CN107789937B - 一种前级定向涡旋气液分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种前级定向涡旋气液分离器，包括柱形壳体、过滤器、排泄口、凸台、排气口、吸气口和定向涡旋气液分离器；所述柱形壳体包括上端面和下端面、所述上端面和下端面分别设置于所述柱形壳体的上端和下端，所述过滤器和凸台均设置于柱形壳体内，所述凸台支撑着所述过滤器；所述定向涡旋气液分离器设置在过滤器外围处；本发明的气液分离效果明显优于现有类型，无需维护且对原有吸收气流量不产生损耗，解决了现有装置中前级过滤器过快饱和堵塞的技术问题,克服现有技术中存在的混合气体中高比值油液、黏状物直接冲击过滤器或在缺乏定向指引功能的挡板遮挡后油液无序四溅再度冲击过滤器的缺陷,市场前景广阔。

Description

一种前级定向涡旋气液分离器

技术领域

本发明涉及的油雾分离、油雾收集技术领域，更具体说涉及到将气体中所混合的液相雾状物、固相粉状物进行分离的装置。

背景技术

随着制造业的不断升级，越来越多的高精密数控金属加工装备被广泛运用于各个所需的行业，这些由切削液润滑、冷却的高精密设备，在高速运行时会产生的大量油雾、乳化液雾会向设备外部空间散逸，车间随之产生严重的空气污染；油雾分离、收集装置其作用是对此污染进行治理，确保清洁的空气质量以保障工作人员身心健康，保护环境同时又能将切削液回收到加工设备中循环利用,降耗节能。

当加工设备内的大量油雾，通过油雾收集装置吸入口快速进入其内部初始阶段即第一处理环节时，此时，被吸收的混合气体中，液相雾状物（包含较多大颗粒油珠、油滴）所占比值最高（与收集分离装置其他后续处理环节比较时），部分加工设备由于加工件的差异，所用切削液品相差异，同时还出现的另一个现象即加工设备在加工过程中生成的细微粉屑于液相混合后所形成的粘稠状物体所占比值也同样处于最高状态（与收集分离装置其他后续处理环节比较时），这两种高比值物体同时混合存在给油雾收集装置第一处理环节带来极大挑战，也衍生了一系列问题。

现有油雾收集装置在应对这一问题时，概括后有以下几种应对形式：一种是采用金属孔板夹合金属丝网及纤维类材料的框板式和将类似于C形型材件通过排列组合成框式过滤器类型进行拦截；一种是直接撞击圆筒状过滤器表面或局部表面；另有是将带有网孔锥形帽体结构设置在吸入口和后级过滤棉之间（此类型日本同类产品有较多出现）或在吸收口后方设置近似平板形式的挡板。

基于在本行业多年实践总结，以上几种方式应对处理时比较被动，存在多因素处理技术缺陷造成的低效率现实，混合气体中高比值液相雾状物、细微粉屑于液相混合后所形成的粘稠状物体不断填充到框板式类型过滤器或圆筒状过滤器中，若过滤器孔隙较为细密则很快填充饱和至堵塞，而粘稠状物体更容易将表面孔隙糊住造成孔隙封死。

大空隙如型材件排列组合的框式类型，尽管由于型材件之间的空隙较大不易堵塞，但穿行而过的高比值液相雾状物（含细微粉屑于液相混合后所形成的粘稠状物体）许多直接冲击到下一个处理环节，其对整体分离装置的效能持久性造成很大负担，因为越往后推进的处理环节，越是担负更细小油雾粒子的处理作用和功能，大颗粒饱和油液会导致其快速饱和终止其原有的作用，现实中 ，油雾收集装置的壳体纵横向截面即气流在壳体内部通过的截面都会远大于进气口面积，气流由吸入口高速进入下一个处理环节时，气体中的所含油液会被制约接近吸入口截面大小直接映射在该框板式处理环节的迎风面上，因惯性力冲击作用，处理环节与吸入口距离越短，其映射在该迎风面上的范围也越小，在该映射的范围之外部分机体没能真正起到设计时希望处理目的，这种现象很普遍，因此多种同类装置从吸入口边线向壳体作扩展延伸，其目的即是希望框板式处理环节能够相对均匀地担负处理分离作用，但这种形式无疑将增大壳体整体尺寸，同时在外观上也破坏了原有的紧凑感、美观度降低，另占用空间变大，存在明显的缺陷。

带有网孔锥形帽体结构设置在吸入口和后一级处理环节之间或在吸收口后方设置近似平板形式的挡板，其锥形帽体结构更多的作用为气体匀流，本身几乎没有气液分离作用，向周边扩散的油液与气流一起直接冲击到下一个处理环节；而近似平板形式的挡板能够让部分油液撞击后停留落下，但会在撞击的中心点向四周分散溅射，将气液再次混合而进入下一个处理环节，气液不能进行明确的梳理导向混为一体，分离能力不强，同时这种类型挡板阻力大会对气流量产生较大损耗，分离装置整体能效下降，难以实现节能目的。

发明内容

本发明的目的在于针对上述的不足之处，进而提供一种前级定向涡旋气液分离器，解决了现有装置中前级过滤器过快饱和堵塞的技术问题，具有显著进步。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种前级定向涡旋气液分离器，包括柱形壳体、过滤器、排泄口、凸台、排气口、吸气口和定向涡旋气液分离器；

所述柱形壳体包括上端面和下端面、所述上端面和下端面分别设置于所述柱形壳体的上端和下端，所述过滤器和凸台均设置于柱形壳体内，所述凸台呈倒锥形，所述凸台支撑着所述过滤器，所述凸台下部与所述下端面接触，所述凸台上端圆面大于过滤器的外圆面；

所述排气口设置于所述柱形壳体上端面中心点位置，所述排气口不大于过滤器内孔，所述柱形壳体的下端面一侧设置有排泄口，所述排泄口和吸气口分别设置于所述过滤器的两侧；

所述定向涡旋气液分离器设置在过滤器外围处，所述定向涡旋气液分离器的下部弧线与凸台上端圆面形成的圆贴合，所述定向涡旋气液分离器的上边缘与放置在凸台上的过滤器的上端面一并贴合在上端面的内端面所述定向涡旋气液分离器的中心点与吸气口的中心点水平同线或趋于水平同线。

更进一步地，所述凸台与过滤器在放置位置上呈同心圆关系。

更进一步地，以从吸入口圆形边线等径大小平行向过滤器的桶形轴心线方向投影，所投影在定向涡旋气液分离器上的投影范围全部为光滑的弧形壁身，其限定在左右翻卷结构之内。

更进一步地，所述过滤器呈直立的桶状。

本发明所采用的技术方案是：通过对初始进入油雾收集装置壳体内的混合气流进行流线型分向，使气流经过上部左右两个翻卷的结构约束、压缩、引导，被由吸气口持续进入的高速气流惯性力推进，从而将气体中混合大颗粒油液、油珠油滴及部分细颗粒油液（含细微粉屑于液相混合后所形成的粘稠状物体）从定向涡旋气液分离器的直立壁身弧线切点处分离到下方排泄口位置区域，油液通过排泄口排出，气体向上回旋攀升通过过滤器滤除后由排气口向下一个环节排出。

本发明的有益效果：1.本发明前级定向涡旋气液分离器克服现有技术中存在的混合气体中高比值油液、黏状物直接冲击过滤器或者在缺乏定向指引功能的挡板遮挡后油液无序四溅再度冲击过滤器的缺陷，经实际多轮测试，分离效果明显优于现有类型，无需维护且对原有吸收气流量不产生损耗，不增加原有气液分离装置壳体空间尺寸与现有技术相比，本发明借用气流的惯性力作用，经过引导约束和定向分离，解决了现有装置中前级过滤器过快饱和堵塞的技术问题，市场前景广阔。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为：定向涡旋气液分离器与过滤器、壳体及其他结构之关系侧视图；

图2为：定向涡旋气液分离器成形之初为一片光滑的长方形薄板示意图；

图3为：定向涡旋气液分离器在成型过程中向下中心点方向翻卷示意图；

图4为：定向涡旋气液分离器各个角度视图；

图5为：定向涡旋气液分离器与过滤器、凸台关系视图之一；

图6为：定向涡旋气液分离器与过滤器、凸台关系视图之二；

图7为：定向涡旋气液分离器与过滤器、壳体及其他结构之关系正视图；

图8为：混合气流运行各个阶段示意图。

其中：柱形壳体1、过滤器2、排泄口4、凸台6、排气口7、吸气口8、定向涡旋气液分离器9。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种前级定向涡旋气液分离器，如图1-8所示，包括柱形壳体1、过滤器2、排泄口4、凸台6、排气口7、吸气口8和定向涡旋气液分离器9；

所述柱形壳体1包括上端面3和下端面5、所述上端面3和下端面5分别设置于所述柱形壳体1的上端和下端，所述过滤器2和凸台6均设置于柱形壳体1内，所述凸台6呈倒锥形，所述凸台6支撑着所述过滤器2，所述凸台6下部与所述下端面5接触，所述凸台6上端圆面大于过滤器2的外圆面；

所述排气口7设置于所述柱形壳体1上端面3中心点位置，所述排气口7不大于过滤器2内孔，所述柱形壳体1的下端面5一侧设置有排泄口4，所述排泄口4和吸气口8分别设置于所述过滤器2的两侧；

所述定向涡旋气液分离器9设置在过滤器2外围处，所述定向涡旋气液分离器9的下部弧线与凸台6上端圆面形成的圆贴合，所述定向涡旋气液分离器9的上边缘与放置在凸台6上的过滤器2的上端面一并贴合在上端面3的内端面所述定向涡旋气液分离器9的中心点与吸气口8的中心点水平同线或趋于水平同线。

更进一步地，所述凸台6与过滤器2在放置位置上呈同心圆关系。

更进一步地，以从吸入口8圆形边线等径大小平行向过滤器2桶形轴心线方向投影，所投影在定向涡旋气液分离器9上的投影范围全部为光滑的弧形壁身，其限定在左右翻卷结构之内。

更进一步地，所述过滤器2呈直立的桶状。

油雾混合气体由吸入口8快速冲击定向涡旋气液分离器9，因定向涡旋气液分离器9上部中间段与柱形壳体1上端面密封，气流被定向涡旋气液分离器9弧形流线形壁体导流至左右两边， 同时又因定向涡旋气液分离器9左右两边翻卷结构引导，油雾混合气体于定向涡旋气液分离器9弧形切点处被快速定向脱离至过滤器后下方位置，油雾混合气体中高比重油珠、油滴、液固混合粘稠状物以及部分大颗粒雾粒子在惯性力冲击、定向涡旋气液分离器9左右两边上大下小翻卷结构引导及压缩作用下，分离至底部总排液（泄）口4区域，该区域处于油雾吸入口下方位置同时借助过滤器下部凸台（倒锥形）结构6，避开及降低了持续进入的气流对已分离至此区域的油液及液固混合粘状物的再次影响，气液被分离，分离后的气体向上及围绕过滤器2桶形外壁回旋攀升，通过过滤器的再次捕集后由壳体上端面3排气口7向下一个环节排出，而所聚集的油液及液固混合粘状物持续受到分离至此累积量的推进，通过总排液（泄）口4排出。

基于前级处理的定向涡旋气液分离器9，对比现有同类技术中在第一环节处理时，容易导致其饱和堵塞或者造成大量油液混合体夹杂气流冲击到下一个处理环节的技术缺陷及使用弊端情况下，可以让油雾混合气体中高比重油珠、油滴、液固混合粘稠状物以及部分大颗粒雾粒子被高效分离至指定区域，解决了第一处理环节容易饱和堵塞的困难，大幅度减轻了后续处理环节的运行负担，同理也大幅度延长了后续处理环节的使用时效，使油雾分离收集装置整体运行更加稳定。定向涡旋气液分离器9在现有的筒状过滤器外围设置，不额外增大及占用空间，且设置简单，分离效果明显，有利于广泛推广使用。

含有油雾及部分固态杂质的混合气体，由收集装置吸气口快速进入，混合气流被定向涡旋气液分离器弧形壁身左右分流，在向涡旋气液分离器两边翻卷结构约束、压缩、引导下，混合气流中的高比值油液、黏状物杂质等被快速推送到前下方区域，由排泄口持续排出，分离后的气流攀升回旋在前级过滤器周边并进入其过滤层，被再次过滤的气流进入高速旋转的叶轮内，由叶轮周边向上或向后续环节挤压排放，通过马达固定板周边的排气口推进到后级过滤器壁身外围并再次进入过滤层进行后级过滤处理，处理后的洁净空气由收集装置的排气口排出。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种前级定向涡旋气液分离器，其特征在于：包括柱形壳体、过滤器、排泄口、凸台、排气口、吸气口和定向涡旋气液分离器；

所述柱形壳体包括上端面和下端面、所述上端面和下端面分别设置于所述柱形壳体的上端和下端，所述过滤器和凸台均设置于柱形壳体内，所述凸台呈倒锥形，所述凸台支撑着所述过滤器，所述凸台下部与所述下端面接触，所述凸台上端圆面大于过滤器的外圆面；

所述排气口设置于所述柱形壳体上端面中心点位置，所述排气口不大于过滤器内孔，所述柱形壳体的下端面一侧设置有排泄口，所述排泄口和吸气口分别设置于所述过滤器的两侧；所述定向涡旋气液分离器设置在过滤器外围处，所述定向涡旋气液分离器的下部弧线与凸台上端圆面形成的圆贴合，所述定向涡旋气液分离器的上边缘与放置在凸台上的过滤器的上端面一并贴合在上端面的内端面所述定向涡旋气液分离器的中心点与吸气口的中心点水平同线或趋于水平同线；

所述凸台与过滤器在放置位置上呈同心圆关系；

以从吸入口圆形边线等径大小平行向过滤器的桶形轴心线方向投影，所投影在定向涡旋气液分离器上的投影范围全部为光滑的弧形壁身，其限定在左右翻卷结构之内；

所述过滤器呈直立的桶状；

通过对初始进入油雾收集装置壳体内的混合气流进行流线型分向，使气流经过上部左右两个翻卷的结构约束、压缩、引导，被由吸气口持续进入的高速气流惯性力推进，从而将气体中混合大颗粒油液、油珠油滴及部分细颗粒油液从定向涡旋气液分离器的直立壁身弧线切点处分离到下方排泄口位置区域，油液通过排泄口排出，气体向上回旋攀升通过过滤器滤除后由排气口排出。

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