碱性废液，表面处理过程产生各类含有酸、碱、处理药剂及铬、镍重金属离子等成分复杂的废水废渣，氢氧化铝焙烧炉在生产中生成350℃高温烟气，烟气中含有氢氧化铝粉尘，这些生产废物均对环境生态、人类健康存在一定的危害。特别是粉尘污染，为了保护生产人员的生命健康，需要及时进行处理。
3.目前氢氧化铝焙烧炉的烟尘处理，一般会在静电除尘之间使用旋风分离器对烟尘先进行初步的分离处理，如中国发明专利“cn202110894210.x”公开了一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，就使用了多级旋风分离器对烟尘进行分离处理，然而，随着氢氧化铝焙烧炉的大型化，末级旋风分离器大型化后，分离效率降低，即使使用多个旋风分离器进行多级分离，分离效果依然不佳，且严重浪费资源。
4.因此，需要研发相应的高效分离器，以降低后段静电除尘器的分离负荷，确保大气排放达标。


技术实现要素：

5.针对现有的末级旋风分离器存在的烟尘分离效果差导致静电除尘器的分离负荷大的技术问题，本实用新型提出一种氢氧化铝焙烧炉末级旋风分离器，设置有至少一个子分离器，子分离器的筒体设置为上筒体和下筒体，上筒体的内壁与下筒体内壁弧形的渐开线重合，当烟尘经气体进出机构进入上筒体内时，沿筒壁继续向下，随着筒体的半径逐渐减少，烟尘产生的离心力增大，烟尘更容易与筒壁接触，烟尘中的固体粉尘沿筒壁落入粉尘收集机构，有效降低烟气中的固体粉尘含量，提升分离效率，经分离后的气体上升由气体进出机构进入静电除尘工序，有效降低静电除尘器的烟尘分离负荷。
6.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种氢氧化铝焙烧炉末级旋风分离器，包括至少一个子分离器，子分离器包括上筒体，上筒体下方设置有下筒体，上筒体内壁弧形与下筒体内壁弧形的渐开线重合；下筒体下方设置有粉尘收集机构，上筒体上设置有气体进出机构。
8.进一步的，气体进出机构包括进风口和出风口，进风口与上筒体相连通，出风口位于上筒体上方的顶板上且出风口与上筒体相连通。
9.进一步的，子分离器的数量至少为两个，上筒体共用一个气体进出机构的进风口。
10.进一步的，粉尘收集机构包括锥体，锥体的上端与下筒体相连通，锥体的下端依次设置有排料口和翻板阀。
11.进一步的，翻板阀之间通过管道相连通。
12.本实用新型的有益效果：
13.1.本实用新型将旋风分离器的上筒体内壁弧形设置为与下筒体内壁弧形的渐开线重合的结构，烟尘沿内壁旋转，在进入上筒体内的烟尘的初速度一定的情况下，烟尘由上筒体进入下筒体，烟尘所经过的筒壁直径逐渐减少，直径的减小导致离心力增大，使得烟尘内的固体粉尘离心分离效果进一步提升，进而导致更多的固体粉尘被分离出沿筒壁落入粉尘收集机构，被离心分离后烟尘经气体进出机构进入静电除尘工序，由于旋风分离工序的分离效率和效果增大，因此，就同样体积的烟尘，静电除尘器的分离负荷有效减少，减低了粉尘排放。
14.2.本实用新型将传统的单筒旋风分离器修改为多筒子分离器的结构，由于子分离器的直径小于传统的大旋风分离器，因此，在烟尘的初速度保持一定的情况下，烟尘进入上筒体内时，直径进一步减少，曲率进一步增大，离心力进一步增大，烟尘内的固体粉尘的分离效率进一步提升，与上筒体和下筒体的变截面流道相结合，进一步减轻后续静电除尘器的工作负担，最终减低了粉尘排放。经研究实验表明，在保持烟尘的初速一定的情况下，两个子分离器的分离效率最高，相较于传统的单一旋风分离器，烟尘的分离效率提升了10%。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型实施例1的主视图。
17.图2为本实用新型实施例1的俯视图。
18.图3为图1中a-a方向的截面图。
19.图4为本实用新型实施例2的主视图。
20.图5为本实用新型实施例2的俯视图。
21.图6为图4中b-b方向的截面图。
22.图7为本实用新型实施例3的主视图。
23.图8为本实用新型实施例4的俯视图。
24.图9为图7中c-c方向的截面图。
25.图中，1-出风口，2-上筒体，3-下筒体，4-锥体，5-排料口，6-翻板阀，7-顶板，8-进风口。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.实施例1
28.一种氢氧化铝焙烧炉末级旋风分离器，如图1所示，包括一个子分离器，子分离器包括上筒体2，上筒体2下方设置有下筒体3，上筒体2内壁弧形与下筒体3内壁弧形的渐开线重合；下筒体3下方设置有粉尘收集机构，上筒体2上设置有气体进出机构。当焙烧炉内的烟尘经气体进出机构排入上筒体2时，如图3所示，上筒体2内壁弧形与下筒体3内壁弧形的渐开线重合，烟尘沿内壁旋转，在进入上筒体2内的烟尘的初速度一定的情况下，烟尘由上筒体2进入下筒体3，烟尘所经过的筒壁直径逐渐减少，直径的减小导致离心力增大，使得烟尘内的固体粉尘离心分离效果进一步提升，进而导致更多的固体粉尘被分离出沿筒壁落入粉尘收集机构，被离心分离后烟尘经气体进出机构进入静电除尘工序，由于旋风分离工序的分离效率和效果增大，因此，就同样体积的烟尘，静电除尘器的分离负荷有效减少，减低了粉尘排放。
29.进一步的，如图2所示，气体进出机构包括进风口8和出风口1，进风口8与上筒体2相连通，出风口1位于上筒体2上方的顶板7上且出风口1与上筒体2相连通。烟尘有进风口8进入，经变截面流道进行旋风分离，分离后的烟尘经出风口1进入静电除尘工序。
30.进一步的，如图1所示，粉尘收集机构包括锥体4，锥体4的上端与下筒体3相连通，锥体4的下端依次设置有排料口5和翻板阀6。具体的说，翻板阀6之间通过管道相连通。烟尘中的固体粉尘经离心分离作用沿筒壁落下，经排料口5、翻板阀6和管道再次进入焙烧炉中。
31.实施例2
32.一种氢氧化铝焙烧炉末级旋风分离器，如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，子分离器的数量为两个，子分离器呈一字型设置，如图5所示，上筒体2共用一个气体进出机构的进风口8。当烟尘经进风口8分为两股进入上筒体2内时，由于子分离器的直径小于传统的大旋风分离器，因此，在烟尘的初速度保持一定的情况下，烟尘进入上筒体2内时，直径进一步减少，曲率进一步增大，离心力进一步增大，烟尘内的固体粉尘的分离效率进一步提升，如图6所示，与上筒体2和下筒体3的变截面流道相结合，进一步减轻后续静电除尘器的工作负担，最终减低了粉尘排放。
33.本实施例的其他结构与实施例1相同，在此不再赘述。
34.实施例3
35.一种氢氧化铝焙烧炉末级旋风分离器，如图7所示，本实施例与实施例1的区别在于，子分离器的数量为三个，三个子分离器呈三角形布置，如图8所示，上筒体2共用一个气体进出机构的进风口8。当烟尘经进风口8分为两股进入上筒体2内时，由于子分离器的直径小于传统的大旋风分离器，因此，在烟尘的初速度保持一定的情况下，烟尘进入上筒体2内时，直径进一步减少，曲率进一步增大，离心力进一步增大，烟尘内的固体粉尘的分离效率进一步提升，如图9所示，与上筒体2和下筒体3的变截面流道相结合，进一步减轻后续静电除尘器的工作负担，最终减低了粉尘排放。
36.本实施例的其他结构与实施例1相同，在此不再赘述。
37.值得说明的是，在本实用新型的其他实施例中，还可以使用其他数量的子分离器，经研究实验表明，在保持烟尘的初速一定的情况下，两个子分离器的分离效率最高，相较于传统的单一旋风分离器，烟尘的分离效率提升了10%。
38.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型
的保护范围之内。