[实用新型]导流口可调式双出风口旋风分离器

说明书

本实用新型属矿山、建材、环保工程中的气固两相分离设备领域。

国内现行技术的旋风分离器，其工作原理见图3：含尘气体从进口2b切向进入筒体3b，在内外筒体间的环形空间旋转向下并逐渐进入锥体6b，气体中的粉尘受旋转离心力作用而与气流分离并碰撞筒壁，失去动能，沿筒壁落入锁风阀9b后排出；分离后的净化气流在锥体下部汇集，形成较强的中心内旋流向上经上出风口1b排出，从而实现气固两相分离。这种旋风分离器的优点是结构简单，投资少，运转率高，管理维护容易；缺点是分离效率和压力损失难以两全。由于旋风分离器中心的净化气流是一股较强的旋涡流(常称核心强制涡)，因而形成的压力损失比外围旋转气流(常称准自由涡)大得多，研究和实测证明，核心强制涡的无用压力损失占旋风分离器总压力损失的65～85％(《除尘技术的基本理论与应用》陈明堂等编著，中国建筑工业出版社，1980)，压力损失即能量损失。近百年来，国内外专家学者对旋风分离器的改进作了很多努力，对粒径5～20μm粉尘的确良分离效率已经能达到95％以上(《国家环境保护最佳实用技术汇编》中国环境科学出版社，1996)，但较高的分离效率必然伴随较大的压力损失。由于旋转力场分离效率的提高往往通过提高流速实现，因而使核心强制涡的压力损失进一步加剧，实际生产中，人们不得不牺牲高分离效率，以求得较低的压力损失。以水泥生产为例：全国6000个水泥厂的30000多台用于环保收尘的旋风收尘器、200条回转窑生产线中的年耗电约7.2亿度的旋风预热器、3000台圈流粉磨作业中的旋风选粉机约18000个旋风分离器、90％以上采用中等的分离效率(70～85％)和中等的压力损失(900～1700Pa)(《建材工业废气治理》中国环境科学出版社，1996)，旋风分离总电耗电量17亿度。分离后残余粉尘荷载500mg/m³以上，一般均需在其后配二级收尘，残余粉尘的增多不仅污染环境，而且加剧了风机等设备的磨损。

本实用新型目的在于提供一种消除上述先前技术缺点的导流口可调式双出风口旋风分离器：消除内旋涡，显著降低旋风分离器压力损失，节约能耗，同时使分离效率进一步提高。

本实用新型的实施方案是：导流口可调式双出风口旋风分离器由进风口、筒体、锥体、上出风管、下出风管、中部导流管、导流开度调整装置、汇流管、反射屏、锁风阀组成。上下两个出风管与中部导流管的上、下口分别连接，导流管中部做成两头大中间小的双喇叭形锥面，锥面上设置n(n=1～6)个开度大小可调节的导流口，导流口由可绕一侧母线旋转的可动叶片与双喇叭形锥面的固定部分构成，导流口大小由导流开度调节装置控制，导流管下部设置伞状反射屏。系统是这样工作的：含尘气体从进风口切向进入筒体，在筒体与出风管、导流管之间的环形空间旋转向下并逐渐进入锥体，气体中的粉尘受旋转力场中的离心力作用而与气流分离并碰撞筒壁，失去动能，沿筒壁落入锁风阀后及时排出；气固分离后的净化气流，经反射屏强制改向，沿导流管外壁旋转向上并经导流口从上、下出风口排出。

本实用新型具有下述优点：

1．将现行技术旋风分离器的单出风口，改为双出风口，使出口风速降低近半，压力损失显著降低；

2．增设导流管，消除核心强制涡的形成，即消除了导致旋风分离器压力损失的主要根源，不仅对节能有直接的价值，而且风机的风量因风阻(即压力损失)的减小而加大，又有助于分离效率的提高；

3．现行技术的旋风分离器，进风口距上出风管下口较近，流速低时，含尘气流局部短路，导致收尘效率较低，本实用新型的上出风管下口与导流管上口联接，从根本上避免了含尘气流的短路，有助于分离效率的提高；

4．反射屏使内外旋气流换向点确定有序，避免了锥体下部先分离粉尘受后下旋气流带出的“二次返混”现象。因而分离效率可进一步提高。

5．导流口是经外旋流分离粉尘后净化气流排出的必经之路，因而，导流口大小直接影响流速、压力损失、分离效率，本实用新型导流口调节装置，使旋风筒内流体力场有序可调，能方便地根据变化的工况调至最佳的分离效率和最小的压力损失匹配。

现结合图示和实施例进一步说明：

图1为导流口可调式双出风口旋风分离器的工作原理和结构简图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为现行技术旋风分离器工作原理简图。

图中：1-上出风口；2-进风口；3-筒体；4-导流管；5-反射屏；6-锥体；7-下出风口；8-汇流管；9-锁风阀；10-导流开度调节装置；11-可调叶片；12-调节杆；13-软联接；14-螺母；15-调节支架；1b-上出风口；2b-进风口；3b-筒体；6b-锥体；9b-锁风阀；

导流口可调式双出风口旋风分离器由上出风管1、进风口2、筒体3、中部导流管4、反射屏5、锥体6、下出风管7、汇流管8、锁风阀9、导流开度调节装置10组成。中部导流管两个圆柱口分别与上下出风口联接，导流管中部的双喇叭形锥面的母线方向，开有n(n=1～6)个导流缝隙，每个缝隙的顺旋风一侧的部分锥面制成可绕一侧母线旋转的可动叶片11，可动叶片与双喇叭形锥面的固定部分构成导流口，导流口大小由导流开度调节装置控制，导流开度调节装置由调节杆12、螺母13、软连接14、调节支架15组成，调节支架与筒体外壁刚连，调节杆一端与可动叶片铰连，另一端穿过筒体用两个螺母拧紧在调节支架两侧，拧动螺母即可调节导流缝隙大小，为了防止调节杆穿越筒体部位的漏风，在支架和调节杆间设置软连接。导流管下部联接伞状反射屏。从进风口切向进入筒体的含尘气体，在旋转向下进入锥体过程中，粉尘受旋转力场离心力惯性飞出而与气流分离并沿筒壁落入锁风阀后排出；分离后的净化气流，经反射屏改向，沿导流管外壁旋转向上并经导流口从上出风管口和下出风管口排出，并汇集至汇流管，被两相流驱动装置(一般是风机)抽吸。