CN203598956U - 一种可调节式旋风分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于用于风粉分离技术领域，具体的说是可根据风粉量、风粉比等情况对分离器的关键部位进行调整以提高分离效果的一种可调节式旋风分离器，包括进风装置、出风管、锥体、筒体、中心筒、二次分离器、拉杆、托架和法兰盘，所述筒体的下端与锥体连通，所述筒体外表面设置有进风装置，所述进风装置设置有风速挡板和风量挡板，所述筒体的上端设置有中心筒，中心筒上部与出风管连通，本实用新型首先改进进风装置，分层、增加风速、风量调节部件；其次，在中心筒中增加二次分离器、拉杆、托架、法兰盘等作调节中心筒插入深度、二次分离。

Description

一种可调节式旋风分离器

技术领域

本实用新型属于用于风粉分离技术领域，具体的说是可根据风粉量、风粉比等情况对分离器的关键部位进行调整以提高分离效果的一种可调节式旋风分离器。

背景技术

目前，用于风粉分离的分离装置发展迅速，机械离心式旋风分离器、静电除尘器、布袋除尘器等的相继运用，分离除尘效率越来越高，但同时制造、维护、运行成本也不断增加。并广泛应用于石油、天然气、火电、水泥、冶金、矿山、化工、食品、粉体加工厂等领域中。由于物料性质和要求的不同，以上分离装置各有各的应用环境和发展空间。

机械离心式旋风分离器起源最早、应用最广、结构最简单。在分离效率、可调节性、物料细度的适应性等方面已不及后来发展起来的静电除尘器、布袋除尘器，但静电除尘器、布袋除尘器初期投资、检修维护成本较高，大修周期较短，且受物料的物化性质的限制。所以机械离心式旋风分离器仍然有研究的价值。

机械离心式旋风分离器主要由进风装置、筒体、锥体、中心筒四部分组成。

有的增加导向叶片、二次分离装置等。按进气管分，可分为普通切向进口、蜗壳式切向进口、下倾螺旋面切向进口方式。切向进口方式中，普通切向进口(平顶盖)结构布置方便，因此大多采用这种方式。但调节方式简单，可调性较差，中心筒下边缘易磨损而造成气流短路，使分离效率降低；同样，进风装置处多在内外筒之间加装旋转叶片进行调整，叶片、传动机构较多，易卡塞。此两处是旋风分离器出现问题较多的地方。对此进行改进是提升效率、延长使用寿命的关键。

现有风尘分离器如专利申请号为CN20072009118.X ，公告日为2008.10.8，名称为“吸尘器双旋风粉尘分离器”的实用新型专利，其技术方案如下：本实用新型涉及一种吸尘器双旋风粉尘分离器。其特点是:除尘桶侧面制有切向进风口,在除尘桶内安装带有振尘装置的主尘隔,在除尘桶上端安装带有过滤出口的上盖,在上盖背面安装有高效尘隔,在除尘桶内底部焊接有倒圆锥形上旋风离心斗和下旋风离心斗,上旋风离心斗焊接在高于切向进风口位置,下旋风离心斗焊接在低于切向进风口位置。在上旋风离心斗的圆锥大端口和小端口分别制有环形翻边和柱形翻边,在下旋风离心斗的圆锥小端口也制有柱形翻边。虽然上述专利对于分离器的结构以及圆锥端口处进行了改进，但是其仍然存在机械离心式旋风分离器进气风速、风量不易调整，中心筒插入深度与风粉的分离停留时间不易调整的问题。并且该专利分离器因加装滤层，阻力较大，上下旋风离心斗之间通道较窄，不适宜高速、大流量、大型化环境。 

发明内容

为了克服现有的分离器存在的机械离心式旋风分离器进气风速、风量不易调整，中心筒插入深度与风粉的分离停留时间不易调整、并且分离器因加装滤层，阻力较大，上下旋风离心斗之间通道较窄，不适宜高速、大流量、大型化环境的问题，现在特别提出一种易于实现的分离器进气风速、风量、中心筒插入深度、风粉的分离停留时间的可调节式旋风分离器。

为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下：

一种可调节式旋风分离器，其特征在于：包括进风装置、出风管、锥体、筒体、中心筒、二次分离器、拉杆、托架和法兰盘，所述筒体的下端与锥体连通，所述筒体外表面设置有进风装置，所述进风装置设置有风速挡板和风量挡板，所述筒体的上端设置有中心筒，中心筒上部与出风管连通，中心筒上表面安装有拉杆，所述拉杆伸入至中心筒内部，所述中心筒的下端连接有二次分离器，所述拉杆下端位于二次分离器内，所述拉杆与中心筒上表面通过托架和法兰盘连接，所述托架上端中心设置开孔，所述法兰盘中心设有带内螺纹的孔，拉杆上端设有外螺纹；法兰盘置于托架上方，拉杆穿过法兰盘中心、托架上端中心，其下端与二次分离器相连。

所述进风口分别包括三层风速挡板和三层风量挡板。

所述风速挡板位于风量挡板之后(按其中介质流向)。

所述进风装置包括两个进风口。

所述两个进风口的呈切向对冲布置，所述进风口为圆形或矩形。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型操作简单、方便，且其综合调节功能较强，根据流体力学、空气动力学原理，充分利用气流自身的特性进行调整，丰富了机械离心式旋风分离器的调整手段，提高了分离效率，本实用新型首先改进进风装置，分层、增加风速、风量调节部件；其次，在中心筒中增加二次分离器、拉杆、托架、法兰盘等作调节中心筒插入深度、二次分离。

2、本实用新型实现进气风速、风量的实时调整、中心筒插入深度的实时改变、实时调整风粉的分离停留时间、风粉的分离区上下移动、深层离析等功能，且结构简单、可调性强、操作方便、易于实施。

3、本实用新型进风装置如图1、图2所示分为两组,切向对冲布置，每组进风装置内部分为三层，每层分别依次安装风量调节挡板（风门）、风速调节挡板。可调节上中下三层挡板开度来实现气流风量、风速的调整；同时，利用三层气流的刚度不同，在筒体、锥体中心形成一个向上或向下低压的回旋涡流区，调整三层挡板开度时，该回旋涡流区可上下移动，且向上、向下卷吸改变。

4、本实用新型通过进风装置挡板开度大小的调节、二次分离器及其上下位置移动的改变，来实现旋风分离器的调节。

5、本实用新型的中心筒、二次分离器、拉杆、法兰盘, 如图1、图3所示，二次分离器中安装旋流叶片，叶片旋向与分离器中气流旋向相同，以此来对向上气流实施二次风粉分离；同时，通过旋转手柄带动拉杆来实现拉杆上下移动，从而带动与拉杆连接的二次分离器可沿中心上下移动，其外沿筒体可作为对中心筒插入深度的调节、补充。即实现风粉二次分离和中心筒插入深度的调节。

附图说明

图1为本实用新型一种可调节式旋风分离器的整体结构示意图。

图2为本实用新型一种可调节式旋风分离器的入口段结构示意图。

图3为本实用新型一种可调节式旋风分离器的二次分离器结构示意图。

图4为本实用新型一种可调节式旋风分离器的拉杆上部结构局部图。

图5为本实用新型一种可调节式旋风分离器的进口开度调整时气流示意图。

图6为风量挡板结构示意图。

图7为风速挡板结构示意图。

附图标记：1为进风装置、2为筒体、3为中心筒、4为锥体、5为出风管、6为二次分离器、7为拉杆、8为托架、9为法兰盘、10风量挡板、11风速挡板。

具体实施方式

实施例1

一种可调节式旋风分离器包括进风装置1、出风管5、锥体4、筒体2、中心筒3、二次分离器6、拉杆7、托架8和法兰盘9，所述筒体2的下端与锥体4连通，所述筒体2外表面设置有进风装置1，所述进风装置1设置有风速挡板11和风量挡板10，所述筒体2的上端设置有中心筒3，中心筒3上部与出风管5连通，中心筒3上表面安装有拉杆7，所述拉杆7伸入至中心筒3内部，所述中心筒3的下端连接有二次分离器6，所述拉杆7下端位于二次分离器6内，所述拉杆7与中心筒3上表面通过托架8和法兰盘9连接，所述托架8上端中心设置开孔，所述法兰盘9中心设有带内螺纹的孔，拉杆7上端设有外螺纹；法兰盘9置于托架8上方，拉杆7穿过法兰盘9中心、托架8上端中心，其下端与二次分离器6相连。转动法兰盘9，通过法兰盘9与拉杆7的螺纹的进、退，达到提升或下降与拉杆7连接的二次分离器6的作用，与明杆阀门原理一样。

实施例2

一种可调节式旋风分离器包括进风装置1、出风管5、锥体4、筒体2、中心筒3、二次分离器6、拉杆7、托架8和法兰盘9，所述筒体2的下端与锥体4连通，所述筒体2外表面设置有进风装置1，所述进风装置1设置有风速挡板11和风量挡板10，所述筒体2的上端设置有中心筒3，中心筒3上部与出风管5连通，中心筒3上表面安装有拉杆7，所述拉杆7伸入至中心筒3内部，所述中心筒3的下端连接有二次分离器6，所述拉杆7下端位于二次分离器6内，所述拉杆7与中心筒3上表面通过托架8和法兰盘9连接，所述托架8上端中心设置开孔，所述法兰盘9中心设有带内螺纹的孔，拉杆7上端设有外螺纹；法兰盘9置于托架8上方，拉杆7穿过法兰盘9中心、托架8上端中心，其下端与二次分离器6相连。转动法兰盘9，通过法兰盘9与拉杆7的螺纹的进、退，达到提升或下降与拉杆7连接的二次分离器6的作用，与明杆阀门原理一样。

所述进风口分别包括三层风速挡板11和三层风量挡板10。

所谓风速挡板11、风量挡板10即风速调节门、风量调节门，因其结构上采用的是旋转板的方式，即将旋转板固定在传动轴上，传动轴一端延长，其上加装人工操作的旋转手柄、也可安装小型驱动电机来实现。通过传动轴的旋转来带动旋转板转动实现开合功能的，故通常按功能的不同称作风速挡板11、风量挡板10。

每层挡板完全相同，只是调节中开度不同。

可调节上中下三层挡板开度来实现气流风量、风速的调整，利用三层气流速度、压力、流量不同，动量的不同，从而气流刚度不同，射程也不同，气流，进入筒体2后形成旋转切圆，其中心区为负压区；因每层挡板开度不同，三层负压区在筒体2、锥体4中心可共同作用形成一个向上或向下低压的回旋涡流区，调整三层挡板开度时，该回旋涡流区可上下移动，且向上、向下卷吸改变。

所述风速挡板11位于风量挡板10的内侧。

风速挡板11和风量挡板10结构完全相同，因其布置位置的不同而产生的作用也不同，根据其功能命名，沿着气流方向依次为风量挡板10、风速挡板11。

上、中、下三层风量挡板10、风速挡板11是配合调节的。就单独一层一侧而言在只需要风速改变时，直接调整风速挡板11开度即可，在分离效果能保证，负荷变动不大的情况，调整风量挡板10。实际操作中为上、中、下三层风量挡板10、风速挡板11是配合调节的。风速挡板11用以控制本层风口进入分离器的气流的最终速度，因三层风量挡板10的入口相通，则单层单侧风量挡板10的调整不但可改变本风口风量变化，同时引起另两层风量的变化。

所述进风装置1包括两个进风口。

所谓风速挡板11、风量挡板10即风速调节门、风量调节门，因其结构上采用的是旋转板的方式，即将旋转板固定在传动轴上，传动轴一端延长，其上加装人工操作的旋转手柄、也可安装小型驱动电机来实现。通过传动轴的旋转来带动旋转板转动实现开合功能的，故通常按功能的不同称作风速挡板11、风量挡板10。

传动轴可通过人工旋转手柄来操作、也可安装小型驱动电机来实现。如为手柄，人工操作，手柄上设有限位装置。 

所述两个进风口的呈切向对冲布置，所述进风口为圆形或矩形。

实施例3

如图1所示，本实用新型提供一种可调节式旋风分离器，包括进风装置1、筒体2、中心筒3、锥体4、出风管5、二次分离器6、拉杆7、托架8、法兰盘9组成。其特征在于：本实用新型所述的进风装置1为组合件, 如图2所示，可进行风速、风量的调整；二次分离器6 为可上下移动的分离装置，如图3、图4所示，将多重调节功能融在一起。可运用在各种风粉分离情况下。

如图1总图、图3结构图所示本实用新型所述的一种可调节式旋风分离器的进风装置1。其工作机理及运行调整过程如下：

1、工作机理：

本实用新型所述的进风装置1如图1、图2所示，通过进风装置1内风量调节挡板（风门）、风速调节挡板上、中、下三层挡板开度来实现气流风量、风速的调整；同时，利用三层气流的刚度不同，在筒体2、锥体4中心形成一个向下或向上低压的回旋涡流区，调整三层挡板开度及开度差时，该回旋涡流区可上下移动，且向上、向下卷吸改变。从而延长风粉分离停留时间，改善分离效果。并可及时实现负荷变化的调整，保证分离器的效率。

本实用新型所述的中心筒3、二次分离器6、拉杆7、法兰盘9, 如图3、图4所示，上行气流经过二次分离器6中安装旋流叶片时，再次实现二次风粉分离；同时，通过旋转法兰盘9带动拉杆7来实现拉杆7上下移动，从而带动与拉杆7连接的二次分离器6可沿中心上下移动，其外沿筒体2可作为对中心筒3插入深度的调节、补充。即实现风粉二次分离和中心筒3插入深度的调节。

2、运行调整过程

（1）进口装置工作调整过程：

依次打开甲乙两侧风速挡板11，其开度：甲、乙侧上开90—100％、中开70—80％、下开15—25％；再打开风量挡板10，其开度甲、乙侧上、中、下全开；最后打开总管上的阀门。关闭时，以上过程相反。

运行过程中，当负荷降低时，通过调整甲乙两侧风量挡板10开度（关小）来调整，并配合调整风速挡板11开度（关小），以保证气流速度及分离效果。当负荷降低至60%左右时，可关闭一侧进料作单侧经济运行，以降低消耗、磨损，且保证分离效果。

运行过程中，当进料中风粉浓度发生变化时，可通过调整甲乙两侧风量、风速挡板11开度来调整气流在筒体2中的中心回流区（低压区域）的上下位置，以延长或缩短气流在筒体2的停留分离时间。风粉浓度增大时，可开大风速挡板11开度、缩小上中下三层挡板开度差（并配合调整风量挡板10，保证分离效果），以降低流速，减少气流停留分离时间。减小气流对分离器的冲刷磨损作用；反之，则调整方式相反。

运行过程中，当进料中粉粒径较大时，可开大风速挡板11开度（并配合调整风量挡板10，保证分离效果）、缩小上中下三层挡板开度差，以降低流速，减少气流停留分离时间，减小气流对分离器的冲刷磨损作用；反之，则调整方式相反。

（2）二次分离器6工作调整过程：

正常情况，二次分离器6的外轮廓下沿与中心管下沿保持水平，装有旋流叶片，在中心管中心还装有拉杆7。导向叶片的作用在于使气流进入中心管时，平滑无漩涡，以便减少阻力。拉杆7的作用是当制粉系统负荷变动时，调节中心管入口面积，以提高分离效率。

注:随着分离装置出力的增大，分离装置入口挡板的层数可随之增加至四层、五层等多层结构；且进风口的个数也可增加至三个、四个等多个，呈中心对称布置。

实施例4

如图1所示，本实用新型提供一种可调节式旋风分离器，包括进风装置1、筒体2、中心筒3、锥体4、出风管5、二次分离器6、拉杆7、托架8、法兰盘9组成。其特征在于：本实用新型所述的进风装置1为组合件可运用在循环流化床锅炉的分离器入口上，进风装置1材质需考虑高温耐磨。目前循环流化床锅炉烟气、物料的分离调整均靠引送风通过负荷的调整来间接实现的。缺少直接的在线调节方式，其分离效果往往取决于设计和初始安装，现场负荷、风量调整方式，受负荷影响调整幅度较窄。

锅炉每个分离器对应一组入口进风装置1，当锅炉负荷降低或煤粒径较小时，可通过调整风量、风速挡板11开度来调整气流在分离器内的中心回流区（低压区域）的上下位置，以延长或缩短气流在筒体2的停留分离时间。同时，关小风速挡板11开度，提高风速，加大上中下三层挡板开度差；反之，则调整方式相反。

注:随着分离装置出力的增大，分离装置入口挡板的层数可随之增加至四层、五层等多层结构；且进风口的个数也可增加至三个、四个等多个，呈中心对称布置。

实施例5

如图1所示，本实用新型提供一种可调节式旋风分离器，包括进风装置1、筒体2、中心筒3、锥体4、出风管5、二次分离器6、拉杆7、托架8、法兰盘9组成。其特征在于：本实用新型所述的进风装置1为组合件可运用在其它旋液分离设备上，如：脱硫浆液、电石浆液、水膜除尘的灰浆等等的处理方面。

用在液固分离时，对进料装置作一定改进，根据装置出力大小选用单侧、双侧进料、三入口对称布置，进料装置的三层料口由独立的三根料管来，流量阀门安装在圆管上，流速阀门安装在料口方形管道上。

本实用新型可广泛应用于石油、天然气、火电、水泥、冶金、矿山、化工、食品、粉体加工厂等领域中。应用范围广、结构简单、操作方便、适于推广。

Claims (5)

1.一种可调节式旋风分离器，其特征在于：包括进风装置（1）、出风管（5）、锥体（4）、筒体（2）、中心筒（3）、二次分离器（6）、拉杆（7）、托架（8）和法兰盘（9），所述筒体（2）的下端与锥体（4）连通，所述筒体（2）外表面设置有进风装置（1），所述进风装置（1）设置有风速挡板（11）和风量挡板（10），所述筒体（2）的上端设置有中心筒（3），中心筒（3）上部与出风管（5）连通，中心筒（3）上表面安装有拉杆（7），所述拉杆（7）伸入至中心筒（3）内部，所述中心筒（3）的下端连接有二次分离器（6），所述拉杆（7）下端位于二次分离器（6）内，所述拉杆（7）与中心筒（3）上表面通过托架（8）和法兰盘（9）连接，所述托架（8）上端中心设置开孔，所述法兰盘（9）中心设有带内螺纹的孔，拉杆（7）上端设有外螺纹；法兰盘（9）置于托架（8）上方，拉杆（7）穿过法兰盘（9）中心、托架（8）上端中心，其下端与二次分离器（6）相连。

2.根据权利要求1所述的一种可调节式旋风分离器，其特征在于：所述进风口分别包括三层或三层以上风速挡板（11）和三层或三层以上风量挡板（10）。

3.根据权利要求2所述的一种可调节式旋风分离器，其特征在于：所述风速挡板（11）位于风量挡板（10）的内侧。

4.根据权利要求3所述的一种可调节式旋风分离器，其特征在于：所述进风装置（1）包括两个进风口。

5.根据权利要求4所述的一种可调节式旋风分离器，其特征在于：所述两个进风口的呈切向对冲布置，所述进风口为圆形或矩形。

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