CN109621561A - 一种基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置，其是将多个旋风粉尘分离单元并联安装在同一个集尘箱的上部，多个所述旋风粉尘分离单元的风向依次交替变换；所述旋风粉尘分离单元与所述集尘箱连接处为出灰口，所述出灰口设有用于风向转向的斜向弯头，所述斜向弯头的从低点往高点的斜向方向指向集尘箱中心位置。本发明其不仅能够降低整个旋风粉尘分离装置的高度，而且又能够达到较高的分离效率。
Description
技术领域
本发明属于粉尘收集技术领域，具体涉及一种基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置。
背景技术
参见图1所示，现有的旋风粉尘分离装置中，一个旋风粉尘分离单元对应一个集尘箱，其工作原理为：含尘空气通过旋风粉尘分离单元的进气口11进入旋风分离腔12，然后粉尘绕着旋风分离腔壁旋转进入集尘箱13，收集在集尘箱13中。这种情况下，集尘箱中的空气会在旋风的作用下跟着旋转，搅动粉尘14，颗粒较小的粉尘16会跟随空气反向穿入到旋风粉尘分离单元中，从出气口15跟着空气一起排出，出现严重的粉尘夹带现象，降低了分离效率。
为了增大分离效率，现有的方法是增大旋风粉尘分离单元的高度，高度值大于进气口直径数值的6倍甚至以上，大大增加了设备的高度。这无疑增加了设备的处理成本，以及在高度有限制的地方，就难以实施。
发明内容
有鉴于此，为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置，其不仅能够降低整个旋风粉尘分离装置的高度，而且又能够达到较高的分离效率。
所采用的技术方案为：
一种基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置，其是将多个旋风粉尘分离单元并联安装在同一个集尘箱的上部，多个所述旋风粉尘分离单元的风向依次交替变换；所述旋风粉尘分离单元与所述集尘箱连接处为出灰口，所述出灰口设有用于风向转向的斜向弯头，所述斜向弯头的从低点往高点的斜向方向指向集尘箱中心位置。
进一步地，所述旋风粉尘分离单元的数量为2-8个，均匀分布在集尘箱上。
进一步地，多个所述旋风粉尘分离单元处的尺寸相同，旋向相同或相反。
进一步地，所述旋风粉尘分离单元的尺寸关系如下：以进气口等效面积圆的直径为D，则旋风粉尘分离单元的高度大于4D，旋风粉尘分离单元的上端直径为3D-3.5D，出灰口的直径为0.9D-1.5D,出气口的直径为1.2D-1.7D，出气口的长度为1.5D-2D。
进一步地，所述斜向弯头的从低点往高点的斜向方向与水平线的夹角为10°-18°，优选12°-17°，更优选为15°。
本发明的有益效果在于：
通过将多个旋风粉尘分离单元并联安装在同一个集尘箱的上部，从而在不降低处理量的情况下，能够有效降低旋风粉尘分离单元的高度；通过出灰口设有用于风向转向的斜向弯头，斜向弯头的从低点往高点的斜向方向指向集尘箱中心位置；从而能够防止颗粒较小的粉尘跟随空气反向穿入到旋风粉尘分离单元中，提高分离效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种现有的旋风粉尘分离装置的结构示意图；
图2是本发明的一种基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置的结构示意图；
图3是图2的多旋风粉尘分离装置的俯视结构示意图；其具有2个旋风粉尘分离单元。
图4是具有3个旋风粉尘分离单元的多旋风粉尘分离装置的俯视结构示意图。
图5是具有4个旋风粉尘分离单元的多旋风粉尘分离装置的俯视结构示意图。
图6是本发明多旋风粉尘分离装置的其中一个旋风粉尘分离单元的结构示意图，其对尺寸进行了代号标注。
图7是图6的旋风粉尘分离单元的俯视结构示意图，其对尺寸进行了代号标注。
图8是旋风粉尘分离单元的高度的取值区间示意图。
图9是旋风粉尘分离单元的上端直径的取值区间示意图。
图10是旋风粉尘分离单元的出灰口取值区间示意图。
图11是旋风粉尘分离单元的出气口的直径的取值区间示意图。
图12是旋风粉尘分离单元的出气口的长度的取值区间示意图。
图13是旋风粉尘分离单元的斜向弯头的夹角的取值区间示意图。
其中，11-进气口，12-旋风分离腔，13-集尘箱，14-粉尘，15-出气口，16-较小颗粒粉尘；
21-逆时针分离单元，22-顺时针分离单元，23-斜向弯头，24-集尘箱；
31-旋风粉尘分离单元，32-集尘箱，33-三旋风进气管；
41-旋风粉尘分离单元，42-集尘箱，43-四旋风进气管；
α-斜向弯头夹角，L1-旋风粉尘分离单元高度，L2-出气口的长度，D1-旋风粉尘分离单元的上端的直径，D2-出气口的直径，D3-出灰口的直径。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明优选的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图2和图3所示，本发明的一种基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置，其是将多个旋风粉尘分离单元并联安装在同一个集尘箱的上部，多个所述旋风粉尘分离单元的风向依次交替变换；例如顺指针旋向和逆时针旋向依次交替变换。旋风粉尘分离单元的数量可以根据实际情况选择，优选为2-8个，例如2个、3个、4个、5个或6个，均匀地分布在集尘箱上。并优选此多个旋风粉尘分离单元处的尺寸相同，旋向相同或相反。例如有4个旋风粉尘分离单元时，其中两个旋风粉尘分离单元的旋向相同，与另外两个的旋风粉尘分离单元的旋向相反。可以将顺时针旋向的旋风粉尘分离单元简称为顺时针分离单元，将逆时针旋向的旋风粉尘分离单元简称为逆时针分离单元。
旋风粉尘分离单元与所述集尘箱连接处为出灰口，出灰口设有用于风向转向的斜向弯头，斜向弯头的从低点往高点的斜向方向指向集尘箱中心位置。
发明人进一步研究各个部位压损与分离效率之间的关系，得出了旋风粉尘分离单元的各个部位的尺寸关系，在此尺寸关系下，能够使整体的多旋风粉尘分离装置的粉尘分离效率达到大于99％，而综合压损又相应的较低。
具体的，参见图8所示，图8是旋风粉尘分离单元的高度的取值区间示意图，在压损曲线与分离效率曲线的综合下，以进气口等效面积圆的直径为D，则旋风粉尘分离单元的高度L1大于4D即可。
参见图9所示，图9是旋风粉尘分离单元的的上端直径的取值区间示意图，在压损曲线与分离效率曲线的综合下，以进气口等效面积圆的直径为D，则旋风粉尘分离单元的上端直径D1为3D-3.5D,分离效率和压力损失(即压损)为最优区间。
参见图10所示，图10是旋风粉尘分离单元的出灰口取值区间示意图，在压损曲线与分离效率曲线的综合下，以进气口等效面积圆的直径为D，则旋风粉尘分离单元的出灰口D3为0.9D-1.5D,分离效率和压力损失为最优区间。
参见图11所示，图11是旋风粉尘分离单元的出气口的直径的取值区间示意图，在压损曲线与分离效率曲线的综合下，以进气口等效面积圆的直径为D，则旋风粉尘分离单元的出气口D2为1.2D-1.7D,分离效率和压力损失为最优区间。
参见图12所示，图12是旋风粉尘分离单元的出气口的长度的取值区间示意图，在压损曲线与分离效率曲线的综合下，以进气口等效面积圆的直径为D，则旋风粉尘分离单元的出气口长度L2为1.5-2D,分离效率和压力损失为最优区间。
参见图13所示，图13是旋风粉尘分离单元的斜向弯头的夹角的取值区间示意图，该夹角是斜向弯头的从低点往高点的斜向方向与水平线的夹角，也等于斜向弯头与斜向垂直的垂直线与竖直线之间的夹角，如图2所示的夹角α。在压损曲线与分离效率曲线的综合下，斜向弯头的从低点往高点的斜向方向与水平线的夹角优选为10°-18°，进一步优选12°-17°，更优选为15°。
综上，旋风粉尘分离单元的尺寸关系如下：以进气口等效面积圆的直径为D，则旋风粉尘分离单元的高度大于4D，旋风粉尘分离单元的上端直径为3D-3.5D，出灰口的直径为0.9D-1.5D,出气口的直径为1.2D-1.7D，出气口的长度为1.5D-2D。斜向弯头的夹角为10°-18°。
应用此旋风粉尘分离单元的尺寸关系，能够使分离效率达到大于99％。
下面通过3个实施例进一步说明本发明。
实施例1
如图2和图3所示，以基于同一粉尘箱的双旋风粉尘分离装置为例，进一步详细说明。逆时针分离单元21和顺时针分离单元22均匀分布固定在集尘箱24上部，旋风粉尘分离单元和集尘箱连接处的出灰口设有用于风向转向的斜向弯头23，改变方向为15°，也即斜向弯头的夹角为15°，且斜向弯头从低点往高点的斜向方向朝向集尘箱中心位置，该斜向弯头用于抑制粉尘被卷起，提高分离效率。
结合参见图6和图7所示，以进气口高度B为100mm，宽度A为80mm为例,则进气口的等效面积圆的直径D可以进行如下计算得出：π×(D/2)2＝B×A,将B值、A值代入，则可以计算出D＝101mm。
旋风粉尘分离单元高度L1为大于4D，可以取高度为450mm；
旋风粉尘分离单元上端直径D1为3D-3.5D，可以取直径为320mm；
出灰口直径D3为0.9D-1.5D，可以取直径为120mm；
出气口直径D2为1.2D-1.7D，可以取直径为140mm；
出气口长度L2为1.5D-2D，取直径为180mm，
根据此数据制作出的双旋风粉尘分离单元粉尘分离效率大于99％。
实施例2
参见图4所示，以基于同一粉尘箱的三旋风粉尘分离装置为例，进一步详细说明，和双旋风粉尘分离装置的分离原理相同。
三个旋风粉尘分离单元31均布在集尘箱32上，粉尘从三旋风进气管33进入到三个旋风粉尘分离单元，三个旋风粉尘分离单元旋向交替变换，旋风粉尘分离单元和集尘箱连接处的出尘口设有用于风向转向的斜向弯头，斜向弯头的夹角为15°。
结合参见图6和图7所示，以进气口高度B为100mm，宽度A为80mm为例,则进气口的等效面积圆的直径D可以进行如下计算得出：π×(D/2)2＝B×A,将B值、A值代入，则可以计算出D＝101mm。
旋风粉尘分离单元高度L1为大于4D，可以取高度为450mm；
旋风粉尘分离单元上端直径D1为3D-3.5D，可以取直径为320mm；
出灰口直径D3为0.9D-1.5D，可以取直径为120mm；
出气口直径D2为1.2D-1.7D，可以取直径为140mm；
出气口长度L2为1.5D-2D，取直径为180mm，
根据此数据制作出的双旋风粉尘分离单元粉尘分离效率大于99％。
实施例3
参见图5所示，以基于同一粉尘箱的四旋风粉尘分离装置为例，和三旋风粉尘分离装置的分离原理相同。
四个旋风粉尘分离单元41均布在集尘箱42上，粉尘从四旋风进气管43进入到四个旋风粉尘分离单元，四个旋风粉尘分离单元旋向交替变换，旋风粉尘分离单元和集尘箱连接处的出尘口设有用于风向转向的斜向弯头，斜向弯头的夹角为15°。
结合参见图6和图7所示，以进气口高度B为100mm，宽度A为80mm为例,则进气口的等效面积圆的直径D可以进行如下计算得出：π×(D/2)2＝B×A,将B值、A值代入，则可以计算出D＝101mm。
旋风粉尘分离单元高度L1为大于4D，可以取高度为450mm；
旋风粉尘分离单元上端直径D1为3D-3.5D，可以取直径为320mm；
出灰口直径D3为0.9D-1.5D，可以取直径为120mm；
出气口直径D2为1.2D-1.7D，可以取直径为140mm；
出气口长度L2为1.5D-2D，取直径为180mm，
根据此数据制作出的双旋风粉尘分离单元粉尘分离效率大于99％。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置，其特征在于，其是将多个旋风粉尘分离单元并联安装在同一个集尘箱的上部，多个所述旋风粉尘分离单元的风向依次交替变换；所述旋风粉尘分离单元与所述集尘箱连接处为出灰口，所述出灰口设有用于风向转向的斜向弯头，所述斜向弯头的从低点往高点的斜向方向指向集尘箱中心位置。
2.根据权利要求1所述的基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置，其特征在于，所述旋风粉尘分离单元的数量为2-8个，均匀分布在集尘箱上。
3.根据权利要求1所述的基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置，其特征在于，多个所述旋风粉尘分离单元处的尺寸相同，旋向相同或相反。
4.根据权利要求1所述的基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置，其特征在于，所述旋风粉尘分离单元的尺寸关系如下：以进气口等效面积圆的直径为D，则旋风粉尘分离单元的高度大于4D，旋风粉尘分离单元的上端直径为3D-3.5D，出灰口的直径为0.9D-1.5D,出气口的直径为1.2D-1.7D，出气口的长度为1.5D-2D。
5.根据权利要求1所述的基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置，其特征在于，所述斜向弯头的从低点往高点的斜向方向与水平线的夹角为10°-18°。
6.根据权利要求5所述的基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置，其特征在于，所述斜向弯头的从低点往高点的斜向方向与水平线的夹角为12°-17°。
7.根据权利要求6所述的基于同一集尘箱的多旋风粉尘分离装置，其特征在于，所述斜向弯头的从低点往高点的斜向方向与水平线的夹角为15°。
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