[发明专利]旋风分离器及固气分离系统

说明书

本公开涉及一种旋风分离器及固气分离系统。该旋风分离器包括分离器本体、进风管、以及排气管，所述分离器本体包括相连的直筒部和锥筒部，所述直筒部的直径小于所述锥筒部的大端的直径，且所述直筒部的一端延伸至所述锥筒部的内部，所述排气管设置于所述直筒部的上端，所述进风管切向连接于所述直筒部的上部且在所述分离器本体的轴向上位于所述排气管的进气端的上方，所述直筒部位于所述锥筒部内的部分设置有导流格栅结构。该旋风分离器具有较高的气固分离效率。

技术领域

本公开涉及分离设备领域，具体地，涉及一种旋风分离器以及具有该旋风分离器的固气分离系统。

背景技术

旋风分离器是一种用于分离气体和固体颗粒的分离装置，广泛应用于石油、化工、煤炭、电力、环保等行业。由于环保要求日益严格，工业上对分离超细粉尘的要求也越来越高，常常要求旋风分离器对于5～10颗粒的捕集效率接100％，同时也要求旋风分离器具有较低的压降。因此，高效低阻的旋风分离器具有广泛的应用前景。

常规的旋风分离器为圆筒圆锥形结构，由进风管、排气管、直筒体、锥筒体和排灰斗等结构组成。操作时，其工作原理为：含固体颗粒气流经顶部进气口切向进入旋风分离器，由于切向速度较快，在旋风分离器内形成高速旋转流动。在离心力的作用下，气流中的固体颗粒被甩向边壁，旋转向下流经锥筒体，经排灰斗排出，少量的气体与固体颗粒一起从底部排灰斗排出，大部分气体由于流动截面不断减少，而汇于轴心，沿着旋风分离器轴线旋转向上，从顶部排气管排出，从而实现气固分离。

为了开发高效低阻的旋风分离器，国内外许多专家学者对旋风分离器进行了研究，主要涉及的方向包括型式、结构、尺寸优化和涡流特性等。但设计得到的旋风分离器的分离效果并不理想。

发明内容

本公开的目的是提供一种旋风分离器以及具有该旋风分离器的固气分离系统，该旋风分离器具有较高的气固分离效率。

为了实现上述目的，本公开提供一种旋风分离器，包括分离器本体、进风管、以及排气管，所述分离器本体包括相连的直筒部和锥筒部，所述直筒部的直径小于所述锥筒部的大端的直径，且所述直筒部的一端延伸至所述锥筒部的内部，所述排气管设置于所述直筒部的上端，所述进风管切向连接于所述直筒部的上部且在所述分离器本体的轴向上位于所述排气管的进气端的上方，所述直筒部位于所述锥筒部内的部分设置有导流格栅结构。

可选地，所述导流格栅结构包括格栅孔和导流板，所述直筒部的侧壁上周向间隔开孔以构造成所述格栅孔，所述导流板的一端固定连接于所述直筒部的外侧壁，另一端沿着与所述直筒部内的旋转气流旋向相同的方向延伸且与所述旋转气流的切线方向成夹角。

可选地，所述直筒部的直径与所述锥筒部的大端的直径之比为：2:5-4:5，所述直筒部插入到所述锥筒部的部分的长度与锥筒部的长度之比1:5-4:5。

可选地，所述旋风分离器还包括内旋涡限制器和锁止结构，所述内旋涡限制器沿所述锥筒部的中轴线可移动地设置在所述锥筒部内，以调节所述旋风分离器内部的内旋涡的长度，所述锁止结构用于将所述内旋涡限制器轴向锁定在所述锥筒部内。

可选地，所述内旋涡限制器的上端面到所述锥筒部的下端面之间的高度差与所述锥筒部的轴向高度之比为：1:5-3:5。

可选地，所述内旋涡限制器包括圆形平板和安装杆，所述安装杆的上端连接于所述圆形平板的底面，所述安装杆的下端可移动地连接于所述锥筒部。

可选地，所述圆形平板的直径与所述直筒部的直径相同且两者同轴心布置。

可选地，所述旋风分离器还包括支撑件，所述支撑件包括套筒和间隔设置在所述套筒四周的支撑杆，所述支撑杆的两端分别连接于所述锥筒部的内壁及所述套筒，所述安装杆轴向可移动地套设于所述套筒。