CN106269315A

CN106269315A - 进口颗粒排序型旋流器

Info

Publication number: CN106269315A
Application number: CN201610665460.5A
Authority: CN
Inventors: 付鹏波; 汪华林; 王飞; 马良; 杨强
Original assignee: East China University of Science and Technology
Current assignee: East China University of Science and Technology
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2017-01-04
Anticipated expiration: 2036-08-12
Also published as: CN106269315B

Abstract

本发明涉及进口颗粒排序型旋流器，包含四种不同进口颗粒排序方式的进口颗粒排序型旋流器，该进口颗粒排序型旋流器包括颗粒排序器(A)和旋流器(B)两个主体部分，其中，所述颗粒排序器(A)由矩形切向进口(1)、芯棒(2)、排序腔(3)和矩形切向出口(4)组成；所述旋流器(B)由矩形切向进口(6)、分离腔(7)、底流管(8)、底流法兰(9)、灰斗(10)和溢流管(11)组成。所述进口颗粒排序型旋流器能提高较难分离的小颗粒的分离效率，从而提高旋流器的整体分离性能，适用于微细颗粒分离与捕集、气体净化等领域。

Description

进口颗粒排序型旋流器

技术领域

本发明属于微细颗粒分离与捕集、气体净化领域，涉及一种进口颗粒排序型旋流器，具体地说，本发明涉及四种对不同大小的颗粒在旋流器进口的位置进行调控，从而提高旋流器分离效率的进口颗粒排序型旋流器。

背景技术

大气中悬浮的微细颗粒是污染大气环境和危害人体健康的主要介质。特别是当量直径小于2.5μm的颗粒物质(PM_2.5)，被吸入人体后会进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎、肺功能衰竭和心血管病等方面的疾病。这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液，其中的有害气体、重金属等溶解在血液中，对人体健康造成更大的伤害。大气中悬浮颗粒物还会影响大气酸性物质沉降和大气化学平衡，污染后的空气形成的烟雾降低气体可见度进而影响交通运输。因此大气中悬浮颗粒物对全球气候变化、区域灰霾污染以及人类生命健康等方面都有重要影响。

鉴于气体中微细颗粒的重要危害，对气体中颗粒的捕获与去除技术也成为学者们研究热点之一。目前气体中分离颗粒物的方法主要有静电分离、沉降分离、袋式除尘和旋转离心分离等。但是静电分离运行成本高，存在安全隐患；沉降分离所需设备尺寸大，占地面积广，而且分离精度比较低；袋式除尘难以维持长时间稳定运行，维护成本高。

作为一种重要的旋转离心分离设备，旋流器能有效对气体中的微细颗粒物进行捕集与分离，且具有体积小、处理量大、分离效率高、能耗低、操作维护方便、适合长周期运行等特点，广泛应用于大气污染防治、工业气体净化、化工生产过程优化、粉尘回收、颗粒分级等众多领域中。

但普通的旋流器仍然存在切割粒径较大，对较小颗粒(尤其是PM_2.5)的分离效率不高，造成旋流器并不适用于一些对分离效率要求很高的精密分离领域。为了提高旋流器的分离性能，许多学者通过改变旋流器的公称直径、进口结构与尺寸、溢流管结构与尺寸、底流口直管长度、灰斗结构等结构参数来提高旋流器的分离性能。中国专利CN 103201099B公开了一种旋风分离器，通通过改变旋风分离器的形状比率，避免了颗粒从旋风分离器进口到出口管过程中的大部分直接泄漏，从而即使对于诸如8m/s及以上的高气体轴向速度同样具有良好的捕集效率，并且允许减小本体部的直径。中国专利CN 204996593U公开了一种强化微型旋风分离器及采用该分离器的高压分离装置，通过在旋风分离器进口与溢流口之间设置倒流叶片，该进气方式由于增加了有效进气面积，从而显著提升进气效率，减少压降损失，在导流叶片的强化引流下，增强了颗粒分离效果。美国专利申请US 2016/0051994A1公开了一种旋风分离装置，通过将传统圆柱状的进料腔改成半椭球型的进料腔，提高了旋流器对亚微米级颗粒的分离与捕集效率。但是，工业气体以及大气环境中微细颗粒是由不同大小颗粒组成的颗粒群，其中粒径较小的一部分微细颗粒难以分离是造成外排气体中颗粒浓度，尤其是PM_2.5浓度难以降低的主要原因。上述研究以及发明均是对旋流器结构的改变，从而优化旋流器的整体分离性能，并不能对气体中颗粒群进行精确调控，不能在结构尺寸一定的情况下提高本身难以分离的微细颗粒的分离效率，尤其是对PM_2.5颗粒的分离强化显得无能为力。

综上所述，本领域急需开发一种结构简单、操作方便，能对进口颗粒中不同大小颗粒进行调控，从而提高较难分离的小颗粒的分离效率的旋流器。

发明内容

鉴于以上问题，本发明提供了一种新颖的进口颗粒排序型旋流器，具体包含四种不同进口颗粒排序方式的进口颗粒排序型旋流器，其提高了进口物料中小颗粒的分离效率而不影响大颗粒的分离效率，从而提高了旋流器的整体分离效率，有效解决了现有技术中存在的难题。

本发明提供了一种进口颗粒排序型旋流器，它包括颗粒排序器A和旋流器B两个主体部分，其中，

所述颗粒排序器A由矩形切向进口1、芯棒2、排序腔3和矩形切向出口4组成；

所述旋流器B由矩形切向进口6、分离腔7、底流管8、底流法兰9、灰斗10和溢流管11组成。

在一个优选的实施方式中，所述颗粒排序器A包含颗粒顺旋排序器A1和颗粒逆旋排序器A2两种结构形式，其中，

所述颗粒顺旋排序器A1：流体在排序腔3中绕轴线旋转运动的方向为顺时针方向；

所述颗粒逆旋排序器A2：流体在排序腔3中绕轴线旋转运动的方向为逆时针方向。

在另一个优选的实施方式中，所述进口颗粒排序型旋流器包括平行顺旋式进口颗粒排序型旋流器C1、平行逆旋式进口颗粒排序型旋流器C2、垂直顺旋式进口颗粒排序型旋流器C3、垂直逆旋式进口颗粒排序型旋流器C4四种不同进口排序方式的进口颗粒排序型旋流器，其中，

所述平行顺旋式进口颗粒排序型旋流器C1：由颗粒顺旋排序器A1与旋流器B平行连接组成，颗粒在矩形切向进口6的排序方式为：小颗粒靠近进口内侧和上侧，大颗粒靠近进口外侧和下侧；

所述平行逆旋式进口颗粒排序型旋流器C2：由颗粒逆旋排序器A2与旋流器B平行连接组成，颗粒在矩形切向进口6的排序方式为：小颗粒靠近进口外侧和上侧，大颗粒靠近进口内侧和下侧；

所述垂直顺旋式进口颗粒排序型旋流器C3：由颗粒顺旋排序器A1与旋流器B垂直连接组成，颗粒在矩形切向进口6的排序方式为：小颗粒靠近进口内侧和下侧，大颗粒靠近进口外侧和上侧；

所述垂直逆旋式进口颗粒排序型旋流器C4：由颗粒逆旋排序器A2与旋流器B垂直连接组成，颗粒在矩形切向进口6的排序方式为：小颗粒靠近进口外侧和下侧，大颗粒靠近进口内侧和上侧。

在另一个优选的实施方式中，在所述颗粒排序器A中，芯棒2将排序腔3隔离成环形结构，其直径为排序腔3直径的1/10～1/5；矩形切向进口1的宽度为排序腔3直径的1/3～1/2，高度为排序腔3直径的2/5～3/5。

在另一个优选的实施方式中，在所述颗粒排序器A中，轴向高度为矩形切向进口1高度的3～8倍；矩形切向出口4的长和宽与矩形切向进口1的长和宽相同或者可互换。

在另一个优选的实施方式中，在所述颗粒排序器A中，矩形切向出口4处的颗粒排序方式为：从颗粒排序器A的轴向进口端到出口端、径向内侧到外侧，颗粒平均粒径逐渐增大。

在另一个优选的实施方式中，在所述旋流器B中，矩形切向进口6与颗粒排序器A的矩形切向进口1的长和宽相同。

在另一个优选的实施方式中，在所述旋流器B中，分离腔7柱段直径与颗粒排序器A的排序腔3的直径相同，柱段轴向高度为矩形切向进口6高度的2～4倍，锥段锥角为5°～10°；流体在分离腔7中绕轴线旋转运动的方向为顺时针方向。

在另一个优选的实施方式中，在所述旋流器B中，底流管8的直径为分离腔7柱段直径的1/3～1/2，灰斗10中设有防返混锥，锥角为90°，有效流通面积为30％；溢流管11的直径为分离腔7柱段直径的1/3～1/2，插入深度为矩形切向进口6高度的1.1～1.3倍。

在另一个优选的实施方式中，所述颗粒排序器A与旋流器B通过法兰5连接，可更换不同类型颗粒排序器A以实现不同进口颗粒排序方式。

有益效果：

本发明的进口颗粒排序型旋流器具有以下有益效果：

(1)结构简单，无运动部件，操作维护方便，能耗低；

(2)能有效提高小颗粒的分离效率而不影响大颗粒的分离效率，从而提高旋流器的整体分离效率。

附图说明

附图是用以提供对本发明的进一步理解的，它只是构成本说明书的一部分以进一步解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1是本发明的优选实施方式的四种不同进口颗粒排序型旋流器的结构示意图。

图2是本发明的优选实施方式中四种不同进口颗粒排序型旋流器中对应的颗粒排序器结构示意图。

图3是本发明的优选实施方式中四种不同进口颗粒排序型旋流器中旋流器结构示意图。

图4是本发明的优选实施方式中四种不同进口颗粒排序型旋流器中进口颗粒排序示意图。

图5是本发明的优选实施方式中四种不同进口颗粒排序型旋流器C1-C4与普通无排序型旋流器C0的分离效率曲线图。

图6是本发明的优选实施方式中四种不同进口颗粒排序型旋流器C1-C4与普通无排序型旋流器C0级效率曲线图。

具体实施方式

本申请的发明人经过广泛而深入的研究后发现，在高速旋转的三维流场中，气流携带颗粒绕轴线做旋转运动的过程中，粒径越大的颗粒受到的径向离心力越大，使得大颗粒在绕轴线做回转运动的回转半径也越大，因此在旋转离心力场中颗粒在径向呈现从内侧到外侧粒径逐渐增大有序排列；同样，粒径越大的颗粒受到的轴向力也越大，速度也越快，在相同的时间内有更大的轴向位移，因此在旋转离心力场中颗粒在轴向呈现从进口端到出口端粒径逐渐增大有序排列；基于上述原理，可以利用离心力场的排序作用，实现不同大小颗粒在旋转离心力场的有序排列：从径向内侧到外侧、轴向进口端到出口端，颗粒平均粒径逐渐增大；

并且，颗粒从旋流器进口进入旋流器的位置影响颗粒在旋流器内的分离性能，颗粒从旋流器进口外侧和下侧进入旋流器有利于颗粒进入底流口实现分离；颗粒从旋流器进口上侧和内侧进入旋流器有利于颗粒进入溢流口实现逃逸；通过对旋流器进口颗粒进行调控，使小颗粒处于有利于分离的位置，有利于提高旋流器对较难分离的小颗粒的分离效率而不影响容易分离的大颗粒的分离效率，从而提高旋流器的整体分离效率。

基于上述研究及发现，本发明创造性地开发了一种进口颗粒排序型旋流器，具有结构简单，无运动部件，操作维护方便，能耗低，能有效提高较难分离的小颗粒的分离效率，从而提高旋流器整体分离效率等优点，从而有效解决了现有技术中存在的问题。

本发明的技术原理为：

(A)进口颗粒排序。根据粒径不同的微细颗粒在高速旋转的离心力场中径向和轴向受力不同导致运动轨迹不同的理论基础，利用气流携带微细颗粒进入到高速旋转离心力场中，不同粒径的颗粒回转半径和轴向位移不同，从而实现不同粒径颗粒在排序器出口的有序排列。

(B)颗粒旋流分离。根据颗粒从旋流器进口进入旋流器的位置影响颗粒在旋流器内的运行轨迹，从而影响其分离性能的理论基础，利用颗粒排序器对不同大小颗粒在旋流器进口的位置进行调控，使进口颗粒由无序状态变成有序状态，促使小颗粒从旋流器进口外侧和下侧这一有利于旋流分离的位置进入旋流器，改善旋流器对小颗粒的分离性能，从而提高旋流器的整体分离效率。

本发明提供了一种进口颗粒排序型旋流器，包括颗粒排序器A和旋流器B两个主体部分。所述颗粒排序器A由矩形切向进口1、芯棒2、排序腔3和矩形切向出口4组成，所述旋流器B由矩形切向进口6、分离腔7、底流管8、底流法兰9、灰斗10和溢流管11组成。本发明具体包含四种不同进口颗粒排序方式的进口颗粒排序型旋流器，通过颗粒排序器对不同大小颗粒的位置进行调控，使颗粒在旋流器进口位置由传统的无序状态变成有序状态，从而改变不同大小颗粒在旋流器内的运动轨迹和分离性能。所述进口颗粒排序型旋流器能提高较难分离的小颗粒的分离效率，从而提高旋流器的整体分离性能，适用于微细颗粒分离与捕集、气体净化等领域。

在本发明中，所述颗粒排序器A包含颗粒顺旋排序器A1和颗粒逆旋排序器A2两种结构形式；其中，

颗粒顺旋排序器A1：流体在排序腔3中绕轴线旋转运动的方向为顺时针方向；

颗粒逆旋排序器A2：流体在排序腔3中绕轴线旋转运动的方向为逆时针方向。

在本发明中，所述进口颗粒排序型旋流器包含平行顺旋式进口颗粒排序型旋流器C1、平行逆旋式进口颗粒排序型旋流器C2、垂直顺旋式进口颗粒排序型旋流器C3、垂直逆旋式进口颗粒排序型旋流器C4四种不同进口排序方式的进口颗粒排序型旋流器；其中，

在本发明中，在所述颗粒排序器A中，芯棒2将排序腔3隔离成环形结构，其直径为排序腔3直径的1/10～1/5。

在本发明中，在所述颗粒排序器A中，矩形切向进口1的宽度为排序腔3直径的1/3～1/2，高度为排序腔3直径的2/5～3/5。

在本发明中，在所述颗粒排序器A中，轴向高度为矩形切向进口1高度的3～8倍。

在本发明中，在所述颗粒排序器A中，矩形切向出口4的长和宽与矩形切向进口1的长和宽相同或者可互换。

在本发明中，在所述颗粒排序器A中，矩形切向出口4处的颗粒排序方式为：从颗粒排序器A的轴向进口端到出口端、径向内侧到外侧，颗粒平均粒径逐渐增大。

在本发明中，在所述旋流器B中，矩形切向进口6与颗粒排序器A的矩形切向进口1的长和宽相同。

在本发明中，在所述旋流器B中，分离腔7柱段直径与颗粒排序器A的排序腔3的直径相同，柱段轴向高度为矩形切向进口6高度的2～4倍，锥段锥角为5°～10°。

在本发明中，在所述旋流器B中，流体在分离腔7中绕轴线旋转运动的方向为顺时针方向。

在本发明中，在所述旋流器B中，底流管8的直径为分离腔7柱段直径的1/3～1/2，灰斗10中设有防返混锥，锥角为90°，有效流通面积为30％。

在本发明中，在所述旋流器B中，溢流管11的直径为分离腔7柱段直径的1/3～1/2，插入深度为矩形切向进口6高度的1.1～1.3倍。

在本发明中，所述颗粒排序器A与旋流器B通过法兰5连接，可更换不同类型的颗粒排序器A以实现不同进口颗粒排序方式。

以下参看附图。

图1是本发明的优选实施方式的四种不同进口颗粒排序型旋流器的结构示意图。如图1所示，该进口颗粒排序型旋流器包括颗粒排序器A和旋流器B两个主体部分；所述颗粒排序器A由矩形切向进口1、芯棒2、排序腔3和矩形切向出口4组成，所述旋流器B由矩形切向进口6、分离腔7、底流管8、底流法兰9、灰斗10和溢流管11组成；所述颗粒排序器A与旋流器B通过法兰5连接；所述进口颗粒排序型旋流器包含平行顺旋式进口颗粒排序型旋流器C1、平行逆旋式进口颗粒排序型旋流器C2、垂直顺旋式进口颗粒排序型旋流器C3、垂直逆旋式进口颗粒排序型旋流器C4四种不同进口排序方式的进口颗粒排序型旋流器。

图2是本发明的优选实施方式中四种不同进口颗粒排序型旋流器中对应的颗粒排序器结构示意图。如图2所示，所述颗粒排序器A包含颗粒顺旋排序器A1和颗粒逆旋排序器A2两种结构形式，A1和A2均有两种不同的出口共四种颗粒排序器，对应四种不同的排序型旋流器：A1-C1对应平行顺旋式进口颗粒排序型旋流器C1，为进出口长、宽相同的顺旋排序器A1；A2-C2对应平行逆旋式进口颗粒排序型旋流器C2，为进出口长、宽相同的逆旋排序器A2；A1-C3对应垂直顺旋式进口颗粒排序型旋流器C3，为进出口长、宽互换的顺旋排序器A1；A2-C4对应垂直逆旋式进口颗粒排序型旋流器C4，为进出口长、宽互换的逆旋排序器A2。图3是本发明的优选实施方式中四种不同进口颗粒排序型旋流器中旋流器结构示意图。如图3所示，所述旋流器进口为矩形切向进口，分离腔为柱段加锥段的结构形式，底流口设有防返混锥；图中A-A为旋流器轴向剖视图。

图4是本发明的优选实施方式中四种不同进口颗粒排序型旋流器中进口颗粒排序示意图。如图4所示，本发明的进口颗粒排序型旋流器工作方式和原理为：气流携带颗粒从矩形切向进口1进入到排序腔3中绕轴线做高速旋转运动，运动过程中由于不同大小的颗粒受力不同导致运动轨迹不同，从而实现颗粒在排序腔内的有序排列；在矩形切向出口4颗粒排序规律为：从颗粒排序器A径向内侧到外侧、轴线进口端到出口端，颗粒平均粒径逐渐增大；排序后的颗粒在旋流器B矩形切向进口6由普通旋流器的无序状态变成有序状态进入旋流器进行分离捕集；在垂直逆旋式进口颗粒排序型旋流器C4中，较难分离的小颗粒从进口6外侧和下侧这一有利于进入底流管8实现分离的位置进入旋流器，提高了小颗粒的分离效率，同时不影响大颗粒的分离效率，从而提高了旋流器的整体分离效率；同理，平行逆旋式进口颗粒排序型旋流器C2和垂直顺旋式进口颗粒排序型旋流器C3分别使小颗粒从旋流器进口的外侧和上侧进入旋流器，同样可提高小颗粒的分离效率；而平行顺旋式进口颗粒排序型旋流器C1使小颗粒从进口内侧和上侧进入，这有利于小颗粒进入溢流、大颗粒进入底流，从而对于以颗粒分级为目的的旋流器来说，能有效提高大小颗粒的分级效率；被分离捕集的颗粒进入到灰斗中，气流携带少量的不能分离的微细颗粒从溢流管11排出装置。

实施例

下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。但是，应该明白，这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另有说明，所有的百分比和份数按重量计。

实施例1：

按照本发明的一种公称直径为75mm的进口颗粒排序型旋流器进行微细颗粒分离处理，其具体运作过程和效果描述如下：

1.原始进口物料性质

本实施例中气相为经过过滤净化的空气，连续相为粒径分布较广的二氧化硅球形粉末，气固混合后维持固含量为2000mg/m³。其中，进口二氧化硅粉体颗粒的平均粒径为15.7μm，其中小于1.0μm的占6.5％，小于2.5μm的占16.6％，小于10μm的占41.4％。

2.整体分离效率

整体分离效率E指旋流器对进口颗粒群的整体捕集效率。图5为本实施例中四种不同进口颗粒排序型旋流器(C1、C2、C3、C4)和同结构尺寸的普通无排序旋流器C0在各进口气流量Q下的整体分离效率E，从图5中可以看出，本实施例中的进口颗粒排序型旋流器能有效提高旋流器的分离效率，其中垂直逆旋式进口颗粒排序型旋流器C4的分离效率最高，最高分离效率可达98.3％，比同尺寸的普通无排序旋流器C0高6.4％；平行逆旋式进口颗粒排序型旋流器C2和垂直顺旋式进口颗粒排序型旋流器C3的进口颗粒排序型旋流器的最高分离效率分别为95.3％和94.1％，均高于普通无排序旋流器C0的91.9％。在进口固含量为2000mg/m³，垂直逆旋式进口颗粒排序型旋流器C4的溢流口固含量可控制在34.1mg/m³，而同尺寸的普通无排序旋流器C0仍有160.6mg/m³。这说明进口颗粒排序型旋流器有效提高了旋流器的分离效率，对出口固含量的控制有重要的意义。

平行顺旋式进口颗粒排序型旋流器C1对进口颗粒的整体分离效率，也就是底流颗粒捕集率，要略低于普通无排序旋流器C0，这是因为平行顺旋式使小颗粒从旋流器进口内侧和上侧这一有利于颗粒进入溢流的位置进入旋流器，促进了小颗粒和大颗粒分别向溢流和底流运动，有利于旋流器对大小颗粒的分级。

3.颗粒分级效率

颗粒分级效率G表示某一特定旋流器对各级粒径d或极小粒径范围内的颗粒分离效率。图6为本实施例中四种不同进口颗粒排序型旋流器(C1、C2、C3、C4)和同结构尺寸的普通无排序旋流器C0对各级粒径颗粒的分级效率，从图6中可以看出，本实施例中垂直逆旋式进口颗粒排序型旋流器C4对PM_2.5颗粒的分级效率达到了80％，比同尺寸的普通无排序旋流器C0高10％～15％，平行逆旋式进口颗粒排序型旋流器C2和垂直顺旋式进口颗粒排序型旋流器C3对PM_2.5的分级效率同样高于普通无排序旋流器C0。这说明进口颗粒排序型旋流器能有效提高小颗粒的分离效率，同时不影响大颗粒的分离效率，从而能提高旋流器的整体分离效率。

上述所列的实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依据本发明申请专利范围的内容所作的等效变化和修饰，都应为本发明的技术范畴。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种进口颗粒排序型旋流器，它包括颗粒排序器(A)和旋流器(B)两个主体部分，其中，

所述颗粒排序器(A)由矩形切向进口(1)、芯棒(2)、排序腔(3)和矩形切向出口(4)组成；

所述旋流器(B)由矩形切向进口(6)、分离腔(7)、底流管(8)、底流法兰(9)、灰斗(10)和溢流管(11)组成。

2.如权利要求1所述的进口颗粒排序型旋流器，其特征在于，所述颗粒排序器(A)包含颗粒顺旋排序器(A1)和颗粒逆旋排序器(A2)两种结构形式，其中，

所述颗粒顺旋排序器(A1)：流体在排序腔(3)中绕轴线旋转运动的方向为顺时针方向；

所述颗粒逆旋排序器(A2)：流体在排序腔(3)中绕轴线旋转运动的方向为逆时针方向。

3.如权利要求2所述的进口颗粒排序型旋流器，其特征在于，它包括平行顺旋式进口颗粒排序型旋流器(C1)、平行逆旋式进口颗粒排序型旋流器(C2)、垂直顺旋式进口颗粒排序型旋流器(C3)、垂直逆旋式进口颗粒排序型旋流器(C4)四种不同进口排序方式的进口颗粒排序型旋流器，其中，

所述平行顺旋式进口颗粒排序型旋流器(C1)：由颗粒顺旋排序器(A1)与旋流器(B)平行连接组成，颗粒在矩形切向进口(6)的排序方式为：小颗粒靠近进口内侧和上侧，大颗粒靠近进口外侧和下侧；

所述平行逆旋式进口颗粒排序型旋流器(C2)：由颗粒逆旋排序器(A2)与旋流器(B)平行连接组成，颗粒在矩形切向进口(6)的排序方式为：小颗粒靠近进口外侧和上侧，大颗粒靠近进口内侧和下侧；

所述垂直顺旋式进口颗粒排序型旋流器(C3)：由颗粒顺旋排序器(A1)与旋流器(B)垂直连接组成，颗粒在矩形切向进口(6)的排序方式为：小颗粒靠近进口内侧和下侧，大颗粒靠近进口外侧和上侧；

所述垂直逆旋式进口颗粒排序型旋流器(C4)：由颗粒逆旋排序器(A2)与旋流器(B)垂直连接组成，颗粒在矩形切向进口(6)的排序方式为：小颗粒靠近进口外侧和下侧，大颗粒靠近进口内侧和上侧。

4.如权利要求1-3中任一项所述的进口颗粒排序型旋流器，其特征在于，在所述颗粒排序器(A)中，芯棒(2)将排序腔(3)隔离成环形结构，其直径为排序腔(3)直径的1/10～1/5；矩形切向进口(1)的宽度为排序腔(3)直径的1/3～1/2，高度为排序腔(3)直径的2/5～3/5。

5.如权利要求1-3中任一项所述的进口颗粒排序型旋流器，其特征在于，在所述颗粒排序器(A)中，轴向高度为矩形切向进口(1)高度的3～8倍；矩形切向出口(4)的长和宽与矩形切向进口(1)的长和宽相同或者可互换。

6.如权利要求1-3中任一项所述的进口颗粒排序型旋流器，其特征在于，在所述颗粒排序器(A)中，矩形切向出口(4)处的颗粒排序方式为：从颗粒排序器(A)的轴向进口端到出口端、径向内侧到外侧，颗粒平均粒径逐渐增大。

7.如权利要求1-3中任一项所述的进口颗粒排序型旋流器，其特征在于，在所述旋流器(B)中，矩形切向进口(6)与颗粒排序器(A)的矩形切向进口(1)的长和宽相同。

8.如权利要求1-3中任一项所述的进口颗粒排序型旋流器，其特征在于，在所述旋流器(B)中，分离腔(7)柱段直径与颗粒排序器(A)的排序腔(3)的直径相同，柱段轴向高度为矩形切向进口(6)高度的2～4倍，锥段锥角为5°～10°；流体在分离腔(7)中绕轴线旋转运动的方向为顺时针方向。

9.如权利要求1-3中任一项所述的进口颗粒排序型旋流器，其特征在于，在所述旋流器(B)中，底流管(8)的直径为分离腔(7)柱段直径的1/3～1/2，灰斗(10)中设有防返混锥，锥角为90°，有效流通面积为30％；溢流管(11)的直径为分离腔(7)柱段直径的1/3～1/2，插入深度为矩形切向进口(6)高度的1.1～1.3倍。

10.如权利要求1-3中任一项所述的进口颗粒排序型旋流器，其特征在于，所述颗粒排序器(A)与旋流器(B)通过法兰(5)连接，可更换不同类型颗粒排序器(A)以实现不同进口颗粒排序方式。