CN103433156A - 一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片，包括叶片本体，叶片本体上设置有100个以上的微型突起，微型突起的间距为100～500um，微型突起的高度为50～300um。旋风分离器的工作过程中，叶片本体高速旋转，白炭黑粉体不断地与微型突起撞击，颗粒直径较大的白炭黑粉体被撞击、切割为颗粒直径较小的白炭黑粉体，粒径减小的白炭黑粉体在二次涡流的作用下进入旋风分离器的中部回流管，从而进入后续生产流程，所得的白炭黑的颗粒直径在其它工艺不变的情况下可平均减小20um以上；微型突起的存在也破坏了叶片表面的白炭黑粉体的层流状态，从而加剧了分离器内部的白炭黑粉体的紊流状态，提高了分离器的能量利用率。

Description

一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片

技术领域

本发明涉及化工生产设备技术领域，尤其涉及一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片。

背景技术

白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和白炭黑气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等，颗粒直径是白炭黑的重要质量标准。

在白炭黑的制取过程中，白炭黑从板框压滤机出来成膏状，没有流动性，需要经过打浆、回转烘干、旋风分离等工序（如图1所示）才能获得粉体类的成品，其中，旋风分离器是一个重要的分离设备。

在现有工艺流程中，旋风分离器的主要作用是将烘干后的白炭黑根据粒径大小进行分离，粒径较大的白炭黑在离心力和重力作用下落入旋风分离器的底部，颗粒直径为80～150um的白炭黑在二次涡流的作用下从旋风分离器的回流管进入后续生产流程；在改工艺流程中，旋风分离器的叶片在旋转过程中产生的能量没有充分利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片，叶片在旋转过程中的一部分能量用来将粒径较大的白炭黑切割成粒径较小的白炭黑，叶片的能量利用率高，所得的白炭黑的颗粒直径在其它工艺不变的情况下可平均减小20um以上。

本发明采用以下技术方案实现。

一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片，包括叶片本体，叶片本体上设置有N个微型突起，微型突起的间距为100～500um，微型突起的高度为50～300um，N为整数，N的数量在100个以上。

优选的，微型突起的头部为圆柱体、圆台体、三菱柱体或四棱柱体，微型突起的底部为长方体或圆柱体。

优选的，每个微型突起设置有多个头部。

优选的，叶片本体为不锈钢或陶瓷制作的叶片本体，微型突起为不锈钢或陶瓷制作的微型突起。

其中，叶片本体沿分离器的轴线螺旋下旋，叶片本体的径向长度沿分离器的轴线向下的方向逐渐减小；微型突起的分布密度沿叶片本体的径向向外逐渐减小。

优选的，微型突起在叶片本体的分布范围为：叶片本体的径向方向的长度的1/2范围内。

优选的，叶片本体上的多个微型突起之间设置有微型孔；微型孔的孔径在90um以上。

优选的，微型孔的孔径小于与其相邻的各微型突起之间的最小间距。

优选的，叶片本体沿径向方向的长度的1/2～3/4范围内分布有微型孔，微型孔的孔径在90um以上，微型孔的数量大于100；微型孔的孔壁的厚度大于80um，微型孔的孔壁的厚度小于该微型孔的直径。

本发明的有益效果为：一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片，包括叶片本体，叶片本体上设置有N个微型突起，微型突起的间距为100～500um，微型突起的高度为50～300um，N为整数，N的数量在100个以上。旋风分离器的工作过程中，叶片本体高速旋转，白炭黑粉体不断地与微型突起撞击，颗粒直径较大的白炭黑粉体被撞击、切割为颗粒直径较小的白炭黑粉体，粒径减小的白炭黑粉体在二次涡流的作用下进入旋风分离器的中部回流管，从而进入后续生产流程，所得的白炭黑的颗粒直径在其它工艺不变的情况下可平均减小20um以上；微型突起的存在也破坏了叶片表面的白炭黑粉体的层流状态，从而加剧了分离器内部的白炭黑粉体的紊流状态，提高了分离器的能量利用率。

附图说明

为了更清楚、有效地说明本发明实施例的技术方案，将实施例中所需要使用的附图作简单介绍，不言自明的是，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来讲，无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图做出其它附图。

图1是膏状白炭黑干燥的工艺流程示意图。

图2是本发明一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片的结构示意图。

图3是本发明一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片的图2的A处的局部放大图。

图4是本发明一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片的图2的B处的局部放大图。

图中：

1-打浆机；2-搅拌釜；3-离心雾化器；4-干燥塔；5-鼓风机；6-热泵；7-旋风分离器；71-叶片本体；711-微型突起；712-微型孔；8-引内机。

具体实施方式

本发明提供了一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片，为了使本领域中的技术人员更清楚的理解本发明方案，并使本发明上述的目的、特征、有益效果能够更加明白、易懂，下面结合附图1～4和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参阅图1。从板框压滤机出来成膏状白炭黑在打浆机1内与溶解液充分混合，在含固率低于18%时成为流体状，进入搅拌釜2内，搅拌后通过离心雾化器3的作用呈雾状喷洒进干燥塔4内；与此同时，鼓风机5将热泵6提供的热量送入干燥塔4的塔顶离心雾化器3的喷头附近，将雾状的白炭黑干燥为粉体状的白炭黑；粉体状的白炭黑在旋风分离器7内进行粒径分离，颗粒较大的白炭黑和其它杂质从旋风分离器7的底部流出，粒径较小的白炭黑在旋风分离器7内的二次涡流的作用下进入回流管，在引内机8的作用下进入后续生产流程。

请参阅图2～4。一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片，包括叶片本体71，叶片本体71上设置有N个微型突起711，微型突起711的间距为100～500um，微型突起711的高度为50～300um，N为整数，N的数量在100个以上。

旋风分离器7工作过程中，叶片本体71高速旋转，沿旋风分离器7的轴线产生向下的涡流；白炭黑粉体在此涡流作用下产生离心运动和向下运动，在此运动过程中白炭黑粉体不断地与微型突起711撞击，微型突起711将颗粒直径较大的白炭黑粉体撞击、切割为颗粒直径较小的白炭黑粉体，粒径减小的白炭黑粉体在二次涡流的作用下进入旋风分离器7的回流管，从而进入后续生产流程，所得的白炭黑的颗粒直径在其它工艺不变的情况下可平均减小20um以上；微型突起711的存在也破坏了叶片本体71表面的白炭黑粉体的层流状态，从而加剧了旋风分离器7内部的白炭黑粉体的紊流状态，提高了旋风分离器7的能量利用率。

本实施例中，微型突起711的头部为圆柱体、圆台体、三菱柱体或四棱柱体，微型突起711的底部为长方体或圆柱体，每个微型突起711设置有多个头部。粉体状的白炭黑在圆柱体、圆台体、三菱柱体或四棱柱体型的头部的撞击、切割作用下，粒径逐渐减小，降低了白炭黑粉体的粒径。

叶片本体71为不锈钢制作的叶片本体，微型突起711为不锈钢制作的微型突起，能够抵御各种腐蚀的作用。作为备选方案，叶片本体71也可以为陶瓷制作的叶片本体，微型突起711为陶瓷制作的微型突起；陶瓷硬度大，抗腐蚀能力强。

本实施例中，叶片本体71沿分离器的轴线螺旋下旋，叶片本体71的径向长度沿分离器的轴线向下的方向逐渐减小；微型突起711的分布密度沿叶片本体71的径向向外逐渐减小，以提高叶片本体71的结构强度。

微型突起711在叶片本体71的分布范围为：叶片本体71的径向方向的长度的1/2范围内。

本实施例中，叶片本体71上的多个微型突起711之间设置有微型孔712；微型孔712的孔径在90um以上。微型孔712在此有多重作用：在白炭黑粉体的旋转过程中，颗粒的局部陷入微型孔712中，在离心力作用下，微型孔712的孔壁起到了切割的作用，白炭黑粉体被切割成较小的粒径；微型孔712处形成负压，加剧了白炭黑粉体向微型突起711的撞击力度，进一步提高了微型突起711对于白炭黑粉体的切割作用。

微型孔712的孔径小于与其相邻的各微型突起711之间的最小间距；从微型孔突起711各个间隔处流入的白炭黑粉体在微型孔712的孔壁的切割作用下进一步减小粒径。

本实施例中，叶片本体71沿径向方向的长度的1/2～3/4范围（叶片外缘）内分布有微型孔712，微型孔712的孔径在90um以上，微型孔712的数量大于100；微型孔712的孔壁的厚度大于80um，微型孔712的孔壁的厚度小于该微型孔712的直径。叶片外缘处，离心力大，分布微型孔712可以进一步提高微型孔712的孔壁对于白炭黑粉体的切割、细化作用。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片，包括叶片本体（71），其特征在于，叶片本体（71）上设置有N个微型突起（711），所述微型突起（711）的间距为100～500um，所述微型突起（711）的高度为50～300um，N为整数，N的数量在100个以上。

2.如权利要求1所述的旋风分离器的叶片，其特征在于，所述微型突起（711）的头部为圆柱体、圆台体、三菱柱体或四棱柱体，所述微型突起（711）的底部为长方体或圆柱体。

3.如权利要求2所述的旋风分离器的叶片，其特征在于，每个所述微型突起（711）设置有多个头部。

4.如权利要求2所述的旋风分离器的叶片，其特征在于，所述叶片本体（71）为不锈钢制作的叶片本体，所述微型突起（711）为不锈钢制作的微型突起。

5.如权利要求2所述的旋风分离器的叶片，其特征在于，所述叶片本体（71）沿所述分离器的轴线螺旋下旋，叶片本体（71）的径向长度沿所述分离器的轴线向下的方向逐渐减小；所述微型突起（711）的分布密度沿叶片本体（71）的径向向外逐渐减小。

6.如权利要求5所述的旋风分离器的叶片，其特征在于，所述微型突起（711）在叶片本体（71）的分布范围为：叶片本体（71）的径向方向的长度的1/2范围内。

7.如权利要求6所述的旋风分离器的叶片，其特征在于，所述叶片本体（71）上的多个微型突起（711）之间设置有微型孔（712）；所述微型孔（712）的孔径在90um以上。

8.如权利要求7所述的旋风分离器的叶片，其特征在于，所述微型孔（712）的孔径小于与其相邻的各微型突起（711）之间的最小间距。

9.如权利要求1所述的旋风分离器的叶片，其特征在于，所述叶片本体（71）沿径向方向的长度的1/2～3/4范围内分布有微型孔（712），所述微型孔（712）的孔径在90um以上。

10.如权利要求9所述的旋风分离器的叶片，其特征在于，所述微型孔（712）的数量大于100；所述微型孔（712）的孔壁的厚度大于80um，所述微型孔（712）的孔壁的厚度小于该微型孔（712）的直径。

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