CN112619295A - 一种能够高效分离的旋风分离器及其分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于旋风分离器技术领域，提供了一种能够高效分离的旋风分离器及其分离方法，包括分离器组件、出料组件和出气组件，所述分离器组件包括分离筒，通过在分离筒内设置带有刮板的转轴，并且转轴通过一个电机驱动旋转，从而在进行旋风分离时，可以通过刮板刮除附着在分离筒内壁的颗粒物，提升分离效率。通过在分离筒的底部设置带有过滤网的底座，从而颗粒在输出时可以通过过滤网分类过滤，方便后续的回收利用。通过设置带有阳极棒的竖管，竖管的内壁固定有阴极筒，竖管通过一个连接管连接分离筒的顶部，从而输出的气流在经过竖管时，其内含有的细小颗粒可以通过阳极棒进行吸附，进而可以提升分离效率。

Description

一种能够高效分离的旋风分离器及其分离方法
技术领域
本发明属于旋风分离器技术领域，尤其涉及一种能够高效分离的旋风分离器及其分离方法。
背景技术
旋风分离器，是用于气固体系或者液固体系的分离的一种设备。工作原理为靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面分开。旋风分离器的主要特点是结构简单、操作弹性大、效率较高、管理维修方便，价格低廉，用于捕集直径5～10μm以上的粉尘，广泛应用于制药工业中，特别适合粉尘颗粒较粗，含尘浓度较大，高温、高压条件下，也常作为流化床反应器的内分离装置，或作为预分离器使用，是工业上应用很广的一种分离设备。
现有技术中，分离器分离后的产物一般采用直接收集的方式进行收集，不能够对颗粒进行分类收集，另外，现有的分离器不能对混合在气流中的密度较小的细小颗粒进行收集，颗粒收集率不足。现有的分离器的内壁容易附着颗粒，也会降低颗粒收集效率。
发明内容
本发明提供一种能够高效分离的旋风分离器及其分离方法，旨在解决现有技术存在的问题。
本发明是这样实现的，一种能够高效分离的旋风分离器及其分离方法，包括分离器组件、出料组件和出气组件；
所述分离器组件包括分离筒、内管、转轴和顶盖；所述分离筒为锥形结构且窄口朝下，所述内管固定在所述分离筒的内壁上沿，所述内管为螺旋状，所述转轴为竖直设置且与所述分离筒为同轴设置，所述转轴上固定有至少一个刮板，所述刮板紧贴所述分离筒的内壁，所述分离筒的顶部为敞口且盖合有一个所述顶盖，所述顶盖上固定有一个出气管；所述分离筒的底部连接有一个出料管，所述转轴的下端穿过所述出料管并固定连接一个电机的输出端，所述分离筒的外壁的上沿固定有一个进气管，所述进气管连通所述内管的一端；
所述出料组件包括底座，所述底座内部具有一个料腔，所述出料管固定连接所述底座，所述出料管连通所述料腔，所述料腔设置有一个过滤网，所述过滤网将所述料腔分隔为上下分布的出料通道一和出料通道二；所述电机固定在所述底座内；
所述出气组件包括连接管、竖管和阳极棒，所述连接管的一端连接所述出气管，所述连接管的另一端连接所述竖管的一端，所述阳极棒设置在所述竖管内且与所述竖管同轴设置，所述竖管的内壁上设置有阴极筒，所述阴极筒套设在所述阳极棒的外侧，所述阴极筒的内壁与所述阳极棒的外壁之间具有供气体通过的间隙。
优选的，所述刮板设置有两个，两个所述刮板对称分布在所述转轴的两侧；
所述转轴通过多个连接杆固定连接所述刮板。
优选的，所述进气管的另一端连通一个风机的出气口。
优选的，所述出气管的内壁固定有一个轴套，所述轴套内安装有一个轴承；
所述转轴通过所述轴承连接所述轴套。
优选的，所述转轴的位于所述出料管内侧的部分上设置有螺旋叶片。
优选的，所述阳极棒的下端伸出所述竖管并固定连接一个筒座；
所述筒座固定连接一个抱箍，所述抱箍可拆卸的固定在所述竖管的外壁上。
优选的，所述出气管的上端和所述连接管的一端均设置有法兰，两个所述法兰可拆卸的固定连接。
优选的，所述底座的外壁上具有连通所述料腔的出料口，所述过滤网的边沿固定连接一个出料板一；所述料腔的底壁的外沿设置有一个平行于所述出料板一的出料板二。
本发明还提供如任意一种能够高效分离的旋风分离器的分离方法，包括以下步骤：
S1、将待分离的气流通过进气管和内管输入到分离筒内，气流以螺旋转动的方式在分离筒内流动；
S2、密度较大的固体颗粒下沉，并经过出料管流到料腔，接着经由过滤网过滤，实现进一步的分离；密度较小的气体上升，并经过出气管和连接管流到竖管，气体内的粉尘被阳极棒吸附，其它气体从竖管的下端输出；
S3、分别收集过滤网的上侧和下侧、以及阳极棒上的固体颗粒。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种能够高效分离的旋风分离器及其分离方法，通过在分离筒内设置带有刮板的转轴，并且转轴通过一个电机驱动旋转，从而在进行旋风分离时，可以通过刮板刮除附着在分离筒内壁的颗粒物，提升分离效率。通过在分离筒的底部设置带有过滤网的底座，从而颗粒在输出时可以通过过滤网分类过滤，方便后续的回收利用。通过设置带有阳极棒的竖管，竖管的内壁固定有阴极筒，竖管通过一个连接管连接分离筒的顶部，从而输出的气流在经过竖管时，其内含有的细小颗粒可以通过阳极棒进行吸附，进而可以提升分离效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的竖管和连接管的结构示意图。
图3为本发明的筒座和抱箍的俯视图。
图4为本发明的转轴和刮板的结构示意图。
图5为本发明的图1中的A处细节放大示意图。
图中：1-分离器组件、11-分离筒、111-出料管、112-进气管、12-内管、13-转轴、131-刮板、132-连接杆、133-螺旋叶片、134-电机、14-顶盖、15-出气管、16-风机、17-轴套、2-出料组件、21-底座、22-料腔、23-过滤网、24-出料板一、25-出料板二、3-出气组件、31-连接管、32-竖管、33-阳极棒、34-筒座、35-抱箍、36-阴极筒。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种能够高效分离的旋风分离器及其分离方法，包括分离器组件1、出料组件2和出气组件3。
分离器组件1包括分离筒11、内管12、转轴13和顶盖14。分离筒11为锥形结构且窄口朝下，内管12固定在分离筒11的内壁上沿，内管12为螺旋状，转轴13为竖直设置且与分离筒11为同轴设置，转轴13上固定有至少一个刮板131，刮板131紧贴分离筒11的内壁，分离筒11的顶部为敞口且盖合有一个顶盖14，顶盖14上固定有一个出气管15。分离筒11的底部连接有一个出料管111，转轴13的下端穿过出料管111并固定连接一个电机134的输出端，分离筒11的外壁的上沿固定有一个进气管112，进气管112连通内管12的一端。
其中，内管12的一部分位于分离筒11的内部，内管12的一端从分离筒11的筒壁伸出并连接进气管112。进气管112用于输入待分离的含尘气流，含尘气流经过螺旋状的内管12流入分离筒11，进行螺旋流动，由于离心力的作用，密度较大的颗粒物下沉并经由出料管111流出，密度较小的气体从分离筒11中部螺旋上升，并经由出气管15流出。电机134用于驱动转轴13旋转，转轴旋转时可以带动刮板131绕转轴13转动，刮板131可以将附着在分离筒11的内壁的颗粒进行刮除，减少附着，提升分离效率。
为了进一步提升刮除效率，将刮板131设置为两个，两个刮板131对称分布在转轴13的两侧。转轴13通过多个连接杆132固定连接刮板131。由于两个刮板131为对称分布，可以使得转轴13转动更稳定。每一个刮板131上固定有三个连接杆132，三个连接杆132可以共同支撑刮板131，稳定性更佳。
为了提升进气效率，将进气管112的另一端连通一个风机16的出气口，从而可以通过风机16输入含尘气流，增加气体流速，可以提升分离效率。
出气管15的内壁固定有一个轴套17，轴套17内安装有一个轴承。轴套通过固定螺栓安装在出气管15内，结构稳固，拆卸方便。转轴13通过轴承连接轴套17。转轴13的上端可以通过轴承和轴套17提供稳定支撑，可以提升转轴13的稳定性。
转轴13的位于出料管111内侧的部分上设置有螺旋叶片133。对一些含尘量较大的气流进行分离时，出料管111内会汇集大量固体颗粒，容易发生堵塞，螺旋叶片133在转轴13转动时，可以同步转动，从而可以对出料管111内的物料进行搅拌，增加流动性，减少堵塞。
出料组件2包括底座21，底座21内部具有一个料腔22，出料管111固定连接底座21，出料管111连通料腔22，料腔22设置有一个过滤网23，过滤网23将料腔22分隔为上下分布的出料通道一和出料通道二。电机134固定在底座21内。
其中，料腔22用于容纳从出料管111输出的固体颗粒物，并且固体颗粒物可以通过过滤网23进行过滤，过滤后的两类物料分别通过出料通道一和出料通道二输出。
底座21的外壁上具有连通料腔22的出料口，过滤网23的边沿固定连接一个出料板一24。料腔22的底壁的外沿设置有一个平行于出料板一24的出料板二25。出料板一24和出料板二25均具有一个倾斜部，从而固体颗粒物可以沿倾斜部下滑，方便收集。
出气组件3包括连接管31、竖管32和阳极棒33，连接管31的一端连接出气管15，连接管31的另一端连接竖管32的一端，阳极棒33设置在竖管32内且与竖管32同轴设置。竖管32的内壁上设置有阴极筒36，阴极筒36套设在阳极棒33的外侧，阴极筒36的内壁与阳极棒33的外壁之间具有供气体通过的间隙。
阳极棒33和阴极筒36均电连接外部高压电源。并且阳极棒33和阴极筒36之间可以形成高压静电场。气流在经过高压静电场是，其含有细小颗粒物与负离子结合，流向阳极棒33，从而被阳极棒33吸附，使得排出的气体更纯净，并且也提升了颗粒物的回收率。
阳极棒33的下端伸出竖管32并固定连接一个筒座34。筒座34用于固定竖管32。筒座34用于固定阳极棒33，并且阳极棒33的下端可拆卸的嵌入筒座34内，拆卸方便。
筒座34固定连接一个抱箍35，抱箍35可拆卸的固定在竖管32的外壁上。抱箍35可以通过螺栓连接竖管32，抱箍34与筒座34一体成型。
出气管15的上端和连接管31的一端均设置有法兰，两个法兰可拆卸的固定连接。
本发明的一种能够高效分离的旋风分离器的分离方法，适用于上述的一种能够高效分离的旋风分离器，包括以下步骤：
S1、将待分离的气流通过进气管112和内管12输入到分离筒11内，气流以螺旋转动的方式在分离筒内流动。
S2、密度较大的固体颗粒下沉，并经过出料管111流到料腔22，接着经由过滤网过滤23，实现进一步的分离。密度较小的气体上升，并经过出气管15和连接管31流到竖管32，气体内的粉尘被阳极棒33吸附，其它气体从竖管32的下端输出。
S3、分别收集过滤网23的上侧和下侧、以及阳极棒33上的固体颗粒。
本发明的一种能够高效分离的旋风分离器及其分离方法，通过在分离筒11内设置带有刮板131的转轴13，并且转轴13通过一个电机134驱动旋转，从而在进行旋风分离时，可以通过刮板131刮除附着在分离筒11内壁的颗粒物，提升分离效率。通过在分离筒11的底部设置带有过滤网23的底座21，从而颗粒在输出时可以通过过滤网23分类过滤，方便后续的回收利用。通过设置带有阳极棒33的竖管32，竖管32的内壁固定有阴极筒36，竖管32通过一个连接管连接分离筒11的顶部，从而输出的气流在经过竖管32时，其内含有的细小颗粒可以通过阳极棒33进行吸附，进而可以提升分离效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种能够高效分离的旋风分离器，其特征在于：包括分离器组件(1)、出料组件(2)和出气组件(3)；
所述分离器组件(1)包括分离筒(11)、内管(12)、转轴(13)和顶盖(14)；所述分离筒(11)为锥形结构且窄口朝下，所述内管(12)固定在所述分离筒(11)的内壁上沿，所述内管(12)为螺旋状，所述转轴(13)为竖直设置且与所述分离筒(11)为同轴设置，所述转轴(13)上固定有至少一个刮板(131)，所述刮板(131)紧贴所述分离筒(11)的内壁，所述分离筒(11)的顶部为敞口且盖合有一个所述顶盖(14)，所述顶盖(14)上固定有一个出气管(15)；所述分离筒(11)的底部连接有一个出料管(111)，所述转轴(13)的下端穿过所述出料管(111)并固定连接一个电机(134)的输出端，所述分离筒(11)的外壁的上沿固定有一个进气管(112)，所述进气管(112)连通所述内管(12)的一端；
所述出料组件(2)包括底座(21)，所述底座(21)内部具有一个料腔(22)，所述出料管(111)固定连接所述底座(21)，所述出料管(111)连通所述料腔(22)，所述料腔(22)设置有一个过滤网(23)，所述过滤网(23)将所述料腔(22)分隔为上下分布的出料通道一和出料通道二；所述电机(134)固定在所述底座(21)内；
所述出气组件(3)包括连接管(31)、竖管(32)和阳极棒(33)，所述连接管(31)的一端连接所述出气管(15)，所述连接管(31)的另一端连接所述竖管(32)的一端，所述阳极棒(33)设置在所述竖管(32)内且与所述竖管(32)同轴设置，所述竖管(32)的内壁上设置有阴极筒(36)，所述阴极筒(36)套设在所述阳极棒(33)的外侧，所述阴极筒(36)的内壁与所述阳极棒(33)的外壁之间具有供气体通过的间隙。
2.如权利要求1所述的一种能够高效分离的旋风分离器，其特征在于：所述刮板(131)设置有两个，两个所述刮板(131)对称分布在所述转轴(13)的两侧；
所述转轴(13)通过多个连接杆(132)固定连接所述刮板(131)。
3.如权利要求1所述的一种能够高效分离的旋风分离器，其特征在于：所述进气管(112)的另一端连通一个风机(16)的出气口。
4.如权利要求1所述的一种能够高效分离的旋风分离器，其特征在于：所述出气管(15)的内壁固定有一个轴套(17)，所述轴套(17)内安装有一个轴承；
所述转轴(13)通过所述轴承连接所述轴套(17)。
5.如权利要求1所述的一种能够高效分离的旋风分离器，其特征在于：所述转轴(13)的位于所述出料管(111)内侧的部分上设置有螺旋叶片(133)。
6.如权利要求1所述的一种能够高效分离的旋风分离器，其特征在于：所述阳极棒(33)的下端伸出所述竖管(32)并固定连接一个筒座(34)；
所述筒座(34)固定连接一个抱箍(35)，所述抱箍(35)可拆卸的固定在所述竖管(32)的外壁上。
7.如权利要求1所述的一种能够高效分离的旋风分离器，其特征在于：所述出气管(15)的上端和所述连接管(31)的一端均设置有法兰，两个所述法兰可拆卸的固定连接。
8.如权利要求1所述的一种能够高效分离的旋风分离器，其特征在于：所述底座(21)的外壁上具有连通所述料腔(22)的出料口，所述过滤网(23)的边沿固定连接一个出料板一(24)；所述料腔(22)的底壁的外沿设置有一个平行于所述出料板一(24)的出料板二(25)。
9.如权利要求1至8任意一项所述的一种能够高效分离的旋风分离器的分离方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将待分离的气流通过进气管(112)和内管(12)输入到分离筒(11)内，气流以螺旋转动的方式在分离筒内流动；
S2、密度较大的固体颗粒下沉，并经过出料管(111)流到料腔(22)，接着经由过滤网过滤(23)，实现进一步的分离；密度较小的气体上升，并经过出气管(15)和连接管(31)流到竖管(32)，气体内的粉尘被阳极棒(33)吸附，其它气体从竖管(32)的下端输出；
S3、分别收集过滤网(23)的上侧和下侧、以及阳极棒(33)上的固体颗粒。
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