CN210815753U - 一种高效的旋风分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效的旋风分离器，该旋风分离器，包括外旋风分离室本体，内旋风分离室以及离心组件和进气管，内旋风分离室内置在外旋风分离室本体内，离心组件内置在内旋风分离室内，进气管直接伸入内旋风分离室内，并与离心组件配合；外旋风分离室本体上设置有排气口和排出口。本实用新型提供的方案能够对混合气流进行有组织的引导，避免内外旋风互相干扰，增强旋风离心作用力，可以分离颗粒更细的粉尘和质量更轻的液滴，分离效率更高。

Description

一种高效的旋风分离器

技术领域

本实用新型涉及分离技术，具体涉及旋风分离技术。

背景技术

旋风分离器是工业上应用很广的一种分离设备，主要用于气固体系或者气液体系的分离。工作原理为靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面分开。

参见图1，其所示为目前常见旋风分离器所采用的结构方案。如图所示，常见旋风分离器主要由圆筒外旋风分离室2、锥形外旋风分离室3、圆柱形内旋风分离室5配合构成，其中，圆筒外旋风分离室2与锥形外旋风分离室3构成整个旋风分离器的整体，圆柱形内旋风分离室5从圆筒外旋风分离室2的顶部设置在圆筒外旋风分离室2的内部；圆筒外旋风分离室2的上端设置进气口1，锥形外旋风分离室3的底部设置底部固(或液)体排出口4。

由此构成的旋风分离器在工作时，混合气流通过上部的进气口1进入旋风分离器本体内部后，在依次经圆筒外旋风分离室2和锥形外旋风分离室3的过程中，混合气流里的固(或液)体由于外旋涡离心力作用，被甩到筒壁上并掉落在底部固液排出口4附近，气流继续沿圆柱形内旋风分离室5上行，最后从顶部排气口6排出。

如图1所示，如此结构的旋风分离器在运行时，主要存在如下的问题：

其一，旋转下降的外旋气流，在下降过程中不断向分离器的中心部分流入，形成向心的径向气流，这部分向心的径向气流构成了旋转向上的内旋气流，最后经顶部排气口排出分离器外，一部分未被分离下来的尘粒也随之逃逸，降低分离效率；

其二，气体和固体颗粒在旋风分离器中的运动非常复杂，当气速过高时，易产生涡流和返混现象，同样会降低分离效率。

由此可见，提供一种分离效率高的旋风分离器方案为本领域亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有旋风分离器分离效率不高的问题，需要一种能够有效提高旋风分离器分离效率的方案。

为此，本实用新型的目的在于提供一种高效的旋风分离器，以克服现有技术所存在的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供的一种高效的旋风分离器，包括外旋风分离室本体和内旋风分离室，其还包括离心组件和进气管，所述内旋风分离室内置在外旋风分离室本体内，所述离心组件内置在内旋风分离室内，所述进气管直接伸入内旋风分离室内，并与离心组件配合；所述外旋风分离室本体上设置有排气口和排出口。

进一步的，所述外旋风分离室本体包括相互连通的圆筒式外旋风分离室和锥形外旋风分离室。

进一步的，所述圆筒式外旋风分离室的上端设置排气口。

进一步的，所述锥形外旋风分离室的底部设置排出口。

进一步的，所述内旋风分离室内置在圆筒式外旋风分离室内，并与圆筒式外旋风分离室之间形成圆环形旋风分离区域。

进一步的，所述内旋风分离室整体内置在圆筒式外旋风分离室内，开口面向圆筒式外旋风分离室底部的锥形外旋风分离室，所述内旋风分离室和圆筒式外旋风分离室、锥形外旋风分离室中心在同一轴线上，即三者之间同轴分布。

进一步的，所述离心组件主要由高速离心电机和高速离心电机叶轮配合组成。

进一步的，所述高速离心电机叶轮设置在内旋风分离室的顶部。

进一步的，所述进气管的出气口与高速离心电机叶轮的中心相对。

本实用新型提供的方案直接将混合气流直接输送到内旋风分离室内，并通过离心组件与内旋风分离室配合，使得混合气流得到有组织的引导，避免内外旋风互相干扰，增强旋风离心作用力，可以分离颗粒更细的粉尘和质量更轻的液滴，分离效率更高。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为现有旋风分离器的结构示意图；

图2为本实例中高效旋风分离器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

针对现有旋风分离器所存在的问题，本实例给出一种新的旋风分离器方案，本方案采用创新的旋风分离室结构，并配合特定的进气结构，有效避免外旋气流与内旋气流返混，提高分离效率。

在此基础上，进一步通过增加离心组件，可增强混合气体中尘粒(或液滴)被甩向筒壁的离心作用力，提高分离效率。

参见图2，其所示为本实例基于上述原理给出的一种高效旋风分离器的结构示例。

由图可知，本高效旋风分离器100在组成结构上主要由内旋风分离室110、圆筒式外旋风分离室120、锥形外旋风分离室130、高速离心组件140、进气管150相互配合构成。

对于其中的圆筒式外旋风分离室120在结构上主要由圆筒式本体121以及设置在圆筒式本体121上的顶盖122配合构成；同时在圆筒式本体121的上端部设置有相应的排气口123。

与该圆筒式外旋风分离室120相配合的锥形外旋风分离室130，在结构上主要包括一锥形本体结构，同时在锥形的顶部设置有排出口131，以用于排出分离出来的固体或液体。

如此结构的圆筒式外旋风分离室120与锥形外旋风分离室130连通构成整个高效旋风分离器100的密闭的外旋风分离室本体，其中圆筒式外旋风分离室120位于锥形外旋风分离室130的上部。

本结构中的内旋风分离室110整体内置在圆筒式外旋风分离室120内，且开口面向位于圆筒式外旋风分离室120底部的锥形外旋风分离室130。如此设置的内旋风分离室110可以更为有效地增强旋风离心作用力，更有利于分离粒径更细的固(或液)体杂质，提高分离效率。同时，高速旋涡气流在内旋风圆筒分离室110筒壁的隔离下，使得混合气流得到有组织的引导，避免内外旋风互相干扰，增强旋风离心作用力。

作为举例，该内旋风分离室110主要由圆筒式本体111和设置在圆筒式本体111顶部的顶盖112配合构成。

由此构成的内旋风分离室110整体内置在圆筒式外旋风分离室120内，并与圆筒式外旋风分离室之间形成圆环形旋风分离区域124。

再者，本内旋风分离室110整体内置在圆筒式外旋风分离室120内，开口面向位于圆筒式外旋风分离室120底部的锥形外旋风分离室130，内旋风分离室110和圆筒式外旋风分离室120、锥形外旋风分离室130中心在同一轴线上，三者之间同轴分布。

如此设置的内旋风分离室110与圆筒式外旋风分离室120进行配合，可以避免内旋风分离室110内下行旋涡气流与圆筒式外旋风分离室120内上行旋涡气流的返混，提高分离效率。

进一步的，本结构中的高速离心组件140设置在内旋风分离室110内用于提升旋涡气流旋转速度，增强旋风离心作用力，甩出粒径更细的固(或液)体杂质，提高分离效率。

作为举例，该高速离心组件140主要由高速离心电机叶轮141和高速离心电机(图中未示出)配合构成。

具体的，高速离心电机叶轮141设置在内旋风分离室110的顶盖112的内侧，同时该高速离心电机叶轮141通过高速离心电机转轴142穿过内旋风分离室顶盖112外接高速离心电机。

由此设置的高速离心电机叶轮141能够在高速离心电机的驱动下对进入内旋风分离室110混合气体进行离心加速，形成高速的内旋风气流，使其具有更加强大的离心力，并且与内旋风分离室110内壁配合，对气流形成有效引导。

基于上述方案，本实例中的进气管150直接伸入内旋风分离室110内，并与安置在内旋风分离室110内的高速离心电机叶轮141配合，以便将待分离的混合气流直接输送到内旋风分离室110内。

具体的，本实例中进气管150的出气端从锥形外旋风分离室130穿入进入到锥形外旋风分离室130内，并沿内旋风分离室110中心从内旋风分离室110的开口延伸至内旋风分离室110顶部，直至与内旋风分离室110内的高速离心电机叶轮141配合；进气管150的进气端则伸出锥形外旋风分离室130外。

通过由此构成的进气管150来向内旋风分离室110内直接导入气流，可以避免对内旋风分离室110、圆筒式外旋风分离室120和锥形外旋风分离室130内的旋涡气流形成干扰和返混。

根据上述方案构成的高效旋风分离器在运行时，混合气流通过进气管150直接输送到内旋风分离室110内的高速离心电机叶轮叶片141的中心；经高速离心电机叶轮141高速甩向内圆筒内旋风分离室110内壁，并形成高速内旋风气流；如此，混合气流里的固(或液)体由于外旋涡离心力作用，沿着内旋风分离室110的筒壁向下滑落，进入锥形外旋风分离室130，并可经锥形外旋风分离室130底部的底部固(或液)体排出口131排出分离器外。

而与此同时，内旋风分离室110内下行的高速内旋风气流，到达锥形外旋风分离室130后，气流触底反冲形成上行的外旋风气流，进入圆筒式外旋风分离室120内。

再者，高速旋转气流继续沿着空间相对缩小了的圆筒式外旋风分离室120往上旋转流动。由于内圆筒内旋风分离室110的外壁和圆筒式外旋风分离室120内壁之间的空间(即圆环形旋风分离区域124)体积较小，则对进入该区域的高速旋转气流形成压缩，而高速旋转气流在该空间内继续往上流动时，由于缩短了杂质在旋转气流沿径向向外的运动距离，有利于剩余固和/或液体在压缩后与筒壁接触，并进一步在筒壁分离滑落到锥形外旋风分离室130内。

最后，充分分离过的气体从圆筒式外旋风分离室120上端的排气口123排出。

本实例方案基于相互内嵌设置的内旋风圆筒分离室110和外旋风圆筒分离室120，同时创新的将混合气流直接输送到内旋风分离室110内，而非外旋风圆筒分离室120内，实现从内往外，由上往下，再由下往上的多次旋风分离：先在内旋风圆筒分离室110内进行由上往下的首次旋风分离，接着再进入外旋风圆筒分离室120由下往上的进行二次旋风分离，不仅提高旋风分离效果，还有效避免内外旋风返混干扰，使之前的技术缺陷得到改善；

同时，本实例在内旋风圆筒分离室110内还增设了高速离心电机叶轮141，形成更加强大的离心力，能分离颗粒更细的粉尘和质量更轻的液滴，提高分离效率。并且增设的高速离心电机叶轮141与内旋风圆筒分离室110配合，高速旋涡气流在内旋风圆筒分离室110筒壁的隔离下，使得混合气流得到有组织的引导，避免内外旋风互相干扰，增强旋风离心作用力。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种高效的旋风分离器，包括外旋风分离室本体和内旋风分离室，其特征在于，还包括离心组件和进气管，所述内旋风分离室内置在外旋风分离室本体内，所述离心组件内置在内旋风分离室内，所述进气管直接伸入内旋风分离室内，并与离心组件配合；所述外旋风分离室本体上设置有排气口和排出口。

2.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述外旋风分离室本体包括相互连通的圆筒式外旋风分离室和锥形外旋风分离室。

3.根据权利要求2所述的旋风分离器，其特征在于，所述圆筒式外旋风分离室的上端设置排气口。

4.根据权利要求2所述的旋风分离器，其特征在于，所述锥形外旋风分离室的底部设置排出口。

5.根据权利要求2所述的旋风分离器，其特征在于，所述内旋风分离室内置在圆筒式外旋风分离室内，并与圆筒式外旋风分离室之间形成圆环形旋风分离区域。

6.根据权利要求5所述的旋风分离器，其特征在于，所述内旋风分离室与圆筒式外旋风分离室、锥形外旋风分离室之间同轴分布。

7.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述离心组件主要由高速离心电机和高速离心电机叶轮配合组成。

8.根据权利要求7所述的旋风分离器，其特征在于，所述高速离心电机叶轮设置在内旋风分离室的顶部。

9.根据权利要求7或8所述的旋风分离器，其特征在于，所述进气管的出气口与高速离心电机叶轮的中心相对。

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