CN104624409B - 一种旋风分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋风分离装置，包括旋风分离器和离心通风机，还包括设在旋风分离器下方的方箱和机座，机座内固定有出料器和搅拌器，机座外固定有与出料器连接的减速电机，出料器包括叶片轴和多个叶片，搅拌器包括钉辊轴和多个钉辊，方箱外包住圆锥斗，固定在机座上方，方箱下端设有开口，机座内设有与开口上下贯通的通道，叶片轴和钉辊轴分别沿横向设置在机座通道内，叶片轴穿过机座与减速电机连接，并通过一对齿轮副反向带动钉辊轴，多个叶片偏心设置在叶片轴上，叶片与通道内壁贴合，钉辊轴位于叶片轴的斜上方，多个钉辊均匀布设在钉辊轴上。与现有技术相比，本发明具有进料速度块、物料分离效果好、设备使用寿命长以及易于维修保养等优点。

Description

一种旋风分离装置

技术领域

本发明涉及一种分离器，尤其是涉及一种实现气固分离的旋风分离装置。

背景技术

旋风分离器是一种利用惯性离心力的作用从气流中分离出物料的设备。旋风分离器的主体结构由圆筒形上部和圆锥形下部连接组成，圆筒形上部设有进料口和排气口，排气口上连接有排气管，圆锥形下部设有排灰口。气固混合物料由进料口切向进入，受器壁的约束而向下作螺旋运动，在惯性离心力作用下，物料中的固态成分被抛向器壁而与气流分离，再沿壁面下移落至圆锥形下部的排灰口排出，净化后的气体在中心轴附近由下而上作螺旋运动，最后由排气管排出，从而实现气固分离。

通常，把下行的螺旋形气流称为外旋流，上行的螺旋形气流称为内旋流(又称气芯)，内、外旋流气体的旋转方向相同，外旋流的上部是主要除尘区。旋风分离器内的静压强在器壁附近最高，仅稍低于进料口处的压强，并且往中心逐渐降低，在气芯处可降至排灰口压强以下。旋风分离器内的低压气芯由排气管入口一直延伸到底部的排灰口。因此，如果排灰口或集尘室密封不良，便易漏入气体，造成排灰口压强增大，使得已收集在圆锥形底部的固定重新被卷起，严重降低分离效果。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现气固分离的旋风分离装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种旋风分离装置，包括旋风分离器和离心通风机，所述旋风分离器包括由上至下依次连接的外圆筒和圆锥斗，在外圆筒上部设有进料管和用于排出分离后气体的排气管，在圆锥斗下端设有排出分离后物料的出料口，所述离心通风机与排气管连接，其特征在于，该装置还包括设在旋风分离器下方的方箱和机座，所述机座内固定有出料器和搅拌器，机座外固定有与出料器连接的减速电机，所述出料器包括叶片轴和多个叶片，所述搅拌器包括钉辊轴和多个钉辊，所述方箱外包住圆锥斗，固定在机座上方，方箱下端设有开口，所述机座内设有与开口上下贯通的通道，所述叶片轴和钉辊轴分别沿横向设置在机座通道内，所述叶片轴穿过机座与减速电机连接，并通过一对齿轮副反向带动钉辊轴，所述多个叶片偏心设置在叶片轴上，所述叶片一端与叶片轴固定，另一端与通道内壁贴合，所述钉辊轴位于叶片轴的斜上方，所述多个钉辊均匀布设在钉辊轴上，所述钉辊一端与钉辊轴固定，另一端与叶片相切；

经由旋风分离器和离心通风机共同作用分离后的物料经由出料口进入机座通道，减速电机带动叶片旋转，继而带动钉辊反向旋转，钉辊将出料器上方的物料进行搅动，搅散后的物料落入叶片与叶片之间，并随着叶片旋转到通道下方开口后受重力作用排出。

所述机座通道内设有放置搅拌器的小圆孔和放置出料器的大圆孔，所述小圆孔与大圆孔相切，在切线上设有缝隙，缝隙中放置有切刀，切刀刀口伸出缝隙，在钉辊与叶片的共同推动下，切开卡在钉辊与叶片之间的物料。

所述出料器还包括脉冲盘和接近开关，所述叶片轴一端穿过机座与减速电机连接，另一端穿过机座与脉冲盘连接，所述脉冲盘外边缘均匀设有多个凹槽，所述接近开关固定在机座外壳上，并紧贴脉冲盘凹槽与凹槽之间凸块的外边缘，脉冲盘随着叶片轴转动而转动。

所述方箱下端开口一侧与圆锥斗一侧之间连接有隔板，开口另一侧的方箱壁上开设有检修孔，所述检修孔设有可视门，所述可视门上设有把手，可视门通过磁铁吸合关闭检修孔。

所述机座壁上开设有与通道相连通的可视观察窗。

所述减速电机输出轴为空心平键轴，减速电机的法兰盘上设有定位沉孔，机座外壁上设有凸缘，凸缘与沉孔匹配接合，减速电机定位固定在机座外壁上，使得叶片轴与减速电机的空心平键轴在一条直线上。

所述旋风分离装置还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与接近开关和减速电机连接，当脉冲盘凸起接触接近开关时，接近开关导通，反之则关闭，脉冲盘随着叶片轴转动而转动，使得接近开关不断地发送脉冲信号给PLC控制器，当叶片轴卡死时，脉冲信号出现异常，PLC控制器立即停止减速电机。

叶片轴与钉辊轴固定在机座上的具体细节为：

1)叶片轴的轴向固定：叶片轴一端为叶片轴连接减速电机端，另一端为叶片轴连接脉冲盘端，叶片轴连接减速电机端固定在机座前盖板上，叶片轴连接脉冲盘端固定在机座后盖板上；

叶片轴连接减速电机端设有四级同心的台阶，叶片轴连接减速电机端依次穿过密封圈T、两面带密封圈的向心球轴承B、主动齿轮、两面带密封圈的向心球轴承A及锁紧螺母，密封圈T、主动齿轮、两面带密封圈的向心球轴承A以及锁紧螺母分别置于台阶上，通过拧紧锁紧螺母将以上结构锁紧在叶片轴的台阶上，实现了叶片轴连接减速电机端的轴向固定；叶片轴连接脉冲盘端设有一级台阶，叶片轴连接脉冲盘端依次穿过密封圈U、两面带密封圈的向心球轴承C、隔套及脉冲盘，密封圈U置于台阶上，叶片轴连接脉冲盘端的端口上通过垫圈、螺钉将以上结构锁紧在台阶上，实现了叶片轴连接脉冲盘端的轴向固定；两面带密封圈的向心球轴承B安装在轴承座M的沉孔中，向心球轴承B外圈上方被轴承座M台阶固定，向心球轴承B外圈下方装有孔用弹性挡圈固定；机座后盖板上开设有圆孔，两面带密封圈的向心球轴承C安装在圆孔中。

2)钉辊轴的轴向固定：钉辊轴前端固定在机座前盖板上，后端固定在机座后盖板上，钉辊轴前端上设有两个台阶，钉辊轴前端依次穿过两面带密封圈的向心球轴承E及从动齿轮，并通过螺钉插入前垫圈、钉辊轴后将以上结构紧紧压在钉辊轴的台阶上；钉辊轴后端上设有一个台阶，两面带密封圈的向心球轴承D套设在钉辊轴后端后置于台阶上，大垫圈通过螺钉将两面带密封圈的向心球轴承D的紧压在钉辊轴后端的台阶上，实现了钉辊轴的轴向固定；两面带密封圈的向心球轴承E安装在轴承座P的沉孔中，向心球轴承E外圈上方被轴承座P台阶固定，向心球轴承E外圈下方装有孔用弹性挡圈固定；机座后盖板上开设有圆孔，两面带密封圈的向心球轴承D通过轴承座N安装在圆孔中。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、通过在传统旋风分离器的出料口增加由钉辊和钉辊轴组成的搅拌器，钉辊轴在叶片轴逆时针转动的带动下顺时针转动，增加了烟丝、烟支及卷烟纸等物料的进料速度，同时对出料器上部的物料产生搅动，减少物料的搭桥现象，提高了物料分离效果。

2、在钉辊和叶片之间安装切刀，切断了卡在叶片与出料口之间、以及叶片与叶片之间的物料，大大减少了机器卡死的现象，提高了物料分离效率，使得本发明适用于分离固态成分比例较高的气固混合物料。

3、通过设置观察窗和检修孔，方便操作人员对旋风分离装置进行查看、清洁和维修保养。

4、通过接近开关不断给PLC控制器发送脉冲信号，当减速电机被卡死时，脉冲信号出现异常，PLC控制器立即控制减速电机停止转动并报警，有效减少设备损坏的可能，延长设备使用寿命。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的剖视图；

图4为本发明搅拌器和出料器侧面的剖视图；

图5为本发明搅拌器和出料器的传动示意图。

图1中标号所示：

1、机座，2、铰链，3、把手，4、可视门，5、方箱，6、外圆筒，7、排气管，8、进料管，9、减速电机；

图2中标号所示：

10、脉冲盘，11、接近开关，12、接近开关支架；

图3中标号所示：

13、圆锥斗，14、内圆筒，15、观察窗，51、隔板；

图4中标号所示：

16、切刀，17、钉辊轴，18、钉辊，19、叶片，20、叶片轴；

图5中标号所示：

21、锁紧螺母，22、两面带密封圈的向心球轴承A，23、主动齿轮，24、轴承座M，25、两面带密封圈的向心球轴承B，26、密封圈T，27、密封圈U，28、两面带密封圈的向心球轴承C，29、隔套，30、垫圈，31、后端盖，32、轴承座N，33、大垫圈，34、两面带密封圈的向心球轴承D，35、两面带密封圈的向心球轴承E，36、轴承座P，37、从动齿轮，38、前垫圈，39、前盖板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1-4所示，一种旋风分离装置，包括旋风分离器和离心通风机，所述旋风分离器包括由上至下依次连接的外圆筒6和圆锥斗13，在外圆筒6侧壁上设置有进料管8，在外圆筒6上端同轴设置有内圆筒14，内圆筒14上端连接有排出分离后气体的排气管7，在圆锥斗13下端设有排出分离后物料的出料口，所述离心通风机与排气管7连接，其特征在于，该装置还包括设在旋风分离器下方的方箱5、机座1、减速电机9、出料器及搅拌器，所述出料器包括叶片轴20和多个叶片19，所述搅拌器包括钉辊轴17和多个钉辊18；

所述减速电机9输出轴为空心平键轴，减速电机9的法兰盘上设有定位沉孔，机座外壁上设有凸缘，凸缘与沉孔匹配接合，减速电机9定位固定在机座外壁上，使得叶片轴20与减速电机9的空心平键轴在一条直线上；

所述方箱5外包住圆锥斗13，固定在机座1上方，方箱5下端设有开口，所述机座1内设有与开口上下贯通的通道，所述方箱开口一侧与圆锥斗13一侧之间连接有隔板51，可有效阻挡物料进入方箱，方箱开口另一侧的方箱壁上开设有检修孔，所述检修孔设有可视门4，所述可视门4上设有把手3，可视门3一侧通过铰链固定在方箱5上，另一侧通过磁铁吸合关闭检修孔，所述可视门采用有机玻璃制成；

所述机座通道内设有放置搅拌器的小圆孔和放置出料器的大圆孔，所述小圆孔设置在大圆孔的斜上方，所述叶片轴20和钉辊轴17分别沿横向设置在机座1通道的大圆孔和小圆孔内，所述叶片轴20穿过机座1与减速电机9连接，并通过一对齿轮副反向带动钉辊轴17，所述多个叶片19偏心设置在叶片轴20上，所述叶片19一端与叶片轴20固定，另一端与大圆孔内壁贴合，所述多个钉辊18均匀布设在钉辊轴17上，所述钉辊18一端与钉辊轴17固定，另一端与叶片19相切，所述小圆孔与大圆孔相切，在切线上设有缝隙，缝隙中放置有切刀16，切刀刀口伸出缝隙，在钉辊18与叶片19的共同推动下，切开卡在钉辊18与叶片19之间的物料；

所述出料器还包括脉冲盘10、接近开关11和接近开关支架12，所述叶片轴20一端穿过机座1与减速电机9连接，另一端穿过机座1与脉冲盘10连接，所述脉冲盘10外边缘均匀设有多个凹槽，所述接近开关11通过接近开关支架12固定在机座外壁上，并紧贴脉冲盘凹槽与凹槽之间凸块的外边缘。所述旋风分离装置还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与接近开关11和减速电机9连接，当脉冲盘10的凸起接触接近开关11时，接近开关11导通，反之则关闭，脉冲盘10随着叶片轴20转动而转动，使得接近开关11不断地发送脉冲信号给PLC控制器，当叶片轴20卡死时，脉冲信号出现异常，PLC控制器立即停止减速电机9。所述机座壁上还开设有与通道相连通的可视观察窗15，通过可视观察窗15可随时查看搅拌器和出料器的运行状态。

如图5所示，叶片轴20与钉辊轴17固定在机座1上的具体细节为：

1)叶片轴20的轴向固定：叶片轴20一端为叶片轴连接减速电机端，另一端为叶片轴连接脉冲盘端，叶片轴连接减速电机端固定在机座前盖板30上，叶片轴连接脉冲盘端固定在机座后盖板31上；

叶片轴连接减速电机端设有四级同心的台阶，叶片轴连接减速电机端依次穿过密封圈T26、两面带密封圈的向心球轴承B25、主动齿轮23、两面带密封圈的向心球轴承A22及锁紧螺母21，密封圈T26、主动齿轮23、两面带密封圈的向心球轴承A22以及锁紧螺母21分别置于台阶上，通过拧紧锁紧螺母21将以上结构锁紧在叶片轴20的台阶上，实现了叶片轴连接减速电机端的轴向固定；叶片轴连接脉冲盘端设有一级台阶，叶片轴连接脉冲盘端依次穿过密封圈U27、两面带密封圈的向心球轴承C28、隔套29及脉冲盘10，密封圈U27置于台阶上，叶片轴连接脉冲盘端的端口上通过垫圈30、螺钉将以上结构锁紧在台阶上，实现了叶片轴连接脉冲盘端的轴向固定；两面带密封圈的向心球轴承B25安装在轴承座M24的沉孔中，向心球轴承B25外圈上方被轴承座M台阶固定，向心球轴承B外圈下方装有孔用弹性挡圈固定；机座后盖板31上开设有圆孔，两面带密封圈的向心球轴承C28安装在圆孔中。

2)钉辊轴17的轴向固定：钉辊轴前端固定在机座前盖板39上，后端固定在机座后盖板31上，钉辊轴前端上设有两个台阶，钉辊轴前端依次穿过两面带密封圈的向心球轴承E35及从动齿轮37，并通过螺钉插入前垫圈38、钉辊轴17后将以上结构紧紧压在钉辊轴17的台阶上；钉辊轴后端上设有一个台阶，两面带密封圈的向心球轴承D34套设在钉辊轴后端后置于台阶上，大垫圈33通过螺钉将两面带密封圈的向心球轴承D34的紧压在钉辊轴后端的台阶上，实现了钉辊轴17的轴向固定；两面带密封圈的向心球轴承E34安装在轴承座P32的沉孔中，向心球轴承E34外圈上方被轴承座P台阶固定，向心球轴承E34外圈下方装有孔用弹性挡圈固定；机座后盖板31上开设有圆孔，两面带密封圈的向心球轴承D34通过轴承座N32安装在圆孔中。

本发明在对含烟丝、烟支及卷烟纸等气固混合物料进行分离时的工作过程为：含烟丝、烟支及卷烟纸等气固混合物料由进料管切向进入外圆筒内，由离心通风机提供的负压空气与旋风分离器的排气管连通，在惯性离心力作用下，物料被抛向器壁而与气流分离，同时物料受器壁的约束而向下作螺旋运动，再沿壁面落至圆锥斗底部的出料口，净化后的气体则在中心轴附近由下而上作螺旋运动，最后由顶部排气管排出；分离后的物料经由出料口进入机座通道，减速电机带动叶片逆时针旋转，继而带动钉辊顺时针旋转，钉辊将出料器上方的物料进行搅动，同时在钉辊与叶片对物料的共同推动下，切刀切开卡在钉辊与叶片之间的物料，搅散切碎后的物料落入叶片与叶片之间，并随着叶片旋转到通道下方开口后受重力作用排出。

Claims (5)

1.一种旋风分离装置，包括旋风分离器和离心通风机，所述旋风分离器包括由上至下依次连接的外圆筒和圆锥斗，在外圆筒上部设有进料管和用于排出分离后气体的排气管，在圆锥斗下端设有排出分离后物料的出料口，所述离心通风机与排气管连接，其特征在于，该装置还包括设在旋风分离器下方的方箱和机座，所述机座内固定有出料器和搅拌器，机座外固定有与出料器连接的减速电机，所述出料器包括叶片轴和多个叶片，所述搅拌器包括钉辊轴和多个钉辊，所述方箱外包住圆锥斗，固定在机座上方，方箱下端设有开口，所述机座内设有与开口上下贯通的通道，所述叶片轴和钉辊轴分别沿横向设置在机座通道内，所述叶片轴穿过机座与减速电机连接，并通过一对齿轮副反向带动钉辊轴，所述多个叶片偏心设置在叶片轴上，所述叶片一端与叶片轴固定，另一端与通道内壁贴合，所述钉辊轴位于叶片轴的斜上方，所述多个钉辊均匀布设在钉辊轴上，所述钉辊一端与钉辊轴固定，另一端与叶片相切；

经由旋风分离器和离心通风机共同作用分离后的物料经由出料口进入机座通道，减速电机带动叶片旋转，继而带动钉辊反向旋转，钉辊将出料器上方的物料进行搅动，搅散后的物料落入叶片与叶片之间，并随着叶片旋转到通道下方开口后受重力作用排出；

所述机座通道内设有放置搅拌器的小圆孔和放置出料器的大圆孔，所述小圆孔与大圆孔相切，在切线上设有缝隙，缝隙中放置有切刀，切刀刀口伸出缝隙，在钉辊与叶片的共同推动下，切开卡在钉辊与叶片之间的物料；

所述出料器还包括脉冲盘和接近开关，所述叶片轴一端穿过机座与减速电机连接，另一端穿过机座与脉冲盘连接，所述脉冲盘外边缘均匀设有多个凹槽，所述接近开关固定在机座外壳上，并紧贴脉冲盘凹槽与凹槽之间凸块的外边缘，脉冲盘随着叶片轴转动而转动。

2.根据权利要求1所述的一种旋风分离装置，其特征在于，所述方箱下端开口一侧与圆锥斗一侧之间连接有隔板，开口另一侧的方箱壁上开设有检修孔，所述检修孔设有可视门，所述可视门上设有把手，可视门通过磁铁吸合关闭检修孔。

3.根据权利要求1所述的一种旋风分离装置，其特征在于，所述机座壁上开设有与通道相连通的可视观察窗。

4.根据权利要求1所述的一种旋风分离装置，其特征在于，所述减速电机输出轴为空心平键轴，减速电机的法兰盘上设有定位沉孔，机座外壁上设有凸缘，凸缘与沉孔匹配接合，减速电机定位固定在机座外壁上，使得叶片轴与减速电机的空心平键轴在一条直线上。

5.根据权利要求1所述的一种旋风分离装置，其特征在于，所述旋风分离装置还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与接近开关和减速电机连接，当脉冲盘凸起接触接近开关时，接近开关导通，反之则关闭，脉冲盘随着叶片轴转动而转动，使得接近开关不断地发送脉冲信号给PLC控制器，当叶片轴卡死时，脉冲信号出现异常，PLC控制器立即停止减速电机。