CN104475275A - 双入口斜切螺旋面旋风分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双入口斜切螺旋面旋风分离器，包括排气管、旋风筒体、截头圆锥筒和灰斗，所述旋风筒体顶部设有第一气体入口管和第二气体入口管，所述第一气体入口管包括与旋风筒体连接的第一螺旋段以及和第一螺旋段连接的第一直管段，所述第一直管段与旋风筒体顶面所成角度等于第一螺旋段的升角，所述第二气体入口管的结构与第一气体入口管相同，所述第一气体入口管与第二气体入口管关于旋风筒体的轴线旋转对称。该双入口斜切螺旋面旋风分离器减少气体进入旋风分离器的阻力，减少排气管下方的短路流，避免分离器顶部产生涡旋气流，分离效率高。

Description

双入口斜切螺旋面旋风分离器

技术领域

本发明涉及一种旋风分离器，特别是涉及一种双入口斜切螺旋面旋风分离器，属于烟气除尘和气固分离旋流器技术领域。

背景技术

世界都在关注PM2.5问题。大气中直径d≤2.5μm的颗粒物称为PM2.5，PM2.5颗粒物能够加强太阳光的散射，在湿度较大的空气中容易形成雾霾漂浮于空中，这种雾霾被人体吸入后会引起多种疾病。空气中漂浮的PM2.5颗粒占据了空气中总悬浮物的一半。颗粒物的来源很广泛，其中的成分也很复杂，它有来自于地面上泥土扬尘，有海边盐场的海盐，有工业过程中产生的大量的粉尘，如冶金、煤矿、纺织，木制品厂等等。同样也有生活当中产生的颗粒，如汽车尾气、厨房油烟、煤炭燃烧烟尘等等，还有一部分来自于自然界，如火山爆发喷出的大量烟尘，有森林失火产生的烟灰，还有一些工程爆破产生的颗粒粉尘。

工业废气中排放的PM5，PM10大颗粒的粉尘粒子也对人的呼吸健康造成了威胁。比如工厂里金属研磨机和抛光机上扬起的金属粉尘、锅炉燃烧废气里排放的烟雾粉尘、木制品加工厂里漂浮着的木屑粉尘、石墨制品车间里的石墨粉尘以及金属制品喷塑工艺过程中的塑料粉尘等等。如果工作环境中的粉尘浓度达到爆炸临界点，那将会带来致命的伤害，给工人和企业带来巨大的损失。同样在金属行业中，如果能够将加工过程中漂浮在空气中的稀缺金属粉尘收集起来，这无疑会给企业省去可观的原料支出。如何尽可能多地将工作环境中的粉尘颗粒分离出来仍然是当今工业生产中的一大重要问题。

旋风分离器是一种气固分离装置，但是目前旋风分离器普遍分离效率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种双入口斜切螺旋面旋风分离器，减少气体进入旋风分离器的阻力，减少排气管下方的短路流，避免分离器顶部产生涡旋气流。

本发明的技术方案是这样的：一种双入口斜切螺旋面旋风分离器，包括排气管、旋风筒体、截头圆锥筒和灰斗，所述旋风筒体顶部设有第一气体入口管和第二气体入口管，所述第一气体入口管包括与旋风筒体连接的第一螺旋段以及和第一螺旋段连接的第一直管段，所述第一直管段与旋风筒体顶面所成角度等于第一螺旋段的升角，所述第二气体入口管包括与旋风筒体连接的第二螺旋段以及和第二螺旋段连接的第二直管段，所述第二直管段与旋风筒体顶面所成角度等于第二螺旋段的升角，所述第一气体入口管与第二气体入口管关于旋风筒体的轴线旋转对称。

优选的，所述第一螺旋段与第二螺旋段头尾相连。

优选的，所述第一螺旋段和第二螺旋段的升角为10°～85°。

优选的，所述第一直管段和第二直管段的截面为矩形。

优选的，所述排气管为圆管，排气管下端与旋风筒体的顶板固定连接。

优选的，所述旋风筒体为圆柱筒。

优选的，所述截头圆锥筒上端直径大于下端直径。

本发明结构能够对入口进入的气流产生很好的导流作用，能够让气体沿着螺旋端向下产生螺旋运动，进而避免了顶板下方涡流的发生，消除了上灰环，提高了分离效率。本发明结构中的旋转对称的双入口结构则消除了传统旋风分离器内部流场涡核偏移的现象，增强了流场的对称性与稳定性，减小了气体阻力，降低了压力损失，分离效率高。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为对比例1结构示意图。

图3为对比例2结构示意图。

图4为对比例3结构示意图。

图5为对比例4结构示意图。

图6为对比例5结构示意图。

图7为实施例与各对比例压降随入口流速平方变化图。

图8为实施例与各对比例入口压力随入口流速平方变化图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

请参见图1，本实施例的双入口斜切螺旋面旋风分离器包括排气管11、旋风筒体12、截头圆锥筒13和灰斗14。其中排气管11为直径为0.064m的圆管，排气管11下端与旋风筒体12的顶板固定连接。旋风筒体12是直径为0.19m，高度为0.285m的圆柱筒。截头圆锥筒13上端直径大于下端直径，其高度为0.475m，截头圆锥筒13的下端直径为0.0725m。旋风筒体12往下依次连接截头圆锥筒13和灰斗14。旋风筒体12顶部设置第一气体入口管15和第二气体入口管16，这样带有固体颗粒的气体是从旋风筒体12顶部进入分离器而不同于以往从分离器侧面进入。第一气体入口管15包括与旋风筒体12连接的第一螺旋段15a以及和第一螺旋段15a连接的第一直管段15b，第一直管段15b截面为矩形，宽度为0.038，高度为0.095m，第一直管段15b与旋风筒体12顶面所成角度等于第一螺旋段15a的升角，其中第一螺旋段15a的升角为10°～85°，本实施例中为30°。第二气体入口管16与第一气体入口管15结构相同，即第二气体入口管16包括第二螺旋段16a和第二直管段16b，第二螺旋段16a和第二直管段16b的连接方式与第一气体入口管15相同。第一气体入口管15与第二气体入口管16关于旋风筒体12的轴线旋转对称，第二螺旋段16a的升角也是30°，并且第一螺旋段15a与第二螺旋段16a头尾相连。

为了更好地说明本实施例旋风分离器具有更好的分离效果，进行了多个对比例的对比试验，对比例1的结构如图2所示，旋风分离器仅设有一个气体入口管21，该气体入口管21为矩形直管，并垂直于旋风筒体22设置。对比例2的结构如图3所示，旋风分离器仅设有一个气体入口管31，该气体入口管31为矩形直管，并倾斜于旋风筒体32设置。对比例3的结构如图4所示，旋风分离器设有两个气体入口管41和42，两个气体入口管41和42均为矩形直管，并垂直于旋风筒体43设置。对比例4的结构如图5所示，旋风分离器设有两个气体入口管51和52，两个气体入口管51和52均为矩形直管，并倾斜于旋风筒体53设置。对比例5的结构如图6所示。旋风分离器仅设有一个气体入口管61，该气体入口管61包括直管段61b和螺旋段61a。上述对比例的旋风分离器各部分尺寸与实施例相同。对比试验结果如图7和图8所示，在相同的入口流速下，本实施例结构具有较低的入口压力和压降，随着入口流速的增加，这种优势越明显。

上表反映了六种分离器性能参数，从表中可以看出，本实施例结构具有较低的阻力系数。

上表给出了在相同的切向速度峰值的情况下，各对比例和实施例的压力损失和入口压力情况。本实施例结构具有最低的压力损失和入口压力。

Claims (7)

1.一种双入口斜切螺旋面旋风分离器，包括排气管(11)、旋风筒体(12)、截头圆锥筒(13)和灰斗(14)，其特征在于：所述旋风筒体(12)顶部设有第一气体入口管(15)和第二气体入口管(16)，所述第一气体入口管(15)包括与旋风筒体(12)连接的第一螺旋段(15a)以及和第一螺旋段(15a)连接的第一直管段(15b)，所述第一直管段(15b)与旋风筒体(12)顶面所成角度等于第一螺旋段(15a)的升角，所述第二气体入口管(16)包括与旋风筒体(12)连接的第二螺旋段(16a)以及和第二螺旋段(16a)连接的第二直管段(16b)，所述第二直管段(16b)与旋风筒体(12)顶面所成角度等于第二螺旋段(16a)的升角，所述第一气体入口管(15)与第二气体入口管(16)关于旋风筒体(12)的轴线旋转对称。

2.根据权利要求1所述的双入口斜切螺旋面旋风分离器，其特征在于：所述第一螺旋段(15a)与第二螺旋段(16a)头尾相连。

3.根据权利要求1所述的双入口斜切螺旋面旋风分离器，其特征在于：所述第一螺旋段(15a)和第二螺旋段(16a)的升角为10°～85°。

4.根据权利要求1所述的双入口斜切螺旋面旋风分离器，其特征在于：所述第一直管段(15b)和第二直管段(16b)截面为矩形。

5.根据权利要求1所述的双入口斜切螺旋面旋风分离器，其特征在于：所述排气管(11)为圆管，排气管(11)下端与旋风筒体(12)的顶板固定连接。

6.根据权利要求1所述的双入口斜切螺旋面旋风分离器，其特征在于：所述旋风筒体(12)为圆柱筒。

7.根据权利要求1所述的双入口斜切螺旋面旋风分离器，其特征在于：所述截头圆锥筒(13)上端直径大于下端直径。