CN113441295A - 一种内置叶轮结构的高效旋风分离器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，其包括圆筒体（1）、锥筒体（2）、进气段（3）、出料口（4）、排气段（5），圆筒体的内腔中设置有叶轮结构，叶轮结构在气流和颗粒流的冲击下旋转，其特征在于：叶轮结构包括第一套管（6）、第一叶片（7）、转轴（8）、第二叶片（11）、第二套管（12），转轴上套接有第一套管、第二套管，第一套管的外周设置有多个均布的第一叶片，第二套管的外周设置有多个均布的第二叶片，第二叶片位于第一叶片的上方，且第二叶片的半径大于第一叶片的半径。本发明的旋风分离器在第二叶片的阻挡及折回作用下，能够减少/抑制颗粒物从排气段排出的可能或流出量，从而提高旋风分离器的分离效果。

Description

一种内置叶轮结构的高效旋风分离器
技术领域
本发明涉及旋风分离器技术领域，具体涉及一种内置叶轮结构的高效旋风分离器。
背景技术
旋风分离器是用于将气体和固体进行分离的的装置。如图1-2所示，现有的内置叶轮结构的旋风分离器，其包括圆筒体1、锥筒体2、进气段3、出料口4、排气段5，圆筒体1的下端连接有锥筒体2，锥筒体2的下端具有出料口4，进气段3与圆筒体1的周向大体上相切设置，圆筒体1的远离锥筒体2的一端连接有排气段5，圆筒体1的内腔中设置有叶轮结构，叶轮结构包括套管6、叶片7、套管6的外周设置有多个均布的叶片7，叶轮结构在气流和颗粒的冲击下旋转。
气流和固体颗粒流从进气段3 沿切向进入圆筒体1，气流和颗粒流撞击叶轮叶片7带动直叶片叶轮旋转，在离心力的作用下气体和固体颗粒也开始旋转，由于二者密度不同，密度较大的固体颗粒向沿着叶轮叶片7壁面运动至筒壁区域形成外旋涡。在重力和离心力的共同作用下，在圆筒体1内被分离的固体颗粒螺旋下降至锥筒体2区域，并持续沿锥筒体2壁面螺旋运动至出料口4，之后离开旋风分离器；气体则通过排气段5经排气口排出旋风分离器。但现有的叶轮式旋风分离器仍然存在部分或少量颗粒随气流从排气段排出的可能或情况，从而导致旋风分离器的分离效果降低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，在第二叶片的阻挡及折回作用下，能够减少/抑制颗粒物从排气段排出的可能或流出量，从而提高旋风分离器的分离效果。本发明的改进型旋风分离器结构简单且能够有效地较大幅度地提高旋风分离器的分离效率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为 ：
一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，其包括圆筒体（1）、锥筒体（2）、进气段（3）、出料口（4）、排气段（5），圆筒体的下端连接有锥筒体，锥筒体的下端具有出料口，进气段与圆筒体的周向大体上相切设置，圆筒体的远离锥筒体的一端连接有排气段，圆筒体的内腔中设置有叶轮结构，叶轮结构通过转轴（8）及连接件与圆筒体的壁或进气段相连接，叶轮结构在气流和颗粒流的冲击下旋转，其特征在于：叶轮结构包括第一套管（6）、第一叶片（7）、转轴（8）、第二叶片（11）、第二套管（12），转轴上套接有第一套管、第二套管，第一套管的外周设置有多个均布的第一叶片，第二套管的外周设置有多个均布的第二叶片，第二叶片位于第一叶片的上方，且第二叶片的半径大于第一叶片的半径。
进一步地，在转轴（8）上且在第一套管的下端部安装有衬垫（9）、螺母（10）；第一套管的上端部设置有凸缘（14），凸缘与第二套管的下端面相抵接，用于轴向定位/固定第二套管（12）。
进一步地，所述第二叶片（11）的半径为第一叶片（7）半径的1.5-2.0倍。
进一步地，所述第二叶片（11）的径向外端设置有辅助叶片（13），辅助叶片沿第二叶片的下端向下延伸，第二叶片的内周缘与第一叶片的外周缘之间具有径向间隙，第二叶片的下端与第一叶片的上端之间具有轴向间隙；辅助叶片（13）的下端与第一叶片（7）的上端大体上平齐。
进一步地，所述第一叶片（7）为径向延伸的直叶片，第二叶片（11）为径向延伸的倾斜叶片，第一叶片在转轴上的投影相对于转轴的轴线平行设置，第二叶片在转轴上的投影相对于转轴的轴线倾斜设置，倾斜角a=20-45°。
进一步地，在叶片在转轴上的投影展开图中，第一叶片（7）的上端中点大体上位于第二叶片（11）的延长线上。
进一步地，所述第一套管（6）的轴向长度大于第二套管（12）的轴向长度，且第一套管用于限定该轴向间隙。
本发明的一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，在第二叶片的阻挡及折回作用下，能够减少/抑制颗粒物从排气段排出的可能或流出量，从而提高旋风分离器的分离效果。本发明的改进型旋风分离器结构简单且能够有效地较大幅度地提高旋风分离器的分离效率。
附图说明
图1为现有技术内置叶轮结构的旋风分离器结构示意图；
图2为现有技术叶轮结构示意图；
图3为本发明叶轮结构示意图；
图4为本发明叶片布置展开结构示意图。
图中：圆筒体1、锥筒体2、进气段3、出料口4、排气段5、第一套管6、第一叶片7、转轴8、衬垫9、螺母10、第二叶片11、第二套管12、辅助叶片13、凸缘14。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1-4所示，一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，其包括圆筒体1、锥筒体2、进气段3、出料口4、排气段5，圆筒体1的下端连接有锥筒体2，锥筒体2的下端具有出料口4，进气段3与圆筒体1的周向大体上相切设置，圆筒体1的远离锥筒体2的一端连接有排气段5，圆筒体1的内腔中设置有叶轮结构，叶轮结构通过转轴8及连接件（如轴承、连接架）与圆筒体1的壁或进气段3相连接（具体连接结构图中未示出），叶轮结构在气流和颗粒流的冲击下旋转，其特征在于：叶轮结构包括第一套管6、第一叶片7、转轴8、第二叶片11、第二套管12，转轴8上套接有第一套管6、第二套管12，第一套管6的外周设置有多个均布的第一叶片7，第二套管12的外周设置有多个均布的第二叶片11，第二叶片11位于第一叶片7的上方，且第二叶片11的半径大于第一叶片7的半径。
本发明通过第二叶片11的设计，在第二叶片11的阻挡及折回作用下，能够减少/抑制颗粒物从排气段5排出/流出的可能或流出量，从而提高旋风分离器的分离效果。
进一步地，在转轴8上且在第一套管6的下端部安装有衬垫9、螺母10。第一套管6的上端部设置有凸缘14，凸缘14与第二套管12的下端面相抵接，用于轴向定位/固定第二套管12。
进一步地，第二叶片11的半径为第一叶片7半径的1.5-2.0倍，优选地1.7倍。
进一步地，第二叶片11的径向外端设置有辅助叶片13，辅助叶片13沿第二叶片11的下端向下延伸，第二叶片11的内周缘与第一叶片7的外周缘之间具有径向间隙，第二叶片11的下端与第一叶片7的上端之间具有轴向间隙；辅助叶片13的下端与第一叶片7的上端大体上平齐。
第一套管6的轴向长度大于第二套管12的轴向长度，且第一套管6用于限定该轴向间隙。
如图4所示，进一步地，第一叶片7为径向延伸的直叶片，第二叶片11为径向延伸的倾斜叶片。具体地，第一叶片7在转轴8（或第一套管6）上的投影相对于转轴8的轴线平行设置，第二叶片11在转轴8（或第二套管12）上的投影相对于转轴8的轴线倾斜设置，倾斜角a=20-40°，优选地25-33°。
在叶片在转轴8上的投影展开图中，第一叶片7的上端中点大致/大体上位于第二叶片11的延长线上。
本发明通过第二叶片11在转轴8（或第二套管12）上的投影相对于转轴8的轴线倾斜设置，在第二叶片11的阻挡及折回作用下，能够进一步减少/抑制颗粒物从排气段5排出/流出的可能或流出量，从而进一步提高旋风分离器的分离效果。
本发明的一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，在第二叶片的阻挡及折回作用下，能够减少/抑制颗粒物从排气段排出的可能或流出量，从而提高旋风分离器的分离效果。本发明的改进型旋风分离器结构简单且能够有效地较大幅度地提高旋风分离器的分离效率。
上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，其包括圆筒体（1）、锥筒体（2）、进气段（3）、出料口（4）、排气段（5），圆筒体的下端连接有锥筒体，锥筒体的下端具有出料口，进气段与圆筒体的周向大体上相切设置，圆筒体的远离锥筒体的一端连接有排气段，圆筒体的内腔中设置有叶轮结构，叶轮结构通过转轴（8）及连接件与圆筒体的壁或进气段相连接，叶轮结构在气流和颗粒流的冲击下旋转，其特征在于：叶轮结构包括第一套管（6）、第一叶片（7）、转轴（8）、第二叶片（11）、第二套管（12），转轴上套接有第一套管、第二套管，第一套管的外周设置有多个均布的第一叶片，第二套管的外周设置有多个均布的第二叶片，第二叶片位于第一叶片的上方，且第二叶片的半径大于第一叶片的半径。
2.如权利要求1所述的一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，其特征在于，在转轴（8）上且在第一套管的下端部安装有衬垫（9）、螺母（10）；第一套管的上端部设置有凸缘（14），凸缘与第二套管的下端面相抵接，用于轴向定位/固定第二套管（12）。
3.如权利要求2所述的一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，其特征在于，所述第二叶片（11）的半径为第一叶片（7）半径的1.5-2.0倍。
4.如权利要求3所述的一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，其特征在于，所述第二叶片（11）的径向外端设置有辅助叶片（13），辅助叶片沿第二叶片的下端向下延伸，第二叶片的内周缘与第一叶片的外周缘之间具有径向间隙，第二叶片的下端与第一叶片的上端之间具有轴向间隙；辅助叶片（13）的下端与第一叶片（7）的上端大体上平齐。
5.如权利要求4所述的一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，其特征在于，所述第一叶片（7）为径向延伸的直叶片，第二叶片（11）为径向延伸的倾斜叶片，第一叶片在转轴上的投影相对于转轴的轴线平行设置，第二叶片在转轴上的投影相对于转轴的轴线倾斜设置，倾斜角a=20-45°。
6.如权利要求5所述的一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，其特征在于，在叶片在转轴上的投影展开图中，第一叶片（7）的上端中点大体上位于第二叶片（11）的延长线上。
7.如权利要求6所述的一种内置叶轮结构的高效旋风分离器，其特征在于，所述第一套管（6）的轴向长度大于第二套管（12）的轴向长度，且第一套管用于限定该轴向间隙。
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