CN104492613A - 带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管及旋风分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管，包括直管段和上小下大的喇叭口形管，所述喇叭口形管的小口端与直管段的下端连接，所述喇叭口形管内壁均匀设有导流板，所述导流板包括相互连接的圆弧板和直板，所述圆弧板与直板相切。还公开了采用该溢流管结构的旋风分离器。本发明旋风分离器内部流程更平稳，短路流效应基本消除且压力损失大大降低，使其整体的运行性能得到了显著提高。

Description

带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管及旋风分离器

技术领域

本发明涉及一种旋风分离器溢流管及旋风分离器，特别是涉及一种带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管及使用该溢流管的旋风分离器，属于烟气除尘和气固分离旋流器技术领域。

背景技术

旋风分离器被广泛应用于各种行业，对气固、气液两相流分离具有处理量大，处理效率高等优点。旋风分离器气体输送系统一般是由大功率风机送风，而风机送风功率是由风机出口压力和风量乘积计算所得。风机处理风量一般是由实际工况决定，当特定工况下，要想减小风机的消耗功率，有效途径就是降低风机的出口阻力。风机的出口阻力主要是由风机下游的管道和旋风分离器决定，当管道较短或管道布置有特定要求时，要想降低风机出口阻力，有效途径就是降低旋风分离器带来的阻力了。旋风分离器的阻力特性是由阻力系数来表征，根据众多研究知道，旋风分离器阻力系数主要与旋风分离器结构与尺寸参数有关，对旋风分离器局部结构优化可以起到减小阻力系数作用。以往有的学者对旋风分离器的溢流管做了大量的研究工作，有的学者对溢流管的插入深度做了研究工作，得出，溢流管插入浅一点可以减小压降，但会增加入口短路流，相反，插入深一点，则会增大压降，增加功耗，减少短路流。有的学者对溢流管内部加入导流片做了研究，得出，在溢流管内加入导流叶片可以降低压降，可是在溢流管内加入导流叶片对加工要求较高，难于焊接。也有的学者在溢流管出口处加上蜗壳来减弱出口气流的旋转强度，起到减少过程压力损失的效果，但也相应的增加了出口阻力。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管，消除短路流效应的同时减少压力损失。本发明的另一个目的是提供一种使用带有导流板喇叭口形的溢流管的旋风分离器。

本发明的技术方案是这样的：一种带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管，包括直管段和上小下大的喇叭口形管，所述喇叭口形管的小口端与直管段的下端连接，所述喇叭口形管内壁均匀设有导流板，所述导流板包括相互连接的圆弧板和直板，所述圆弧板与直板相切。

进一步的，所述圆弧板设置在喇叭口形管内，所述直板伸入直管段并紧靠直管段内壁。

优选的，所述喇叭口形管的大口端直径为小口端直径的1.1～2倍。

优选的，所述喇叭口形管的锥角为50～150°。

优选的，所述圆弧板的底端与喇叭口形管的下端平面夹角为15～60°。

优选的，所述导流板宽度为直管段直径的0.1～0.5倍。

优选的，所述导流板数量为3～12片。

一种旋风分离器，具有上述所说的带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管。

本发明结构合理，易于制造，该溢流管的喇叭口形管入口使旋风分离器中心区域的上旋流能更平稳地进入溢流管，并且减少了入口短路流，进入喇叭口的气流在导流板的作用下，强旋流逐渐降为弱旋流，最后变成轴向流，减小了流动过程中在溢流管入口区域的局部压力损失，从而将溢流管内该部分气体动压转变为静压，起到了恢复压力的效果，所以可以大大提高旋风分离器的分离效率。而在分离效果不变的情况下，可以适当降低了旋风分离器入口总压，达到节能高效的目的。

附图说明

图1为本发明溢流管结构示意图。

图2为喇叭口形管结构示意图。

图3为导流板前视示意图。

图4为导流板左视示意图。

图5为导流板俯视示意图。

图6为导流板轴侧示意图。

图7为喇叭口形管俯视结构示意图。

图8为导流板曲面建模示意图。

图9为旋风分离器结构示意图。

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及图2，本实施例涉及的带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管，包括直管段1和上小下大的喇叭口形管3，喇叭口形管3的大口端直径为小口端直径的1.1～2倍，锥角为50～150°，喇叭口形管3的小口端与直管段1的下端焊接固定。在喇叭口形管3内壁均匀设置3～12片导流板2。结合图3至图6，导流板2包括相互连接的圆弧板21和直板22，圆弧板21与直板22相切。参见图7，其中圆弧板21设置在喇叭口形管3内，直板22则伸入直管段1并紧靠直管段1内壁。圆弧板21的底端与喇叭口形管3的下端平面夹角为15～60°。导流板2宽度为直管段1直径的0.1～0.5倍。再请结合图8，导流板2的圆弧板21曲面建模是这样的，s1和s2为喇叭口形管3的外表面和内表面，s3为假想内圆台的侧面，s3与s2平行。喇叭口形管3顶端圆心记为O₂，底端圆心记为O₁。其中，假想内圆台顶端半径与喇叭口形管3顶端内半径比值在0到0.9范围内，即0≤r3/r2≤0.9。在y-z平面内分别沿着y轴负方向作直线O₁b和O₂f，在x-y平面内作直线O₁a，O₁a与x轴正方向夹角在15度到90度。记O₁a与s2和s3交点为A₁和B₁，记A₁和B₁在O₁b上的投影点为A₂和B₂。连接A₂O₂和B₂O₂，在y-z平面内作A₂O₂和B₂O₂的垂线平分线，与O₂f相交点为O₃和O₄，分别以O₃和O₄为圆心做圆弧O₃O₂A₂和O₄O₂B₂。由几何关系可知，圆弧O₃O₂A₂和O₄O₂B₂分别与O₁O₂相切。沿着x轴正方向将圆弧O₃O₂A₂投影到s2上，记投影线为A₁A₃，圆弧O₄O₂B₂投影到s3，记投影线为B₁B₃，最后将A₁B₁沿着两条投影线扫略即可得出圆弧板21的迎风面曲面。

本实施方式涉及的旋风分离器结构请参见图9，其结构主要包括排气管4、旋风筒体5、截头圆锥筒6和灰斗7，其中排气管4采用了前述实施例的带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管。在其他结构尺寸不变的情况下，提升了分离效率。

Claims (8)

1.一种带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管，其特征在于：包括直管段(1)和上小下大的喇叭口形管(3)，所述喇叭口形管(3)的小口端与直管段(1)的下端连接，所述喇叭口形管(3)内壁均匀设有导流板(2)，所述导流板(2)包括相互连接的圆弧板(21)和直板(22)，所述圆弧板(21)与直板(22)相切。

2.根据权利要求1所述的带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管，其特征在于：所述圆弧板(21)设置在喇叭口形管(3)内，所述直板(22)伸入直管段(1)并紧靠直管段(1)内壁。

3.根据权利要求1所述的带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管，其特征在于：所述喇叭口形管(3)的大口端直径为小口端直径的1.1～2倍。

4.根据权利要求1所述的带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管，其特征在于：所述喇叭口形管(3)的锥角为50～150°。

5.根据权利要求1所述的带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管，其特征在于：所述圆弧板(21)的底端与喇叭口形管(3)的下端平面夹角为15～60°。

6.根据权利要求1所述的带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管，其特征在于：所述导流板(2)宽度为直管段(1)直径的0.1～0.5倍。

7.根据权利要求1所述的带有导流板喇叭口形的旋风分离器溢流管，其特征在于：所述导流板(2)数量为3～12片。

8.一种旋风分离器，其特征在于：包括权利要求1至7中任意一项所述的带有导流板喇叭口形管的旋风分离器溢流管。