CN114226085A - 一种带溢流套管的无短路流气固分离装置 - Google Patents
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Abstract
一种带溢流套管的无短路流气固分离装置，涉及一种气固分离装置。进气管与离心风机入口相连，离心风机出口与旋风分离器本体的入口管相连，溢流套管同轴套设在旋风分离器本体的溢流管外部且二者下沿平齐，溢流套管上沿伸出分离器外壳顶部并与旁通管一端相连，旁通管另一端与进气管邻近离心风机入口位置连通设置，旁通管中间位置安装有电动调节阀。通过溢流套管的设置能够使含尘气流进入旋风分离器本体后，将短路流和部分内旋流从溢流套管引至旋风分离器本体的入口，减小了短路流影响的同时增大入口气流流速，在能耗不变甚至降低的情况下提高了分离效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种气固分离装置，尤其是一种带溢流套管的无短路流气固分离装置，属于气固两相分离设备技术领域。
背景技术
旋风分离器是一种利用离心力来达到气固两相分离目的的离心设备，但由于现阶段旋风分离器自身的结构限制，其内部流场存在着对分离不利的局部二次流。当前除了对旋风分离器的结构比例进行优化或者添加内置物以削弱其影响外，还没有其它的消除局部二次流的方法。
其中，在溢流管入口附近的短路流是对旋风分离器性能影响较大的局部二次流之一，由于溢流管入口附近存在着较大的向心径向速度，含尘气流极易在这个较大向心径向速度的作用下，直接进入溢流管流出而形成短路流，且粒径越小的颗粒物越容易随着短路流直接从溢流管排走，从而使得旋风分离器对细小颗粒物的分离效率较低。
发明内容
为解决背景技术存在的不足，本发明提供一种带溢流套管的无短路流气固分离装置，它通过溢流套管的设置能够使含尘气流进入旋风分离器本体后，将短路流和部分内旋流从溢流套管引至旋风分离器本体的入口，减小了短路流影响的同时增大入口气流流速，在能耗不变甚至降低的情况下提高了分离效率。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种带溢流套管的无短路流气固分离装置，包括旋风分离器本体、进气管、离心风机、旁通管以及溢流套管，所述旋风分离器本体包括由圆柱段和一体同轴设置在其底部的圆锥段组成的分离器外壳，所述圆柱段顶部中心同轴设置有溢流管，圆柱段顶部边缘沿切向设置有入口管，所述圆锥段底部设置有底流管，所述进气管连接端与离心风机入口相连，所述离心风机出口与所述入口管相连，所述溢流套管同轴套设在所述溢流管外部且二者下沿平齐设置，溢流套管与溢流管的管径差值≤圆柱段与溢流管的管径差值的1/2，溢流套管上沿伸出所述分离器外壳顶部并与旁通管一端相连，所述旁通管另一端与进气管邻近离心风机入口位置连通设置，旁通管中间位置安装有电动调节阀用于调节气流质量流量，使进入溢流套管的气流质量流量与进入入口管的气流质量流量的比值≤0.5。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在旋风分离器本体的溢流管外部增设了溢流套管，并通过旁通管与离心风机的负压段相连，能够在含尘气流进入旋风分离器本体后，使溢流管入口附近的短路流直接经溢流套管引至旋风分离器本体的入口，不会将细小颗粒物带入溢流管而影响分离效率，减小了短路流影响，此外，短路流和部分内旋流在旋风分离器本体的入口增大了入口处气流进入旋风分离器本体的切向速度，溢流管结合溢流套管的结构减小了内旋流在溢流管入口处的湍流耗散，在能耗不变甚至降低的情况下提高了分离效率。
附图说明
图1是本发明的带溢流套管的无短路流气固分离装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，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做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。
如图1所示，一种带溢流套管的无短路流气固分离装置，包括旋风分离器本体、进气管1、离心风机2、旁通管4以及溢流套管11，所述旋风分离器本体包括由圆柱段6和一体同轴设置在其底部的圆锥段7组成的分离器外壳，所述圆柱段6顶部中心同轴设置有溢流管10，其与外接管道连接或通向大气，圆柱段6顶部边缘沿切向设置有入口管5，其形状不限制，可以为圆形管、矩形管或不规则管，进一步的，所述入口管5与圆柱段6的轴线之间夹角在45°～90°，所述圆锥段7底部设置有底流管8，所述底流管8底部可连接灰斗9存储分离的颗粒物，所述进气管1连接端与离心风机2入口相连，所述离心风机2出口与入口管5相连，所述溢流套管11同轴套设在所述溢流管10外部且二者下沿平齐设置，溢流套管11与溢流管10的管径差值≤圆柱段6与溢流管10的管径差值的1/2，溢流套管11上沿伸出所述分离器外壳顶部并与旁通管4一端相连，所述旁通管4与溢流套管11切向相连或沿中轴线相连，旁通管4的形状也不限制，可以为圆形管、矩形管或不规则管，旁通管4另一端与进气管1邻近离心风机2入口位置连通设置，旁通管4中间位置安装有电动调节阀3用于调节气流质量流量，使进入溢流套管11的气流质量流量与进入入口管5的气流质量流量的比值≤0.5。
其工作原理为：含尘气流经入口管5进入旋风分离器本体后，短路流以及少部分内旋流从溢流套管11经旁通管4引至入口管5前端，从而减小短路流对旋风分离器本体性能的影响，此外，短路流以及少部分内旋流重新回到入口管5前端增大了入口气流流速，使得含尘气流进入圆柱段6的切向速度增大，在能耗不改变或者降低的情况下，短路流影响的消除和入口气流切向速度的增大，提高旋风分离器本体的分离效率，含尘气流在进气管1内与来自旁通管4的短路流以及少部分内旋流混合后从入口管5进入旋风分离器本体的圆柱段6，气流在圆柱段6内旋转向下运动，在离心力的作用下，颗粒物内分离沿底流管8进入灰斗9存储，分离后的干净气流旋转向上至溢流套管11与溢流管10下沿，大部分干净气流进入溢流管10排出，少部分干净气流与短路流一起进入溢流套管11回到离心风机2的负压段，整体上能够消除短路流对分离的不利影响，且分离效率在合适的旁通流量条件下，随着旁通流量的增大而增大，且能耗也随着旁通流量的增大而有所降低。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的装体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种带溢流套管的无短路流气固分离装置，包括旋风分离器本体，所述旋风分离器本体包括由圆柱段(6)和一体同轴设置在其底部的圆锥段(7)组成的分离器外壳，所述圆柱段(6)顶部中心同轴设置有溢流管(10)，圆柱段(6)顶部边缘沿切向设置有入口管(5)，所述圆锥段(7)底部设置有底流管(8)，其特征在于：所述气固分离装置还包括进气管(1)、离心风机(2)、旁通管(4)以及溢流套管(11)，所述进气管(1)连接端与离心风机(2)入口相连，所述离心风机(2)出口与所述入口管(5)相连，所述溢流套管(11)同轴套设在所述溢流管(10)外部且二者下沿平齐设置，溢流套管(11)与溢流管(10)的管径差值≤圆柱段(6)与溢流管(10)的管径差值的1/2，溢流套管(11)上沿伸出所述分离器外壳顶部并与旁通管(4)一端相连，所述旁通管(4)另一端与进气管(1)邻近离心风机(2)入口位置连通设置，旁通管(4)中间位置安装有电动调节阀(3)用于调节气流质量流量，使进入溢流套管(11)的气流质量流量与进入入口管(5)的气流质量流量的比值≤0.5。
2.根据权利要求1所述的一种带溢流套管的无短路流气固分离装置，其特征在于：所述底流管(8)底部连接有灰斗(9)。
3.根据权利要求1或2所述的一种带溢流套管的无短路流气固分离装置，其特征在于：所述入口管(5)与所述圆柱段(6)的轴线之间夹角在45°～90°。
4.根据权利要求3所述的一种带溢流套管的无短路流气固分离装置，其特征在于：所述旁通管(4)与溢流套管(11)切向相连或沿中轴线相连。
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- 2022-01-24 CN CN202210080298.6A patent/CN114226085A/zh active Pending
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