1.本发明涉及工业除尘领域，尤其涉及一种内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒与方法。
背景技术：2.近年来，以资源、能源消耗型为主的重化工产业(化工、电力和钢铁等)迅猛发展，随之带来的大气环境问题也越来越引起社会各界的强烈关注。其中颗粒物，特别是环境中的细颗粒物，已成为危害人们健康和生活的重要因素。为从源头出发控制大气污染粉尘排放量，制造业对除尘设备性能与效率的要求日益提高。
3.早在二十世纪七十年代，基于袋式除尘器的滤筒除尘器就已经在日本和欧美国家出现。滤筒除尘器通常采用圆柱形中空滤筒，滤芯由一面聚酯纤维无纺布折叠而成。相比于柔性易弯曲的滤袋，滤筒结构强度更高且不易弯曲，因此滤筒除尘器箱体体积更小，维护性更好，净化效率更高。
4.作为滤筒除尘器的核心部件，滤筒清灰效果的好坏直接影响着滤筒除尘器的工作性能。当滤筒外壁褶皱附着的粉尘达到一定厚度，过滤压力过高时，反吹系统的电磁脉冲阀打开，反吹气流喷出将附着在外壁的粉尘吹落，使过滤压力回归正常值，之后电磁脉冲阀关闭，反吹结束。
5.但现有的脉冲反吹清灰技术仍存在清灰不均的现象，表现为滤筒上部清灰强度不够，造成清灰不彻底。而底部区域清灰强度过大，对滤筒底部区域造成巨大冲击，缩短了滤筒整体的使用期限。
技术实现要素：6.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒与方法，以改善清灰效果，提高除尘效率，延长使用寿命。
7.本发明通过下述技术方案实现：
8.一种内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒，包括外滤芯1和内滤芯5；所述内滤芯5同轴套设于外滤芯1内部；
9.所述外滤芯1与内滤芯5之间的空间，构成滤筒腔；
10.所述外滤芯1的周壁为进气面7；
11.所述内滤芯5的轴向长度小于外滤芯1的轴向长度；
12.所述外滤芯1轴向的一端为出气口2，轴向的另一端为进气口6；
13.所述内滤芯5的一端设置在外滤芯1进气口6这端，在内滤芯5的另一端安装有气流导引锥3；该气流导引锥3的顶端，朝向出气口2方向设置；
14.外部待过滤的污浊气流分两路进入滤筒腔，其中一路气流由外滤芯1的进气面7进入滤筒腔，另一路气流由进气口6、内滤芯5进入滤筒腔，再统一由出气口2排出。
15.所述气流导引锥3的外轮廓由一抛物线旋转得到。
16.所述气流导引锥3的顶端，位于外滤芯1的出气口2内部，或者与出气口2齐平。
17.所述气流导引锥3的最大外径，大于内滤芯5的外径。
18.所述气流导引锥3为空心且不透气结构。
19.所述外滤芯1的轴线，内滤芯5的轴线，以及气流导引锥3的轴线重合。
20.所述外滤芯1与内滤芯5轴向长度之比为1：0.3～1。
21.所述外滤芯1与内滤芯5外径之比为1：0.2～0.6。
22.所述气流导引锥3的平面端，与内滤芯5固定连接。
23.一种滤筒自洁与空气净化方法，具体如下：
24.外部待过滤的污浊气流分两路进入滤筒腔，其中一路气流由外滤芯1的进气面7进入滤筒腔，另一路气流由进气口6、内滤芯5进入滤筒腔，与此同时，外部气流中携带的粉尘颗粒附着在外滤芯1的外表面和内滤芯5的内表面的滤纸褶皱上，净化后的气流由滤筒腔的出气口2排出；
25.当需要对复合式双层滤筒清洁时，反吹气流从出气口2的顶部喷入，经抛物线型的气流导引锥3分散后，气流向滤筒腔的周围和底部扩散；由于气流导引锥3的中部外径大于内滤芯5的外径，以及抛物线型外轮廓结构，使得向滤筒腔底部扩散的气流，在气流导引锥3限制下形成涡流，增加滤筒腔内部气流压力，进而冲击外滤芯1内壁以及内滤芯5外壁，使外滤芯1和内滤芯5的滤纸褶皱发生振动，从而将附着在它们上面的粉尘抖落，达到滤筒自洁作用。
26.本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
27.本发明气流导引锥的外轮廓由一抛物线旋转得到。抛物线型的外轮廓可使反吹气流沿导引锥外壁运动时处于层流状态，有利于减少反吹气流动量损失，在相同的喷吹压力下增大作用于滤布上的反吹压力，提高清灰效果。
28.本发明气流导引锥最大外径位于中部，远大于内滤芯外径。反吹气流从滤筒顶部喷入，经抛物线型气流导引锥分散，向滤筒的周围和底部扩散。由于气流导引锥的外径大于内滤芯的外径，向底部扩散的气流在气流导引锥限制下形成涡流，使得作用在滤布表面的反吹压力沿轴向更加均匀，提高反吹效果。
29.本发明气流导引锥为空心且不透气结构。不透气结构用于防止烟尘穿过内滤芯的轴向端直接进入净气仓，使除尘效果变差。空心结构有利于在保证强度的同时减轻导引锥质量，使滤筒更加轻便。
30.本发明外滤芯1的轴线、内滤芯5的轴线以及气流导引锥3的轴线重合。轴线重合使得反吹气流在滤筒内沿滤筒圆周均匀分布，有利于保证清灰效果。
31.综上所述，本发明通过抛物线型气流导引锥，优化反吹清灰气流流场，使作用在滤纸表面的反吹压力升高且沿轴向均匀化，提高清灰效果，进而降低风机功率，延长滤筒使用寿命，提高除尘效率。
32.本发明通过增设内滤芯，增大滤筒有效过滤面积，有效提高了除尘效率，因单个滤筒过滤效率的提高而得以减少滤筒个数，减小除尘设备体积。
附图说明
33.图1是本发明内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒的立体结构示意图。
34.图2是图1的剖视示意图。
35.图3是图1中的气流导引锥与内滤芯的立体结构示意图。
具体实施方式
36.下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
37.实施例
38.如图1-3所示。本发明公开了一种内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒，包括外滤芯1和内滤芯5；所述内滤芯5同轴套设于外滤芯1内部；
39.所述外滤芯1与内滤芯5之间的空间，构成滤筒腔；
40.所述外滤芯1的周壁为进气面7；
41.所述内滤芯5的轴向长度小于外滤芯1的轴向长度；
42.所述外滤芯1轴向的一端为出气口2，轴向的另一端为进气口6；
43.所述内滤芯5的一端设置在外滤芯1进气口6这端，在内滤芯5的另一端安装有气流导引锥3；该气流导引锥3的顶端，朝向出气口2方向设置；
44.外部待过滤的污浊气流分两路进入滤筒腔，其中一路气流由外滤芯1的进气面7进入滤筒腔，另一路气流由进气口6、内滤芯5进入滤筒腔，再统一由出气口2排出。
45.所述气流导引锥3的外轮廓由一抛物线旋转得到。
46.所述气流导引锥3的顶端，位于外滤芯1的出气口2内部，或者与出气口2齐平。
47.所述气流导引锥3的最大外径，大于内滤芯5的外径。
48.所述气流导引锥3为空心且不透气结构。
49.所述外滤芯1的轴线，内滤芯5的轴线，以及气流导引锥3的轴线重合。
50.所述外滤芯1与内滤芯5轴向长度之比为1：0.3～1。
51.所述外滤芯1与内滤芯5外径之比为1：0.2～0.6。
52.所述气流导引锥3的平面端，与内滤芯5固定连接。
53.本发明外滤芯1为圆柱状，外径325mm，内径235mm，高330mm，滤纸原料为聚酯纤维无纺布，折深45mm，折数100折，过滤面积2.7m2。
54.内滤芯5为圆柱状，外径100mm，内径64mm，高150mm，滤纸原料为聚酯纤维无纺布，折深18mm，折数55折，过滤面积0.3m2。
55.本发明实施例中，气流导引锥3的外轮廓部分地由抛物线y＝0.0043x2旋转得到。抛物线型的外轮廓可使反吹气流沿导引锥3外壁运动时处于层流状态，有利于减少反吹气流动量损失，在相同的喷吹压力下增大作用于滤布(滤纸褶皱)上的反吹压力，提高清灰效果。
56.本发明实施例中，气流导引锥3最大外径为120mm，大于内滤芯5外径。反吹气流从滤筒顶部喷入，经抛物线型气流导引锥3分散，向滤筒的周围和底部扩散。由于气流导引锥3的外径大于内滤芯5的外径，向底部扩散的气流在气流导引锥3限制下形成涡流，使得作用在滤布表面的反吹压力沿轴向更加均匀，提高反吹效果。
57.本发明实施例中，气流导引锥3为空心且不透气结构。不透气结构用于防止烟尘穿过内滤芯5的轴向端直接进入净气仓，使除尘效果变差。空心结构有利于在保证强度的同时减轻导引锥3质量，使滤筒更加轻便。气流导引锥3的平面端4与内滤芯5固定连接，保证整体
的受力强度，不易变形。
58.本发明实施例中，外滤芯1的轴线、内滤芯5的轴线以及气流导引锥3的轴线重合。轴线重合使得反吹气流在滤筒内沿滤筒圆周均匀分布，有利于保证清灰效果。
59.本发明实施例中，内滤芯5轴向长度为150mm，小于外滤芯1轴向长度，以满足装配尺寸要求，同时保证外滤芯1的清灰效果。内滤芯5的外径为100mm，以保证滤筒内部的气体压降与空气流通的同时，保证内滤芯5的过滤面积与除尘效率。
60.本发明滤筒自洁与空气净化过程如下：
61.外部待过滤的污浊气流分两路进入滤筒腔，其中一路气流由外滤芯1的进气面7进入滤筒腔，另一路气流由进气口6、内滤芯5进入滤筒腔，与此同时，外部气流中携带的粉尘颗粒附着在外滤芯1的外表面和内滤芯5的内表面的滤纸褶皱上，净化后的气流由滤筒腔的出气口2排出；
62.当需要对复合式双层滤筒清洁时，反吹气流从出气口2的顶部喷入，经抛物线型的气流导引锥3分散后，气流向滤筒腔的周围和底部扩散；由于气流导引锥3的中部外径大于内滤芯5的外径，以及抛物线型外轮廓结构，使得向滤筒腔底部扩散的气流，在气流导引锥3限制下形成涡流，增加滤筒腔内部气流压力，进而冲击外滤芯1内壁以及内滤芯5外壁，使外滤芯1和内滤芯5的滤纸褶皱发生振动，从而将附着在它们上面的粉尘抖落，达到滤筒自洁作用。
63.本发明在实施应用中，电磁脉冲阀通过管路连接外部气流反吹系统；电磁脉冲阀喷口位于出气口2的居中位置；
64.本发明以电磁脉冲阀以0.5mpa的反吹压力进行反吹，测试数据如下表1：
65.表1滤筒反吹清灰性能测试数据：
[0066][0067]
从上述表1可看出，本发明提供的复合式双层滤筒，通过气流导引锥3改变反吹清灰气流流场，使作用在滤芯内壁的反吹压力沿轴向更加均匀，同时内滤芯5的存在增大了滤筒的过滤面积，从而改善清灰效果，提高除尘效率，延长使用寿命。
[0068]
如上所述，便可较好地实现本发明。
[0069]
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒，其特征在于，包括外滤芯(1)和内滤芯(5)；所述内滤芯(5)同轴套设于外滤芯(1)内部；所述外滤芯(1)与内滤芯(5)之间的空间，构成滤筒腔；所述外滤芯(1)的周壁为进气面(7)；所述内滤芯(5)的轴向长度小于外滤芯(1)的轴向长度；所述外滤芯(1)轴向的一端为出气口(2)，轴向的另一端为进气口(6)；所述内滤芯(5)的一端设置在外滤芯(1)进气口(6)这端，在内滤芯(5)的另一端安装有气流导引锥(3)；该气流导引锥(3)的顶端，朝向出气口(2)方向设置；外部待过滤的污浊气流分两路进入滤筒腔，其中一路气流由外滤芯(1)的进气面(7)进入滤筒腔，另一路气流由进气口(6)、内滤芯(5)进入滤筒腔，再统一由出气口(2)排出。2.根据权利要求1所述内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒，其特征在于，所述气流导引锥(3)的外轮廓由一抛物线旋转得到。3.根据权利要求2所述内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒，其特征在于，所述外滤芯(1)的轴线，内滤芯(5)的轴线，以及气流导引锥(3)的轴线重合。4.根据权利要求3所述内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒，其特征在于，所述气流导引锥(3)的顶端，位于外滤芯(1)的出气口(2)内部，或者与出气口(2)齐平。5.根据权利要求4所述内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒，其特征在于，所述气流导引锥(3)的最大外径，大于内滤芯(5)的外径。6.根据权利要求5所述内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒，其特征在于，所述气流导引锥(3)为空心且不透气结构。7.根据权利要求6所述内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒，其特征在于，所述外滤芯(1)与内滤芯(5)轴向长度之比为1：0.3～1。8.根据权利要求7所述内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒，其特征在于，所述外滤芯(1)与内滤芯(5)外径之比为1：0.2～0.6。9.根据权利要求8所述内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒，其特征在于，所述气流导引锥(3)的平面端，与内滤芯(5)固定连接。10.一种滤筒自洁与空气净化方法，其特征在于采用权利要求1-9中任一项所述的内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒实现，具体如下：外部待过滤的污浊气流分两路进入滤筒腔，其中一路气流由外滤芯(1)的进气面(7)进入滤筒腔，另一路气流由进气口(6)、内滤芯(5)进入滤筒腔，与此同时，外部气流中携带的粉尘颗粒附着在外滤芯(1)的外表面和内滤芯(5)的内表面的滤纸褶皱上，净化后的气流由滤筒腔的出气口(2)排出；当需要对复合式双层滤筒清洁时，反吹气流从出气口(2)的顶部喷入，经抛物线型的气流导引锥(3)分散后，气流向滤筒腔的周围和底部扩散；由于气流导引锥(3)的中部外径大于内滤芯(5)的外径，以及抛物线型外轮廓结构，使得向滤筒腔底部扩散的气流，在气流导引锥(3)限制下形成涡流，增加滤筒腔内部气流压力，进而冲击外滤芯(1)内壁以及内滤芯(5)外壁，使外滤芯(1)和内滤芯(5)的滤纸褶皱发生振动，从而将附着在它们上面的粉尘抖落，达到滤筒自洁作用。
技术总结本发明公开了一种内置抛物线型气流导引锥的复合式双层滤筒与方法；包括外滤芯和内滤芯；所述内滤芯同轴套设于外滤芯内部；外滤芯与内滤芯之间的空间，构成滤筒腔；内滤芯的轴向长度小于外滤芯的轴向长度；外滤芯轴向的一端为出气口，轴向的另一端为进气口；所述内滤芯的一端设置在外滤芯进气口这端，在内滤芯的另一端安装有气流导引锥；该气流导引锥的顶端，朝向出气口方向设置；本发明提供的复合式双层滤筒通过气流导引锥改变反吹清灰气流流场，使作用在滤芯内壁的反吹压力沿轴向更加均匀，同时内滤芯的存在增大了滤筒的过滤面积，从而改善清灰效果，提高除尘效率，延长使用寿命。命。命。
技术研发人员：丁问司 宋溪林
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2022.03.18
技术公布日：2022/7/5
