CN103056107B - 分离机及风力分选系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分离机，该分离机包括壳体（2）以及基本同轴地设置在该壳体内的针轮转子（3）、离心腔（4）、出气整流锥（5）、落料斗法兰（7）、落料斗（9）、进气腔（10）和出气腔（11）；其中，壳体（2）的顶盖呈阶梯状，包括分别呈平板状的第一顶盖（21）和第二顶盖（22），第一顶盖（21）位于进气腔（10）的上方，第二顶盖（22）位于针轮转子（3）的上方并高于第一顶盖（21）。还公开了一种具有上述分离机的风力分选系统。由于壳体的顶盖呈阶梯状，混合物在爬坡过程中，由于空间变大而风力减弱，从而利于大颗粒在重力作用下下落，从而提高初级分离过程的分离效率。

Description

分离机及风力分选系统

技术领域

本发明涉及混合物料的风力分选领域，例如化工领域和城市生活垃圾分选(例如塑料分选)领域等，具体地，涉及一种分离机，还涉及一种风力分选系统。

背景技术

随着城市居民生活水平的提高，生活垃圾中塑料的含量不断增加。塑料日益成为垃圾资源化、循环利用的着重点。塑料机械分选技术已经普遍采用风力分选技术，即通过风力分选系统来实现生活垃圾中塑料垃圾的分选。当然，风力分选系统也可以应用于其它领域，例如化工领域。

风力分选系统通常包括风选机和分离机。

风选机例如可以包括风机、配风器和风选室，所述风选室包括壳体，该壳体形成风选室的入口和出口，所述配风器的一端设有进风口，另一端形成风嘴，所述风机的出口与所述配风器的进风口连接，所述配风器的风嘴从所述风选室的入口伸入所述风选室。风选室内设置滚筒，以使得物料从风选室的入口向出口迁移。

分选机的工作过程为：例如通过喂料机向风选室的入口抛撒物料，风机通过配风器送风，吹向风选室。物料落至风选室内的滚筒上，其中的重质物在重力作用下通过重质物落料口排出，并可以由重质物输送机输送至指定位置，其他轻物质受风力作用而粘贴至滚筒上获得迁移动力，继续向前运动。最后这些轻质物被送入如下文所述的分离机的进气腔，在分离机中完成最终的分选。

分离机(例如耦合分离机)则可以包括壳体以及基本同轴地设置在该壳体内的针轮转子、离心腔、出气整流锥、落料斗法兰、落料斗、进气腔和出气腔；离心腔大致呈锥筒形，并围绕针轮转子设置；出气整流锥大致呈锥筒形，设置在离心腔内并位于针轮转子的下方；落料斗法兰相对于壳体固定，离心腔和出气整流锥固定在落料斗法兰的上方，落料斗固定在落料斗法兰的下方；壳体上形成有进气口和出气口，进气腔从壳体的进气口朝向壳体内延伸，出气腔从出气整流锥下方空间延伸到壳体的出气口。并且在进气腔中设置有栅箅，在离心腔外围设置有环箅。

分离机的工作过程可以分为初级分离过程和二级分离过程。初级分离过程为：待分离的混合物(包括大片物料、大颗粒、小颗粒和气体)从耦合分离机的进气腔的进风口进入耦合分离机。混合物中的大片物料(例如塑料袋、条带等)受到进风口附近的栅箅和离心腔外围的环箅的阻滞，或撞、或挂到箅杆上，在重力作用下沿着杆下滑落入壳体下部的卸料仓。混合物中的大颗粒也在重力作用下落入卸料仓。卸料仓中的物料可以从卸料口卸料，并通过轻质物料输送机输送至预定位置。二级分离过程为：在初级分离过程中分离出来的气体和小颗粒的混合物进入分离机的离心腔，在针轮转子高速旋转带动下，随之高速旋转，从而混合物在离心力作用下分离为小颗粒和气体。一方面，混合物中的小颗粒(灰尘颗粒)被施加以较大的离心力，使得小颗粒进行向外向下的离心运动，致使灰尘颗粒到达离心腔的侧壁上，灰尘颗粒于是顺着离心腔侧壁向下运动，落入落料斗内进行排放。另一方面，相对干净的气体受到的离心力较小，因此进入离心腔的腔体中心，形成向下的强旋流。到达离心腔下部时，进入出气整流锥内部，继续做高速回旋运动，最后通过出气腔和出气管道排出。

上述风力分选系统存在分离效果不够理想的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种分离效果较好的分离机。

为了实现上述目的，本发明提供一种分离机，该分离机包括壳体以及基本同轴地设置在该壳体内的针轮转子、离心腔、出气整流锥、落料斗法兰、落料斗、进气腔和出气腔；所述离心腔大致呈锥筒形，并围绕所述针轮转子设置；所述出气整流锥大致呈锥筒形，设置在所述离心腔内并位于所述针轮转子的下方；所述落料斗法兰相对于所述壳体固定，所述离心腔和出气整流锥固定在所述落料斗法兰的上方，所述落料斗固定在所述落料斗法兰的下方；所述壳体上形成有进气口和出气口，所述进气腔从所述壳体的进气口朝向所述壳体内延伸，所述出气腔从所述出气整流锥下方空间延伸到所述壳体的出气口；其中，所述壳体的顶盖呈阶梯状，包括分别呈平板状的第一顶盖和第二顶盖，所述第一顶盖位于所述进气腔的上方，所述第二顶盖位于所述针轮转子的上方并高于所述第一顶盖。

优选地，所述壳体的顶盖还包括第三顶盖，第三顶盖倾斜地连接在所述第一顶盖和第二顶盖之间，并且第三顶盖与第一顶盖之间形成的夹角为钝角。

优选地，所述针轮转子的顶部高于所述离心腔的顶部。

优选地，该分离机还包括环绕所述离心腔布置环篦，该环篦包括从所述壳体的顶盖向下延伸的多根环篦杆，至少部分所述环篦杆从所述壳体的顶盖向下延伸至所述落料斗法兰并固定到所述落料斗法兰上，所述落料斗法兰包括第一圆环、第二圆环和多个肋板，所述第一圆环的半径小于第二圆环的半径，所述肋板沿径向连接在所述第一圆环和第二圆环之间。

优选地，至少部分所述环篦杆固定在所述第二圆环上，所述离心腔的底部固定在所述第二圆环上，所述出气整流锥固定在所述第一圆环上。

优选地，所述离心腔的侧壁上形成有多个孔，所述多个孔为呈环形断续分布的条孔，所述多个孔形成于所述离心腔的侧壁的底部区域。

优选地，所述落料斗法兰的多个肋板下方设置有多个叶片，该叶片大致呈倾斜的板状，并且倾斜方向与所述离心腔内气流旋转方向一致。

优选地，所述多个叶片通过环形板连接，该环形板与所述落料斗法兰的第一圆环同心布置。

优选地，该分离机包括直径不同的多个所述环形板。

优选地，所述落料斗法兰上方覆盖有环形孔板，该环形孔板包括环形的板体，该板体上形成有多个孔。

优选地，所述环形孔板至少覆盖落料斗法兰的第一圆环与第二圆环之间的空间。

优选地，所述出气整流锥由侧壁围成中空腔体，并且该出气整流锥的侧壁上形成有多个孔。

优选地，所述出气整流锥的侧壁上形成的所述多个孔分布在该侧壁的上部区域。

优选地，所述出气腔的顶壁位于所述落料斗法兰的下方，并且与所述落料斗法兰相间隔。

优选地，所述进气腔内还设置有栅篦，该栅篦包括多根栅篦杆，该栅篦杆固定在所述壳体的顶盖上并从该顶盖向下延伸，所述多根栅篦杆沿直线排列，并且该排列方向与所述进气腔的进气方向相交形成角度，所述多根栅篦杆从所述壳体的顶盖倾斜地向下延伸。

优选地，该分离机还包括设置在所述出气整流锥内的芯柱，该芯柱与所述出气整流锥同轴设置，所述芯柱延伸穿过所述出气腔和所述出气整流锥。

优选地，所述分离机为除尘机。

另一方面，本发明还提供了一种风力分选系统，其中，该风力分选系统包括如上文所述的分离机。

通过上述技术方案，由于壳体的顶盖呈阶梯状，因此大颗粒在第一顶盖下方区域中便落下，而小颗粒和气体的混合物则在风力作用下进一步进入第二顶盖下方的区域，进而进入离心腔内进行分离。也就是说，混合物在爬坡过程中，由于空间变大而风力减弱，从而利于大颗粒在重力作用下下落，从而提高该初级分离过程的分离效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一种实施方式提供的风选机的结构示意图；

图2是如图1所示的风选机的侧视示意图；

图3是如图1所示的风选机的俯视示意图；

图4是图2中沿A-A线的截面示意图；

图5是根据本发明的一种实施方式提供的耦合分离机的结构示意图；

图6是如图1所示的耦合分离机的内部结构示意图；

图7是图6所示的耦合分离机的局部放大示意图；

图8是根据本发明的一种实施方式提供的风力分选系统的结构示意图；

图9是根据本发明的一种实施方式提供的除尘机的结构示意图；

图10是如图9所示的除尘机的

图11显示了可以用于本发明提供的分离机的落料斗法兰及其下方设置的叶片、环形板和出气腔的结构；

图12显示了可以用于本发明提供的分离机的环形孔板的结构，其中仅显示了半个环形孔板。

附图标记说明

1动力装置；2壳体；

3针轮转子；4离心腔；

41条孔；5出气整流锥；

51孔；6芯柱；

7落料斗法兰；71第一圆环；

72第二圆环；73肋板；

8环形孔板；9落料斗；

91圆筒部；92锥筒部；

93环形筒部；94叶片；

95环形板；10进气腔；

101顶壁；102底壁；

103侧壁；1021弧形孔；

11出气腔；111顶壁；

112底壁；12初级落料管；

13第一集灰罐；14引导板；

15第二集灰罐；16供液管；

17雾化喷头；18栅箅；

19环箅；96斜锥筒部；

31风机；32配风器；

33风选室；331壳体；

332输送机；333角钢；

334导风板；20滤网；

37循环风管；38溢流风机；

39溢流风管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下面分两部分分别对风力分选系统和除尘机进行详细的说明，由于除尘机与风力分选系统中的耦合分离机都属于分离机，很多特征都可以通用，因此用于说明这些通用的特征的文字描述和一些附图可以相互参照和借鉴。

I、第一部分：风力分选系统

下面详细说明风力分选系统的具体结构，风力分选系统主要包括风选机和耦合分离机。

一、风选机

风选机主要包括风机31、配风器32、风选室33、喂料机和重质物输送机。

配风器32为大致呈扇形的中空壳体，壳体一端设有进风口，壳体另一端形成风嘴，该壳体的形状从进风口向风嘴逐渐变宽变扁。配风器32从风选室33的侧下方位置倾斜向上伸入分选室33。配风器32的进风口与风机31的出口连接，配风器32的风嘴位于喂料输送机34的下方。配风器32的风嘴宽度与风选室33的宽度相当。优选地，配风器32的风嘴内设置有沿风嘴的宽度方向平行间隔布置的多个导流板321。

风选室33包括壳体331和设置在该壳体331内的输送机332。壳体331形成风选室的入口和出口。风选室33的入口处可以悬挂一排软塑料条。壳体331的侧壁上可以形成观察窗。壳体331的底部形成风选室33的重质物落料口。重质物输送机设置在该重质物落料口下方，以便在需要时将分离出的重质物输送至指定位置。

输送机332可以是带式输送机、链传动板带输送机等各种适当的输送机，作为一种具体的实施方式，该输送机332为皮带机，包括电机、减速器、头辊、尾辊、轴承座、张紧装置、框架和皮带3321，且通过框架固定在支架上。该输送机332倾斜布置，靠近风选室33的入口的头部较低，靠近风选室33的出口的尾部较高，倾斜角度大于25°，尾部超过喂料机的高度。输送机332的头部位于配风器32的斜下方，且伸出风选室33的下壁面，输送机332的尾部通过风选室33的出口嵌入下文所述的耦合分离机的进气腔10一定距离。输送机332的皮带3321的宽度小于风选室33的壳体的宽度。

喂料机的出料端伸入风选室33的入口，并布置在输送机332上方。

优选地，输送机332还可以包括纠偏机构。该纠偏机构包括固定壳体331的两侧内壁上的角钢333，两侧的角钢333包托住输送机332的皮带3321的上承载幅面，既能够防止皮带跑偏，还能够起到密封作用，防止从皮带与壳体内壁之间的空隙漏料。

优选地，风选室33的壳体331内还设置有导风板334，该导风板334大致呈波浪形的板状，设置在输送机332上方。波浪形的导风板334可以以最低点的波谷位置为界限，分为逐渐向下延伸的第一部和逐渐向上延伸的第二部。波浪形的导风板334的该波谷位置可以布置在喂料机的出料端的延伸方向与配风器32的风嘴的延伸方向的交叉点的上方。从而导风板334的逐渐向下延伸的第一部与倾斜布置的输送机332形成扩口，便于物料从喂料机的出料端抛撒在输送机332上并且便于配风器32的风嘴吹出的气流进入风选室33内；同时，导风板334的逐渐向上延伸的第二部与倾斜布置的输送机332之间形成的气流流动空间的截面大小保持基本一致，使得风速保持基本均匀，提高整体风速，提高轻质物受到的迁移力。

优选地，风选机还包括用于调节输送机332与喂料机之间的距离的调节机构。该调节机构例如可以为丝杠调节机构。

综上所述，本发明提供了一种风选机，该风选机包括风机31、配风器32和风选室33，所述风选室33包括壳体331，该壳体331形成风选室33的入口和出口，所述配风器32的一端设有进风口，另一端形成风嘴，所述风机31的出口与所述配风器32的进风口连接，所述配风器32的风嘴从所述风选室33的入口伸入所述风选室33，所述风选室33的壳体331内设置有物料输送件，其中，所述风选室33的壳体331内还设置有导风板334，该导风板334的至少一部分板面与所述物料输送件的输送面大致平行地设置，并设置在所述物料输送件的上方。

优选地，所述导风板334大致呈从所述风选室33的入口向所述风选室33的出口延伸的波浪形的板状。

优选地，所述风选机还包括喂料机，该喂料机的出料端伸入所述风选室33的入口，并布置在所述输送机332上方。

优选地，波浪形的所述导风板334以最低点的波谷位置为界限，分为逐渐向下延伸的第一部和逐渐向上延伸的第二部，所述波谷位置布置在所述喂料机的出料端的延伸方向与所述配风器32的风嘴的延伸方向的交叉点的上方。

优选地，该风选机还包括用于调节所述输送机332与所述喂料机之间的距离的调节机构。

优选地，所述调节机构为丝杠调节机构。

优选地，所述配风器32的风嘴内设置有沿风嘴的宽度方向平行间隔布置的多个导流板321。

下面对上文所述的风选机的工作过程进行说明。

喂料机34的出料端向风选室33的输送机332的头部抛撒物料，风机31通过配风器32送风，以斜向上的方向吹向风选室33。物料落至输送机332上，其中的重质物弹起跌落至重质物落料口排出，并可以由重质物输送机输送至指定位置，其他轻物质受风力作用而迟滞粘贴至输送机331的皮带上获得迁移动力，继续向前运动。最后这些轻质物被送入如下文所述的耦合分离机的进气腔10，在耦合分离机中完成最终的分选。

上述风选机在结构上的优势包括：

(1)、由于风选室33内设置有倾斜布置的输送机，因此能够提高风选机的分选质量和风选效率。风选过程中，所有物料均先落在输送机332上，重质物即使会随着输送机332迁移一段距离，在该迁移过程中也会在重力作用下滑下并从重质物落料口排出，只有轻质物能够被送入耦合分离机的进气腔10，即使增加喂料机34的喂料量，重质物也不会越过输送机332而混入轻质物中，因此能够提高风选机的分选质量和风选效率。

(2)、风选室33内布置的波浪形的导风板334，从而可以减少风力作用的截面面积，使风速增大，提高轻质物受到的迁移力。

(3)、配风器32的风嘴内沿风嘴的宽度方向平行间隔布置的多个导流板321，从而能够避免风嘴处气流的发散，提高气流强度的均匀性。

(4)、输送机332还可以包括角钢形式的纠偏机构。该纠偏机构既能够防止皮带跑偏，还能够起到密封作用，防止从皮带与壳体内壁之间的空隙漏料。

(5)、风选机还包括用于调节输送机332与喂料机之间的距离的调节机构。从而可以针对不同季节、不同物料湿度的物料情况来灵活调节该距离，以达到理想的分选效率。

二、耦合分离机

耦合分离机主要包括：动力装置1、壳体2、针轮转子3、离心腔4、出气整流锥5、芯柱6、落料斗法兰7、环形孔板8、落料斗9、进气腔10、出气腔11、轻质物料输送机、第二集灰罐15、栅箅18和环箅19。

动力装置1用于驱动针轮转子3转动，动力装置1可以包括电机、轴承箱和竖轴，电机通过轴承箱驱动竖轴转动。

壳体2包括顶盖和侧壁，顶盖大致呈矩形，侧壁由顶盖的外周缘竖直向下延伸而成，顶盖和侧壁共同围成壳体的内腔。

优选地，壳体2的顶盖呈阶梯状，例如该顶盖可以包括第一顶盖21、第二顶盖22和第三顶盖23。第一顶盖21和第二顶盖22分别呈平板状，第一顶盖21位于壳体的一侧(例如右侧，即位于进气腔10的上方)，第二顶盖22位于壳体的另一侧(例如左侧，即位于针轮转子3和离心腔4的上方)，第二顶盖22高于第一顶盖21。第三顶盖23连接于第一顶盖21和第二顶盖22之间，第三顶盖23与第一顶盖21的夹角为钝角，从而顶盖整体呈阶梯状。

壳体2的侧壁可以包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，第一侧壁和第二侧壁分别位于壳体的前后两侧，第三侧壁和第四侧壁分别位于壳体的左右两侧。第一侧壁开设有进气口、出气口和落料口，进气口位于第一侧壁的右侧，出气口和落料口位于第二侧壁的左侧。进气口高于出气口，出气口位于落料口上方。优选地，壳体2的侧壁上可以设置有检修窗，从而方便维护壳体2内部的部件。优选地，壳体2的第二侧壁分别与第三侧壁和第四侧壁之间的连接处以及第三侧壁与第一侧壁之间的连接处都设置有圆弧过渡板，使得连接处形成圆弧过渡，从而抑制壳体2内腔中的湍流的形成，提高分离效果。壳体2的第一顶盖21下方的空间构成进气腔10，第一侧壁上开设的进气口构成该进气腔10的入口。

进气腔10内设置有栅箅18，栅箅18包括多根栅箅杆，这些栅箅杆的布置方向与进气方向相交呈锐角，与落料方向相交呈钝角，以大致相等的间距从壳体2的第一顶盖21插入，栅箅杆的顶部固定于壳体2的第一顶盖21上，例如固定在第一顶盖21上设置的的条板上。

壳体2的下部形成卸料仓，卸料仓底部形成有卸料口，卸料口下方设置有轻质物料输送机。卸料口上可以设置有闸门，从而可以在需要时打开闸门进行卸料。

动力装置1的竖轴伸入壳体2的内腔。

针轮转子3包括轮毂和呈辐射状均匀密集分层排列地固定在该轮毂上的线状针苗。针轮转子3设置于壳体2的内腔中的第二顶盖22的下方，并且位于动力装置1的底部。针轮转子3的轮毂与动力装置1的竖轴同轴连接。耦合分离机可以根据需要设置一个或多个针轮转子3。

离心腔4设置于壳体2内的第二顶盖22的下方，并位于针轮转子3的外围，与针轮转子3具有相同的中心轴线。离心腔4包括顶壁、底壁和侧壁，整体上呈锥筒形。离心腔4的顶壁呈圆环状，侧壁自顶壁的外周缘沿径向向外且向下延伸，底壁也呈圆环状，自侧壁的底部周缘沿径向向外水平地(即沿着与针轮转子3的转动轴线垂直的方向朝向壳体2的内壁)延伸，并且可以固定到下文所述的落料斗法兰7的第二圆环72上。也就是说，离心腔4的顶壁的外周缘与侧壁的顶部连接，离心腔4的底壁的内周缘的侧壁的底部连接。离心腔4的顶壁上形成第一开口，底壁上形成第二开口，侧壁环绕该第一开口和第二开口围成腔体。优选地，离心腔4的顶壁低于针轮转子3的顶部一定高度。也就是说，针轮转子3并不是完全位于离心腔4内，而是部分从离心腔4的顶壁伸出。优选地，离心腔4的侧壁的底部区域形成有环形断续分布的条孔41。

出气整流锥5设置于离心腔4内并位于针轮转子3的下方，与离心腔4具有相同的中心轴线。该出气整流锥5由侧壁围成中空腔体，整体上呈锥筒状。出气整流锥5的顶部形成第一圆形开口，底部形成第二圆形开口，该第一圆形开口的半径可以大于针轮转子3的半径。出气整流锥5的顶部与针轮转子3的底部存在一定距离，出气整流锥5的底部固定于下文将要说明的落料斗法兰7上。优选地，出气整流锥5的侧壁环周设置有多个孔51，该孔可以为圆孔，孔径大致可以为5～30mm。

芯柱6设置于出气整流锥5的腔体内，并与出气整流锥5具有相同的中心轴线。芯柱6的形状例如可以包括上部的锥台和下部的圆柱体。芯柱6的圆柱体底面固定于下文将要说明的出气腔11上，芯柱6延伸穿过该出气腔和出气整流锥5，并且芯柱6的顶面可以与出气整流锥5的顶部平齐。

落料斗法兰7包括第一圆环71、第二圆环72和若干肋板73，第一圆环71和第二圆环72同心且共面，第一圆环71的半径小于第二圆环72的半径，若干肋板73等间距环布于第一圆环71和第二圆环72之间，每一肋板73沿径向连接于第一圆环71和第二圆环72之间。上文所述的出气整流锥5的底部固定于该落料斗法兰7的第一圆环71上。第二圆环72相对于壳体2固定，例如可以通过下文所述的环篦19悬挂于壳体2的第二顶盖22的下方。落料斗法兰7与针轮转自3和芯柱6具有相同的中心轴线。

优选地，落料斗法兰7上覆盖有环形孔板8。更具体地说，环形孔板8可以覆盖于落料斗法兰7的多个肋板73上，从而至少覆盖落料斗法兰7的第一圆环71与第二圆环72之间的空间。

落料斗9包括呈直圆筒形的圆筒部91、呈倒置的锥筒形的锥筒部92、位于圆筒部91内的环形筒部93和接合在锥筒部92下方的斜锥筒部96。斜锥筒部96的下端锥口斜向下穿出壳体2的第一侧壁的落料口，并与第二集灰罐15连接。圆筒部91的上周缘固定于落料斗法兰7的第二圆环72上，圆筒部91的下周缘与锥筒部92的上周缘接合。环形筒部93的半径小于落料斗法兰7第二圆环72的半径，大于第一圆环71的半径。环形筒部93的上周缘固定于落料斗法兰7上，下周缘低于下文将要说明的出气腔11的顶壁一定距离。该环形筒部93的外周面上设置有若干叶片94，叶片94的形状大致为倾斜的板状，并且倾斜方向与离心腔4内气流旋转方向相一致。优选地，多个叶片94通过环形板95连接，如图所示，通过三块环形板95将多个叶片94连接在一起。优选地，离心腔4的底壁与落料斗9的顶部(即圆筒部91的上周缘)在离心腔4的中心轴线方向上相距一定的距离。优选地，落料斗9的顶部开口(即圆筒部91的顶部开口)大于离心腔4的底部开口(即上文所述的离心腔4的底壁的第二开口)。

出气腔11设置于落料斗9的圆筒部91的侧部(例如左侧)，该出气腔11由出气管道从圆筒部91的左后侧壁正交切向方向而出，与圆筒部91偏心相贯而成。出气腔11呈长方体状切向平穿出壳体2的第一侧壁，包括顶壁111、左侧壁、右侧壁和底壁112，该出气腔11的左侧壁包括从圆筒部91相贯而出的圆环片及长方体的左侧壁，出气腔11的右侧壁仅为长方体的右侧壁，出气腔11的底壁延伸至封闭圆筒部91的下部开口。优选地，出气腔11的顶壁111低于落料斗法兰7一定距离。

环箅19包括从壳体2的第二顶盖22朝向落料斗法兰7的第二圆环72延伸的多根环篦杆，该多根环篦杆沿着第二圆环72周向等间距排布。优选地，至少部分环篦杆从壳体2的第二顶盖22延伸至落料斗法兰7的第二圆环72，并固定到该第二圆环72上，从而落料斗法兰7悬挂于第二顶盖22下。优选地，该环箅19的迎风面(即靠近进气腔10的面)上设置有弧形滤网20。

可选择地，耦合分离机还可以包括由喷液装置，该喷液装置可以包括供液管16和雾化喷头17，如图所示，供液管16可以从落料斗9的锥筒部92伸入落料斗9内，并且延伸穿过芯柱6。雾化喷头17安装在供液管16的末端，位于芯柱6的顶部与针轮转子3的底部之间。

下面对上文所述的耦合分离机的工作过程进行说明。

1、初级分离过程

待分离的混合物(包括大片物料、大颗粒、小颗粒和气体)从耦合分离机的进气腔10的进风口进入耦合分离机。混合物中的大片物料(例如塑料袋、条带等)受到进风口附近的栅箅18和离心腔4外围的环箅19的阻滞，或撞、或挂到箅杆上，在重力作用下沿着杆下滑落入壳体2下部的卸料仓。混合物中的大颗粒也在重力作用下落入卸料仓。卸料仓中的物料可以从卸料口卸料，并通过轻质物料输送机输送至预定位置。

在该初级分离过程中，上述耦合分离机在结构上的优势包括：

(1)、由于离心腔4的顶壁低于针轮转子3的顶部一定高度，因此针轮转子3会向离心腔4外分解出一份旋转力，加剧较大颗粒的离心分离。

(2)、由于壳体2的顶盖呈阶梯状，因此大颗粒在第一顶盖21下方区域中便落下，而小颗粒和气体的混合物则在风力作用下进一步进入第二顶盖22下方的区域，进而进入离心腔4内进行分离。也就是说，混合物在爬坡过程中，由于空间变大而风力减弱，从而利于大颗粒在重力作用下下落，从而提高该初级分离过程的分离效率。

(3)、壳体2的第二侧壁分别与第三侧壁和第四侧壁之间的连接处以及第三侧壁与第一侧壁之间的连接处都设置有圆弧过渡板，使得连接处形成圆弧过渡，从而抑制壳体2内腔中的湍流的形成，提高分离效果。

(4)、环箅19的迎风面(即靠近进气腔10的面)上设置有弧形滤网20，因此当针轮转子3不转动时，环箅19上局部挂起的弧形滤网20能够阻止轻质物料(例如塑料袋、条带等)进入离心腔3内，便于针轮转子3的维护。

(5)、壳体2的侧壁设置有检修窗，从而方便维护壳体2内部的部件。

2、二级分离过程

在初级分离过程中分离出来的气体和小颗粒的混合物进入离心腔4，在针轮转子3高速旋转带动下，随之高速旋转，从而混合物在离心力作用下分离为小颗粒和气体。一方面，混合物中的小颗粒(灰尘颗粒)被施加以较大的离心力，使得小颗粒进行向外向下的离心运动，致使灰尘颗粒到达离心腔4的侧壁上，灰尘颗粒于是顺着离心腔4侧壁向下运动，落入落料斗9内，从而排放至第二集灰罐15内。另一方面，相对干净的气体受到的离心力较小，因此进入离心腔4的腔体中心，形成向下的强旋流。到达离心腔4下部时，进入出气整流锥5内部，环绕芯柱6继续做高速回旋运动(在出气整流锥5和芯柱6的作用在于使得气体形成较规整的旋流，减少紊流)，最后通过出气腔11和出气管道排出。

以上是干式除尘方式的二级分离过程。如果如上文所述，耦合分离机还设置了喷液装置，则能够采用优选的半干半湿除尘方式进行上述二级分离过程。也就是说，在气体和小颗粒的混合物进入离心腔4后，雾化喷头17喷出雾化液粒(例如水)，从而小颗粒能够集结到液粒表面，使得颗粒增大，因此能够降低其被湍流扰动的可能性。

在该二级分离过程中，上述耦合分离机在结构上的优势包括：

(1)、由离心腔4的侧壁的底部区域形成有环形断续分布的条孔41，因此分离出的小颗粒可以及时地通过这些狭长的条孔41到达离心腔4的外部(即离心腔与壳体2之间的空间)，在进一步实现与气体的分离的同时，原本高速旋转的小颗粒在经过条孔41之后能够显著地降低其旋转速度，从而到达离心腔4外部的小颗粒可以容易地在重力作用下沉降到落料斗9中，从而达到较好的分离效果。

(2)、由于离心腔4的底壁与落料斗9的顶部(即圆筒部91的上周缘)在离心腔4的中心轴线方向上相距一定的距离，因此在离心腔4的底壁与落料斗9的顶部之间构造了一个纵向缓冲区(即在离心腔4的中心轴线方向上形成了狭缝环形缓冲区)，进一步降低了小颗粒旋转速度，从而更加容易地在重力作用下沉降到落料斗9中，达到较好的分离效果。

(3)、落料斗9的顶部开口(即圆筒部91的顶部开口)大于离心腔4的底部开口(即上文所述的离心腔4的底壁的第二开口)。因此，一方面，在落料斗9的顶部开口与离心腔4的底部开口之间构造了一个横向缓冲区(即沿与离心腔4的中心轴线垂直的方向上形成了缓冲区)，进一步降低了小颗粒旋转速度，从而更加容易地在重力作用下沉降到落料斗9中，达到较好的分离效果；另一方面，由于落料斗9顶部开口较大，因此来自离心腔4的小颗粒能够被充分地收纳到落料斗9中。

(4)、落料斗法兰7上覆盖有环形孔板8。环形孔板8在充分保障小颗粒透过的条件下，通过形成阻力可以减少离心腔4内的气流向落料斗9内渗透的机率，从而减少气流对小颗粒沉降的扰动，使得小颗粒能够更加容易地在重力作用下沉降到落料斗9中，达到较好的分离效果。

(5)、环形筒部93的外周面上设置有若干叶片94，叶片94的形状大致为倾斜的板状，并且倾斜方向与离心腔4内气流旋转方向相一致。优选地，多个叶片94通过环形板95连接。因此，即使有一部分来自离心腔4内的气流通过环形孔板8流向落料斗9，该落料斗9的环形筒部93的外周面上设置的叶片94可以引导气流的旋流速度向轴向速度转化，减少气流对小颗粒的扰动，阻隔落料斗9内的小颗粒的旋转上升。通过环形板95将多个叶片94沿环形路径相互连接，从而环形板95能够形成阻力，阻止相对高压的外环气流向相对低压的内部区域穿越而形成湍流，从而进一步减少气流对小颗粒的扰动，提高分离效果。

(6)、由于出气整流锥5的侧壁环周设置有多个孔51，因此分离出来的气体在到达离心腔4下部时，位于出气整流锥5外部的气流除了从出气整流锥5的上周缘进入出气整流锥5之外，大部分气流还可以通过出气整流锥5侧壁上的多个孔51进入出气整流锥5。如果气流从出气整流锥5的上周缘进入出气整流锥5，则由于出气整流锥5的上周缘边界会生成湍流，因此会对周围的小颗粒产生扰动；而如果气流通过出气整流锥5侧壁上的多个孔51进入出气整流锥5，则气流能够在旋转过程中比较缓和地穿过孔51进入出气整流锥5，减少湍流的产生，从而减少对周围小颗粒的扰动，达到更好的分离效果。更优选地，孔51设置在出气整流锥5的侧壁的上部区域。分离出来的气体在到达离心腔4下部时，位于出气整流锥5外部的气流在围绕出气整流锥5向上旋转的过程中逐步进入出气整流锥5，在该向上旋转过程中，气流中夹杂的小颗粒会在重力作用下得到沉降，因此越接近出气整流锥5的顶部，气流中夹杂的小颗粒越少。因此，孔51仅设置在出气整流锥5的侧壁的上部区域，可以防止位于初期整流锥5下部区域的夹杂较多小颗粒的气流进入出气整流锥5，进一步提高分离效果，净化从出气腔11排出的气体。

(7)、出气腔11的顶壁111低于落料斗法兰7一定距离。因此在出气腔11的顶壁与落料斗法兰7之间形成回旋区域，从出气整流锥5回旋流出的气流能够在该回旋区域中继续回旋。由于该回旋区域呈较为规整的大致圆柱形，因此气流在该回旋过程中可以形成规整的旋流，从而在后续进入不太规整的出气腔11中时，能够减少湍流的生成，减少气流上窜的可能，进而提高分离效果。

(8)、环箅19中的至少部分环篦杆从壳体2的第二顶盖22延伸至落料斗法兰7的第二圆环72，并固定到该第二圆环72上。这部分环篦杆可以用于落料斗法兰7下方的落料斗9的焊接定位，控制焊接变形，并能够保证离心腔4、落料斗法兰7和落料斗9的同轴度。

三、风力分选系统

风力分选系统主要包括上述风选机和耦合分离机。风选机和耦合分离机设置在机架上。如上文所述，风选机的输送机332的尾部通过风选室33的出口嵌入耦合分离机的进气腔10一定距离，以便将风选机分离出的轻质物送至耦合分离机中进一步分离。此外，耦合分离机的出气腔11可以通过循环风管37与风选机的风机31的入风口连接，将耦合分离机的出气腔11排气风压提供给风机31，使得风力得到循环利用，从而降低系统对风机31的风压要求。

优选地，该风力分选系统还包括溢流风机38，该溢流风机38通过溢流风管39与耦合分离机的出气腔11连通。更具体地，溢流风管39和循环风管37与耦合分离机的出气腔11连通，溢流风管39位于上部，呈牛角形拐出，下接溢流风机38；在溢流风管39下面，循环风管37伸出，经过两段弯头后与风选机的风机31的入风口连接。

该风力分选系统的工作过程为：待分选物料先由风选机分离为重质物和轻质物，重质物由重质物输送机输送至指定位置，轻质物则送入耦合分离机中进一步分离。在耦合分离机中，轻质物经过初级分离和二级分离，在初级分离过程中，其中分离出的大片物料和大颗粒通过轻质物料输送机输送至预定位置，其余物料通过二级分离过程分离为小颗粒和气体，其中小颗粒排放至第二集灰罐15内，相对干净的气体则从耦合分离机的出气腔11排出，一部分循环至风选机的风机31的入风口，另一部分通过溢流风机溢流至外部环境中。

该风力分选系统除了具有上述风选机和耦合分离机的各自的结构优势之外，还具有以下结构优势：由于设置有溢流风机38，因此能够使得系统中保持微负压，降低风阻，而且由于溢流风机38与耦合分离机的出气腔11连接，因此溢流路径较短，且不经过风机31，从而进一步降低风阻，降低无效能耗。

II、第二部分：除尘机

下面主要以除尘机为例，具体说明本发明提供的分离机的结构。

除尘机主要包括：动力装置1、壳体2、针轮转子3、离心腔4、出气整流锥5、芯柱6、落料斗法兰7、环形孔板8、落料斗9、进气腔10、出气腔11、初级落料管12、第一集灰罐13、引导板14和第二集灰罐15。

动力装置1用于驱动针轮转子3转动，动力装置1可以包括电机、轴承箱和竖轴，电机通过轴承箱驱动竖轴转动。

壳体2包括顶盖和侧壁，顶盖大致呈圆形，侧壁由顶盖的外周缘竖直向下延伸而成，顶盖和侧壁共同围成壳体的内腔，该壳体整体上呈圆直筒形。动力装置1的竖轴伸入壳体2的内腔，并且竖轴的轴线与壳体2的顶盖的对称中心轴线重合。

针轮转子3包括轮毂和呈辐射状均匀密集分层排列地固定在该轮毂上的线状针苗。针轮转子3设置于壳体2的内腔中，并且位于动力装置1的底部。针轮转子3的轮毂与动力装置1的竖轴同轴连接。除尘机可以根据需要设置一个或多个针轮转子3。

离心腔4设置于壳体2内并位于针轮转子3的外围，与针轮转子3具有相同的中心轴线。离心腔4包括顶壁、底壁和侧壁，整体上呈锥筒形。离心腔4的顶壁呈圆环状，侧壁自顶壁的外周缘沿径向向外且向下延伸，底壁也呈圆环状，自侧壁的底部周缘沿径向向外水平地(即沿着与针轮转子3的转动轴线垂直的方向朝向壳体2的内壁)延伸，并且固定于壳体2的侧壁的底部。也就是说，离心腔4的顶壁的外周缘与侧壁的顶部连接，离心腔4的底壁的内周缘的侧壁的底部连接。离心腔4的顶壁上形成第一开口，底壁上形成第二开口，侧壁环绕该第一开口和第二开口围成腔体。优选地，离心腔4的顶壁低于针轮转子3的顶部一定高度。也就是说，针轮转子3并不是完全位于离心腔4内，而是部分从离心腔4的顶壁伸出。优选地，离心腔4的侧壁的底部区域形成有环形断续分布的条孔41。

出气整流锥5设置于离心腔4内并位于针轮转子3的下方，与离心腔4具有相同的中心轴线。该出气整流锥5由侧壁围成中空腔体，整体上呈锥筒状。出气整流锥5的顶部形成第一圆形开口，底部形成第二圆形开口。出气整流锥5的顶部与针轮转子3的底部存在一定距离，出气整流锥5的底部固定于下文将要说明的落料斗法兰7上。优选地，出气整流锥5的侧壁环周设置有多个孔51，该孔可以为圆孔，孔径大致可以为5～30mm。更优选地，孔51设置在出气整流锥5的侧壁的上部区域。

芯柱6设置于出气整流锥5的腔体内，并与出气整流锥5具有相同的中心轴线。芯柱6的形状例如可以包括上部的锥台和下部的圆柱体。芯柱6的圆柱体底面固定于下文将要说明的出气腔11上，芯柱6延伸穿过该出气腔和出气整流锥5，并从出气整流锥5伸出一定高度，但是距离针轮转子3的底部一定距离。

落料斗法兰7包括第一圆环71、第二圆环72和若干肋板73，第一圆环71和第二圆环72同心且共面，第一圆环71的半径小于第二圆环72的半径，若干肋板73等间距环布于第一圆环71和第二圆环72之间，每一肋板73沿径向连接于第一圆环71和第二圆环72之间。上文所述的出气整流锥5的底部固定于该落料斗法兰7的第一圆环71上。第二圆环72则固定于壳体2的底部。落料斗法兰7与壳体2具有相同的中心轴线。

优选地，落料斗法兰7上覆盖有环形孔板8。更具体地说，环形孔板8可以覆盖于落料斗法兰7的多个肋板73上，从而至少覆盖落料斗法兰7的第一圆环71与第二圆环72之间的空间。

落料斗9包括呈直圆筒形的圆筒部91、呈倒置的锥筒形的锥筒部92和位于圆筒部91内的环形筒部93。圆筒部91的上周缘固定于落料斗法兰7的第二圆环72上，圆筒部91的下周缘与锥筒部92的上周缘接合。环形筒部93的半径小于落料斗法兰7第二圆环72的半径，大于第一圆环71的半径。环形筒部93的上周缘固定于落料斗法兰7上，下周缘低于下文将要说明的出气腔11的顶壁一定距离。该环形筒部93的外周面上设置有若干叶片94，叶片94的形状大致为倾斜的板状，并且倾斜方向与离心腔4内气流旋转方向相一致。优选地，多个叶片94通过环形板95连接，如图所示，通过三块环形板95将多个叶片94连接在一起。优选地，离心腔4的底壁与落料斗9的顶部(即圆筒部91的上周缘)在离心腔4的中心轴线方向上相距一定的距离。优选地，落料斗9的顶部开口(即圆筒部91的顶部开口)大于离心腔4的底部开口(即上文所述的离心腔4的底壁的第二开口)。如图所示，落料斗9的圆筒部91的半径与壳体2的侧壁的半径基本相等，离心腔4的底壁的第二开口的半径则小于壳体的侧壁的半径。落料斗9的锥筒部92的下端为二级落料口，该二级落料口与第二集灰罐15连接。

进气腔10设置于壳体2的一侧(例如左侧)，该进气腔10由进气管道切向进入，与壳体2的内腔偏心相贯而成，进气腔10整体呈蜗环形。进气腔10包括顶壁101、底壁102和侧壁103。顶壁101与壳体2的顶盖平齐，底壁102从进气管道的底壁向壳体2的内腔环绕延伸，直到包围离心腔4的侧壁。优选地，进气腔10的底壁102低于离心腔4的顶壁一定距离。底壁102位于壳体2内腔的部分构成进气腔10的蜗环。蜗环上形成有多个孔，并且设置有活动挡板，以便可操作地挡住或露出蜗环上的孔。优选地，该蜗环上的孔为弧形孔1021，该弧形孔1021环绕离心腔4的中心轴线延伸而形成。

出气腔11设置于落料斗9的圆筒部91的侧部(例如右侧)，该出气腔11由出气管道从圆筒部91的右后侧壁正交切向方向而出，与圆筒部91偏心相贯而成。该出气腔11整体呈蜗环形，包括顶壁111、底壁112和侧壁(未示出)，底壁112与落料斗9的圆筒部91的下周缘平齐。优选地，出气腔11的顶壁111低于落料斗法兰7一定距离。

壳体2的侧壁下部设有初级落料口，该初级落料口与初级落料管12的一端连接，初级落料管12的另一端与第一集灰罐13连接。优选地，壳体2的内腔内设置有倾斜的引导板14，该引导板14螺旋环绕在离心腔4的侧壁外，从壳体2的内腔上部沿螺旋路径延伸到壳体2的内腔的下部的初级落料口处。

可选择地，除尘机还可以包括由喷液装置，该喷液装置可以包括供液管16和雾化喷头17，如图所示，供液管16可以从落料斗9的锥筒部92伸入落料斗9内，并且延伸穿过芯柱6。雾化喷头17安装在供液管16的末端，位于芯柱16的顶部与针轮转子3的底部之间。

综上所述，本发明提供了一种分离机，该分离机包括壳体2以及基本同轴地设置在该壳体2内的针轮转子3、离心腔4、出气整流锥5、落料斗法兰7、落料斗9、进气腔10和出气腔11；所述离心腔4大致呈锥筒形，并围绕所述针轮转子3设置；所述出气整流锥5大致呈锥筒形，设置在所述离心腔4内并位于所述针轮转子3的下方；所述落料斗法兰7相对于所述壳体2固定，所述离心腔4和出气整流锥5固定在所述落料斗法兰7的上方，所述落料斗9固定在所述落料斗法兰7的下方；所述壳体2上形成有进气口和出气口，所述进气腔10从所述壳体2的进气口朝向所述壳体2内延伸，所述出气腔11从所述出气整流锥5下方空间延伸到所述壳体2的出气口；其中，所述落料斗法兰7的下方设置有多个叶片94，该叶片94大致呈倾斜的板状，并且倾斜方向与所述离心腔4内气流旋转方向一致，并且所述多个叶片94通过环形板95连接，该环形板95与所述落料斗法兰7同心布置。

优选地，该分离机包括直径不同的多个所述环形板95。

优选地，所述落料斗法兰7包括第一圆环71、第二圆环72和多个肋板73，所述第一圆环71的半径小于第二圆环72的半径，所述肋板73沿径向连接在所述第一圆环71和第二圆环72之间。

优选地，所述多个叶片94设置在所述落料斗法兰7的肋板73的下方。

优选地，所述离心腔4的底部固定在所述第二圆环72上，所述出气整流锥5固定在所述第一圆环71上。

另一方面，本发明还提供了一种分离机，该分离机包括壳体2以及基本同轴地设置在该壳体2内的针轮转子3、离心腔4、出气整流锥5、落料斗法兰7、落料斗9、进气腔10和出气腔11；所述离心腔4大致呈锥筒形，相对于所述壳体2固定，并围绕所述针轮转子3设置；所述出气整流锥5大致呈锥筒形，设置在所述离心腔4内并位于所述针轮转子3的下方；所述落料斗法兰7相对于所述壳体2固定，所述出气整流锥5固定在所述落料斗法兰7的上方，所述落料斗9固定在所述落料斗法兰7的下方；所述壳体2上形成有进气口和出气口，所述进气腔10从所述壳体2的进气口朝向所述壳体2内的离心腔4顶部延伸，所述出气腔11从所述出气整流锥5下方空间延伸到所述壳体2的出气口；其中，所述离心腔4的底部与所述落料斗9的顶部在所述离心腔4的中心轴线方向上相间隔。

优选地，所述落料斗9的顶部开口大于所述离心腔4的底部开口。

优选地，所述壳体2的侧壁下部设有初级落料口，所述壳体2的内腔内设置有倾斜的引导板14，该引导板14螺旋环绕在所述离心腔4的侧壁外，从所述壳体2的内腔上部沿螺旋路径延伸到所述壳体2的所述初级落料口处。

还另一方面，本发明还提供了一种分离机，该分离机包括壳体2以及基本同轴地设置在该壳体2内的针轮转子3、离心腔4、出气整流锥5、落料斗法兰7、落料斗9、进气腔10和出气腔11；所述离心腔4大致呈锥筒形，相对于所述壳体2固定，并围绕所述针轮转子3设置；所述出气整流锥5大致呈锥筒形，设置在所述离心腔4内并位于所述针轮转子3的下方；所述落料斗法兰7相对于所述壳体2固定，所述出气整流锥5固定在所述落料斗法兰7的上方，所述落料斗9固定在所述落料斗法兰7的下方；所述壳体2上形成有进气口和出气口，所述进气腔10从所述壳体2的进气口朝向所述壳体2内的离心腔4顶部延伸，所述出气腔11从所述出气整流锥5下方空间延伸到所述壳体2的出气口；其中，所述进气腔10的底壁102上形成有多个弧形孔1021，该弧形孔1021环绕所述离心腔4的中心轴线延伸。

优选地，所述进气腔10设置于所述壳体2的一侧，与所述壳体2的内腔偏心相贯呈蜗环形，所述进气腔10包括顶壁101、底壁102和两个侧壁103，所述底壁102向壳体2的内腔环绕延伸，直到包围所述离心腔4的侧壁。

优选地，所述离心腔4的底部与所述落料斗9的顶部在所述离心腔4的中心轴线方向上相间隔。

下面对上文所述的除尘机的工作过程进行说明。

1、初级分离过程

待分离的混合物(包括大颗粒、小颗粒和气体)从除尘机上部的进气管道切向进入进气腔10，形成旋风，在惯性和离心力的作用下，离心力较小的气体和小颗粒混合物位于中心，离心力较大的大颗粒则位于外周，从而实现初级分离。大颗粒在重力作用下沉降到进气腔10底壁102的蜗环上，此时蜗环上的孔被挡板挡住，从而大颗粒聚集在该蜗环上。卸料时，将该挡板移开，分离出的大颗粒通过蜗环上的弧形孔1021落入壳体2内腔的外围，最后沉降到壳体2的底部，通过壳体2底部的初级落料口经初级落料管12进入第一集灰罐13。

在该初级分离过程中，上述除尘机在结构上的优势包括：

(1)、由于离心腔4的顶壁低于针轮转子3的顶部一定高度，因此针轮转子3会向离心腔4外分解出一份旋转力，加剧较大颗粒的离心分离。

(2)、由于进气腔10的底壁102低于离心腔4的顶壁一定距离，因此使分离出来的高速旋转的大颗粒在沉降过程中降低旋转速度，分离出来的大颗粒有时间逐步密集化，能够聚积在进气腔10的底壁102上，但不至于进入流入离心腔4内，从而也能够减少大颗粒对离心腔4的磨损。

(3)、蜗环上的孔为弧形孔1021，弧形孔1021与现有的圆孔相比具有以下优点。圆孔的孔径不可能太大(与蜗环的尺寸相比)，因此圆孔之间的滞留面积较大，从而还有较多的大颗粒会滞留在圆孔之间的蜗环上，难以落入壳体2内腔的外围。而弧形孔1021的弧形半径则可以较大(甚至可以与蜗环的尺寸相当)，因此弧形孔1021之间的滞留面积则较小，从而只有少量的大颗粒滞留在弧形孔1021之间的蜗环上。由于大颗粒在离心力作用下大部分聚集在靠近蜗环的外周缘的位置，而弧形孔1021可以贴近蜗环的外周缘设置，从而进一步促使大部分大颗粒顺利地通过弧形孔1021落入壳体2内腔的外围。

(4)、由于壳体2的内腔内设置有倾斜的引导板14，因此落入壳体2的内腔内的大颗粒会顺着引导板14滑向初级落料口，从而加快大颗粒物的排出速度。

2、二级分离过程

在初级分离过程中分离出来的位于中心的气体和小颗粒的混合物进入离心腔4，在针轮转子3高速旋转带动下，随之高速旋转，从而混合物在离心力作用下分离为小颗粒和气体。一方面，混合物中的小颗粒(灰尘颗粒)被施加以较大的离心力，使得小颗粒进行向外向下的离心运动，致使灰尘颗粒到达离心腔4的侧壁上，灰尘颗粒于是顺着离心腔4侧壁向下运动，落入落料斗9内，从而排放至第二集灰罐15内。另一方面，相对干净的气体受到的离心力较小，因此进入离心腔4的腔体中心，形成向下的强旋流。到达离心腔4下部时，进入出气整流锥5内部，环绕芯柱6继续做高速回旋运动(在出气整流锥5和芯柱6的作用在于使得气体形成较规整的旋流，减少紊流)，最后通过出气腔11和出气管道排出。

以上是干式除尘方式的二级分离过程。如果如上文所述，除尘机还设置了喷液装置，则能够采用优选的半干半湿除尘方式进行上述二级分离过程。也就是说，在气体和小颗粒的混合物进入离心腔4后，雾化喷头17喷出雾化液粒(例如水)，从而小颗粒能够集结到液粒表面，使得颗粒增大，因此能够降低其被湍流扰动的可能性。

在该二级分离过程中，上述除尘机在结构上的优势包括：

(1)、由离心腔4的侧壁的底部区域形成有环形断续分布的条孔41，因此分离出的小颗粒可以及时地通过这些狭长的条孔41到达离心腔4的外部(即离心腔与壳体2之间的空间)，在进一步实现与气体的分离的同时，原本高速旋转的小颗粒在经过条孔41之后能够显著地降低其旋转速度，从而到达离心腔4外部的小颗粒可以容易地在重力作用下沉降到落料斗9中，从而达到较好的分离效果。

(2)、由于离心腔4的底壁与落料斗9的顶部(即圆筒部91的上周缘)在离心腔4的中心轴线方向上相距一定的距离，因此在离心腔4的底壁与落料斗9的顶部之间构造了一个纵向缓冲区(即在离心腔4的中心轴线方向上形成了狭缝环形缓冲区)，进一步降低了小颗粒旋转速度，从而更加容易地在重力作用下沉降到落料斗9中，达到较好的分离效果。

(3)、落料斗9的顶部开口(即圆筒部91的顶部开口)大于离心腔4的底部开口(即上文所述的离心腔4的底壁的第二开口)。因此，一方面，在落料斗9的顶部开口与离心腔4的底部开口之间构造了一个横向缓冲区(即沿与离心腔4的中心轴线垂直的方向上形成了缓冲区)，进一步降低了小颗粒旋转速度，从而更加容易地在重力作用下沉降到落料斗9中，达到较好的分离效果；另一方面，由于落料斗9顶部开口较大，因此来自离心腔4的小颗粒能够被充分地收纳到落料斗9中。

(4)、落料斗法兰7上覆盖有环形孔板8。环形孔板8在充分保障小颗粒透过的条件下，通过形成阻力可以减少离心腔4内的气流向落料斗9内渗透的机率，从而减少气流对小颗粒沉降的扰动，使得小颗粒能够更加容易地在重力作用下沉降到落料斗9中，达到较好的分离效果。

(5)、环形筒部93的外周面上设置有若干叶片94，叶片94的形状大致为倾斜的板状，并且倾斜方向与离心腔4内气流旋转方向相一致。优选地，多个叶片94通过环形板95连接。因此，即使有一部分来自离心腔4内的气流通过环形孔板8流向落料斗9，该落料斗9的环形筒部93的外周面上设置的叶片94可以引导气流的旋流速度向轴向速度转化，减少气流对小颗粒的扰动，阻隔落料斗9内的小颗粒的旋转上升。通过环形板95将多个叶片94沿环形路径相互连接，从而环形板95能够形成阻力，阻止相对高压的外环气流向相对低压的内部区域穿越而形成湍流，从而进一步减少气流对小颗粒的扰动，提高分离效果。

(6)、由于出气整流锥5的侧壁环周设置有多个孔51，因此分离出来的气体在到达离心腔4下部时，位于出气整流锥5外部的气流除了从出气整流锥5的上周缘进入出气整流锥5之外，大部分气流还可以通过出气整流锥5侧壁上的多个孔51进入出气整流锥5。如果气流从出气整流锥5的上周缘进入出气整流锥5，则由于出气整流锥5的上周缘边界会生成湍流，因此会对周围的小颗粒产生扰动；而如果气流通过出气整流锥5侧壁上的多个孔51进入出气整流锥5，则气流能够在旋转过程中比较缓和地穿过孔51进入出气整流锥5，减少湍流的产生，从而减少对周围小颗粒的扰动，达到更好的分离效果。更优选地，孔51设置在出气整流锥5的侧壁的上部区域。分离出来的气体在到达离心腔4下部时，位于出气整流锥5外部的气流在围绕出气整流锥5向上旋转的过程中逐步进入出气整流锥5，在该向上旋转过程中，气流中夹杂的小颗粒会在重力作用下得到沉降，因此越接近出气整流锥5的顶部，气流中夹杂的小颗粒越少。因此，孔51仅设置在出气整流锥5的侧壁的上部区域，可以防止位于初期整流锥5下部区域的夹杂较多小颗粒的气流进入出气整流锥5，进一步提高分离效果，净化从出气腔11排出的气体。

(7)、出气腔11的顶壁111低于落料斗法兰7一定距离。因此在出气腔11的顶壁与落料斗法兰7之间形成回旋区域，从出气整流锥5回旋流出的气流能够在该回旋区域中继续回旋。由于该回旋区域呈较为规整的大致圆柱形，因此气流在该回旋过程中可以形成规整的旋流，从而在后续进入不太规整的出气腔11中时，能够减少湍流的生成，减少气流上窜的可能，进而提高分离效果。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (17)

1.一种分离机，该分离机包括壳体(2)以及基本同轴地设置在该壳体(2)内的针轮转子(3)、离心腔(4)、出气整流锥(5)、落料斗法兰(7)、落料斗(9)、进气腔(10)和出气腔(11)；所述离心腔(4)大致呈锥筒形，并围绕所述针轮转子(3)设置；所述出气整流锥(5)大致呈锥筒形，设置在所述离心腔(4)内并位于所述针轮转子(3)的下方；所述落料斗法兰(7)相对于所述壳体(2)固定，所述离心腔(4)和出气整流锥(5)固定在所述落料斗法兰(7)的上方，所述落料斗(9)固定在所述落料斗法兰(7)的下方；所述壳体(2)上形成有进气口和出气口，所述进气腔(10)从所述壳体(2)的进气口朝向所述壳体(2)内延伸，所述出气腔(11)从所述出气整流锥(5)下方空间延伸到所述壳体(2)的出气口；其特征在于，所述壳体(2)的顶盖呈阶梯状，包括分别呈平板状的第一顶盖(21)和第二顶盖(22)，所述第一顶盖(21)位于所述进气腔(10)的上方，所述第二顶盖(22)位于所述针轮转子(3)的上方并高于所述第一顶盖(21)，所述落料斗法兰(7)上方覆盖有环形孔板(8)，该环形孔板(8)包括环形的板体，该板体上形成有多个孔。

2.根据权利要求1所述的分离机，其特征在于，所述壳体(2)的顶盖还包括第三顶盖(23)，第三顶盖(23)倾斜地连接在所述第一顶盖(21)和第二顶盖(22)之间，并且第三顶盖(23)与第一顶盖(21)之间形成的夹角为钝角。

3.根据权利要求1所述的分离机，其特征在于，所述针轮转子(3)的顶部高于所述离心腔(4)的顶部。

4.根据权利要求1所述的分离机，其特征在于，该分离机还包括环绕所述离心腔(2)布置环篦(19)，该环篦(19)包括从所述壳体(2)的顶盖向下延伸的多根环篦杆，至少部分所述环篦杆从所述壳体(2)的顶盖向下延伸至所述落料斗法兰(7)并固定到所述落料斗法兰(7)上，所述落料斗法兰(7)包括第一圆环(71)、第二圆环(72)和多个肋板(73)，所述第一圆环(71)的半径小于第二圆环(72)的半径，所述肋板(73)沿径向连接在所述第一圆环(71)和第二圆环(72)之间，多根所述环篦杆沿着所述第二圆环(72)周向等间距排布。

5.根据权利要求4所述的分离机，其特征在于，至少部分所述环篦杆固定在所述第二圆环(72)上，所述离心腔(4)的底部固定在所述第二圆环(72)上，所述出气整流锥(5)固定在所述第一圆环(71)上。

6.根据权利要求1所述的分离机，其特征在于，所述离心腔(4)的侧壁上形成有多个孔，所述多个孔为呈环形断续分布的条孔(41)，所述多个孔形成于所述离心腔(4)的侧壁的底部区域。

7.根据权利要求4所述的分离机，其特征在于，所述落料斗法兰(7)的多个肋板(73)下方设置有多个叶片(94)，该叶片(94)大致呈倾斜的板状，并且倾斜方向与所述离心腔(4)内气流旋转方向一致。

8.根据权利要求7所述的分离机，其特征在于，所述多个叶片(94)通过环形板(95)连接，该环形板(95)与所述落料斗法兰(7)的第一圆环(71)同心布置。

9.根据权利要求8所述的分离机，其特征在于，该分离机包括直径不同的多个所述环形板(95)。

10.根据权利要求4所述的分离机，其特征在于，所述环形孔板(8)至少覆盖落料斗法兰(7)的第一圆环(71)与第二圆环(72)之间的空间。

11.根据权利要求1所述的分离机，其特征在于，所述出气整流锥(5)由侧壁围成中空腔体，并且该出气整流锥(5)的侧壁上形成有多个孔(51)。

12.根据权利要求11所述的分离机，其特征在于，所述出气整流锥(5)的侧壁上形成的所述多个孔(51)分布在该侧壁的上部区域。

13.根据权利要求1所述的分离机，其特征在于，所述出气腔(11)的顶壁位于所述落料斗法兰(7)的下方，并且与所述落料斗法兰(7)相间隔。

14.根据权利要求1所述分离机，其特征在于，所述进气腔(10)内还设置有栅篦(18)，该栅篦(18)包括多根栅篦杆，该栅篦杆固定在所述壳体(2)的顶盖上并从该顶盖向下延伸，所述多根栅篦杆沿直线排列，并且该排列方向与所述进气腔(10)的进气方向相交形成角度，所述多根栅篦杆从所述壳体(2)的顶盖倾斜地向下延伸。

15.根据权利要求1所述的分离机，其特征在于，该分离机还包括设置在所述出气整流锥5内的芯柱(6)，该芯柱(6)与所述出气整流锥(5)同轴设置，所述芯柱(6)延伸穿过所述出气腔(11)和所述出气整流锥(5)。

16.根据权利要求1至15中任意一项所述的分离机，其特征在于，所述分离机为除尘机。

17.一种风力分选系统，其特征在于，该风力分选系统包括权利要求1至16中任意一项所述的分离机。