CN1833776A - 离心式粉尘分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离心式粉尘分离器，由内外两个同心圆形筒体和连接在外筒体底部的锥形集尘斗构成，内筒体上部安装离心增压风机，风机叶轮进风口设置弧形集流器，内筒体底部进风口设置流线型导流器，内简体进口气体转弯处装有环形导向叶片并在环形导向叶片中央处设置平直分流片以降阻节能。内筒体筒壁上安装若干个排风管，排风口在外简体筒壁上。含尘气体从顶部被吸入并从叶轮四周排出，抛向外简体内壁，洁净空气沿内简体外壁向下流动，从底部经导向叶片和导流器流入内筒体的内腔并向上流动进入排风管排出，被抛向外筒体内壁的粉尘则沉降到锥形集尘斗中，经排料口排放。本发明除尘效率高，适用于电力机车及舰船等尺寸要求紧凑的场所。

Description

离心式粉尘分离器

技术领域

本发明涉及一种离心式粉尘分离器，用于减少粉尘对空气的污染，保持洁净的环境。属流体工程技术领域。

背景技术

为创造环境洁净，净化空气、减少粉尘对空气的污染，保障人们的身体健康，需要一种能对空气中的微粒粉尘进行分离的器件。对这种粉尘分离器要求具有尺寸紧凑、压损小、除尘效率高的特点，适用于城轨交通机车、舰船、精密加工车间等场合，能满足洁净环境的需求。对于风沙较大的地区，对于工业污染较严重的地方，采用粉尘分离器进行高效除尘，净化空气，尤其显得十分重要。

目前常规的旋风除尘器，需要在其前面加装一台高压风机鼓风，占地面积多、耗能大，无法满足许多场合的需要。

运行在风沙较大的京广线北段郑州地区的JD117型中原之星电力机车，其牵引电机冷却系统采用安装在电机机壳内的离心风机叶轮，从机外吸入空气，流经电机转子和定子上的通风孔，从而使转子和定子得到冷却，高温空气从电机后端盖左右二侧孔排出。由于机车使用在风沙较大的京广线北段郑州地区运行，该地区实际粉尘含量较多，且粉尘粒径小，粒径＜10μm的占总粉尘量的95％以上。如采用惯性除尘器，净化效果差；如采用袋式除尘器，风阻大，会导致风量明显减少，从而不能确保电机冷却；如采用常规的离心分离器，由于体积大，无法在列车机车上安装，且更无法在分离器前安装离心鼓风机。对于在风沙较大地区的电力机车，尤其需要一种尺寸紧凑、分离效率高的专用粉尘分离器，来满足其自冷却通风系统含尘空气的净化问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，设计提供一种离心式粉尘分离器，具有尺寸紧凑、除尘效率高的特点，能满足各种场合净化空气的需求。

为实现这一目的，本发明设计的离心式粉尘分离器中装有辅助增压风机来补偿分离器的压降损失，确保冷却系统的风量，并使粉尘获得足够的离心力。离心式粉尘分离器设置在牵引电机吸风口前面，由内外两个同心的圆形筒体和连接在外筒体底部的锥形集尘斗构成，内筒体的上部安装离心增压风机，增压风机叶轮的进风口设置弧形集流器，内筒体的底部进风口处设置流线型导流器，在内筒体进口气体转弯处装有环形导向叶片，位于环形导向叶片中央处，一块平直的分流片固定在外筒体内壁底端，内筒体的筒壁上安装若干个排风管，排风管的中心线呈水平状，其进风口为弧形或1/4椭圆状，其排风口在外筒体的筒壁上。

当分离器上部的离心增压风机叶轮转动后，含尘气体从顶部被吸入并从叶轮的四周排出，由于粉尘密度相对比空气密度大，粉尘将被抛向外筒体的内壁。内外筒之间气体中的含尘量随着离圆心半径的减少而明显减少。洁净空气在内筒周围沿内筒体的外壁向下流动，并从内筒体的底部经导向叶片和导流器流入内筒体的内腔并向上流动，进入排风管，经排出口排出，然后流入电机冷却风吸入口。被抛向外筒体内壁的粉尘则沉降到锥形集尘斗中排料口下部的端盖法兰上面，可定期排放粉尘。

本发明中的离心增压风机可采用外转子电机或内转子电机驱动，通过调节离心叶轮转速来实施对不同粒径粉尘的分离。本发明从改善流道形状减少阻损入手，在内筒壁底部进口段设置导流器和环形导向叶片，并在环形导向叶片中央设置分流片，可有效地减少流动阻力。所述导流器的截面下部为半圆形，中部凸出，上部呈扩散状。所述环形导向叶片的截面为半圆形，两边为直线状。

本发明的离心式粉尘分离器适用于牵引电机开式冷却系统，设置在牵引电机吸风口前面，设置的增压风机可以使粉尘获得足够的离心力，同时可以补偿分离器的压降损失，确保冷却系统的风量。本发明具有尺寸紧凑、占地面积小、分离效率高的特点，除尘效率达90％以上，不仅适用于电力机车，亦可用于舰船等尺寸要求紧凑的场所。本发明能满足动力机车运行60～100万公里，电机不需要进行介体清理。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图1中，1为外筒体，2为内筒体，3为离心增压风机叶轮，4为离心增压风机，5为排出口，6为导流器，7为环形导向叶片，8为集流器，9为锥形集尘斗，10为排料口，11为分流片，12为端盖法兰。

图2为本发明中内筒体2的底部进风口处结构示意图。

图2中，2为内筒体，6为导流器，7为环形导向叶片。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

本发明提供的离心式粉尘分离器结构如图1所示，由内外两个同心布置的圆形筒体——外筒体1、内筒体2，及连接在外筒体1底部的锥形集尘斗9构成，内筒体2的上部安装离心增压风机4，增压风机叶轮3的进风口设置弧形集流器8。内筒体2的底部进风口处设置流线型导流器6，在内筒体2进口气体转弯处装有环形导向叶片7。位于环形导向叶片7中央处，一块平直的分流片11固定在外筒体1的内壁底端。内筒体2的筒壁上安装若干个排风管5，排风管5的中心线呈水平状，排风管5的进风口为弧形或1/4椭圆状，以利减低流动阻力，排风管5的排风口在外筒体1的筒壁上。

本发明中内筒体2的底部进风口处结构如图2所示，内筒体2的底部进风口处设置流线型导流器6，导流器6的截面下部为半圆形，中部凸出，上部呈扩散状。在内筒体2进口气体转弯处装有环形导向叶片7，环形导向叶片7的截面为半圆形，两边为直线状。

本发明中，离心增压风机4安装在分离器的上部，当离心增压风机叶轮3转动后，含尘气体从顶部被吸入并从叶轮3的四周排出，由于粉尘密度相对比空气密度大，粉尘将被抛向外筒体1的内壁。内外筒之间气体中的含尘量随着离圆心半径的减少而明显减少。洁净空气在内筒周围沿内筒体2的外壁向下流动，并从内筒体2的底部经导向叶片7和导流器6流入内筒体2的内腔并向上流动，进入排风管5，经排出口排出，然后流入电机冷却风吸入口；被抛向外筒体1内壁的粉尘则沉降到锥形集尘斗9中排料口10下部的端盖法兰12上面，可定期排放粉尘。

为了实现节能，可以调节离心增压风机叶轮3的转速，以满足不同粉尘粒径、密度及所需洁净度的要求，对微小粒径可以采用较高的转速。本发明从改善流道形状减少阻损入手，在内筒壁底部进口段设置导流器6和导向叶片7，并在环形导向叶片7中央设置分流片11，可有效地减少流动阻力。

Claims (3)

1、一种离心式粉尘分离器，其特征在于由内外两个同心的圆形筒体和连接在外筒体(1)底部的锥形集尘斗(9)构成，内筒体(2)的上部安装离心增压风机(4)，增压风机叶轮(3)的进风口设置弧形集流器(8)，内筒体(2)的底部进风口处设置流线型导流器(6)，在内筒体(2)进口气体转弯处装有环形导向叶片(7)，位于环形导向叶片(7)中央处，一块平直的分流片(11)固定在外筒体(1)内壁底端；内筒体(2)的筒壁上安装若干个排风管(5)，排风管(5)的中心线呈水平状，其进风口为弧形或1/4椭圆状，其排风口在外筒体(1)的筒壁上。

2、根据权利要求1的离心式粉尘分离器，其特征在于所述导流器(6)的截面下部为半圆形，中部凸出，上部呈扩散状。

3、根据权利要求1的离心式粉尘分离器，其特征在于所述环形导向叶片(7)的截面为半圆形，两边为直线状。

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