CN113967543A - 一种旋风分离器及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋风分离器及其调节方法，属于分离技术领域。该旋风分离器包括分离器本体、排气管、第一调节件以及第二调节件；分离器本体包括分离器直筒部以及分离器锥形部，分离器锥形部通过第一连接件连接于分离器直筒部的下端；分离器锥形部的下部设有排尘口；排气管包括排气管固定部以及排气管调节部，排气管调节部通过第二连接件连接于排气管固定部的下端；第一调节件的一端与分离器锥形部连接以通过调节第一调节件实现排尘口直径的调节；第二调节件的一端与排气管调节部连接以通过调节第二调节件实现排气管直径的调节。通过同时对排气管的直径和排尘口的直径进行调节，在维持旋风分离器整体压降平稳的同时提高分离效率。

Description

一种旋风分离器及其调节方法

技术领域

本发明涉及分离技术领域，具体而言，涉及一种旋风分离器及其调节方法。

背景技术

旋风分离器是工业生产中常用的气固分离设备，含尘气体进入旋风分离器后由直线运动转变为高速旋转运动，固体颗粒在离心力的作用下克服绕流阻力，运动至器壁从而实现固体颗粒与气体的分离。分离效率和压降是衡量旋风分离器最重要的性能指标，前者决定了旋风分离器的气固分离能力，后者决定了旋风分离器的能量损失。

实际工业生产中，旋风分离器有时会出现入口气体流量降低或升高的情况。流量降低时，虽然旋风分离器的压降随之降低，但是分离效率也会下降，出口固体颗粒浓度升高，影响下游设备的正常运行；流量升高时，旋风分离器虽然保持较高的分离效率，但整体压降升高，不利于系统的高效平稳运行。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种旋风分离器，其能够通过同时对排气管的直径和排尘口的直径进行调节，在维持旋风分离器整体压降平稳的同时提高分离效率。

本发明的目的之二在于提供一种上述旋风分离器的调节方法。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种旋风分离器，其包括分离器本体、排气管、第一调节件以及第二调节件；

分离器本体包括分离器直筒部以及分离器锥形部，分离器锥形部通过第一连接件连接于分离器直筒部的下端；分离器锥形部的下部设有排尘口；

排气管包括排气管固定部以及排气管调节部，排气管调节部通过第二连接件连接于排气管固定部的下端；

第一调节件的一端与分离器锥形部连接以通过调节第一调节件实现排尘口直径的调节；第二调节件的一端与排气管调节部连接以通过调节第二调节件实现排气管直径的调节；

排气管固定部与分离器直筒部固定连接。

在可选的实施方式中，第一连接件和第二连接件均为膨胀节。

在可选的实施方式中，分离器锥形部由多片相同的第一调节片围合而成，多片第一调节片之间呈配合式的重合结构，第一调节件的一端同时与所有第一调节片连接。

在可选的实施方式中，每片第一调节片均具有弧形的第一调节片本体，每个第一调节片本体的左右两侧分别设有第一凹槽和第一凸块，相邻两片第一调节片中位于左侧的第一调节片的第一凸块与位于右侧的第一调节片的第一凹槽相互配合。

在可选的实施方式中，第一调节件包括液压传动杆和外吊耳，每片第一调节片的外表面均设有外吊耳，且每个外吊耳均对应连接有一个液压传动杆。

在可选的实施方式中，外吊耳设置于第一调节片的外表面的中间部分。

在可选的实施方式中，液压传动杆与第一调节片相互垂直。

在可选的实施方式中，排气管调节部由多片相同的第二调节片围合而成，多片第二调节片之间呈配合式的重合结构，第二调节件的一端同时与所有第二调节片连接。

在可选的实施方式中，每片第二调节片均具有弧形的第二调节片本体，每个第二调节片本体的左右两侧分别设有第二凹槽和第二凸块，相邻两片第二调节片中位于左侧的第二调节片的第二凸块与位于右侧的第二调节片的第二凹槽相互配合。

在可选的实施方式中，第二调节件包括垂直段、环段、水平段和内吊耳，环段设置于排气管固定部内，排气管固定部的管壁设有通孔，环段的一端穿过通孔与环段连接，每片第二调节片的内表面均设有内吊耳，每个内吊耳均对应连接有一段垂直段，所有垂直段的远离内吊耳的一端均与环段连接。

在可选的实施方式中，水平段与排气管固定部之间通过动密封形式进行密封。

在可选的实施方式中，旋风分离器还包括控制系统和动力系统，控制系统与动力系统电性连接，动力系统与第一调节件和第二调节件连接。

在可选的实施方式中，动力系统包括第一动力系统和第二动力系统，第一动力系统与第一调节件连接，第二动力系统与第二调节件连接。

在可选的实施方式中，当第一调节件包括液压传动杆时，第一动力系统与液压传动杆连接；当第二调节件包括水平段时，第二动力系统与水平段连接。

在可选的实施方式中，旋风分离器还包括进气口，进气口设置于分离器直筒部的上部。

在可选的实施方式中，旋风分离器还包括流量计，流量计设置于进气口之前并与控制系统电性连接。

在可选的实施方式中，排尘口的形状为圆形，排尘口的内径与分离器直筒段的内径的比值为0.2-0.4:1；或，排气管调节部的直径与分离器直筒段的内径的比值为0.3-0.5:1。

在可选的实施方式中，当分离器直筒部的内径＜500mm时，第一调节片的数量不大于8，第二调节片的数量不大于4；当分离器直筒部的内径为500-1000mm时，第一调节片的数量为8-16，第二调节片的数量为4-6；当分离器直筒部的内径＞1000mm时，第一调节片的数量大于16，第二调节片的数量大于6。

在可选的实施方式中，第一调节片本体与分离器直筒部之间呈0-45°夹角设置；或，第二调节片本体与排气管固定部之间呈0-45°夹角设置。

第二方面，本申请提供一种如前述实施方式任一项的旋风分离器的调节方法，根据旋风分离器的入口气体流量，调节第一调节件和第二调节件以分别对排尘口直径以及排气管直径进行调节。

本申请的有益效果包括：

本申请提供的旋风分离器，可根据旋风分离器入口流量的变化，通过同时对第一调节件和第二调节件进行调节，以实现对排尘口直径以及排气管直径的同时调节，在维持旋风分离器整体压降平稳的同时提高分离效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的旋风分离器的结构示意图；

图2为图1中第二调节件与排气管调节部的部分连接示意图；

图3为本申请实施例提供的旋风分离器中第一调节片在第一视角下的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的旋风分离器中第一调节片在第二视角下的结构示意图；

图5为旋风分离器中相邻两片第一调节片的连接示意图；

图6为图1中第一调节件与分离器锥形部的部分连接示意图；

图7为本申请实施例提供的旋风分离器中第二调节片在第一视角下的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的旋风分离器中第二调节片在第二视角下的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的旋风分离器中相邻两片第二调节片的连接示意图；

图10为本申请提供的旋风分离器中气固流动方向的示意图。

图标：1-排尘口；2-分离器锥形部；3-分离器直筒部；4-排气管调节部；5-排气管固定部；61-垂直段；62-环段；63-水平段；64-内吊耳；7-进气口；8-第二连接件；9-流股A；10-流股B；11-流股C；12-第二调节片；121-第二调节片本体；122-第二凹槽；123-第二凸块；13-流量计；14-控制系统；17-第一动力系统；161-液压传动杆；162-外吊耳；15-第二动力系统；18-第一调节片；181-第一调节片本体；182-第一凹槽；183-第一凸块。

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

实施例

发明人提出：在旋风分离器中，排气管结构是重要的结构参数。排气管的底端直径大小会直接影响到旋流强度以及短路流发生概率，进而影响旋风分离器的分离效率以及压降。在其他工况条件保持不变时，排气管底端直径减小，有益于分离效率的提升，但同时压降也会有所增大，反之则会降低分离效率及压降。

此外，排尘口的直径大小同样会对分离效率产生影响，其直径不宜过大或过小。旋风分离器内存在内、外旋流，如果排尘口直径过大，进入灰斗的气量也会变大，气流折返上行时同时夹带部分颗粒进入上行内旋流，会造成效率的降低。如果旋风分离器排尘口的直径过小，由于旋风分离器内部流场的不稳定性，内旋流在排尘口附近摆动，会将排尘口处已经分离下来的固体颗粒卷吸到内旋流中，同样造成效率的降低，故排尘口直径应大于内旋流直径，而内旋流直径的大小与排气管底端直径有关，因此排尘口直径同样与排气管直径相关联。

鉴于此，发明人提出了根据旋风分离器的入口气体流量，同时对旋风分离器的排气管直径以及排尘口直径进行调节，从而使得旋风分离器在不同的流量状态下均能对应获得较高的分离效率，且能始终维持旋风分离器整体具有平稳的压降。

相应地，请参考图1，本实施例提供了一种旋风分离器，其包括分离器本体、排气管、第一调节件以及第二调节件。

其中，分离器本体包括分离器直筒部3以及分离器锥形部2，分离器锥形部2通过第一连接件(图未示)连接于分离器直筒部3的下端。也即，分离器锥形部2与分离器直筒部3并非固定连接。

可参考地，上述第一连接件可以为膨胀节(伸缩节)，此外，也可以为其它具有类似作用的连接件。

分离器锥形部2的下部设有排尘口1。在一些具体的实施方式中，上述排尘口1的形状优选呈圆形。此外，也不排除呈其它形状，如椭圆形等的方式。

结合图2，排气管包括排气管固定部5以及排气管调节部4，排气管调节部4通过第二连接件8连接于排气管固定部5的下端。也即，排气管固定部5与排气管调节部4并非固定连接。

同理地，上述第二连接件8可以为膨胀节(伸缩节)，此外，也可以为其它具有类似作用的连接件。

上述排气管固定部5和分离器直筒部3可同轴设置，该排气管固定部5可与分离器直筒部3固定连接(如焊接)。

第一调节件的一端与分离器锥形部2连接以通过调节第一调节件实现排尘口1直径的调节；第二调节件的一端与排气管调节部4连接以通过调节第二调节件实现排气管直径的调节。

具体的，在调节过程中，通过调节第一调节件，可使得分离器锥形部2向内收缩或向外扩张，从而使得排尘口1直径减小或增大。同理地，通过调节第二调节件，可使得排气管调节部4向内收缩或向外扩张，从而使得排气管直径减小或增大。

本实施例中，请再结合图3至图4，分离器锥形部2由多片相同的第一调节片18围合而成，多片第一调节片18之间呈配合式的重合结构，也即相邻两片第一调节片18相互配合且不相互脱离，从而使得气流不会经相邻两片第一调节片18之间的间隙离开旋风分离器。第一调节件的一端同时与所有第一调节片18连接。

可参考地，结合图5，每片第一调节片18均具有弧形的第一调节片本体181，每个第一调节片本体181的左右两侧分别设有第一凹槽182和第一凸块183，相邻两片第一调节片18中位于左侧的第一调节片18的第一凸块183与位于右侧的第一调节片18的第一凹槽182相互配合。

本实施例中，再结合图6，第一调节件包括液压传动杆161和外吊耳162，每片第一调节片18的外表面均设有外吊耳162，且每个外吊耳162均对应连接有一个液压传动杆161。在调节过程中，液压传动杆161对外吊耳162起到带动作用，进而带动第一调节片18向内收缩或向外扩张。

较佳地，外吊耳162可设置于第一调节片18的外表面的中间部分，如外吊耳162可设置于第一调节片18高度方向以及宽度方向的1/3-2/3区域，优选设置于其高度方向1/2及宽度方向的1/2的交叉处。在一些具体的实施方式中，液压传动杆161与第一调节片18相互垂直，该条件下能够更有利于传动杆的力传送至第一调节片18。更优地，液压传动杆161垂直连接于第一调节片18的高度方向1/2及宽度方向1/2的交叉处。

本实施例中，再结合图7至图9，排气管调节部4由多片相同的第二调节片12围合而成，多片第二调节片12之间呈配合式的重合结构，也即相邻两片第二调节片12相互配合且不相互脱离，使得气流不会经相邻两片第二调节片12之间的间隙进入排气管内部空间。第二调节件的一端同时与所有第二调节片12连接。

在可选的实施方式中，每片第二调节片12均具有弧形的第二调节片本体121，每个第二调节片本体121的左右两侧分别设有第二凹槽122和第二凸块123，相邻两片第二调节片12中位于左侧的第二调节片12的第二凸块123与位于右侧的第二调节片12的第二凹槽122相互配合。

本实施例中，第二调节件包括垂直段61、环段62、水平段63和内吊耳64，环段62设置于排气管固定部5内，排气管固定部5的管壁设有通孔，环段62的一端穿过通孔与环段62连接，每片第二调节片12的内表面均设有内吊耳64，每个内吊耳64均对应连接有一段垂直段61，所有垂直段61的远离内吊耳64的一端均与环段62连接。

上述环段62通过同时与水平段63以及垂直段61连接，使得水平段63和垂直段61共同对环段62起到支撑作用。在调节过程中，通过对水平段63进行调节，使其通过环段62带动垂直段61上下运动，进而再通过内吊耳64带动第二调节片12向内收缩或向外扩张。

较佳地，内吊耳64可设置于第二调节片12的外表面的中间部分，如内吊耳64可设置于第二调节片12高度方向以及宽度方向的1/3-2/3区域，优选设置于其高度方向1/2及宽度方向的1/2的交叉处。

可参考地，水平段63与排气管固定部5之间可通过动密封形式进行密封。有关“动密封”的具体方式可参照现有技术，在此不做过多赘述。

本实施例中，以排尘口1的形状为圆形为例，排尘口1的内径与分离器直筒段的内径的比值可以为0.2-0.4:1，如0.2:1、0.25:1、0.3:1、0.35:1或0.4:1等。排气管调节部4的直径与分离器直筒段的内径的比值可以为0.3-0.5:1，如0.3:1、0.35:1、0.4:1、0.45:1或0.5:1等。

当分离器直筒部3的内径＜500mm时，第一调节片18的数量不大于8(如2、3、4、5、6、7或8)，第二调节片12的数量不大于4(如2、3或4)；当分离器直筒部3的内径为500-1000mm时，第一调节片18的数量为8-16(如8、9、10、11、12、13、14、15或16)，第二调节片12的数量为4-6(如4、5或6)；当分离器直筒部3的内径＞1000mm时，第一调节片18的数量大于16(如16、17、18、19、20或超过20)，第二调节片12的数量大于6(如6、7、8、9、0或超过10)。

在可选的实施方式中，第一调节片本体181与分离器直筒部3之间呈0-45°设置，也即，在调节过程中，第一调节片本体181与分离器直筒部3之间可呈0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°或45°等，也可呈0-45°范围内的其它任意角度。第二调节片本体121与排气管固定部之间呈0-45°设置，也即，在调节过程中，第二调节片本体121与排气管固定部之间可呈0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°或45°等，也可呈0-45°范围内的其它任意角度。

本实施例中各部件尺寸描述可参照如下：旋风分离器的进气口7的长度为b，宽度为a；分离器直筒部3内径为D1，高度为L1，截面积为S1；分离器锥形部2的高度为L2；排尘口1面积为S2，调节前的内径为D2，调节后直径为D2’；排气管固定部5的内径为D3，位于旋风分离器内的长度为L3；排气管调节部4的长度为L4，调节前的排气管底端的面积为S3，调节前的排气管底端的直径为D4，调节后直径为D4’；第二调节片12的长度为L_n，第二调节片本体121与排气管固定部5之间的夹角为α，第二调节片12的数量为n；第一调节片18的长度为L_m，第一调节片本体181与分离器直筒部3的夹角为β，第一调节片18的数量为m。

其中，α₀为第二调节片本体121在初始状态下的角度，可呈0-45°，β₀为第一调节片本体181在初始状态下的角度。

进一步地，本实施例提供的旋风分离器还包括控制系统14和动力系统，控制系统14与动力系统电性连接，动力系统与第一调节件和第二调节件连接。

较佳地，动力系统可包括第一动力系统17和第二动力系统15，第一动力系统17与第一调节件连接，第二动力系统15与第二调节件连接。具体的，第一动力系统17与液压传动杆161连接；第二动力系统15与第二调节件的水平段63连接。

控制系统14通过电信号控制动力系统，分别驱动第一调节件和第二调节件对第一调节片18和第二调节片12进行调节。需要强调的是，本实施例不排除第一调节件和第二调节件通过同一动力系统驱动的情况。

进一步地，本实施例提供的旋风分离器还包括进气口7，进气口7设置于分离器直筒部3的上部。可参考地，进气口7可直接焊接于分离器直筒部3。进气口7的形状可以为矩形，其进气形式例如可以为切向进气。

承上，本实施例提供的旋风分离器的气固流动过程如图10所示：含尘气体经进气口7进入旋风分离器中，由直线运动转变为圆周运动。在离心力的作用下，含尘气体在旋风分离器壁与排气管固定部5、排气管调节段部之间的环隙内进行旋转，如流股A9，使固体颗粒被甩向筒壁，并依靠筒壁附近向下运动的气流将其带至分离器锥形部2；少部分含尘气流直接进入排气管，形成短路流，如流股B10；含有大量固体颗粒的流股A9继续在分离器锥形部2内作旋转向下运动，固体颗粒经排尘口1离开旋风分离器，经过分离净化的气体经排气管调节部4、排气管固定部5排出，如流股C11。

进一步地，本实施例提供的旋风分离器还包括流量计13，流量计13设置于进气口7之前并与控制系统14电性连接。通过设置流量计13，可对入口气体流量进行实时监测。

相应地，本申请提供了一种上述旋风分离器的调节方法，包括：根据旋风分离器的入口气体流量，调节第一调节件和第二调节件以分别对排尘口1直径以及排气管直径进行调节。

可参考地，排气管直径的具体的调节方式可以分为两种，一种为固定档位调节，设置有固定数目的档位；另一种为无限档位调节，随流量变化不断微调排气管底端直径大小。同理地，排尘口1直径的具体的调节方式可以分为两种，一种为固定档位调节，设置有固定数目的档位；另一种为无限档位调节，随流量变化不断微调排尘口1直径大小。

作为列举地，调节方式以固定档位调节为例(五档)为例：通过流量计13对入口气体流量进行测量，并反馈给控制系统14，当入口气体流量为设计流量的95-105％时，第一调节件和第二调节件均处于0档，不对分离器锥形部2和排气管调节部4进行调节，保证此流量区间内旋风分离器的高效分离。

当入口气体流量为设计流量的85-95％时，控制系统14输出信号，第二动力系统15驱动第二调节件的水平段63至+1档，使其拉动第二调节片12，减小相邻的两片第二调节片12之间的距离，使得排气管底端直径减小10％；同时第一动力系统17驱动第一调节件的液压传动杆161至+1档，使得排尘口1直径减小10％。通过上述操作，可使旋风分离器内旋流直径减小，外旋流范围增大，减少短路流现象的发生概率，同时减小排尘口1直径，减少颗粒反混，有效提高低气速下的分离效率；排气管直径减小，排气管内气流切向速度增大，降低了旋风分离器的压降变化幅度。

当入口气体流量为设计流量的75-85％时，由控制系统14输出信号，第二动力系统15驱动第二调节件的水平段63至+2档，使其拉动第二调节片12，进一步减小相邻的两片第二调节片12之间的距离，使得排气管底端直径减小20％；同时第一动力系统17驱动第一调节件的液压传动杆161至+2档，使得排尘口1直径减小10％。通过上述操作，可进一步提高旋风分离器的分离效率，同时由于排气管直径进一步减小，排气管内气流切向速度进一步增大，降低了旋风分离器的压降变化幅度。

当入口气体流量为设计流量的105-115％时，由控制系统14输出信号，第二动力系统15驱动第二调节件的水平段63至-1档，使其拉动第二调节片12，增大相邻的两片第二调节片12之间的距离，使得排气管底端直径增大10％；同时第一动力系统17驱动第一调节件的液压传动杆161至-1档，使得排尘口1直径增大10％。通过上述操作，可使得排气管内气流的切向速度减小，降低旋风分离器的压降变化幅度，同时减少颗粒反混，保持较高的分离效率。

当入口气体流量为设计流量的115-125％时，由控制系统14输出信号，第二动力系统15驱动第二调节件的水平段63至-2档，使其拉动第二调节片12，增大相邻的两片第二调节片12之间的距离，使得排气管底端直径增大20％；同时第一动力系统17驱动第一调节件的液压传动杆161至-2档，使得排尘口1直径增大20％。通过上述操作，可使得排气管内气流的切向速度进一步减小，降低旋风分离器的压降变化幅度；同时减少颗粒反混，保持较高的分离效率。

试验例

将传统逆流式旋风分离器与本申请实施例提供的逆流式旋风分离器进行对比试验，实验为常温负压操作，实验气体为空气，粉料选用滑石粉，两种旋风分离器的直径为600mm；第二调节片12的数目为6片，设计流量均为5000Nm³/h。设置入口流量为3800Nm³/h、5000Nm³/h以及6200Nm³/h三种工况条件；对于新型旋风分离器，当入口流量降至3800Nm³/h时，由控制系统14输出信号，第二动力系统15驱动第二调节件的水平段63调节至+2档，同时第一动力系统17驱动第一调节件的液压传动杆161调节至+2档；当入口流量增至5200Nm³/h时，第二动力系统15驱动第二调节件的水平段63调节至-2档，同时第一动力系统17驱动第一调节件的液压传动杆161调节至-2档。分别测量两种旋风分离器在相同工况下的分离效率及压降。

试验结果如表1所示。

表1试验结果

综上所述，相对于现有的旋风分离器(尤其是逆流式旋风分离器)，本申请提供的旋风分离器至少具有如下优点：

(1)传统逆流式旋风分离器排气管和排尘口1的直径不可调节，当入口流量降低时，分离效率与压降都会降低，不利于系统的平稳运行。本申请提供的旋风分离器设有排气管调节部4，通过减小排气管底端直径，提高气流切向速度，减少短路流现象的发生概率，提高了分离效率。而排气管底端直径减小后，内旋流直径随之减小，若排尘口1直径不变，进入灰斗的气流量也会增加，灰斗内颗粒反混现象加剧，造成分离效率的下降，因此需适当减小排尘口1直径，从而减少灰斗内的颗粒反混。

与传统逆流式旋风分离器相比，低流量下的分离效率可提升1.3-1.8％。同时，由于排气管直径减小，切向速度增大，旋风分离器的整体压降又会增加2.2-3.4KPa，使得旋风分离器在低流量下的压降变化幅度较小，整个系统运行状态更加平稳。

(2)当入口流量升高时，传统逆流式旋风分离器分离效率变化不大，但压降升高幅度较大，本申请提供的旋风分离器通过增大排气管底端直径，降低排气管内部气流的切向速度，在保证旋风分离器在较高分离效率的同时，降低整体压降。而排气管底端直径增大后，内旋流直径随之增大，由于排尘口1处存在涡核的摆动现象，如果排尘口1直径不变，会加剧排尘口1处的颗粒反混现象，因此需适当增大排尘口1直径，减少涡核摆动引起的颗粒反混，保证旋风分离器较高的分离效率，使得整个系统运行状态更加平稳。与传统逆流式旋风分离器相比，大流量下的分离效率微降0.2-0.6％，但压降可降低2.5-3.5KPa。

(3)本申请提供的旋风分离器排气管和锥段结构，可以由控制系统14根据入口流量的变化自动控制调节片，从而调节排气管底端直径和排尘口1直径的大小。

(4)由于采用可调节的排气管结构和分离器锥段结构，保证旋风分离器在不同流量状态下的高分离效率以及较为平稳的能耗水平，大大拓展了旋风分离器的有效工作区间，可以较只有排气管结构可调的方式能够应对更加复杂的工况。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋风分离器，其特征在于，包括分离器本体、排气管、第一调节件以及第二调节件；

所述分离器本体包括分离器直筒部以及分离器锥形部，所述分离器锥形部通过第一连接件连接于所述分离器直筒部的下端；所述分离器锥形部的下部设有排尘口；

所述排气管包括排气管固定部以及排气管调节部，所述排气管调节部通过第二连接件连接于所述排气管固定部的下端；

所述第一调节件的一端与所述分离器锥形部连接以通过调节所述第一调节件实现所述排尘口直径的调节；所述第二调节件的一端与所述排气管调节部连接以通过调节所述第二调节件实现所述排气管直径的调节；

所述排气管固定部与所述分离器直筒部固定连接；

优选地，所述第一连接件和所述第二连接件均为膨胀节。

2.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述分离器锥形部由多片相同的第一调节片围合而成，多片第一调节片之间呈配合式的重合结构，所述第一调节件的一端同时与所有所述第一调节片连接；

优选地，每片所述第一调节片均具有弧形的第一调节片本体，每个所述第一调节片本体的左右两侧分别设有第一凹槽和第一凸块，相邻两片所述第一调节片中位于左侧的第一调节片的所述第一凸块与位于右侧的第一调节片的所述第一凹槽相互配合。

3.根据权利要求2所述的旋风分离器，其特征在于，所述第一调节件包括液压传动杆和外吊耳，每片所述第一调节片的外表面均设有所述外吊耳，且每个外吊耳均对应连接有一个所述液压传动杆；

优选地，所述外吊耳设置于所述第一调节片的外表面的中间部分；

优选地，所述液压传动杆与所述第一调节片相互垂直。

4.根据权利要求2所述的旋风分离器，其特征在于，所述排气管调节部由多片相同的第二调节片围合而成，多片第二调节片之间呈配合式的重合结构，所述第二调节件的一端同时与所有所述第二调节片连接；

优选地，每片所述第二调节片均具有弧形的第二调节片本体，每个所述第二调节片本体的左右两侧分别设有第二凹槽和第二凸块，相邻两片所述第二调节片中位于左侧的第二调节片的所述第二凸块与位于右侧的第二调节片的所述第二凹槽相互配合。

5.根据权利要求4所述的旋风分离器，其特征在于，所述第二调节件包括垂直段、环段、水平段和内吊耳，所述环段设置于所述排气管固定部内，所述排气管固定部的管壁设有通孔，所述环段的一端穿过所述通孔与所述环段连接，每片所述第二调节片的内表面均设有所述内吊耳，每个所述内吊耳均对应连接有一段所述垂直段，所有所述垂直段的远离所述内吊耳的一端均与所述环段连接；

优选地，所述水平段与所述排气管固定部之间通过动密封形式进行密封。

6.根据权利要求1-5任一项所述的旋风分离器，其特征在于，所述旋风分离器还包括控制系统和动力系统，所述控制系统与所述动力系统电性连接，所述动力系统与所述第一调节件和所述第二调节件连接；

优选地，所述动力系统包括第一动力系统和第二动力系统，所述第一动力系统与所述第一调节件连接，所述第二动力系统与所述第二调节件连接；

优选地，当所述第一调节件包括液压传动杆时，所述第一动力系统与所述液压传动杆连接；当所述第二调节件包括水平段时，所述第二动力系统与所述水平段连接。

7.根据权利要求6所述的旋风分离器，其特征在于，所述旋风分离器还包括进气口，所述进气口设置于所述分离器直筒部的上部；

优选地，所述旋风分离器还包括流量计，所述流量计设置于所述进气口之前并与所述控制系统电性连接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的旋风分离器，其特征在于，所述排尘口的形状为圆形，所述排尘口的内径与所述分离器直筒段的内径的比值为0.2-0.4:1；或，所述排气管调节部的直径与所述分离器直筒段的内径的比值为0.3-0.5:1。

9.根据权利要求4所述的旋风分离器，其特征在于，当所述分离器直筒部的内径＜500mm时，所述第一调节片的数量不大于8，所述第二调节片的数量不大于4；当所述分离器直筒部的内径为500-1000mm时，所述第一调节片的数量为8-16，所述第二调节片的数量为4-6；当所述分离器直筒部的内径＞1000mm时，所述第一调节片的数量大于16，所述第二调节片的数量大于6；

优选地，所述第一调节片本体与所述分离器直筒部之间呈0-45°夹角设置；或，所述第二调节片本体与所述排气管固定部之间呈0-45°夹角设置。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的旋风分离器的调节方法，其特征在于，根据旋风分离器的入口气体流量，调节所述第一调节件和所述第二调节件以分别对所述排尘口直径以及所述排气管直径进行调节。

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