[发明专利]旋风分离器及分离系统

说明书

本公开涉及一种旋风分离器及分离系统。该旋风分离器包括分离器本体、进口管、以及排气管，所述分离器本体包括内筒部、外筒部、以及连接于所述外筒部下端的锥筒部，所述内筒部的外侧壁与所述外筒部的内侧壁间隔布置，所述排气管设置于所述外筒部的上端且所述排气管的下端与所述内筒部的上端间隔布置，所述进口管穿过所述外筒部并水平或斜向上切向连接于所述内筒部，所述内筒部位于所述进口管上方的部分设置有导流格栅结构，且所述外筒部的腔体的直径从上至下逐渐增大。该旋风分离器具有较高的分离效率且有利于减弱或避免出现顶灰环。

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，由进口管、排气管、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。

大部分的旋风分离器进口管都采用筒体顶部进气方式，这种进气方式会存在共性问题，即分离器顶部存在顶灰环，排气管处存在短路流，不可避免的会产生两个漩涡，压降大、能耗高。中国发明专利CN1084104A公布了一种旋液环流式液固分离器，通过在外筒内增设内筒，进口管从内筒底部进气的方式，避免了内外筒体间涡流的直接接触，大幅降低了压降。然而，该方案大部分的气流和固体颗粒在内筒与外筒顶部的环隙处排出，会形成顶灰环，同时高速的气流会使颗粒与外筒碰撞，发生弹射使其从排气管中排出，降低了分离效率。

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分离系统，该旋风分离器具有较高的分离效率且能有利于减弱或避免出现顶灰环。

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、进口管、以及排气管，所述分离器本体包括内筒部、外筒部、以及连接于所述外筒部下端的锥筒部，所述内筒部的外侧壁与所述外筒部的内侧壁间隔布置，所述排气管设置于所述外筒部的上端且所述排气管的下端与所述内筒部的上端间隔布置，所述进口管穿过所述外筒部并水平或斜向上切向连接于所述内筒部，所述内筒部位于所述进口管上方的部分设置有导流格栅结构，且所述外筒部的腔体的直径从上至下逐渐增大。

可选地，所述外筒部的内壁与竖直方向的角度为5°-30°。

可选地，所述外筒部为上端小下端大的空心圆台结构。

可选地，所述导流格栅结构包括格栅孔和导流板，所述内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内筒部的外侧壁，另一端沿着与所述内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，所述内筒部的直径小于所述锥筒部的大端的直径，所述内筒部的下端延伸至所述锥筒部的内部，所述进口管水平切向连接于所述内筒部位于所述外筒部内的部分，所述内筒部的位于所述锥筒部的部分也设置有所述导流格栅结构。

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。