[实用新型]流速恒定入口装置和旋风分离器

说明书

本实用新型涉及分离器用入口装置技术领域，是一种流速恒定入口装置和旋风分离器，前者包括入口外壳、导流板和弹簧，入口外壳内腔形成左右贯通的气流通道，气流通道内设有导流板，导流板呈左低右高倾斜状，导流板的左端与气流通道的内底面铰接在一起，导流板的右部下侧与气流通道的内底面之间连接有弹簧；后者包括旋风分离器本体和流速恒定入口装置，入口外壳的右端与旋风分离器本体之间采用蜗壳式过渡连接。本实用新型通过导流板的设置可使出口面积S能随着入口流量Q_i的变化而的变化，从而使旋风分离器入口速度V_i在入口流量Q_i的变化中能保持在合理的速度区间内，由此可避免因旋风分离器入口速度V_i的变化而影响旋风分离器的分离性能。

技术领域

本实用新型涉及分离器用入口装置技术领域，是一种流速恒定入口装置和旋风分离器。

背景技术

旋风分离器是一种广泛使用的气固分离设备，常规旋风分离器的入口结构采用矩形入口结构，如附图1所示，所示的旋风分离器包括旋风分离器本体(11)、矩形入口结构(12)和升气管(13)。其中，矩形入口结构(12)与旋风分离器本体(11)的连接主要包括两种方式，其一如附图2所示，矩形入口结构(12)采用蜗壳式过渡与旋风分离器本体(11)连接；其二如附图3所示，矩形入口结构(12)采用切向与旋风分离器本体(11)连接。矩形入口结构(12)的作用是将沿直线流动的气流引入到旋风分离器的本体上部，在旋风分离器本体(11)圆形器壁约束下形成旋转流，进而在旋风分离器本体(11)内形成离心力场对气固两相流中的固体颗粒进行离心分离。目前，常规的旋风分离器的矩形入口结构(12)的入口流道横截面积是恒定不变的。

评价旋风分离器分离性能的两个重要参数分别为：分离效率η和压降Δp。

a)旋风分离器的分离效率η是收集颗粒质量m_c与进入颗粒质量m_i之比，其公式为：

式(1)中m_o是排出的颗粒质量。

b)旋风分离器的压降Δp是旋风分离器的入口压力p_i与出口压力p_o的压力差，其公式为：

式(2)中ξ是压降系数，其取决于旋风分离器的流动参数和结构参数，ρ是空气密度，V_i是入口速度。

旋风分离器的分离性能曲线如附图4所示，旋风分离器的分离效率与入口速度一般是一个驼峰曲线，存在一个的入口速度范围，在此范围内旋风分离器的分离效率最高。入口速度低，颗粒受到的离心力不足；入口速度高，颗粒的湍流扩散和碰撞反弹激烈易于逃逸。因此入口速度超出该范围，分离效率有不同程度的下降。

但在实际生产过程中，旋风分离器的处理气量Q_i一般不是恒定的，有很大的波动变化，旋风分离器的入口速度V_i也随之发生变化，两者的关系是：

式(3)中a是矩形入口的宽度，b是矩形入口的高度。

由式(3)可知，旋风分离器的处理气量Q_i变化后可能使旋风分离器的入口速度V_i偏离设计操作区，导致分离效率下降，压降增大或减小。因此旋风分离器的处理气量Q_i变化一方面影响旋风分离器的分离性能，另一方面也会造成管道系统的压力分布发生变化。在旋风分离器的处理气量Q_i变化的条件下，保持旋风分离器的入口速度V_i恒定是解决上述问题的一个方法。然而，现在并没有能够保持旋风分离器的入口速度V_i恒定的有效结构。

发明内容