CN107930870B - 带离心导叶的旋风子及旋风器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带离心导叶的旋风子，包括筒体和固定于筒体内壁的若干螺旋导叶，所述若干螺旋导叶均匀间隔分布于所述筒体的内壁，相邻的所述螺旋导叶之间构成气流通道，单片所述螺旋导叶的垂直高度为外螺旋直径的1～1.2倍，所述螺旋导叶的螺旋线倾斜角为35°～40°，所述螺旋导叶包括等宽段和上宽下窄的渐变段，所述渐变段连接于所述等宽段的下端，所述渐变段的一侧与筒体的内壁固定连接。本发明还公开了由带离心导叶的旋风子和导气管构成的旋风器。该旋风器在处理高速气流及小粒径小密度粉尘时仍具有较高的除尘效率。

Description

带离心导叶的旋风子及旋风器
技术领域
本发明涉及一种旋风子及旋风器，特别是涉及一种带离心导叶的旋风子及旋风器。
背景技术
旋风分离器简称旋风器，其原理是通过气流切向引入形成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴与气流分开。旋风器的结构主要包括旋风子、离心导叶以及导气管，现有技术中旋风子、离心导叶和导气管三者可分离的设置。离心导叶将旋风子的侧壁与导气管之间的间隙分隔为多个气流通道，并且离心导叶的垂直高度小于导气管插入旋风子的深度，使得经离心导叶导向的气流旋转后，固体颗粒贴近于旋风子的侧壁，过滤后气体由导气管导出。尽管现有技术中单个旋风器的除尘效率较高，但是其是基于一定的除尘风速的，当除尘风速提高至一定程度，旋风器的除尘效率将明显下降。这使得大风量的除尘设备只能通过扩大单个旋风器的体积或者堆叠更多的旋风器予以实现，无疑增加了设备体积及制造成本。另外，在针对粒径小于5微米、密度小于2g/m3的小颗粒、小密度粉尘除尘效率很低。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种带离心导叶的旋风子，以解决高风速气流除尘效率偏低，小颗粒、小密度粉尘除尘效率低的问题。
本发明技术方案如下：一种带离心导叶的旋风子，包括筒体和固定于筒体内壁的若干螺旋导叶，所述若干螺旋导叶均匀间隔分布于所述筒体的内壁，相邻的所述螺旋导叶之间构成气流通道，单片所述螺旋导叶的垂直高度为外螺旋直径的1～1.2倍，所述螺旋导叶的螺旋线倾斜角为35°～40°，所述螺旋导叶包括等宽段和上宽下窄的渐变段，所述渐变段连接于所述等宽段的下端，所述渐变段的一侧与筒体的内壁固定连接。
进一步的，所述渐变段的下端宽度小于等于等宽段宽度的1/2。
进一步的，所述等宽段和渐变段的连接点位置为单片所述螺旋导叶的垂直高度的1/3～1/2处。
进一步的，所述等宽段和渐变段的内边沿线在等宽段和渐变段的连接点位置为圆弧连接。
进一步的，所述筒体包括直筒段和上大下小的截头圆锥段，所述截头圆锥段连接于所述直筒段的下端，所述螺旋导叶固定于所述直筒段的顶部的内壁。
进一步的，所述螺旋导叶设有6～10片。
本发明的另一个技术方案是一种旋风器，包括上述带离心导叶的旋风子和导气管，所述导气管下端从所述筒体的顶部插入，所述螺旋导叶分隔所述导气管和筒体之间的间隙。
进一步的，所述导气管下端平面处于所述螺旋导叶的垂直高度的2/3～3/4处。
本发明所提供的技术方案的优点在于：通过螺旋导叶的尺寸控制，延长了气流在螺旋导叶构成的通道内运动距离，避免高速气流在导叶导向过程中由于导向距离短，不稳定气流易对旋流构成扰动影响除尘效率；螺旋导叶末端的扩口使旋流在螺旋导叶下端位置产生的扰动气流不直接影响中央气流，避免了导气管末端直接将夹杂的固体颗粒的气流排出旋风器，该旋风器在使现有技术旋风器除尘效率下降10％左右的高速气流除尘中能基本维持原有除尘效率，除尘效率降低不超过3％。同时对于粒径大于10微米的粉尘除尘效率可从98％左右提高至约99％，而对于粒径小于5微米、密度小于2g/m3的小颗粒、小密度粉尘除尘效率可从20％左右提高至约70％。
附图说明
图1为本发明旋风器的立体结构示意图。
图2为本发明旋风器的纵截面结构示意图。
图3为螺旋导叶的螺旋主视示意图。
图4为旋风器的纵剖立体结构局部示意图。
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。
请参照图1至图4所示，本实施例涉及的旋风器与现有技术相同的是同样包含三部分旋风子1、螺旋导叶2和导气管3，但是螺旋导叶2与旋风子1相固定连接，不可拆卸。旋风子1为一段上下开口的筒体，筒体包括一个直筒段4和一个上大下小的截头圆锥段5，截头圆锥段5连接于直筒段4的下端。在直筒段4的顶部的内壁等间距地分布有若干螺旋导叶2，螺旋导叶2的数量按现有技术的常规数量可使用6片，也可与现有技术的常规数量不等而使用6片以上，一般认为数量不宜超过10片。由于螺旋导叶2本身要占据旋风子1截面面积的一部分，过多的螺旋导叶2将减小气流可流通截面，同时单个气流通道截面过小也不利于旋风除尘。螺旋导叶2与筒体的交界线为圆柱螺旋线，单片螺旋导叶2的垂直高度H为外螺旋直径D即筒体内径的1～1.2倍，螺旋导叶2的圆柱螺旋线倾斜角为35°～40°，该倾斜角角度使得单片螺旋导叶2在其垂直高度H内具有足够的长度，使得高速气流能在螺旋导叶2导向下流动足够时间达到气流起旋分离的目的。与现有技术中螺旋导叶2为等宽度的叶片不同，本实施例中单片的螺旋导叶2包括等宽段6和上宽下窄的渐变段7，渐变段7连接于等宽段6的下端，等宽段6和渐变段7的连接点8位置为螺旋导叶2的垂直高度H的1/3～1/2处，渐变段7的下端宽度W1小于等于等宽段6宽度W2的1/2。渐变段7的一侧与筒体的内壁固定连接，也就是说螺旋导叶2的渐变段7是由内向外变窄，螺旋导叶2的内边沿构成了向下扩口的喇叭状。为了使气流在等宽段6和渐变段7的交界处不引起乱流，等宽段6和渐变段7的内边沿线在等宽段6和渐变段7的连接点8位置为圆弧连接。导气管3下端从筒体的顶部插入，使导气管3下端平面处于螺旋导叶2的垂直高度H的2/3～3/4处，即导气管3伸入筒体的部分高度h为螺旋导叶2的垂直高度H的2/3～3/4。结合螺旋导叶2的宽度渐变结构，在导气管3伸入筒体的部分，其中上半段是与螺旋导叶2内边沿接触，螺旋导叶2完全分隔了导气管3和筒体之间的间隙。在导气管3伸入筒体的部分的下半段，随着螺旋导叶2逐渐变窄，螺旋导叶2的内边沿逐渐远离导气管3，形成了部分分隔部分连通的结构，一方面能保持螺旋导叶2的导向作用，另一方面促进了气流的连续旋转，避免含尘气流还未分离就由导气管3导出引起除尘效率的降低。

Claims (3)

1.一种旋风器，其特征在于：包括导气管和带离心导叶的旋风子，所述带离心导叶的旋风子包括筒体和固定于筒体内壁的若干螺旋导叶，所述若干螺旋导叶均匀间隔分布于所述筒体的内壁，相邻的所述螺旋导叶之间构成气流通道，单片所述螺旋导叶的垂直高度为外螺旋直径的1～1.2倍，所述螺旋导叶的螺旋线倾斜角为35°～40°，所述螺旋导叶包括等宽段和上宽下窄的渐变段，所述渐变段连接于所述等宽段的下端，所述渐变段的一侧与筒体的内壁固定连接，所述渐变段的下端宽度小于等于等宽段宽度的1/2；所述等宽段和渐变段的连接点位置为单片所述螺旋导叶的垂直高度的1/3～1/2处，所述等宽段和渐变段的内边沿线在等宽段和渐变段的连接点位置为圆弧连接，所述导气管下端从所述筒体的顶部插入，所述螺旋导叶分隔所述导气管和筒体之间的间隙，所述导气管下端平面处于所述螺旋导叶的垂直高度的2/3～3/4处；所述螺旋导叶的宽度渐变结构，在导气管伸入筒体的部分，其中上半段是与螺旋导叶内边沿接触，螺旋导叶完全分隔了导气管和筒体之间的间隙，在导气管伸入筒体的部分的下半段，随着螺旋导叶逐渐变窄，螺旋导叶的内边沿逐渐远离导气管，形成了部分分隔部分连通的结构。
2.根据权利要求1所述的一种旋风器，其特征在于：所述筒体包括直筒段和上大下小的截头圆锥段，所述截头圆锥段连接于所述直筒段的下端，所述螺旋导叶固定于所述直筒段的顶部的内壁。
3.根据权利要求1所述的一种旋风器，其特征在于：所述螺旋导叶设有6～10片。
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