CN1176156A - 用于空气分离器的分离轮 - Google Patents

Abstract

用于一种空气分离器的分离轮(20),在空气分离器的周边上具有通道(12),载有细小物料的分离空气经过这些通道(12)从外向内流经分离轮(20)。然后载有细小物料的分离空气在轴向方向上从分离轮(20)排出。在轴向上不同径向平面中的通道(12)相对于分离轮(20)的径向方向具有不同的倾斜角(α),通道(12)靠近分离轮流出端(13)处的倾斜角(α)大于通道(12)远离流出端(13)处的倾斜角(α),实现了更均匀的分离特性。

Description

用于空气分离器的分离轮

本发明涉及一种用于空气分离器的分离轮，在该空气分离器的周边上具有通道，载有细小物料的分离空气经过这些通道从外向内流经分离轮，并在这些通道中将载有细小物料的分离空气从分离轮的轴向方向上排出。

分离器被设计成能将分离物料分离成细小物料和粗大物料；例如，如在EP-A1 552 837中所述，通过使载有细小物料的分离空气大致径向式从外向内流经空气分离器的分离轮，然后从分离轮的轴向方向上将载有细小物料的分离空气排出。分离轮的旋转和在通道内或通道的外部出口区域中产生的离心力加速将粗大的物料排到外面并且使其不能同分离空气和细小物料一起排到里面。

这样问题就产生了，由于在分离轮的轴向流出端区域中流速较高或压力差较大，同时比在分离轮的中间区域或远离流出端的区域处除去更多的较粗分离物料，因此将分离物料分离或分类成粗大物料和细小物料常常不象所希望的那样正确地进行。

这里可以说，在分离轮的轴向端上，由于边缘流动，所以比在分离轮的中间区域夹带更多较大的颗粒。因而在和分离器罩相互作用时也会发生回流，结果造成不确定的分离。如果实际结果与按斯托克斯所述的理论计算值相比较，则可以很容易认识到，实际上在细小物料中的最大颗粒要比理想情况下大几倍，而且科学本身业已证实，发生按斯托克斯所述的颗粒沉降。

为了解决这个问题，在EP-A1 552 837中提出，在分离轮内设置一个其中有许多开口的分配管，这些开口的尺寸越远离分离轮的轴向流出端就越增大。由于靠近流出端较小的开口，所以其流阻比远离流出端的区域中要高，结果在这种方法中，在分离轮整个轴向长度内实现了流速或负压作用的更恒定的性能。

然而，在EP-A1 552 837中提出的解决办法有其缺点，即由于起阻流作用的分配管中的开口而增加了分离器的动力消耗；在高流速下这是特别不利的。另一方面，应排除较大的颗粒进入分离轮周边上的通道；在该方法中是做不到的。

因此本发明的目的是可以利用开始提到的那种类型的分离轮，用该分离轮可以实现在其轴向长度范围内分离性能尽可能恒定。

利用在轴向上不同的径向平面中的通道，在普通类型的分离轮中实现了这一目的，这些轴向上不同的径向平面具有相对于分离轮径向方向的不同角度。

通道在外周边上轴向上不同的径向平面中的不同角度倾斜，不同程度的影响到在整个分离轮轴向长度范围内分离空气中的颗粒流的排斥作用。

在转子外径上的排斥作用不仅很有效地影响分离空气，而且还影响颗粒。为了适当考虑在三维上很不同的或在沿着在那里大部分过大颗粒通过的转子的那些区域中的流动性能来避免这种情况，利用相对于分离轮径向方向成不同角度的通道来不同程度的影响轴向上不同的径向平面中的排斥作用，是有利的。

因此，本发明利用了这种情况，即载有细小物料的分离空气朝着通道外出口的入射流受该通道相对于分离轮径向方向的斜度影响。因而如果通道相对于分离轮径向方向的不同角度的轴向上不同的径向平面中对准，则利用分离轮就可以实现上述更均匀的分离性质，而不需要附加的装置如按照EP-A1 552 837中所述的分配管，该分配管引起阻流损失或高压损失。

尤其是，在本发明的一个实施例中，其特征在于，通道对着旋转方向从内向外倾斜，按照本发明提出分离轮流出端上的通道的倾斜角大于远离流出端的通道的倾斜角。用该实施例可以实现分离器的良好分离性能，因为上述排斥性质不仅对分离空气起作用，而且也对欲分离的颗粒起作用。

本发明的其它优选实施例是其它子权利要求的研究对象。

下面参照附图说明本发明的一些优选实施例。

图1示意示出一个在纵向剖面有三段的空气分离器，

图2示出图1中空气分离器的左视图，

图3示出按照本发明的一个分离轮在一个剖面中有5段的局部视图，

图4示出一个分离轮段第一实施例的轴向视图，

图5示出一个分离轮段第二实施例的轴向视图，

图6示出从图5中沿着线V1-V1穿过一部分分离轮段的剖面。

图1示意示出具有按照本发明的分离轮20的空气分离器，分离轮20装配在外壳21内，外壳21具有用于带分离物料的分离空气的入口23和用于粗大物料的出口22。具有分离物料的分离空气通过轴向出口24排出。

不言而喻，也可用其它外壳形式代替图1和2中所示和说明的外壳21，并且分离空气和分离物料也可相互分开地供给外壳21。

图3以局部横截面形式示出按照本发明的分离轮20；它包括5个分离轮段1、2和3。具有分离物料的分离空气沿箭头5的方向供给分离轮20，而载有细小物料的分离空气沿箭头4的方向在流出端13处通过出口24从分离轮排出。

在图4中以轴向视图示出的第一实施例中，分离轮段1和2由承载部件6组成，该承载部件6经过5个幅条7连接到毂盘8上。承载部件6上是许多轮叶9、9’，这些轮叶在分离轮段1，1’的轴向方向上延伸。9、9’可以在分离轮段1、1’的径向方向上弄弯，如同用轮叶9所示的那样，或者制成弯曲的形状。然而轮叶9也可以制成最简单的象平的转子条杆那样的形状，如图4中用轮叶9’所示。在它们的外部区，轮叶9、9’具有一个相对于径向的倾斜角α。在该外部区中的倾斜角α决定分离性能比轮叶9的通道12的内部区中的倾斜角的分离性能要明显地强。

轮叶9、9’这样与径向成α角倾斜，以便它们与分离轮20的旋转方向10相反地从内向外倾斜。这种斜度使分开的物料中较粗颗粒更难在箭头5方向上从外向内流过分离轮20，因此将分开的物料良好分离是可能的。

在带有细小物料的分离空气从外向内通过轮叶9、9’之间形成的通道12之后，该载有细小物料的分离空气偏转90°并在分离器的轴向方向上流动，如图3中箭头11所示。

图3中的分离轮段3与图4实施例中分离轮段1、2等不同，其中承载部件6不是通过幅条，而是通过连续的圆盘14连续到毂盘8上，这可从图3中看到。这是必要的，因为分离轮段3设置在与分离轮流出端13相反的一端，并且此而形成分离轮的终端。

分离轮段1、2、3的倾斜角2在分离轮段2和3中比在分离轮段1中的大。轮叶9、9’或它们之间形成的通道12的较大倾斜角增加了对分离空气颗粒流的排斥作用，结果在这里避免了较大颗粒的通过，并因此实现了改善用于更精确分离的整个转子的分离性能。

一般认为，图4中所示的分离轮段与图3中所示的分离轮段不是完全相同，因为图4中所示的分离轮段是一个整体部件，在该部件中轮叶9、9’模铸在承载部件6上，相反，图3中所示的分离轮段是通过支承圆盘16、16’、16”之间的贴身配合而将轮叶9、9’固定于其中的，正如图5和6中能够详细看到的那样。

为此中间的支承圆盘16在它们的两个端面25上具有圆周形凹槽26，该凹槽26安放轮叶9、9’的端部27。为了将轮叶9、9’固定在支承圆盘16上的合适位置，有垫片28，这些垫片28全都具有圆环形状并在支承圆盘16的两边上抽入凹槽26中。为了安放轮叶9、9’的端部27，垫片28具有缝隙，这些缝隙是径向朝外开口(相对径向倾斜2斜角)，并且轮叶9、9’位于其中。

边缘侧的支承圆盘16’，16”具有与中间支承圆盘16相似的设计，此处有一个凹槽26，用于将轮叶9、9’安装在朝向分离轮20内部的端面上。

轮叶9、9’用贴身装配法安装在支承圆盘16、16’、16”之间而不是穿透它们，上述支承圆盘16、16’、16”的分离轮20的结构的优点是分离轮20的结构始终很稳定，因为支承盘16由于它们的连续环形横截面而具有很高的承载能力。不言而喻，一种支承圆盘的分离轮及利用贴身装配法安装于支承圆盘其间的轮叶的这种结构也可用于其它种分离轮中，在其它种分离轮中轮叶之间的凹槽在分离轮的整个长度范围内基本上完全对准。

正如在图1和3中进一步看到的，分离轮段1、2和3被强扭转式固定在轴15上，通过该轴15用一个图中未示出的驱动装置驱动分离轮段1，2和3。

在轮叶9、9’之间形成的通道12的倾斜角最好在30°和45°之间，而倾斜角大小取决于有关的条件如分离物料中颗粒的粒径或比重，或取决于粗细物料之间所希望的分数比例，该倾斜角也可上下变化，例如在15°和60°之间。

在图中未示出的另一实施例中，也可能有开口(例如孔)代替轮叶9、9’之间的形成的通道12，或者可能是分离轮不包括含有通道的各个段，但也可能是将在不同径向平面上具有不同倾斜角的通道设置在一个整体的分离轮中或设置在单个分离轮段中。

而且在图中未示出的另一实施例中，载有细小物料的分离空气也可在分离轮的两个轴向端上经过流出通道排放，以增加按照本发明的分离器的效率。

Claims (15)

1.一种用于空气分离器的分离轮，在该空气分离器的周边上具有通道，载有细小物料的分离空气经过这些通道从外向内流经分离轮，并且在这些通道中将载有细小物料的分离空气从分离轮的轴向方向上排出，该分离轮其特征在于，在轴向上不同的径向平面中的通道(12)相对于分离轮径向方向具有不同的角度(α)。

2.按照权利要求1所述的分离轮，其特征在于，通道(12)通过开口，特别是孔而形成在分离轮的外壳表面。

3.按照权利要求1或2所述的分离轮，其特征在于，通道(12)用基本上轴向对准的轮叶(9、9’)连接。

4.按照权利楗1至3中任一项所述的分离轮，其特征在于，该分离轮由两种分离轮段(1，2，3)组成，并且其中一个分离轮段(1，2，3)的通道(12)以与其它分离轮段(1，2，3)的通道(12)不相同的角度(α)相对于径向方向对准。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的分离轮，其特征在于，通道(12)相对于径向方向的倾斜角(α)从外向内改变。

6.按照权利要求3和5所述的分离轮，其特征在于，轮叶(9、9’)被弄弯曲。

7.按照权利要求1至6中任一项所述的分离轮，其特征在于，通道(12)与旋转(10)方向相反地从内向外倾斜。

8.按照权利要求1至7中任一项所述的分离轮，其特征在于，通道(12)相对于径向方向的倾斜角一般在15°和60°之间，特别是在30°和45°之间。

9.按照权利要求1至8中任一项所述的分离轮，其特征在于，通道(12)靠近分离轮流出端(13)处的倾斜角(α)大于该通道(12)远离流出端(13)处的倾斜角(α)。

10.按照权利要求1至9中任一项所述的分离轮，其特征在于，有两个流出通道，这两个流出通道在轴向相反的两侧上连接到分离轮，并且载有细小物料的分离空气通过这两个流出通道排出。

11.按照权利要求3至10中任一项所述的分离轮，其特征在于，分离轮段(1，2)由环形圆盘状承载部件(6，6’)组成，分离轮叶(9、9’)模铸在承载部件(6，6’)上，在轴向方向上伸去。

12.按照权利要求3至10中任一项所述的分离轮，其特征在于，有径向延伸的支承圆盘(16，16’，16”)，轮叶(9、9’)利用贴身装配法安装在支承圆盘(16，16’，16”)之间。

13.按照权利要求12所述的分离轮，其特征在于，轮叶(9、9’)不穿透支承圆盘(16，16’，16”)。

14.按照权利要求12或13所述的分离轮，其特征在于，在支承圆盘(16，16’，16”)外部边缘区中，端面(25)上有凹槽(26)，该凹槽(26)安装轮叶(9、9’)的端部(27)。

15.按照权利要求14所述的分离轮，其特征在于，凹槽(26)是环形槽，并且利用垫片(28)将轮叶(9、9’)固定在环形槽(26)中合适位置上。

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