入口段設分流板的切向入口旋風分離器的製作方法
2023-12-04 01:11:41 2
專利名稱：入口段設分流板的切向入口旋風分離器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種從含塵的氣流中分離固體顆粒的旋風分離器，尤其是一種入口段設分流板的切向入口旋風分離器，屬於氣-固相分離技術領域。
背景技術：
旋風分離器是一種利用離心力將多相介質中的各相分離開來的設備。如氣-固旋風分離器是一種從含塵氣體中將固體顆粒分離出來的設備，液-固旋風分離器是一種從含固體顆粒的液體中將固體顆粒分離出來的設備，還有氣-液、液-液等旋風分離器。它們在石油化工、冶金、製藥、水泥、環保等工業中有廣泛的應用，在國民經濟中發揮著重要的作用。
目前常用的旋風分離器是由進氣口、排氣管、器壁和排塵等部分構成。進氣口結構可以大致分為切向入口和軸向入口兩種形式，它們的作用是使進入旋風分離器的介質旋轉起來，在旋風分離器的內部形成一個離心力場，在離心力的作用下，把不同密度的介質分離開。軸向入口的基本形式是通過沿軸向安裝的葉片，使進入旋風分離器的介質旋轉起來；切向入口的基本形式是通過沿切向安裝的葉片或者蝸向弧板，使進入旋風分離器的介質旋轉起來。
對於切向入口的旋風分離器，在需要增大處理量時常常採用兩個或兩個以上的切向入口，這樣就產生了入口氣體的分配問題。目前使用的入口氣體分配器，採用一個主管然後分叉為幾個支管的方式，結構複雜，佔用空間大，且幹擾入口氣流，使旋風分離器的分離效率下降。當所用的旋風分離器在一個大容器的內部時，這種結構難以應用。採用一個切向入口時，旋風分離器的處理量受到限制，且由於入口氣速分布不對稱，幹擾旋風分離器的內部流場，有時還會產生內部氣流渦核的周期性脈動，使分離效率受到影響。此外，由於入口不對稱性導致的內部流場的不對稱性，使得一些高效內構件難以發揮作用。
在專利號為86100974的實用新型專利中曾提出一種旋風分離器排氣管末端的分流型芯管，在入口對稱時可以使旋風分離器的分離效率大幅提高並可以使其壓降降低，但在入口不對稱時效果不明顯。
因此，大幅度提高旋風分離器的分離效率並提高單位容積的處理量，是當前面臨的一個很重要的問題。
實用新型內容本實用新型的目的在於針對現有技術的不足，提供一種較為簡單的單一總入口，多進氣道的入口結構。簡化入口結構，這種結構可以用一個入口實現切向多道進氣的目的，在同等條件下提高處理量。
本實用新型的另一個目的在於在相同處理量下，降低壓降，達到節能的目的。
本實用新型的又一目的在於降低造價，節約佔地空間。
本實用新型的目的是通過如下技術方案實現的一種入口段設分流板的切向入口旋風分離器，它由入口部分、分離、排氣部分和排塵部分組成。入口部分為由上頂板、下底板和外弧板圍設而成的空腔，並沿外弧板切向方向設置總進氣口；其下遊方向順次設置分離、排氣部分和排塵部分，分離、排氣部分為由外筒體、排氣管、芯管和筒體下錐段構成的部分；排氣由排氣管和芯管完成；排塵部分由筒體下錐段的排塵部件組成。在入口段的上頂板、下底板和外弧板所圍設的空腔內設有分流板，分流板的上下端緣分別與上頂板和下底板固接。
分流板的形狀為任一連續曲面，例如圓弧曲面或橢圓曲面或拋物線曲面等等。
分流板的母線與外弧板的母線相互平行或者不平行。
分流板為一個或一個以上；相鄰的分流板部分重疊，重疊部分圓弧所對應的圓心角的角度範圍在-20°到50°之間。
一個以上分流板中每個分流板的起始端在上頂板和下底板的固接位置位於同一圓周上。
綜上所述，本實用新型的優點在於1、實現了單一總進氣口多進氣道布置，結構簡單緊湊；2、在相同處理量下，多進氣道的方式可以降低壓降，減小能耗，或在相同壓降下(相同外筒體結構下)，可以提高處理量；3、多進氣道可以實現入口氣流的對稱配置，在旋風分離器內產生對稱的流場，提高分離效率；4、在實現入口氣流的對稱配置的條件下，可以應用其它新結構，如分流型芯管，以大幅度提高旋風分離器的分離效率。
圖1為本實用新型內設分流板和分流芯管的旋風分離器結構示意圖；圖2為本實用新型內設分流板的旋風分離器結構示意圖；圖3為本實用新型二進道入口的結構示意圖；圖4為本實用新型三進道入口的結構示意圖；圖5為本實用新型四進道入口的結構示意圖；圖6為本實用新型多進道入口的結構示意圖。
其中1-總進氣口，2-外弧板，3-分流板，4-內進氣口，5-上頂板，6-下底板，7-排氣管，8-分流型芯管，9-旋風分離器筒體及錐體，10-旋風分離器的排塵口，11-灰鬥。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳細地說明如圖1、2所示，為本實用新型內設分流板的切向入口旋風分離器，它由入口部分、分離、排氣部分和排塵部分組成。入口部分為由上頂板5、下底板6和外弧板2圍設而成的空腔，並沿外弧板切向方向設置總進氣口1；其下遊方向順次設置分離、排氣部分和排塵部分，分離、排氣部分為由外筒體、排氣管7、芯管8和筒體下錐段9構成的部分；排氣由排氣管7和芯管8完成；排塵部分由筒體下錐段9的排塵部件10和11組成。入口部分為由上頂板5、下底板6和外弧板2圍設而成的空腔，並沿外弧板2切向方向設置總進氣口1，在上頂板5、下底板6和外弧板2所圍設的空腔內設有分流板3，分流板3的上下端緣分別與上頂板5和下底板6固接。分流板3的形狀為任一連續曲面，例如圓弧曲面或橢圓曲面或拋物線曲面等等。分流板3的母線與外弧板2的母線相互平行或者不平行。
分流板3的數量可以為一個或一個以上。如圖3-6所示，分流板3的數量可以分別為一個分流板3(圖3)、兩個分流板3(圖4)、三個分流板3(圖5)或者多個分流板3(圖6)。
相鄰的分流板3部分重疊，重疊部分圓弧所對應的圓心角的角度範圍在-20°到50°之間。
一個以上分流板3的起始端31在上頂板5和下底板6的固接位置位於同一圓周A上。外弧板2與圓周A曲率相同。相鄰的兩分流板3之間的間隙形成內進氣口4，內進氣口4的數量可以為一個或者一個以上，它們可以均勻布置，也可以根據需要進行(不均勻的)布置。
進口氣流分配過程如下，含塵氣流自總進氣口1進入，經過分流板3分流，分別從各個內進氣口4切向進入旋風分離器，形成內部的離心力場。
本實用新型主要可用於切向入口的旋風分離器，比如返流式和直流式的切向入口旋風分離器。
同時，在旋風分離器的排氣管入口，還可以應用各種不同的芯管結構，如各種分流型芯管8(其結構和位置關係如圖1所示)來提高旋風分離器的分離效率。對於現有的單進道的旋風分離器來說，分流型芯管的效果不是十分顯著。
本實用新型可節約佔地空間，降低製造費用，降低壓降且可以提高分離效率。同時實現了單一進氣口多進氣道分布的結構，大幅度提高旋風分離器的分離效率，使旋風分離器的應用領域大為擴充。
本實用新型可以在只設置單一進氣口的外部形式下，採用任意多個切向入口，在旋風分離器內產生平穩、對稱的流場，在多個入口時，不幹擾入口氣流，使之平穩進入旋風分離器，並且在入口分配器內就有一個預分離的作用；在外部單進道的形式下，可以使用高效內構件——分流型芯管；在相同壓降下，提高處理量；在相同處理量下，降低壓降，達到節能的目的；降低造價，節約佔地空間。
最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.一種入口段設分流板的切向入口旋風分離器，它由入口部分、分離、排氣部分和排塵部分組成，入口部分為由上頂板、下底板和外弧板圍設而成的空腔，並沿外弧板切向方向設置總進氣口，其下遊方向順次固設分離、排氣部分和排塵部分，其特徵在於在上頂板、下底板和外弧板所圍設的空腔內設有分流板，分流板的上下端緣分別與上頂板和下底板固接。
2.根據權利要求1所述的入口段設分流板的切向入口旋風分離器，其特徵在於所述的分流板的形狀為任一連續曲面。
3.根據權利要求2所述的入口段設分流板的切向入口旋風分離器，其特徵在於所述的分流板的形狀為圓弧曲面或橢圓曲面或拋物線曲面。
4.根據權利要求1所述的入口段設分流板的切向入口旋風分離器，其特徵在於所述的分流板的母線與外弧板的母線相互平行或者不平行。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的入口段設分流板的切向入口旋風分離器，其特徵在於所述的分流板為一個或一個以上。
6.根據權利要求5所述的入口段設分流板的切向入口旋風分離器，其特徵在於所述的相鄰的分流板部分重疊，重疊部分所對應的圓心角的角度範圍在-20°到50°之間。
7.根據權利要求5所述的入口段設分流板的切向入口旋風分離器，其特徵在於所述的一個以上分流板的起始端在上頂板和下底板的固接位置位於同一圓周上。
專利摘要一種入口段設分流板的切向入口旋風分離器，它由入口部分、分離、排氣部分和排塵部分組成，入口部分為由上頂板、下底板和外弧板圍設而成的空腔，並沿外弧板切向方向設置總進氣口；在上頂板、下底板和外弧板所圍設的空腔內設有分流板，分流板的上下端緣分別與上頂板和下底板固接；本實用新型實現了單一總進氣口多進氣道分布，並可以用對稱的進氣配置得到較為對稱和穩定的流場，因而降低壓降提高分離效率；在壓降相同時可以提高處理量，因而可以節約佔地空間，降低製造費用；可應用於不同結構型式的旋風分離器和不同的場合，實用性強。
文檔編號B04C5/00GK2617471SQ0225319
公開日2004年5月26日 申請日期2002年9月24日 優先權日2002年9月24日
發明者毛羽, 雷俊勇, 赫慶鵬 申請人:石油大學(北京)