TWI524942B - 由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置 - Google Patents

Description

由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置

本發明是有關於一種由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置，尤指一種當含粘滯性粒子之氣體由導入管沿切線方向進入筒體時，使該刮除機構能被氣流推動而作旋轉運動，讓氣流撞擊旋圓體及錐形筒之內壁面，將部分粘滯性粒子下降由塵粒排出口排出，而部分附著於圓體及錐形筒內壁面之粘性物體，則由產生旋轉運動之刮除機構加以刮除，使得粘性物體由塵粒排出口排出，而乾淨氣體由氣流中央排氣管排出，而達到克服粘性物體沾粘之困擾、有效分離粘性物體與氣流之功效者。

按，固液分離、氣固分離是產業應用很常見的基本技術，但是對於其中固體具有粘性、沾粘性或含水率高的情況，常常會發生固形物粘著在分離器的器壁上的困擾，例如：在生質酒精廠的蒸汽爆裂前處理系統、半乾式滌氣塔的固氣分離應用、噴霧乾燥等應用上，都會遭遇含粘滯性物質與氣流分離的需求。

然，一般旋風分離器是利用粒子在氣流中做高速旋轉時，離心力遠大於重力，且因速度愈大，粒子所獲得之離心沈降速度也愈大，使固體與氣體達到分離的目的。當含固態粒子之氣體自旋風分 離器的圓筒上的導入管沿切線方向進入錘型圓筒，在圓筒內旋轉，此時氣流會碰撞器壁，使得粒子撞擊管壁並旋轉下降至集塵管中，而乾淨氣體則自旋風分離器的圓筒上方的中央排氣管排出。旋風分離器的分離效率與粒子的粒徑有關，粒徑愈大分離效果愈好，一般來說，粒徑大於30μm以上，分離效率可達到99%，但當粒徑小於5μm以下時，分離效率可能不及5%。

此外，當氣流中的粒子具有粘滯性時，例如：在生質酒精廠的蒸汽爆裂前處理系統、半乾式滌氣塔的固氣分離應用、噴霧乾燥等應用上，都會遭遇含粘滯性物質與氣流分離的需求。含粘滯性物質粒子之氣體自旋風分離器的圓筒上的導入管沿切線方向進入旋風分離器的圓筒，在圓筒內旋轉，此時氣流會碰撞器壁，將使得粘滯性粒子撞擊管壁，部分旋轉下降至集塵管中，部分則會沾粘在旋風分離器的內壁上，使得乾淨氣體自旋風分離器的圓筒上方的中央排氣管排出。由於粘滯性粒子會沾粘在旋風分離器的圓筒及錐形筒內壁上，將使得旋風分離器效率快速衰減，甚至無法使用。

有鑑於此，本案之發明人特針對前述習用發明問題深入探討，並藉由多年從事相關產業之研發與製造經驗，積極尋求解決之道，經過長期努力之研究與發展，終於成功之開發出本發明「由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置」，藉以改善習用之種種問題。

本發明之主要目的係在於，當含粘滯性粒子之氣體由導入管沿切線方向進入筒體時，使該刮除機構能被氣流推動而作旋轉運動，讓氣流撞擊旋圓體及錐形筒之內壁面，將部分粘滯性粒子下降由 塵粒排出口排出，而部分附著於圓體及錐形筒內壁面之粘性物體，則由產生旋轉運動之刮除機構加以刮除，使得粘性物體由塵粒排出口排出，而乾淨氣體由氣流中央排氣管排出，而達到克服粘性物體沾粘之困擾、有效分離粘性物體與氣流之功效。

為達上述之目的，本發明係一種由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置，其包含有：一筒體；一連通設於筒體一側之導入管；一設於筒體內部且位於頂端位置處之中央排氣管；一端與筒體底部連通另端設有塵粒排出口之錐形筒；一設於筒體內部且鄰近錐形筒一端之支撐輪組；以及一活動設於支撐輪組上之刮除機構。

於本發明之一實施例中，該筒體之頂端係設有一固定中央排氣管位置之支撐架。

於本發明之一實施例中，該支撐輪組係包含有多數可調整水平及垂直方向之支撐座，用以支撐刮除機構。

於本發明之一實施例中，該刮除機構係包含有一上固定環、一設於上固定環下方之中固定環、一設於中固定環下方之下固定環、多數設於上、中、下固定環外緣之粉體刮板、多數設於鄰近上固定環位置處之第一舵輪組、多數設於鄰近中固定環位置處之第二舵輪組、及多數設於下固定環與支撐輪組間之滑行輪組。

於本發明之一實施例中，該各粉體刮板上係設有呈鋸齒狀且交錯排列之刮除爪。

於本發明之一實施例中，該第一及第二舵輪組係使刮除機構與筒體之內壁面維持適當之間距。

於本發明之一實施例中，該第一及第二舵輪組係分別包含有一滾珠軸承、一穿設該滾珠軸承之固定軸承、分別設於固定軸兩端且抵靠於滾珠軸承兩面上之軸承蓋、一穿設於各軸承蓋一側之固定 軸、一端設與固定軸結合另端抵靠於各軸承蓋上之彈性元件、及一設於固定軸底端之蓋體，而利用固定軸分別係固定於上固定環與中固定環上。

1‧‧‧筒體

11‧‧‧支撐架

2‧‧‧導入管

3‧‧‧中央排氣管

4‧‧‧錐形筒

41‧‧‧塵粒排出口

5‧‧‧支撐輪組

51‧‧‧支撐座

6‧‧‧刮除機構

61‧‧‧上固定環

62‧‧‧中固定環

63‧‧‧下固定環

64‧‧‧粉體刮板

65‧‧‧第一舵輪組

66‧‧‧第二舵輪組

651、661‧‧‧滾珠軸承

652、662‧‧‧固定軸承

653、663‧‧‧軸承蓋

654、664‧‧‧固定軸

655、665‧‧‧彈性元件

656、666‧‧‧蓋體

67‧‧‧滑行輪組

第1圖，係本發明之基本架構示意圖。

第2圖，係本發明刮除機構之示意圖。

第3圖，係本發明之俯視狀態示意圖。

第4圖，係本發明俯視狀態之剖面示意圖。

第5圖，係本發明第一及第二舵輪組之俯視狀態示意圖。

第6圖，係本發明第一及第二舵輪組之側視狀態示意圖。

請參閱『第1圖~第6圖』所示，係分別為本發明之基本架構示意圖、本發明刮除機構之示意圖、本發明之俯視狀態示意圖、本發明俯視狀態之剖面示意圖、本發明第一及第二舵輪組之俯視狀態示意圖及本發明第一及第二舵輪組之側視狀態示意圖。如圖所示：本發明係一種由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置，其至少包含有一筒體1、一導入管2、一中央排氣管3、一錐形筒4、一支撐輪組5以及一刮除機構6所構成。

上述所提筒體1之頂端係設有一支撐架11。

該導入管2係連通設於筒體1之一側。

該中央排氣管3係設於筒體1內部且固定於支撐架11之位置處。

該錐形筒4其一端係與筒體1之底部連通，另端係設有一塵粒排出口41。

該支撐輪組5係設於筒體1內部且鄰近該錐形筒4之一端，其中該支撐輪組5係包含有多數可調整水平及垂直方向之支撐座51，可用以支撐刮除機構6，且各支撐座51之數量主要取決於旋風分離器之尺寸(數量至少為3組以上)，以能夠均勻承受體刮除機構6本身之重量加上使用時所堆積的粘性物質粉體之重量為原則，並使刮除機構6能平滑的維持在支撐輪組5上滑行為原則。

該刮除機構6係活動設於支撐輪組5上，而該刮除機構6係包含有一上固定環61、一設於上固定環61下方之中固定環62、一設於中固定環62下方之下固定環63、多數設於上、中、下固定環61、62、63外緣之粉體刮板64、多數設於鄰近上固定環61位置處之第一舵輪組65、多數設於鄰近中固定環62位置處之第二舵輪組66、及多數設於下固定環63與支撐輪組5間之滑行輪組67，其中各粉體刮板64上係設有呈鋸齒狀且交錯排列之刮除爪641，而該第一及第二舵輪組65、66係分別包含有一滾珠軸承651、661、一穿設該滾珠軸承651、661之固定軸承652、662、分別設於固定軸承652、662兩端且抵靠於滾珠軸承651、661兩面上之軸承蓋653、663、一穿設於各軸承蓋653、663一側之固定軸654、664、一端設與固定軸654、664結合另端抵靠於各軸承蓋653、663上之彈性元件655、665、及一設於固定軸654、664底端之蓋體656、666，藉以可利用固定軸654、664分別係固定於上固定環61與中固定環62上，且該第一及第二舵輪組65、66(數量至少均為3組或3組以上)係利用彈性元件655、665提供彈性， 而維持滾珠軸承651、661承緊壓筒體1之內壁面，以維持刮除機構6與筒體1間保持一定的距離；而各粉體刮板64之數量主要取決於旋風分離器的尺寸及導入管2之尺寸，設計時應維持隨時最少有一組或一組以上之粉體刮板64會位於導入管2的氣流直接衝擊的流動範圍，亦即，粉體刮板64以六組以上為宜，以維持粘性物體刮除機構6能被氣流的動能推動，而持續地做旋轉運動，另各滑行輪組67之數量以能夠均勻承受粘性物體刮除機構6本身的重量加上使用時所堆積之粘性物質粉體的重量為原則(數量至少為3組以上)，並使刮除機構6能夠平滑的維持在支撐輪組5上滑行為原則。

而運用時，係以導入管2及支撐架11與所需之管道連接，而當含固態粒子之氣流由導入管2沿切線方向進入筒體1，而於筒體1內部產生激烈的旋轉時，使該刮除機構6能被氣流推動而利用滑行輪組67順暢的於支撐輪組5上滑行作旋轉運動，如此，氣流會碰撞筒體1及其下方錐形筒4之內壁面，而使粒子撞擊筒體1及錐形筒4之內壁面，讓部分旋轉下降由塵粒排出口41排出，部分則會沾粘於筒體1及錐形筒4之內壁面上，此時，同時利用該刮除機構6之各粉體刮板64上交錯排列之刮除爪641，將附著於筒體1內壁面上之粘性物體刮除，並使其掉落至塵粒排出口41排出；使得粘性物體與氣流分離，而乾淨氣體則自中央排氣管3排出，藉以，可以克服粘性物體於筒體1之內壁面產生有沾粘的困擾，達成由氣流中連續分離粘性物體之目的。

綜上所述，本發明由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置可有效改善習用之種種缺點，可於含粘滯性粒子之氣體由導入管沿切線方向進入筒體時，使該刮除機構能被氣流推動而作旋轉運動，讓 氣流撞擊旋圓體及錐形筒之內壁面，將部分粘滯性粒子下降由塵粒排出口排出，而部分附著於圓體及錐形筒內壁面之粘性物體，則由產生旋轉運動之刮除機構加以刮除，使得粘性物體由塵粒排出口排出，而乾淨氣體由氣流中央排氣管排出，而達到克服粘性物體沾粘之困擾、有效分離粘性物體與氣流之功效；進而使本發明之產生能更進步、更實用、更符合消費者使用之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單之等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧筒體

11‧‧‧支撐架

2‧‧‧導入管

3‧‧‧中央排氣管

4‧‧‧錐形筒

41‧‧‧塵粒排出口

5‧‧‧支撐輪組

51‧‧‧支撐座

6‧‧‧刮除機構

64‧‧‧粉體刮板

65‧‧‧第一舵輪組

66‧‧‧第二舵輪組

67‧‧‧滑行輪組

Claims (6)

1. 一種由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置，其包括有：一筒體；一導入管，係連通設於筒體之一側；一中央排氣管，係設於筒體內部且位於頂端之位置處；一錐形筒，其一端係與筒體之底部連通，另端係設有一塵粒排出口；一支撐輪組，係設於筒體內部且鄰近該錐形筒之一端，其中該支撐輪組係包含有多數可調整水平及垂直方向之支撐座；以及一刮除機構，係活動設於支撐輪組上，由支撐座支撐刮除機構。
2. 依申請專利範圍第1項所述之由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置，其中，該筒體之頂端係設有一固定中央排氣管位置之支撐架。
3. 依申請專利範圍第1項所述之由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置，其中，該刮除機構係包含有一上固定環、一設於上固定環下方之中固定環、一設於中固定環下方之下固定環、多數設於上、中、下固定環外緣之粉體刮板、多數設於鄰近上固定環位置處之第一舵輪組、多數設於鄰近中固定環位置處之第二舵輪組、及多數設於下固定環與支撐輪組間之滑行輪組。
4. 依申請專利範圍第3項所述之由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置，其中，各粉體刮板上係設有呈鋸齒狀且交錯排列之刮除爪。
5. 依申請專利範圍第3項所述之由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置，其中，該第一及第二舵輪組係使刮除機構與筒體之內壁面維持適當之間距。
6. 依申請專利範圍第3項所述之由氣流中分離粘性物體之旋風分離裝置，其中，該第一及第二舵輪組係分別包含有一滾珠軸承、一穿設該滾珠軸承之固定軸承、分別設於固定軸承兩端且抵靠於滾珠軸承兩面上之軸承蓋、一穿設於各軸承蓋一側之固定軸、一端設與固定軸結合另端抵靠於各軸承蓋上之彈性元件、及一設於固定軸底端之蓋體，而利用固定軸分別係固定於上固定環與中固定環上。