CN106881204A - 多级旋风粗粉分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多级旋风粗粉分离器，包括外壳体(12)和内壳体(11)，外壳体(12)套设于内壳体(11)外，外壳体(12)与内壳体(11)之间形成环形空腔，外壳体(12)的下部连接有气固进口管(1)和回粉管(2)，外壳体(12)的上部连接有出口(14)，气固进口管(1)内设有用于除去软性杂物的除杂部件(15)。该多级旋风粗粉分离器安装了多层与进口管呈切线方向的气体入口用于产生离心力、进而提高分离器性能指标，也安装了用于除去软性杂物的除杂部件后可以有效的除去煤粉中的软性杂物；另外，本发明可以解决挡板易卡塞、挡板磨损等问题，且组合方式更加灵活、便于维修。
Description
技术领域
本发明涉及火力发电、水泥、化工、冶金等配套设备领域，具体的是一种多级旋风粗粉分离器。
背景技术
粗粉分离器是制粉系统一个重要设备，主要作用是把合格的细粉分离、不合格的粗粉返回磨机重新研磨，其广泛利用于电厂、水泥行业、化工、冶金行业。目前，粗粉分离技术主要是含有径向挡板和轴向挡板的分离技术，还有的在其进口段增加扭曲叶片。但这些分离器都会存在以下问题：挡板易磨损和维修困难、挡板易卡塞、除软性物质功能差(尤其径向分离器)、离心力不足，造成了分离器分离效率偏低、粉体较粗、均匀性较差、易于被堵塞且阻力偏大等问题，这些都将影响设备利用效率。若达到设计的细度要求，必须调小径向挡板，这样分离器阻力就会很大，同时分离效率也比较低。
相关名词解释：
细度：细粉占整个粉体的百分比。
发明内容
为了解决现有粗粉分离器中挡板易卡塞问题，本发明提供了一种多级旋风粗粉分离器，该多级旋风粗粉分离器安装了多层与进口管呈切线方向的气体入口用于产生离心力、进而提高分离器性能指标，也安装了用于除去软性杂物的除杂部件后可以有效的除去煤粉中的软性杂物；另外，本专利可以解决挡板易卡塞、挡板磨损等问题，且组合方式更加灵活、便于维修。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多级旋风粗粉分离器，包括外壳体和内壳体，外壳体套设于内壳体外，外壳体与内壳体之间形成环形空腔，外壳体的下部连接有气固进口管和回粉管，外壳体的上部连接有出口，气固进口管内设有用于除去软性杂物的除杂部件。
气固进口管呈直立状态，除杂部件为多根相互交叉的横杆，所有的横杆均位于垂直于气固进口管的中心线的同一平面内，多根相互交叉的横杆的交叉点位于气固进口管的中心线上。
横杆的下表面设有多个竖杆，多个竖杆沿横杆的方向依次间隔排列，竖杆平行于气固进口管的中心线，竖杆的下端设有顶部朝下的圆锥状结构。
除杂部件含有中心杆和多个叶片，中心杆和气固进口管均呈直立状态，中心杆的中心线与气固进口管的中心线重合，多个叶片沿气固进口管的周向均匀间隔排列，叶片沿竖直方向设置，叶片的两侧分别与中心杆和气固进口管连接固定。
除杂部件位于气固进口管的下部，气固进口管连接有用于向气固进口管内喷射气体的第一气体入口，第一气体入口的喷射方向为气固进口管的切线方向，第一气体入口位于除杂部件的上方。
外壳体含有锥筒段和直筒段，该锥筒段位于该直筒段的下方，该锥筒段连接有用于向该锥筒段内喷射气体的第二气体入口，第二气体入口的喷射方向为该锥筒段的切线方向，第二气体入口位于该锥筒段的下部。
外壳体的内表面连接有多个除去软性杂物的挂钩，所述多个挂钩沿外壳体的周向间隔排布，挂钩的钩部朝下。
外壳体含有锥筒段和直筒段，该锥筒段位于该直筒段的下方，外壳体的内表面连接有沿该锥筒段的轴线方向依次排列的多圈小挡板，每圈小挡板均含有多个沿该锥筒段的周向均匀排列的多个小挡板，沿外壳体的径向，小挡板的长度小于外壳体与内壳体之间的距离。
外壳体和内壳体的中心线均沿竖直方向设置，每个小挡板均相对于水平面倾斜设置，该锥筒段的内表面连接有至少三圈小挡板，在同一圈小挡板中所有小挡板的大小和形状均相同，沿外壳体的中心线方向，小挡板的面积逐渐减小、逐渐增大或先减小后增大。
该多级旋风粗粉分离器内设有上挡板和下挡板，上挡板通过转轴与外壳体的直筒段的内表面连接，上挡板位于该直筒段的下部，下挡板通过转轴与外壳体的锥筒段的内表面连接，下挡板位于该锥筒段的中部，上挡板和下挡板的重量完全靠外壳体承担，转轴的一部分位于外壳体外，转轴的所述一部分通过板筋与外壳体连接固定，所述多圈小挡板均位于上挡板和下挡板之间，所述多圈小挡板均位于该锥筒段的内表面，每个小挡板的倾斜角度均能够调节。
外壳体含有锥筒段和直筒段，该锥筒段位于该直筒段的下方，该直筒段连接有用于向该直筒段内喷射气体的第三气体入口，第三气体入口的喷射方向为该直筒段的切线方向，第三气体入口位于该直筒段的下部。
该直筒段的内表面连接有一圈小挡板，该一圈小挡板位于第三气体入口的上方，该一圈小挡板含有多个沿该锥筒段的周向均匀排列的多个小挡板，沿外壳体的径向，小挡板的长度小于外壳体与内壳体之间的距离。
外壳体的上端和内壳体的上端之间设有径向挡板，径向挡板沿外壳体的径向布置，内壳体的上端内设有中心筒，内壳体的下端外设有锁气器。
本发明的有益效果是：
1、解决了现有挡板易卡塞的问题；
2、利用外置切线气体入口，减少了挡板的利用，不用因磨损进行更换；
3、通过外部切线气体入口，细度更容易调节、分离效率更高；
4、分离方式灵活；
5、因气体入口布置在外边，维修更方面。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明所述第一种多级旋风粗粉分离器的结构示意图。
图2是本发明所述第一种多级旋风粗粉分离器的结构示意图。
图3是本发明所述第一种多级旋风粗粉分离器的结构示意图。
图4是本发明所述第一种多级旋风粗粉分离器的结构示意图。
图5是第一种除杂部件的结构示意图。
图6是第二种除杂部件的结构示意图。
图7是第三种除杂部件的结构示意图。
图8是图3中外壳体上部的展开示意图。
1、气固进口管；2、回粉管；3、第一气体入口；4、小挡板；5、第二气体入口；6、挂钩；7、转轴；8、上挡板；9、撞击锥；10、第三气体入口；11、内壳体；12、外壳体；13、顶盖；14、出口；15、除杂部件；16、锁气器；17、双出口；18、径向挡板；19、中心筒；20、下挡板；
21、叶片；22、竖杆；23、横杆；24、中心杆。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种多级旋风粗粉分离器，包括外壳体12和内壳体11，外壳体12套设于内壳体11外，外壳体12与内壳体11之间形成环形空腔，外壳体12的下部连接有气固进口管1和回粉管2，外壳体12的上部连接有出口14，气固进口管1内设有用于除去进入气固进口管1内的煤粉中夹杂的软性杂物的除杂部件15，如图1至图4所示。
以分离煤粉为例，喷吹气体和待分离煤粉共同从该多级旋风粗粉分离器下部的气固进口管1进入，然后旋转上升经过外壳体12与内壳体11之间的环形空腔，粗的煤粉颗粒下降并从回粉管2排出，细的煤粉颗粒从出口14排出。通常煤粉中会夹杂如线状(如金属线、塑料线、棉线)或片状(如塑料片、棉布片)的软性杂物，该软性杂物容易造成挡板(包括上挡板8和下挡板20)和转轴7之间的卡塞，除杂部件15能够阻挡并防止该软性杂物通过气固进口管1进入外壳体12和内壳体11之间，从而有效的解决了多级旋风粗粉分离器挡板易卡塞的问题。
该多级旋风粗粉分离器呈直立状态，气固进口管1也呈直立状态，除杂部件15可以为多根相互交叉的横杆23，所有的横杆23均位于垂直于气固进口管1的中心线的同一平面内，多根相互交叉的横杆23的交叉点位于气固进口管1的中心线上，如图5所示，横杆23的断面可以为圆形。优选，横杆23的下表面设有多个竖杆22，多个竖杆22沿横杆23的方向依次间隔排列，竖杆22的中心线平行于气固进口管1的中心线，竖杆22的下端设有顶部朝下的圆锥状结构，如图6所示。或者，除杂部件15的结构还可以如图7所示，除杂部件15含有中心杆24和多个叶片21，中心杆24和气固进口管1均呈直立状态，中心杆24的中心线与气固进口管1的中心线重合，多个叶片21沿气固进口管1的周向均匀间隔排列，叶片21沿竖直方向设置，叶片21的两侧分别与中心杆24和气固进口管1连接固定。
除杂部件15位于气固进口管1的下部，如图1至图4所示，气固进口管1连接有用于向气固进口管1内喷射气体的第一气体入口3，第一气体入口3的喷射方向为气固进口管1的切线方向，如图2至图4中第一气体入口3的喷射方向为垂直纸面的方向，从而使气固进口管1内产生旋转上升的气流，第一气体入口3位于除杂部件15的上方，第一气体入口3也位于气固进口管1的下部。
外壳体12含有锥筒段和直筒段，该锥筒段位于该直筒段的下方，该锥筒段连接有用于向该锥筒段内喷射气体的第二气体入口5，第二气体入口5的喷射方向为该锥筒段的切线方向，从而使该锥筒段内产生旋转上升的气流，第二气体入口5位于该锥筒段的下部。外壳体12的内表面连接有多个除去软性杂物的挂钩6，所述多个挂钩6沿外壳体12的周向间隔排布，挂钩6的钩部朝下，如图2至图4所示，挂钩6位于外壳体12的中下部。
外壳体12的内表面连接有沿该锥筒段的轴线方向依次排列的多圈小挡板4，每圈所述小挡板4均含有多个沿该锥筒段的周向均匀排列的多个小挡板4，沿外壳体12的径向，小挡板4的长度小于外壳体12与内壳体11之间的距离。优选小挡板4的长度为外壳体12与内壳体11之间距离的15％～35％。外壳体12和内壳体11的中心线均沿竖直方向设置，每个小挡板4均相对于水平面倾斜设置，如图8所示，小挡板4的倾斜角度可以调节，外壳体12展开后可见每个小挡板4的倾斜方向均相同，该锥筒段的内表面连接有至少三圈所述小挡板4，在同一圈小挡板4中所有的小挡板4的大小和形状均相同，沿外壳体12的中心线方向，小挡板4的面积逐渐减小、逐渐增大或先减小后增大。另外，该锥筒段和直筒段的内表面均可以设置小挡板4，如图1至图3所示。
该多级旋风粗粉分离器内还设有上挡板8和下挡板20，如图1所示，上挡板8通过转轴7与外壳体12的直筒段的内表面连接，上挡板8位于该直筒段的下部，下挡板20通过转轴7与外壳体12的锥筒段的内表面连接，下挡板20位于该锥筒段的中部，所述多圈小挡板4均位于上挡板8和下挡板20之间，所述多圈小挡板4均位于该锥筒段的内表面。该多级旋风粗粉分离器内也可以仅设置上挡板8，如图2，上挡板8和下挡板20的尺寸相同，转轴7不与内壳体11连接固定，沿外壳体12的径向，上挡板8和下挡板20的长度等于外壳体12与内壳体11之间的距离，即上挡板8和下挡板20的长度大于小挡板4的长度。
在本实施例中，该直筒段连接有用于向该直筒段内喷射气体的第三气体入口10，第三气体入口10的喷射方向为该直筒段的切线方向，从而使该直筒段内产生旋转上升的气流，第三气体入口10位于该直筒段的下部。该直筒段的内表面还连接有一圈小挡板4，该一圈小挡板4位于第三气体入口10的上方，该一圈小挡板4含有多个沿该锥筒段的周向均匀排列的多个小挡板4，沿外壳体12的径向，小挡板4的长度小于外壳体12与内壳体11之间的距离，小挡板4的设置如图8所示，小挡板4的倾斜角度可以调节。
另外，外壳体12的上端和内壳体11的上端之间设有径向挡板18，径向挡板18沿外壳体12的径向布置，内壳体11的上端内设有中心筒19，内壳体11的下端外设有锁气器16，外壳体12的内表面连接有多个除去软性杂物的挂钩6，如图4所示。
上述第一气体入口3、小挡板4、第二气体入口5、挂钩6、上挡板8、第三气体入口10和下挡板20均可以选择使用，即在该多级旋风粗粉分离器中可以选择第一气体入口3、第二气体入口5、第三气体入口10、小挡板4、挂钩6、上挡板8和下挡板20中的一项、多项或全部设置于该多级旋风粗粉分离器中进行使用，下面进行具体介绍。
实施例1：气体和固体颗粒通过气固进口管1进入，经气固进口管1内安装的除杂部件15，用于除去软性物质，外壳体12内设有下挡板20、小挡板4和上挡板8，依次经过下挡板20、小挡板4和上挡板8后，合格的细粉从出口14出去，如图1所示。具体的，下挡板20和小挡板4设置于外壳体12的锥筒段，上挡板8设置于外壳体12的直筒段，所有的小挡板4均设置于下挡板20和上挡板8之间，上挡板8和下挡板20的重量完全靠外壳体12承担，转轴7的一部分位于外壳体12外，转轴7的所述一部分通过板筋与外壳体12连接固定，内壳体11不起支撑作用。
实施例2：气体和固体颗粒通过气固进口管1进入，经气固进口管1内安装的除杂部件15，用于除去软性物质，除杂部件15上面布置了切线进入的第一气体入口3，主要产生离心力，使气固产生旋转流场，依次经过挂钩6和上挡板8后，合格的细粉从出口14出去。
实施例3：气体和固体颗粒通过气固进口管1进入，经气固进口管1内安装的除杂部件15，用于除去软性物质，除杂部件15上面布置了切线进入的第一气体入口3，主要产生离心力，使气固产生旋转流场，依次经过挂钩6、小挡板4和上挡板8后，合格的细粉从出口14出去。
实施例4：气体和固体颗粒通过气固进口管1进入，经气固进口管1内安装的除杂部件15，用于除去软性物质，除杂部件15上面布置了切线进入的第一气体入口3，主要产生离心力和一级分离，使气固产生旋转流场，依次经过第二气体入口5、挂钩6、小挡板4和上挡板8后，分别产生二级和三级分离，合格的细粉从出口14出去，如图2所示。其中，第二气体入口5、挂钩6和小挡板4均设置于该锥筒段，第二气体入口5位于挂钩6的下方，挂钩6位于小挡板4的下方。上挡板8设置于外壳体12的直筒段的下部。
实施例5：气体和固体颗粒通过气固进口管1进入，经气固进口管1内安装的除杂部件15，用于除去软性物质，除杂部件15位置可以在固进口管1的任何位置，第二气体入口5主要产生离心力和一级分离，使气固产生旋转流场，依次经过挂钩6、小挡板4和上挡板8后，分别产生二级和三级分离，合格的细粉从出口14出去。
实施例6：气体和固体颗粒通过气固进口管1进入，经气固进口管1内安装的除杂部件15，用于除去软性物质，除杂部件15上面布置了切线进入的第一气体入口3，主要产生离心力和一级分离，使气固产生旋转流场，依次经过第二气体入口5、挂钩6、小挡板4和第三气体入口10，分别产生二级和三级分离，合格的细粉从出口14出去。
实施例7：气体和固体颗粒通过气固进口管1进入，经气固进口管1内安装的除杂部件15，用于除去软性物质，除杂部件15上面布置了切线进入的第一气体入口3，主要产生离心力和一级分离，使气固产生旋转流场，依次经过第二气体入口5、挂钩6、小挡板4和第三气体入口10后，分别产生二级和三级分离，最后在小挡板4，产生四级分离，合格的细粉从出口14出去，如图3所示。其中，第二气体入口5和挂钩6均设置于该锥筒段，小挡板4位于该锥筒段和直筒段，第三气体入口10设置于该直筒段，第二气体入口5位于挂钩6的下方，挂钩6位于该锥筒段内的小挡板4的下方，第三气体入口10位于该锥筒段内的小挡板4和该直筒段内的小挡板4之间。
实施例8：气体和固体颗粒通过气固进口管1进入，经气固进口管1内安装的除杂部件15，用于除去软性物质，除杂部件15上面布置了切线进入的第一气体入口3，主要产生离心力，使气固产生旋转流场，依次经过挂钩6和径向挡板18后，合格的细粉从出口14出去。
实施例9：气体和固体颗粒通过气固进口管1进入，经气固进口管1内安装的除杂部件15，用于除去软性物质，依次经过挂钩6和径向挡板18后，合格的细粉经中心筒从双出口17出去，如图4所示。其中，该多级旋风粗粉分离器还有锁气器16和中心筒19。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
Claims (13)
1.一种多级旋风粗粉分离器，其特征在于，该多级旋风粗粉分离器包括外壳体(12)和内壳体(11)，外壳体(12)套设于内壳体(11)外，外壳体(12)与内壳体(11)之间形成环形空腔，外壳体(12)的下部连接有气固进口管(1)和回粉管(2)，外壳体(12)的上部连接有出口(14)，气固进口管(1)内设有用于除去软性杂物的除杂部件(15)。
2.根据权利要求1所述的多级旋风粗粉分离器，其特征在于，气固进口管(1)呈直立状态，除杂部件(15)为多根相互交叉的横杆(23)，所有的横杆(23)均位于垂直于气固进口管(1)的中心线的同一平面内，多根相互交叉的横杆(23)的交叉点位于气固进口管(1)的中心线上。
3.根据权利要求2所述的多级旋风粗粉分离器，其特征在于，横杆(23)的下表面设有多个竖杆(22)，多个竖杆(22)沿横杆(23)的方向依次间隔排列，竖杆(22)平行于气固进口管(1)的中心线，竖杆(22)的下端设有顶部朝下的圆锥状结构。
4.根据权利要求1所述的多级旋风粗粉分离器，其特征在于，除杂部件(15)含有中心杆(24)和多个叶片(21)，中心杆(24)和气固进口管(1)均呈直立状态，中心杆(24)的中心线与气固进口管(1)的中心线重合，多个叶片(21)沿气固进口管(1)的周向均匀间隔排列，叶片(21)沿竖直方向设置，叶片(21)的两侧分别与中心杆(24)和气固进口管(1)连接固定。
5.根据权利要求1所述的多级旋风粗粉分离器，其特征在于，除杂部件(15)位于气固进口管(1)的下部，气固进口管(1)连接有用于向气固进口管(1)内喷射气体的第一气体入口(3)，第一气体入口(3)的喷射方向为气固进口管(1)的切线方向，第一气体入口(3)位于除杂部件(15)的上方。
6.根据权利要求1所述的多级旋风粗粉分离器，其特征在于，外壳体(12)含有锥筒段和直筒段，该锥筒段位于该直筒段的下方，该锥筒段连接有用于向该锥筒段内喷射气体的第二气体入口(5)，第二气体入口(5)的喷射方向为该锥筒段的切线方向，第二气体入口(5)位于该锥筒段的下部。
7.根据权利要求1所述的多级旋风粗粉分离器，其特征在于，外壳体(12)的内表面连接有多个除去软性杂物的挂钩(6)，所述多个挂钩(6)沿外壳体(12)的周向间隔排布，挂钩(6)的钩部朝下。
8.根据权利要求1所述的多级旋风粗粉分离器，其特征在于，外壳体(12)含有锥筒段和直筒段，该锥筒段位于该直筒段的下方，外壳体(12)的内表面连接有沿该锥筒段的轴线方向依次排列的多圈小挡板(4)，每圈小挡板(4)均含有多个沿该锥筒段的周向均匀排列的多个小挡板(4)，沿外壳体(12)的径向，小挡板(4)的长度小于外壳体(12)与内壳体(11)之间的距离。
9.根据权利要求8所述的多级旋风粗粉分离器，其特征在于，外壳体(12)和内壳体(11)的中心线均沿竖直方向设置，每个小挡板(4)均相对于水平面倾斜设置，该锥筒段的内表面连接有至少三圈小挡板(4)，在同一圈小挡板(4)中所有小挡板(4)的大小和形状均相同，沿外壳体(12)的中心线方向，小挡板(4)的面积逐渐减小、逐渐增大或先减小后增大。
10.根据权利要求9所述的多级旋风粗粉分离器，其特征在于，该多级旋风粗粉分离器内设有上挡板(8)和下挡板(20)，上挡板(8)通过转轴(7)与外壳体(12)的直筒段的内表面连接，上挡板(8)位于该直筒段的下部，下挡板(20)通过转轴(7)与外壳体(12)的锥筒段的内表面连接，下挡板(20)位于该锥筒段的中部，上挡板(8)和下挡板(20)的重量完全靠外壳体(12)承担，转轴(7)的一部分位于外壳体(12)外，转轴(7)的所述一部分通过板筋与外壳体(12)连接固定，所述多圈小挡板(4)均位于上挡板(8)和下挡板(20)之间，所述多圈小挡板(4)均位于该锥筒段的内表面，每个小挡板(4)的倾斜角度均能够调节。
11.根据权利要求1所述的多级旋风粗粉分离器，其特征在于，外壳体(12)含有锥筒段和直筒段，该锥筒段位于该直筒段的下方，该直筒段连接有用于向该直筒段内喷射气体的第三气体入口(10)，第三气体入口(10)的喷射方向为该直筒段的切线方向，第三气体入口(10)位于该直筒段的下部。
12.根据权利要求11所述的多级旋风粗粉分离器，其特征在于，该直筒段的内表面连接有一圈小挡板(4)，该一圈小挡板(4)位于第三气体入口(10)的上方，该一圈小挡板(4)含有多个沿该锥筒段的周向均匀排列的多个小挡板(4)，沿外壳体(12)的径向，小挡板(4)的长度小于外壳体(12)与内壳体(11)之间的距离。
13.根据权利要求1所述的多级旋风粗粉分离器，其特征在于，外壳体(12)的上端和内壳体(11)的上端之间设有径向挡板(18)，径向挡板(18)沿外壳体(12)的径向布置，内壳体(11)的上端内设有中心筒(19)，内壳体(11)的下端外设有锁气器(16)。
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