CN103008124B - 一种旋风分离器 - Google Patents

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本发明涉及一种旋风分离器，属于除尘设备技术领域。一种旋风分离器，包括外筒（1），所述外筒（1）内设有排气筒（2），其特征在于：所述排气筒（2）的筒壁上开设竖直的气缝，所述排气筒（2）外壁上、气缝与气缝之间的部位设有竖直长条形的导流板（201），所述导流板（201）的两条长棱具有圆弧面的倒角r。本发明的旋风分离器与传统旋风分离器相比较，处理同等风量，外筒直径比传统旋风分离器直径小三分之一，大大降低了成本，具有极大的经济效益；可节约生产运营的相关投资15%～20%；大大优化了旋风分离器的结构，使得降低成本、提高处理风量、提升除尘效率，三者同时兼顾且有效配合，增加了旋风分离器在市场上的竞争力。

Description

一种旋风分离器
技术领域
本发明涉及一种旋风分离器，属于除尘设备技术领域。
背景技术
旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。旋风除尘器适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。
旋风分离器是利用惯性原理进行除尘，排气筒与外筒之间留有适当的空间，让含尘气体在两者之间形成旋转气流带，质量大的颗粒在离心力作用下甩向筒壁，气体形成涡流，向压力较低的内筒流动，最后从内筒内向上排出，起除尘作用。
首先，排气筒的直径直接影响整个旋风分离器的风量，随着处理风量增加，为了控制适当的排气风速，以达到好的除尘效果，旋风分离器排气筒的直径需要增大，同时，其外筒的直径也需要增大，否则，内外筒之间距离不够直接造成外筒与排气筒之间的空间过小，造成进气阻力大，同时造成外筒与排气筒之间气压过大，从而压损过大，效率低下，除尘效果也会变差。
第二，旋风分离器的压损与除尘效果跟旋风分离器外筒直径相关，旋风分离器外筒直径增大，气体与外筒内壁的摩擦面积就加大，压损增大，除尘效果和效率也下降，同时外筒增加还意味着整个旋风分离器用料增加，成本会上升。
第三，旋风在排气筒外壁与外筒内壁之间旋转，其转弯半径越小，角速度越大，所受到的离心力和向心力也越大，相应的除尘效率也越高，但是，一味的减小旋风分离器的径向尺寸，旋风分离器的风量也会变小，相应的功率也减小，不能满足大风量旋风分离器的需求。
最后，旋风气流沿排气筒外壁旋转，排气筒外壁对旋转气流有阻力，因此靠近排气筒筒壁一薄层气流旋转速度较慢，这层气体分离效果较差，有待提高。
综上所述，如何通过降低外筒的直径来降低成本，而且同时要维持或增加排气风量，还要争取更好的除尘效果和除尘效率，成为本领域长期以来的技术难题；此外，如何提高靠近排气筒壁一薄层气流的旋转速度，提高其离心力，进而提高除尘分离效率，也是现有技术存在的技术问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：
1、如何通过降低外筒的直径来降低成本，而且同时要维持或增加排气风量，还要争取更好的除尘效果和除尘效率，成为本领域长期以来的技术难题；
2、如何提高靠近排气筒壁一薄层气流的旋转速度，提高其离心力，进而提高除尘分离效率。
本发明采取以下技术方案：
一种旋风分离器，包括外筒1，所述外筒1内设有排气筒2，所述排气筒2的筒壁上开设竖直的气缝，所述排气筒2外壁上、气缝与气缝之间的部位设有竖直长条形的导流板201，所述导流板201的两条长棱具有圆弧面的倒角r。
进一步的，所述排气筒2内壁的下端还与圆环管4焊接固定。
进一步的，所述倒角r的半径为20-30mm。
进一步的，所述圆环管4的管径为40-60mm。
进一步的，所述排气筒2外壁与所述外筒1的内壁通过至少四根连接杆件3焊接固定，连接杆件3起到加强固定作用。
进一步的，所述排气筒2的上部与所述外筒1通过锥体6连接固定。
进一步的，所述椎体6上固定设有加强板601，加强版601起到加固作用。
进一步的，所述外筒1的外壁下部设有加强筋101，加强筋101起到加固作用。
进一步的，所述旋风分离器是内旋式旋风分离器。
进一步的，所述旋风分离器是带涡壳结构7的外旋式选风分离器。
本发明的特点是：
首先，参见图1、2、5，在排气筒2的壁上开设竖直的气缝，气缝与气缝之间还设有竖直的导流板201，外筒1与排气筒2之间的高速旋转的旋风，部分气体从气缝进入排气筒，在不增加外筒1筒径的前提下，增加了排气风量，从而增加了旋风分离器的处理风量，进而增加了旋风分离器的除尘的能力；
第二，如图5-6所示，导流板201的两条长棱还设有倒角面，旋风气流沿着倒角面进行转向，然后进入排气筒2，气流的转弯半径仅仅为r，参见图5，而如果没有该导流板201，则旋风气流的转弯半径为排气筒的半径R，因此，通过设置导流板201，大大减小了旋风气流的转弯半径，增加了气流转弯时的离心力，经导流进入内筒的气体相当于进行了二次除尘，大大提高了除尘的效果。
第三，如图3所示，在排气筒2的下部设有圆环管4，靠近排气筒2筒壁的旋风气流由于受到筒壁的摩擦力，旋转速度较慢，除尘分离效果较差，增加一个圆环管4，让靠近排气筒2外壁这部分气体通过圆环管4时顺着圆环管4的管壁改向，起到二次除尘作用，大大增加了除尘效果，提高了除尘效率。
本发明的有益效果在于：
1）与传统旋风分离器相比较，处理同等风量，外筒直径比传统旋风分离器直径小三分之一，大大降低了旋风分离器的成本，具有极大的经济效益。
2）可节约生产运营的相关投资15%～20%。
3）大大优化了旋风分离器的结构，使得降低成本、提高处理风量、提升除尘效率，三者同时兼顾且有效配合，增加了旋风分离器在市场上的竞争力。
附图说明
图1是内旋式旋风分离器外筒部分的半剖、半主视示意图。
图2是图1的左上部放大示意图。
图3是图1的左下部放大示意图。
图4是内旋式旋风分离器的俯视示意图。
图5是内旋式旋风分离器横剖面的剖视示意图。
图6是图5的部分放大示意图。
图7是外旋式旋风分离器整体结构示意图。
图8是外旋式旋风分离器俯视示意图。
其中，1、外筒，2、排气筒，3、连接杆件，4、圆环管，5、进气筒，6、椎体，7、涡壳结构，8、集尘锥管，101、加强筋，201、导流板，601、加强板。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
如图1-8所示，一种旋风分离器，包括外筒1，外筒1内设有排气筒2，排气筒2的筒壁上开设竖直的气缝，排气筒2外壁上、气缝与气缝之间的部位设有竖直长条形的导流板201，导流板201的两条长棱具有圆弧面的倒角r。排气筒2内壁的下端还与圆环管4焊接固定，接近排气筒壁的旋风气流经过圆环管4时沿圆环管4的管壁进行变向，进行二次除尘。
倒角r的半径为20-30mm；圆环管4的管径为40-60mm。
排气筒2外壁与外筒1的内壁通过六根连接杆件3焊接固定，连接杆件3起到加强固定作用。
排气筒2的上部与外筒1通过锥体6连接固定。
椎体6上固定设有加强板601，加强版601起到加固作用。
外筒1的外壁下部设有加强筋101，加强筋101起到加固作用。
旋风分离器既可以是内旋式旋风分离器，也可以是外旋式选风分离器。
实施例（一）：
当本发明的旋风分离器为内旋式旋风分离器时，如图4、5、6所示，旋风气流从进气筒5进入外筒1，旋风气流在外筒1的筒壁内侧和排气筒2的筒壁外侧进行旋转，其转弯半径在排气筒的半径R到外筒的半径之间，部分旋风气流沿着导流板201的倒角再次转弯从气缝进入排气筒2的内部，增加旋风分离器的处理风量，此时其再次转弯的转弯半径为r，r等于20-30mm，而如果不设置导流板倒角r，气流再次转弯的转弯半径为排气筒的半径R，R等于725mm，由此可见，通过在导流板201上设置倒角，大大减小了气流的转弯半径，增大了其再次转弯的离心力，进而大大增加了除尘效果。
另一方面，在排气筒2的下部设有圆环管4，靠近排气筒2筒壁的旋风气流由于受到筒壁的摩擦力，旋转速度较慢，除尘分离效果较差，增加一圆环管4，让靠近排气筒2外壁这部分气体通过圆环管4时顺着圆环管4的管壁改向，起到二次除尘作用，大大增加了除尘效果，提高了除尘效率。
实施例（二）：
如图7-8所示，将实施例（一）中的内旋式旋风分离器变更为外旋式旋风分离器，本发明的技术方案同样可以实施。

Claims (10)

1.一种旋风分离器，包括外筒（1），所述外筒（1）内设有排气筒（2），其特征在于：所述排气筒（2）的筒壁上开设竖直的气缝，所述排气筒（2）外壁上、气缝与气缝之间的部位设有竖直长条形的导流板（201），所述导流板（201）的两条长棱具有圆弧面的倒角r。 
2.如权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于：所述排气筒（2）内壁的下端还与圆环管（4）焊接固定。 
3.如权利要求1或2所述的旋风分离器，其特征在于：所述倒角r的半径为20-30mm。 
4.如权利要求2所述的旋风分离器，其特征在于：所述圆环管（4）的管径为40-60mm。 
5.如权利要求1或2所述的旋风分离器，其特征在于：所述排气筒（2）外壁与所述外筒（1）的内壁通过至少四根连接杆件（3）焊接固定。 
6.如权利要求1或2所述的旋风分离器，其特征在于：所述排气筒（2）的上部与所述外筒（1）通过锥体（6）连接固定。 
7.如权利要求6所述的旋风分离器，其特征在于：所述锥体（6）上固定设有加强板（601）。 
8.如权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于：所述外筒（1）的外壁下部设有加强筋（101）。 
9.如权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于：所述旋风分离器是内旋式旋风分离器。 
10.如权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于：所述旋风分离器是带涡壳结构（7）的外旋式旋风分离器。 
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