CN209302990U - 气体颗粒物分离器及空气净化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种气体颗粒物分离器及空气净化系统。气体颗粒物分离器包括导流通道，导流通道的进口端设有用于使气体旋转的旋流器，导流通道的出口端设有气体排出通道，气体排出通道与导流通道之间具有供杂质排出导流通道的径向间隔，所述径向间隔内设有螺旋形引流片，螺旋形引流片具有朝向旋流器的螺旋引流面且螺旋形引流片的螺旋方向与旋流器的旋流方向相同。气体排出通道和导流通道之间的径向间隔内设有螺旋形引流片，螺旋形引流片对气流进行阻挡，减少了气流流出导流通道的流量，从而减小了气体颗粒物分离器的气动损失，同时气体排出通道与导流通道之间的径向间隔可以将沙尘排出，避免沙尘在导流通道内累积。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气体颗粒物分离器及空气净化系统。
背景技术
随着工业的发展，沙尘的产生渠道日益增多，如固体物质的机械加工或粉碎产生的微粒、物质加热时产生的蒸汽在空气中凝结或被氧化所形成的尘粒、有机物质不完全燃烧所形成的微粒等。沙尘对于人类的生产生活以及机器的正常运作有着十分密切的影响，在空气净化方面，可入肺颗粒物对人体有致命危害，易导致心脏病，动脉硬化，肺部硬化和哮喘等疾病；在气动机械、发动机进气颗粒分离方面，含沙气流进入到发动机后会减少有效空气量，影响发动机性能，缩短发动机寿命，因此在室内空气净化、发动机进气颗粒分离以及工业粉尘分离等领域内需要对空气中的沙尘进行分离。
授权公告号为CN204709963U的中国实用新型专利公开了一种螺旋除沙器，该螺旋除沙器包括若干组单元沙尘分离装置，单元沙尘分离装置包括进风导流管和排风管，进风导流管内设置有螺旋状的导流叶片（即旋流器），排风管的一端伸入进风导流管内，排风管的外管壁与进风导流管的内管壁之间具有环形的排尘环隙。
上述的螺旋除沙器在使用时，含有沙尘的气流进入进风导流管，在导流叶片的作用下空气旋转，气流中密度大于空气的沙尘因离心力的作用依靠惯性向外运动而位于气流的外层，干净的空气因离心力小于沙尘而位于气流的内层，外层的沙尘从排尘环隙中分离而干净的空气从排风管内排出，实现对沙尘的分离和气流的净化。但是由于进风导流管与排风管之间的整个环形间隙均为排尘环隙，排尘环隙的横截面积较大，沙尘在从排尘环隙排出时带出了大量的气流，从而导致单元沙尘分离装置的气动损失大，单元沙尘分离装置安装在空气净化系统上时，为保证足够的进风量，需要增大空气净化系统的功率，能耗高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种气体颗粒物分离器，以解决现有技术中的沙尘分离装置在分离沙尘时气动损失大的问题；本实用新型还提供了一种使用该气体颗粒物分离器的空气净化系统，以解决现有技术中的沙尘分离装置在分离沙尘时气动损失大而使空气净化系统的能耗高的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的气体颗粒物分离器的技术方案为：
气体颗粒物分离器，包括导流通道，导流通道的进口端设有用于使气体旋转的旋流器，导流通道的出口端设有气体排出通道，气体排出通道与导流通道之间具有供杂质排出导流通道的径向间隔，所述径向间隔内设有螺旋形引流片，螺旋形引流片具有朝向旋流器的螺旋引流面且螺旋形引流片的螺旋方向与旋流器的旋流方向相同。
该技术方案的有益效果在于：气体排出通道和导流通道之间的径向间隔内设有螺旋形引流片，螺旋形引流片对气流进行阻挡，减少了气流流出导流通道的流量，从而减小了气体颗粒物分离器的气动损失，同时气体排出通道与导流通道之间的径向间隔可以将沙尘排出，避免沙尘在导流通道内累积。
所述螺旋形引流片的螺旋角度大于360度。螺旋形引流片的螺旋角度大于360度可以减小螺旋形引流片的开口，从而进一步地减小气体颗粒物分离器的气动损失。
所述螺旋形引流片的螺旋角度小于390度。螺旋形引流片的螺旋角度小于390度可以减小气流与螺旋引流面的接触面积，从而便于排出杂质。
所述螺旋形引流片的最靠近所述旋流器的部位与所述气体排出通道的进口端端面之间具有间距。杂质在随气流撞击至螺旋形引流片的螺旋引流面时会出现反弹，间距可以避免杂质因反弹而进入气体排出通道内。
所述螺旋形引流片设置在所述气体排出通道的轴向的中部。螺旋形引流片设置在气体排出通道的轴向中部可以进一步地增大螺旋形引流片与气体排出通道的进口端端面之间的间距。
所述螺旋形引流片的内侧边缘与所述气体排出通道连接，螺旋形引流片的外侧边缘与所述导流通道连接。螺旋形引流片与气体排出通道以及导流通道之间不存在径向间隔，可以进一步地减小气体颗粒物分离器的气动损失。
所述气体排出通道用于插入导流通道的部分的径向尺寸由进口端向出口端逐渐增大。调节气体排出通道插入导流通道内的部分的轴向长度可以调节气体排出通道与导流通道之间的径向间隔的大小，从而改变气流受到的阻力。
所述气体排出通道的出口端设有供下一级的气体颗粒物分离器或对应的风道套接的套接段，气体排出通道外周面上设有用于与下一级的气体颗粒物分离器或对应的风道沿轴向挡止配合的挡止法兰。套接段和挡止法兰便于气体颗粒物分离器与下一级的气体颗粒物分离器或风道连接。
本实用新型的空气净化系统的技术方案为：
空气净化系统，包括风机、进风风道和设置在进风风道进气端的气体颗粒物分离器，所述气体颗粒物分离器包括导流通道，导流通道的进口端设有用于使气体旋转的旋流器，导流通道的出口端设有气体排出通道，气体排出通道与导流通道之间具有供杂质排出导流通道的径向间隔，所述径向间隔内设有螺旋形引流片，螺旋形引流片具有朝向旋流器的螺旋引流面且螺旋形引流片的螺旋方向与旋流器的旋流方向相同。
该技术方案的有益效果在于：气体排出通道和导流通道之间的径向间隔内设有螺旋形引流片，螺旋形引流片对气流进行阻挡，减少了气流流出导流通道的流量，从而减小了气体颗粒物分离器的气动损失，从而保证了排出气体颗粒物分离器的气流的流量，降低了空气净化系统的能耗，同时气体排出通道与导流通道之间的径向间隔可以将沙尘排出，避免沙尘在导流通道内累积。
所述螺旋形引流片的螺旋角度大于360度。螺旋形引流片的螺旋角度大于360度可以减小螺旋形引流片的开口，从而进一步地减小气体颗粒物分离器的气动损失。
所述螺旋形引流片的螺旋角度小于390度。螺旋形引流片的螺旋角度小于390度可以减小气流与螺旋引流面的接触面积，从而便于排出杂质。
所述螺旋形引流片的最靠近所述旋流器的部位与所述气体排出通道的进口端端面之间具有间距。杂质在随气流撞击至螺旋形引流片的螺旋引流面时会出现反弹，间距可以避免杂质因反弹而进入气体排出通道内。
所述螺旋形引流片设置在所述气体排出通道的轴向的中部。螺旋形引流片设置在气体排出通道的轴向中部可以进一步地增大螺旋形引流片与气体排出通道的进口端端面之间的间距。
所述螺旋形引流片的内侧边缘与所述气体排出通道连接，螺旋形引流片的外侧边缘与所述导流通道连接。螺旋形引流片与气体排出通道以及导流通道之间不存在径向间隔，可以进一步地减小气体颗粒物分离器的气动损失。
所述气体排出通道用于插入导流通道的部分的径向尺寸由进口端向出口端逐渐增大。调节气体排出通道插入导流通道内的部分的轴向长度可以调节气体排出通道与导流通道之间的径向间隔的大小，从而改变气流受到的阻力。
所述气体排出通道的出口端设有供下一级的气体颗粒物分离器或对应的风道套接的套接段，气体排出通道外周面上设有用于与下一级的气体颗粒物分离器或对应的风道沿轴向挡止配合的挡止法兰。套接段和挡止法兰便于气体颗粒物分离器与下一级的气体颗粒物分离器或风道连接。
附图说明
图1为本实用新型的气体颗粒物分离器的实施例1的结构示意图。
图中各标记：1.导流通道；2.气体排出通道；21.喇叭口部分；22.直管部分；3.旋流器；31.中心轴；32.旋流叶片；4.螺旋形引流片；5.挡止法兰。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
本实用新型的气体颗粒物分离器的实施例1，如图1所示，该气体颗粒物分离器包括沿前后方向延伸的导流管和设置在导流管内的气流排出管，导流管的内孔形成导流通道1，气流排出管的内孔形成气体排出通道2，导流通道1的前端为供气流进入的进口端、后端为出口端，气体排出通道2设置在导流通道1的出口端。
导流通道1的进口端内设置有旋流器3，旋流器3包括与导流通道1同轴布置的中心轴31和固定在中心轴31的外壁上且呈螺旋形分布的四个旋流叶片32，中心轴31的前端和导流通道1的进口端的端面平齐。带有沙尘的气流进入导流通道1内时，旋流器3的旋流叶片32对气流进行引导，气流的流动方向改变并产生螺旋运动。
气体排出通道2设置在导流通道1的出口端且气体排出通道2的前端与旋流器3的后端之间具有径向间隔。气体排出通道2包括位于前侧的喇叭口部分21和位于后侧的直管部分22，喇叭口部分21的径向尺寸从前至后逐渐增大，喇叭口部分21的外壁面为平滑过渡的曲面，以减小气流受到的摩擦阻力。通过调节喇叭口部分21进入导流通道1内的部分的轴向长度，可以调节气体排出通道2与导流通道1之间的径向间隔的大小，从而改变气流受到的阻力。
气体颗粒物分离器可以多级串联使用，直管部分22可以用于与下一级的气体颗粒物分离器的导流通道1连接；气体颗粒物分离器也可以单级使用，此时直管部分22用于与进风风道的进风口连接，直管部分22形成气体颗粒物分离器的用于与下一级的气体颗粒物分离器或对应的风道套接的套接段。喇叭口部分21与直管部分22的过渡连接处设有挡止法兰5，挡止法兰5可以与下一级的气体颗粒物分离器或对应的风道挡止，限定气体颗粒物分离器与下一级的气体颗粒物分离器或对应的风道的套接长度；在其他实施例中，也可以省略挡止法兰5。
气体排出通道2的喇叭口部分21与导流通道1之间具有径向间隔以供杂质排出导流通道1，径向间隔内设置有螺旋形引流片4。螺旋形引流片4固定设置在气体排出通道2的轴向的中部，以增大螺旋形引流片4的最前端与气体排出通道2的进口端端面之间的间距，避免杂质因反弹而进入气体排出通道2内；在其他实施例中，螺旋形引流片4也可以设置在气体排出通道2的靠近前侧的四分之一处或三分之一处以使螺旋形引流片4与气体排出通道2的进口端端面之间具有间距。螺旋形引流片4的内侧边缘与气体排出通道2的外壁连接，螺旋形引流片4的外侧边缘与导流通道1的内壁连接，从而使螺旋形引流片4与气体排出通道2以及导流通道1之间不存在径向间隔，可以进一步地减小气体颗粒物分离器的气动损失；在其他实施例中，螺旋形引流片4的内侧边缘与气体排出通道2的外壁连接、外侧边缘与导流通道1的内壁之间具有径向间隔，或者螺旋形引流片4的外侧边缘与导流通道1的内壁连接、内侧边缘与气体排出通道2的外壁之间具有径向间隔。
螺旋形引流片4的朝前的壁面形成螺旋引流面，螺旋形引流片4的螺旋方向与旋流器3的旋流方向相同。螺旋形引流片4的螺旋角度大于360度且小于390度，以减小气体颗粒物分离器的气动损失的同时减小气流与螺旋引流面的接触面积，从而便于排出杂质，螺旋形引流片4可以引导沙尘流出，提高沙尘分离效率；在其他实施例中，螺旋形引流片4的螺旋角度也可以小于360度，如为300度、320度或340度，也可以大于390度，如为400度、420度或460度。
本实用新型的气体颗粒物分离器在使用时，带有沙尘的气流从导流通道1的进口端进入气体颗粒物分离器，气流经过旋流器3后获得径向速度和切向速度而产生螺旋运动，由于气流中沙尘颗粒的质量远大于空气，所以沙尘颗粒受到的离心力也大于空气受到的离心力，因此沙尘颗粒会在离心力的作用之下逐渐被抛向导流通道1的内壁，而气流的中心则为干净的空气；当气流流动至气体排出通道2时，气流的外部的沙尘颗粒撞击螺旋形引流片4并沿螺旋形引流片4的螺旋引流面以及导流通道1与气体排出通道2之间的径向间隔排出气体颗粒物分离器，同时气流中心的干净空气沿气体排出通道2的内孔流出，螺旋形引流片4对气流进行阻挡，减少了气流流出导流通道1的流量，从而减小了气体颗粒物分离器的气动损失。
本实用新型的气体颗粒物分离器的实施例2，与实施例1的区别在于：实施例1中螺旋形引流片设置在气体排出通道的轴向的中部以增大螺旋形引流片的最前端与气体排出通道的进口端端面之间的间距，在本实施例中，螺旋形引流片的最靠近旋流器的部位与气体排出通道的进口端端面平齐。
本实用新型的气体颗粒物分离器的实施例3，与实施例1的区别在于：实施例1中气体排出通道包括喇叭口部分和直管部分，在本实施例中，气体排出通道的管体为前后径向尺寸相同的直管。
本实用新型的气体颗粒物分离器的实施例4，与实施例1的区别在于：实施例1中气体排出通道的出口端设有供下一级的气体颗粒物分离器或对应的风道套接的套接段，在本实施例中，气体排出通道的出口端成型有连接法兰，气体颗粒物分离器与下一级的气体颗粒物分离器或对应的风道通过法兰连接。
本实用新型的空气净化系统的实施例，空气净化系统包括风机、进风风道和设置在进风风道进气端的气体颗粒物分离器，气体颗粒物分离器的具体结构与上述任一实施例中的气体颗粒物分离器的具体结构相同，此处不再赘述。
Claims (9)
1.气体颗粒物分离器，包括导流通道，导流通道的进口端设有用于使气体旋转的旋流器，导流通道的出口端设有气体排出通道，气体排出通道与导流通道之间具有供杂质排出导流通道的径向间隔，其特征在于：所述径向间隔内设有螺旋形引流片，螺旋形引流片具有朝向旋流器的螺旋引流面且螺旋形引流片的螺旋方向与旋流器的旋流方向相同。
2.根据权利要求1所述的气体颗粒物分离器，其特征在于：所述螺旋形引流片的螺旋角度大于360度。
3.根据权利要求2所述的气体颗粒物分离器，其特征在于：所述螺旋形引流片的螺旋角度小于390度。
4.根据权利要求1所述的气体颗粒物分离器，其特征在于：所述螺旋形引流片的最靠近所述旋流器的部位与所述气体排出通道的进口端端面之间具有间距。
5.根据权利要求4所述的气体颗粒物分离器，其特征在于：所述螺旋形引流片设置在所述气体排出通道的轴向的中部。
6.根据权利要求1-5任一项所述的气体颗粒物分离器，其特征在于：所述螺旋形引流片的内侧边缘与所述气体排出通道连接，螺旋形引流片的外侧边缘与所述导流通道连接。
7.根据权利要求1-5任一项所述的气体颗粒物分离器，其特征在于：所述气体排出通道用于插入导流通道的部分的径向尺寸由进口端向出口端逐渐增大。
8.根据权利要求1-5任一项所述的气体颗粒物分离器，其特征在于：所述气体排出通道的出口端设有供下一级的气体颗粒物分离器或对应的风道套接的套接段，气体排出通道外周面上设有用于与下一级的气体颗粒物分离器或对应的风道沿轴向挡止配合的挡止法兰。
9.空气净化系统，包括风机、进风风道和设置在进风风道进气端的气体颗粒物分离器，其特征在于：所述气体颗粒物分离器为权利要求1-8任一项所述的气体颗粒物分离器。
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