CN114377865A - 旋风分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气固或者气液分离技术领域，公开了一种旋风分离器，该旋风分离器包括外壳体，该外壳体包括上部的直筒段、从所述直筒段下端向下延伸并且直径向下渐缩的锥形段、切向连接于所述直筒段上部的进风管道，所述进风管道的外侧端形成为所述旋风分离器的进风端，该旋风分离器还包括套设于所述直筒段内并彼此间隔的至少一层直筒内筒体和切向连接于对应的所述直筒内筒体上部的进风分通道，所述进风分通道均通过所述进风管道延伸至所述进风端。本发明的旋风分离器具有结构简单、安装方便、占用空间较小且分离效率较高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及气固或者气液分离技术领域，具体地涉及一种旋风分离器。
背景技术
旋风分离器在冶金、石油、建材、化工等工业领域应用广泛，待处理气体经入口导入旋风分离器的外壳体和排气管之间，形成旋转向下的外旋流，悬浮于外旋流的粉尘等在离心力和重力的作用下移向壁面，并随外旋流转到旋风分离器底部，由排灰口排出，净化后的气体则形成上升的内旋流并经过排气管排出。
工业上，当需要处理的气体量较大时，通常采用多个旋风器单体进行并联组合的型式，分为多筒组合(采用双旋风器、四旋风器或六旋风器并联)和多管组合(多个小尺寸旋风器-旋风子并联)两种型式。因为如果单纯采用扩大旋风分离器外壳体直径的方式时，气体中颗粒沉降到筒壁的平均距离随直径增大而增大，因而沉降到壁面的平均时间也相应增加，导致可完全分离的颗粒的临界粒径增大，气体中颗粒总分离效率降低，主要是气体中细颗粒的分离效率会大大降低，而采用多个小尺寸的旋风分离器并联，就可以克服上述缺点。但是，这种方式存在的问题是：结构复杂，占地面积大；耗费材料多，制造成本高；进风部分结构(多筒组合的进风管或多管组合的进风室)会引起气体不能流量均匀分布到每个单管旋风分离器中，使每个单管旋风分离器的分离性能下降，进而导致总分离效率下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、安装方便、占用空间较小且分离效率较高的旋风分离器。
为了实现上述目的，本发明提供了一种旋风分离器，该旋风分离器包括外壳体，该外壳体包括上部的直筒段、从所述直筒段下端向下延伸并且直径向下渐缩的锥形段、切向连接于所述直筒段上部的进风管道，所述进风管道的外侧端形成为所述旋风分离器的进风端，该旋风分离器还包括套设于所述直筒段内并彼此间隔的至少一层直筒内筒体和切向连接于对应的所述直筒内筒体上部的进风分通道，所述进风分通道均通过所述进风管道延伸至所述进风端。
优选地，所述进风管道的一侧管壁切向连接于所述外壳体，与所述一侧管壁垂直于所述进风管道延伸方向相对的另一侧管壁连接于所述外壳体后继续朝向所述直筒段内部延伸，并连接于所述直筒内筒体的筒壁；所述进风管道内设置有至少一个分隔板，所述分隔板沿所述进风管道的延伸方向延伸至所述直筒段内并切向连接于所述直筒内筒体的筒壁，以在所述进风管道内分隔出多个所述进风分通道。
优选地，所述直筒段和所述直筒内筒体的中心轴线彼此重合。
优选地，所述直筒内筒体的顶部连接至所述外壳体的顶板。
优选地，该旋风分离器包括套设于所述直筒段内的至少两层所述直筒内筒体，并且位于内侧的所述直筒内筒体的底部向下延伸超过位于内侧的相邻所述直筒内筒体的底部。
优选地，相邻的所述直筒内筒体之间的距离不小于100mm；所述直筒段与所述直筒内筒体之间的距离不小于100mm。
优选地，位于最内侧的所述直筒内筒体的底部延伸超过所述直筒段的底部；位于外侧的所述直筒内筒体的底部接近所述直筒段的底部；并且各个所述直筒内筒体的底部与所述锥形段之间的距离不小于100mm。
优选地，所述旋风分离器还包括排气管，该排气管与所述直筒段的中心轴线重合并且连接于所述外壳体的顶部。
优选地，所述排气管从所述直筒段的顶部向下延伸至所述直筒段内部，所述排气管与相邻所述直筒内筒体之间的距离不小于200mm。
优选地，所述旋风分离器还包括位于所述锥形段底部的排灰口。
通过上述技术方案，旋风分离器在直筒段内具有多层结构，即套设在一起的多层直筒内筒体，含尘气体并行通过进风管道和位于其中的进风分通道进入直筒段和直筒内筒体内，含尘气体从直筒段和直筒内筒体之间的间隔、各个直筒内筒体之间的间隔以及最内层的直筒内筒体内旋流沉降，使颗粒向筒壁沉降的距离缩短，颗粒沉降的临界粒径降低，有利于提高对细小颗粒的分离效率，从而提高旋风分离器的总分离效率；并且本发明中，进风方式为多通道并行进风，即含尘气体通过进风分通道和进风管道内除进风分通道以外的空间并行地吹送进入各个直筒内筒体之间的间隔、最内层的直筒内筒以及直筒段1和直筒内筒体之间的间隔，这样的结构使得布风更均匀，有利于进一步提高分离效率；并且本发明的旋风分离器结构简单、安装方便、占用安装空间小。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的旋风分离器的结构剖视图，其中大体显示出所述旋风分离器的内部结构；
图2是图1所示旋风分离器从A-A方向截取的剖视图。
附图标记说明
1直筒段；2锥形段；3进风管道；31一侧管壁；32另一侧管壁；4直筒内筒体；5进风分通道；6分隔板；7顶板；8排气管；9排灰口；10进风端
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在本发明中，需要理解的是，术语“背离”、“朝向”等指示的方位或位置关系与实际使用的方位或位置关系相对应；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。这些都仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
本发明提供了一种旋风分离器，该旋风分离器包括外壳体，该外壳体包括上部的直筒段1、从所述直筒段1下端向下延伸并且直径向下渐缩的锥形段2、切向连接于所述直筒段1上部的进风管道3，所述进风管道3的外侧端形成为所述旋风分离器的进风端10，该旋风分离器还包括套设于所述直筒段1内并彼此间隔的至少一层直筒内筒体4和切向连接于对应的所述直筒内筒体4上部的进风分通道5，所述进风分通道5均通过所述进风管道3延伸至所述进风端10。
本发明的旋风分离器在直筒段1内具有多层结构，即套设在一起的多层直筒内筒体4，含尘气体(此时以含尘气体举例说明，但用于本发明的旋风分离器的物质也可以是其它的气固、气液混合物)从进风端10并行通过进风管道3和位于其中的进风分通道5进入直筒段1和直筒内筒体4内，含尘气体从直筒段1和直筒内筒体4之间的间隔、各个直筒内筒体4之间的间隔(当包括多层直筒内筒体4时)以及最内层的直筒内筒体4内旋流沉降，使颗粒向筒壁沉降的距离缩短，颗粒沉降的临界粒径降低，有利于提高对细小颗粒的分离效率，从而提高旋风分离器的总分离效率；并且本发明中，进风方式为多通道并行进风，即含尘气体通过进风分通道5和进风管道3内除进风分通道5以外的空间并行地吹送进入各个直筒内筒体4之间的间隔(当包括多层直筒内筒体4时)、最内层的直筒内筒体4以及直筒段1和直筒内筒体4之间的间隔，这样的结构使得布风更均匀，有利于进一步提高分离效率；并且本发明的旋风分离器结构简单、成本低、安装方便、占用安装空间小，尤其适用于设计成用于大流量气体的分离使用。
对于进风分通道5的具体设置方式，本实施方式中，参见图2，所述进风管道3的一侧管壁31切向连接于所述外壳体，与所述一侧管壁31垂直于所述进风管道3延伸方向相对的另一侧管壁32连接于所述外壳体后继续朝向所述直筒段1内部延伸，并连接于所述直筒内筒体4的筒壁(当直筒内筒体4包括多层时，另一侧管壁32连接于所述外壳体后继续朝向所述直筒段1内部延伸，并相继连接于多层所述直筒内筒体4的各自的筒壁)；所述进风管道3内设置有至少一个分隔板6，所述分隔板6沿所述进风管道3的延伸方向延伸至所述直筒段1内并切向连接于所述直筒内筒体4的筒壁，以在所述进风管道3内分隔出多个所述进风分通道5，在这种实施方式中，进风分通道5是通过在进风管道3内设置分隔板6而在进风管道3内分隔形成。
其中，进一步地，所述进风管道3可以为垂直于延伸方向的横断面为矩形的形式，此时所述一侧管壁31和另一侧管壁32均可以为竖直延伸的平面型管壁，并且所述分隔板6也可以是竖直延伸的平面型隔板；当然，可以理解的是，进风管道3和分隔板6还可以是其它形状和布置状态。
当然，可以理解的是，所述进风分通道5也可以通过其它方式而形成，例如可以形成为套设于进风管道3内的管道的形式。
并且，本实施方式中，所述直筒段1和所述直筒内筒体4的中心轴线彼此重合。例如，所述直筒段1和直筒内筒体4可以均为圆柱筒形并且同轴套设，当然可以理解的是，所述直筒段1和直筒内筒体4也可以更具实际条件和需要而布置成其它形状。
所述外壳体可以包括设置在直筒段1顶部的顶板7，顶板7覆盖并封闭所述直筒段1的顶部开口，而本实施方式中，所述直筒内筒体4的顶部也连接至所述外壳体的顶板7，也通过顶板7覆盖并封闭各个所述直筒内筒体4的顶部开口。
优选情况下，该旋风分离器包括套设于所述直筒段1内的至少两层所述直筒内筒体4，并且位于内侧的所述直筒内筒体4的底部向下延伸超过位于内侧的相邻所述直筒内筒体4的底部。在这种情况下，沿直筒段1从外向内的方向，位于直筒段1内的多层直筒内筒体4的底部逐层增长，由此，有利于各个直筒内筒体4收集的粉尘，都能沿各个直筒内筒体4的筒壁直接落到筒底被分离，以防止靠内的直筒内筒体4分离出的粉尘再落入其外侧的直筒内筒体4内而又再次被风卷起的可能性，从而获得更优的分离效率。
进一步优选地，相邻的所述直筒内筒体4之间的(径向方向的间隔)距离不小于100mm；所述直筒段1与所述直筒内筒体4之间的距离不小于100mm；以保证各层直筒内筒体4之间有足够的距离，避免沉降到筒壁的粉尘再次被风带起而降低分离效率，并且多层所述直筒内筒体4可以是等间隔布置，也就是相邻直筒内筒体4之间的间隔均为固定值，多层所述直筒内筒体4也可以是不等间隔布置，比如当包括三层直筒内筒体4时，最靠里一层的直筒内筒体4与中间的直筒内筒体4之间保持第一间隔，最靠外一层的直筒内筒体4与中间的直筒内筒体4之间保持第二间隔，第一间隔与第二间隔不相等。
进一步优选地，位于最内侧的所述直筒内筒体4的底部延伸超过所述直筒段1的底部；位于外侧的所述直筒内筒体4的底部接近所述直筒段1的底部。由此，也是有利于各个直筒内筒体4收集的粉尘，都能沿各个直筒内筒体4的筒壁直接落到筒底被分离，以防止靠内的直筒内筒体4分离出的粉尘再落入其外侧的直筒内筒体4或者直筒段1内壁内而又再次被风卷起的可能性，从而获得更优的分离效率。并且，各个所述直筒内筒体4的底部与锥形段2之间的距离不小于100mm，以保证各层直筒内筒体4分离出的粉尘有足够宽的下滑通道落入锥形段2内。
此外，所述旋风分离器还包括排气管8，该排气管8与所述直筒段1的中心轴线重合并且连接于所述外壳体的顶部，例如排气管8连接并支承于外壳体的顶板7。具体地，所述排气管8从所述直筒段1的顶部(顶板7)向下延伸至所述直筒段1内部，所述排气管8与相邻所述直筒内筒体4之间的距离不小于200mm，以保证有足够的升气通道，并且排气管8从所述顶板7向上延伸至所述直筒段1外，排气管8贯穿所述顶板7从直筒段1外延伸至直筒段1内。
此外，所述旋风分离器还包括位于所述锥形段2底部的排灰口9。
在本说明书的描述中，参考术语“一种实施方式”、“一些实施方式”、“例如”或“示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种旋风分离器，该旋风分离器包括外壳体，该外壳体包括上部的直筒段(1)、从所述直筒段(1)下端向下延伸并且直径向下渐缩的锥形段(2)、切向连接于所述直筒段(1)上部的进风管道(3)，所述进风管道(3)的外侧端形成为所述旋风分离器的进风端(10)，其特征在于，该旋风分离器还包括套设于所述直筒段(1)内并彼此间隔的至少一层直筒内筒体(4)和切向连接于对应的所述直筒内筒体(4)上部的进风分通道(5)，所述进风分通道(5)均通过所述进风管道(3)延伸至所述进风端(10)。
2.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述进风管道(3)的一侧管壁(31)切向连接于所述外壳体，与所述一侧管壁(31)垂直于所述进风管道(3)延伸方向相对的另一侧管壁(32)连接于所述外壳体后继续朝向所述直筒段(1)内部延伸，并连接于所述直筒内筒体(4)的筒壁；所述进风管道(3)内设置有至少一个分隔板(6)，所述分隔板(6)沿所述进风管道(3)的延伸方向延伸至所述直筒段(1)内并切向连接于所述直筒内筒体(4)的筒壁，以在所述进风管道(3)内分隔出多个所述进风分通道(5)。
3.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述直筒段(1)和所述直筒内筒体(4)的中心轴线彼此重合。
4.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述直筒内筒体(4)的顶部连接至所述外壳体的顶板(7)。
5.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，该旋风分离器包括套设于所述直筒段(1)内的至少两层所述直筒内筒体(4)，并且位于内侧的所述直筒内筒体(4)的底部向下延伸超过位于内侧的相邻所述直筒内筒体(4)的底部。
6.根据权利要求5所述的旋风分离器，其特征在于，相邻的所述直筒内筒体(4)之间的距离不小于100mm；所述直筒段(1)与所述直筒内筒体(4)之间的距离不小于100mm。
7.根据权利要求5所述的旋风分离器，其特征在于，位于最内侧的所述直筒内筒体(4)的底部延伸超过所述直筒段(1)的底部；位于外侧的所述直筒内筒体(4)的底部接近所述直筒段(1)的底部；并且各个所述直筒内筒体(4)的底部与所述锥形段(2)之间的距离不小于100mm。
8.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述旋风分离器还包括排气管(8)，该排气管(8)与所述直筒段(1)的中心轴线重合并且连接于所述外壳体的顶部。
9.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述排气管(8)从所述直筒段(1)的顶部向下延伸至所述直筒段(1)内部，所述排气管(8)与相邻所述直筒内筒体(4)之间的距离不小于200mm。
10.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述旋风分离器还包括位于所述锥形段(2)底部的排灰口(9)。
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