CN212314926U - 气固分离器和气固分离系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气固分离器和气固分离系统。气固分离器包括：外筒，外筒设置有出料口；出料管道，出料管道与出料口连通；搅拌装置，搅拌装置设置于出料口处或全部设置于出料管道中，以将气固分离器分离出来的固体颗粒进行捣碎。本实用新型解决了现有技术中的管道运输固体物料容易堵塞的问题。

Description

气固分离器和气固分离系统

技术领域

本实用新型涉及管道运输领域，具体而言，涉及一种气固分离器和气固分离系统。

背景技术

在很多领域都会使用管道进行运输，在使用管道运输固体物料时，往往会在管道内形成堵塞，清理麻烦，影响运输效率。以商用配料机为例，商用配料机一般使用管道运输固体调料，当长期运输较大颗粒的固体调料时，容易导致管道堵塞。

由上可知，现有技术中存在管道运输固体物料容易堵塞的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供了一种气固分离器和气固分离系统，以解决现有技术中的管道运输固体物料容易堵塞的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种气固分离器，包括：外筒，外筒设置有出料口；出料管道，出料管道与出料口连通；搅拌装置，搅拌装置设置于出料口处或全部设置于出料管道中，以将气固分离器分离出来的固体颗粒进行捣碎。

进一步地，搅拌装置包括：驱动电机，驱动电机设置于出料管道上；搅拌螺杆，搅拌螺杆的一端与驱动电机连接，搅拌螺杆的另外一端伸入外筒内或设置于出料管道内。

进一步地，搅拌螺杆与外筒的轴线平行。

进一步地，搅拌螺杆包括位于外筒内的第一段和位于出料管道内的第二段，第一段的长度小于第二段的长度。

进一步地，出料管道包括第一管段和第二管段，第一管段与第二管段之间具有夹角，以使出料管道带有弧度，第一管段与出料口连通，搅拌螺杆的至少一部分位于第一管段内。

进一步地，夹角为90度。

进一步地，驱动电机固定于第一管段与第二管段连接处，驱动电机的驱动轴伸入第一管段内并与搅拌螺杆驱动连接。

进一步地，外筒竖直设置，出料口设置于外筒的下端，外筒的上端设置有排气口；外筒包括顺次连接的大径段和锥形段，锥形段的大径端与大径段连接，出料口设置于锥形段的小径端，排气口开设于大径段的筒壁上。

进一步地，锥形段在出料口处设置有第一法兰板，出料管道与出料口连通的位置设置有第二法兰板，第一法兰板与第二法兰板贴合连接。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种气固分离系统，包括上述的气固分离器。

应用本实用新型的技术方案，通过搅拌装置将固体颗粒捣碎，将固体颗粒变成更小的颗粒或者粉末，使得固体颗粒或者粉末更容易通过出料管道与后续连接的管道的连接处，防止管道被堵塞，搅拌装置维修和拆卸方便，使用快捷，解决了现有技术中的管道运输固体物料容易堵塞的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的一个具体实施例中的气固分离器的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、外筒；11、大径段；12、锥形段；20、出料口；30、出料管道；31、第一管段；32、第二管段；40、搅拌装置；41、驱动电机；42、搅拌螺杆；50、排气口；60、第一法兰板；70、第二法兰板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中的管道运输固体物料容易堵塞的问题，本实用新型提供了一种气固分离器和气固分离系统。

其中，下述的气固分离系统包括下述的气固分离器。

如图1所示，气固分离器包括外筒10、出料管道30和搅拌装置40。外筒10设置有出料口20。出料管道30与出料口20连通。搅拌装置40设置于出料口20处或出料管道30中，以将气固分离器分离出来的固体颗粒进行捣碎。

如图1所示，外筒10的底端与出料管道30的顶部连通，物料由外筒10的顶部进入外筒10内，分离后物料中的固体颗粒由外筒10在重力的作用下进入到出料管道30中，随后由出料管道30向外输送。由于与出料管道30连接的管道的管径较小，使得出料管道30与后续连接的管道的管径由大变小，物料中的固体颗粒很容易堵塞在出料管道30与后续连接的管道的连接处。而通过搅拌装置40在出料口20处或出料管道30中将固体颗粒捣碎，使得固体颗粒到达出料管道30与后续连接的管道的连接处时变成更小的颗粒或者粉末，较小的固体颗粒或者粉末不会在出料管道30与后续连接的管道的连接处形成堆积，使得出料管道30与后续连接的管道的连接处不会堵塞，进而整个管道不会堵塞。

通过这种方式，有效地降低了固体颗粒运输管道的堵塞几率，并降低了维修频率，大大提高了固体颗粒运输管道的使用可靠性。因为对于固体颗粒运输管道的维修和清洗是一项十分复杂且具有较高清洁度要求的作业，而采用此种方式，在使用的过程中避免了堵塞的情况，从根本上解决了堵塞的问题，也是十分经济有效的做法。

如图1所示，外筒10竖直设置，出料口20设置于外筒10的下端，外筒10的上端设置有排气口50。实际使用的过程中，物料从外筒10的进料口(图中未示出)进入，在重力作用下，固体颗粒向下沉降，在沉降的过程中，固体颗粒与气体产生了分离，气体在外筒10内随物料向下运行一段距离后，自下而上运动，并最终由排气口50处排出，从而保证外筒10内的气压处于一个稳定的状态，并不会因为持续的注入物料而导致外筒10内的气压上升。

虽然图中没有示出，但是可理解的，这种形式的外筒10可以采用旋风分离器的相关原理。在外筒10的筒壁上与排气口50错开的位置设置有进料口(图中未示出)，气固混合物料由进料口进入外筒10中，受到筒壁阻挡，气流由直线运动变为圆周运动或曲线运动，气流在旋转过程中产生离心力，将相对密度较大的固体颗粒甩向外筒10内壁面，固体颗粒在重力作用下向下沉降，使得固体颗粒以某种规律的路线流向外筒10的底部，从而实现气固分离。进一步地，通常气体是沿外筒10的周向的切线方向进入外筒10中的。当然，这只是一种可实现的方式，并不是说，必须要以这种方式进行气固分离。

考虑到清洁方面的问题，排气口50处还设置有过滤结构，过渡结构能够对排气口50处的气体进行过滤，进一步对非气体的物质进行拦截，避免气体裹挟粉末等排出，避免造成污染。这样，工作人员仅需定期对排气口50处的过滤结构进行清洗和更换即可。

具体的，过滤结构可以是过滤网和过滤棉，具体使用的目数需要根据物料的颗粒度进行合理的设置。

如图1所示，外筒10包括顺次连接的大径段11和锥形段12，锥形段12的大径端与大径段11连接，出料口20设置于锥形段12的小径端，排气口50开设于大径段11的筒壁上。当固体颗粒在气压的作用下进入气固分离器后，气体固体颗粒依次经过大径段11和锥形段12，再通过出料口20进入出料管道30，而气体则通过排气口50排出，实现气固分离。将出料口20设置于锥形段12的小径端，使得固体颗粒更加集中，增加了固体颗粒与搅拌装置40的接触时间，保证了搅拌装置40的捣碎效果。

当然，图中仅示出了一种外筒10的结构形式，如果外筒10的内壁面是直筒型的也不是完全不可以的。

如图1所示，锥形段12在出料口20处设置有第一法兰板60，出料管道30与出料口20连通的位置设置有第二法兰板70，第一法兰板60与第二法兰板70贴合连接。通过第一法兰板60与第二法兰板70，使得外筒10和出料管道30能够牢固密封，保证整个气固分离器的密封效果。当搅拌螺杆42需要维修或者更换时，将第一法兰板60与第二法兰板70拆开即可完成维修或者更换，方便快捷。

考虑到密封性等问题，可以在第一法兰板60与第二法兰板70之间增加密封垫等结构。

如图1所示，搅拌装置40包括驱动电机41和搅拌螺杆42。驱动电机41设置于出料管道30上。搅拌螺杆42的一端与驱动电机41连接，搅拌螺杆42的另外一端伸入外筒10内或设置于出料管道30内。通过驱动电机41带动搅拌螺杆42旋转，将固体颗粒捣碎，使得固体颗粒变成更小的颗粒或者粉末，使得出料管道30与后续连接的管道的连接处不会堵塞。

此外，搅拌装置40可以具有多种速度模式，根据固体颗粒的类型，可以选择适当的速度模式调整搅拌螺杆42的旋转速度，这样既能保证固体颗粒被捣碎成更小的颗粒或者粉末，使得出料管道30与后续连接的管道的连接处不会堵塞，也节约了能源。同时也使得搅拌装置40不需要一直处于全速运行状态，增加了搅拌装置40的使用寿命。

需要说明的是，搅拌螺杆42既可以伸入到外筒10内，也可以仅在出料管道30内。将搅拌螺杆42伸入到外筒10内，由于外筒10具有锥形段12，固体颗粒到达锥形段12后会增加与搅拌螺杆42接触时间，固体颗粒与搅拌螺杆42接触更加充分，从而使得搅拌螺杆42具有很好的捣碎效果。当然，将搅拌螺杆42仅设置在出料管道30内，也能具有相应的捣碎效果。也就是说，如果搅拌螺杆42的顶端仅是靠近出料口20设置，而不是伸入到外筒10中的，也是可以的。这种设置也能够解决堵塞的问题，只是考虑到搅碎效果的问题，还是使搅拌螺杆42的一端在外筒10里，另一端在出料管道30中，会使得搅碎的效果更好地得到保证。具体可以根据实际的情况，调整搅拌螺杆42的长度和伸入的距离。这种调整不是说在使用的过程中进行调整，而是根据气固分离器和气固分离系统的使用场景，在预装搅拌螺杆42时就考虑这个问题。或者说，可以设置多个不同长度的搅拌螺杆42，让维修人员可以根据物料的调整，更换合适的搅拌螺杆42去使用。

具体的，搅拌螺杆42与外筒10的轴线平行。这样使得搅拌螺杆42与固体颗粒的运输方向平行，搅拌螺杆42不会干扰固体颗粒的运输。当然，也不是说必须设置成这样，如果将搅拌螺杆42的设置方向与外筒10的轴线设置成垂直，也是可以的。也就是说，在图1中搅拌螺杆42水平设置。

不管是竖直设置还是水平方式，主要还是考虑出料口20处的面积，此处的面积会限制搅拌螺杆42的设置形式。既要保证搅拌螺杆42放置后不与其他部件产生干涉，还要保证搅拌螺杆42与固体颗粒充分接触，这就局限了搅拌螺杆42的设置形式。而竖直方式这种形式，会使得搅拌螺杆42经过固体颗粒的下沉路径，也就是随着固体颗粒的走向，搅拌螺杆42自上而下都是机会和固体颗粒接触的，这样增加了固体颗粒被搅拌螺杆42打碎的几率和时长，使得固体颗粒得到充分的加工。

此外，搅拌螺杆42上还具有螺旋状的翅片，螺旋状的翅片形成了螺旋状的运输通道，固体颗粒被捣碎后沿着螺旋状的运输通道进入出料管道30，使得固体颗粒不会在出料口20处堆积，防止出料口20堵塞。

在本实施例中，搅拌螺杆42包括位于外筒10内的第一段和位于出料管道30内的第二段，第一段的长度小于第二段的长度。也就是说，搅拌螺杆42中伸入外筒10内的部分更少一些。这是由于如果伸入过长，可能固体颗粒还没有和气体充分分离就受到搅拌螺杆42的作用被打碎，这就会增加飞沫的几率，使得飞沫随气体一起被排气口50排出，反而造成不好的效果。

因此，既要保证搅拌螺杆42与固体颗粒充分接触，也不能过早的参与气固分离的过程。而搅拌螺杆42的第一段能够与固体颗粒更集中地接触，从而保证搅拌螺杆42的捣碎效果。而搅拌螺杆42的第二段会随着固体颗粒的流动路径进一步参与打碎的过程，同时能够避免固体颗粒在出料管道30处的积聚。

如图1所示，出料管道30包括第一管段31和第二管段32，第一管段31与第二管段32之间具有夹角，以使出料管道30带有弧度，第一管段31与出料口20连通，搅拌螺杆42的至少一部分位于第一管段31内。这只是出料管道30的一种设置形式，也不是说出料管道30必须是带有弧度的。如果出料管道30是直线式的，一直沿竖直方向延伸也是可以的。但是考虑高度等问题，这是不现实的，因而出料管道30必然会出现拐点等情况。

将第一管段31和第二管段32的连接处设置为圆弧形的弯曲形式，能够保证固体颗粒或者粉末能够顺畅地通过出料管道30，不会在出料管道30内堆积。如果第一管段31和第二管段32的连接处是直角形的，固体颗粒或者粉末进入出料管道30后容易在第一管段31和第二管段32连接处的直角弯堆积，容易导致出料管道30堵塞。因此，在设置出料管道30时，会尽量考虑出料管道30的拐点处的圆润性，也就是光滑弯曲过渡，尽量避免出现直角拐点的情况。

具体的，夹角为90度。在本实施例中，为了方便与后面的管道连接，将第一管段31与第二管段32之间的夹角设置为90度。当然，根据实际使用需求，也可以将夹角设置为所需要的角度。

在本实施例中，驱动电机41固定于第一管段31与第二管段32连接处，驱动电机41的驱动轴伸入第一管段31内并与搅拌螺杆42驱动连接。具体的，第一管段31与第二管段32连接处开设有通孔，驱动轴穿过通孔进入第一管段31内与搅拌螺杆42驱动连接。通孔的开口面积与驱动轴的横截面积相适配，使得驱动轴与通孔之间正好形成密封，防止固体颗粒或者粉末从通孔漏出。且通孔的孔壁及周缘设置有耐磨材料，防止驱动轴旋转的时候损坏出料管道30的管壁。

当然考虑到密封性等问题，还可以进一步在通孔与驱动轴的连接处设置密封结构，比如密封轴承等，既保证驱动轴的转动效果，还可以保证密封性。进一步地，还可以在出料管道30的内部和外部与驱动轴相接触的部分设置密封垫等结构，以提高密封效果。

为了保证驱动电机41能够牢固地固定在出料管道30上，驱动电机41的外壳可以与出料管道30一体成型。这样使得驱动轴在旋转的时候不会发生偏离，保证了驱动轴旋转的时候损坏出料管道30的管壁。

同时需要说明的是，由于搅拌螺杆42在出料管道30内旋转不能够与其他部件接触，因而其仅能够得到驱动轴的支撑，就是对驱动轴的刚性提出了一定的要求，需要驱动轴具有很好的稳定性。

当然，驱动电机41也可以通过螺栓固定等其他方式与出料管道30连接，只要起到同样的固定效果即可。

同样是出于密封性的考虑，还可以设置一个透明罩，罩设在电机的外部，以起到保护和密封的作用。当然，如果考虑到散热等问题，可能还需要在透明罩上设置翅片等结构，以保证散热性能。当然，翅片等结构不要设置在透明罩的底部，尽量保证透明罩的底部是密封的，这样即使因为意外情况导致出料管道30内的固体颗粒泄漏，透明罩还可以起到一定的承接作用，避免直接流出。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：通过搅拌装置40将固体颗粒捣碎，将固体颗粒变成更小的颗粒或者粉末，使得固体颗粒或者粉末更容易通过出料管道30与后续连接的管道的连接处，防止管道被堵塞，搅拌装置40维修和拆卸方便，使用快捷。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气固分离器，其特征在于，包括：

外筒(10)，所述外筒(10)设置有出料口(20)；

出料管道(30)，所述出料管道(30)与所述出料口(20)连通；

搅拌装置(40)，所述搅拌装置(40)设置于所述出料口(20)处或全部设置于所述出料管道(30)中，以将所述气固分离器分离出来的固体颗粒进行捣碎。

2.根据权利要求1所述的气固分离器，其特征在于，所述搅拌装置(40)包括：

驱动电机(41)，所述驱动电机(41)设置于所述出料管道(30)上；

搅拌螺杆(42)，所述搅拌螺杆(42)的一端与所述驱动电机(41)连接，所述搅拌螺杆(42)的另外一端伸入所述外筒(10)内或设置于所述出料管道(30)内。

3.根据权利要求2所述的气固分离器，其特征在于，所述搅拌螺杆(42)与所述外筒(10)的轴线平行。

4.根据权利要求2所述的气固分离器，其特征在于，所述搅拌螺杆(42)包括位于所述外筒(10)内的第一段和位于所述出料管道(30)内的第二段，所述第一段的长度小于所述第二段的长度。

5.根据权利要求2所述的气固分离器，其特征在于，所述出料管道(30)包括第一管段(31)和第二管段(32)，所述第一管段(31)与所述第二管段(32)之间具有夹角，以使所述出料管道(30)带有弧度，所述第一管段(31)与所述出料口(20)连通，所述搅拌螺杆(42)的至少一部分位于所述第一管段(31)内。

6.根据权利要求5所述的气固分离器，其特征在于，所述夹角为90度。

7.根据权利要求5所述的气固分离器，其特征在于，所述驱动电机(41)固定于所述第一管段(31)与所述第二管段(32)连接处，所述驱动电机(41)的驱动轴伸入所述第一管段(31)内并与所述搅拌螺杆(42)驱动连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的气固分离器，其特征在于，所述外筒(10)竖直设置，所述出料口(20)设置于所述外筒(10)的下端，所述外筒(10)的上端设置有排气口(50)；所述外筒(10)包括顺次连接的大径段(11)和锥形段(12)，所述锥形段(12)的大径端与所述大径段(11)连接，所述出料口(20)设置于所述锥形段(12)的小径端，所述排气口(50)开设于所述大径段(11)的筒壁上。

9.根据权利要求8所述的气固分离器，其特征在于，所述锥形段(12)在所述出料口(20)处设置有第一法兰板(60)，所述出料管道(30)与所述出料口(20)连通的位置设置有第二法兰板(70)，所述第一法兰板(60)与所述第二法兰板(70)贴合连接。

10.一种气固分离系统，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的气固分离器。

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