[實用新型]一種用于分離和凈化氣態介質流的旋風分離器

有效

• 申請號: 201420722180.X
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN204892156U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 林藍晨
• 申請（專利權）人: 北京貝睿通信息咨詢有限公司
• 主分類號: B04C5/30
• 分類號: B04C5/30
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產權代理事務所(普通合伙) 11417
• 代理人: 李文軍

技術領域

本發明涉及用于提高使用氣態介質流的旋風分離器的分離效率的方法，其中，經過凈化的氣態介質流通過進氣導管進入旋風分離器，最終在旋風分離器的錐形下半部分的底端，在旋風分離其內部以不斷變化的旋轉流運動方式進入旋轉的龍卷流，流入相反的方向。

背景技術

在先有技術中，旋風分離器用于分離存在于氣流中的固態物質。在旋風分離器中，氣態介質流進入旋風分離器內部后流入旋風分離器內部旋轉的離心流中，通常是從頂部向底部流動。當旋風分離器以豎立位置運行時，氣態介質流的入口設置在旋風分離器的頂部邊緣，在這種情況下，氣態介質流的流動方式為在圓柱形的旋風分離器內部向下開始旋轉運動。當旋風分離器在保持其流動速度的同時旋轉介質流向下流入旋風分離器的錐形底部分時，旋轉介質流以特定的角速度加速。當旋轉介質流到達旋風分離器的錐形底面部分的底端時，旋轉介質流將在維持其旋轉方向的同時被迫向上轉向。那么，眾所周知，在旋風分離器的底端的最低點處就會形成所謂的龍卷風效應，例如夏季在大風旋轉時即可看見。

通常，灰塵和其他固態物質會被吸入這樣的龍卷風漩渦中，被龍卷風漩渦帶動并被抬高到更高的位置。只有在龍卷風漩渦分解后，固態物質才能夠自由落下并從龍卷風中分離出來。

原則上，在旋風分離器的錐形部分下端的內部也會形成同樣的龍卷風。龍卷渦總是會攜帶一些灰塵或固態物質顆粒與氣態介質流一起進入旋風分離器。這就是為什么通常不會將旋風分離器視為好的灰塵分離器的原因，因為隨著龍卷流，甚至體積較大的灰塵顆粒都能夠從旋風分離器中流出，由于這個原因，使用先有技術的旋風分離器，不能夠實現特別嚴格的分離限值。

目前，有大量不同的旋風解決方案在使用，其中需要提及的是所謂的低壓、中壓和高壓旋風分離器。這是指在旋風分離器中氣態介質流動時在流過標稱容積時所要求的壓力降。通常，低壓旋風分離器的直徑較大，相反地，高壓旋風分離器的直徑則相對較小。在高壓旋風分離器中，壓力降可能會高達2000帕，而在低壓旋風分離器中，壓力降則通常低于1000帕。高壓旋風分離器的結構通常是成組的并排構造，這種情況下的該等解決方案被稱為多管旋風分離器組。相對而言，這樣的多管旋風分離器組的制造較為困難，因為其由許多小型的旋風分離器組成，而其尺寸精度的要求非常高。這就是為什么多管旋風分離器組的制造較為昂貴的原因。同樣，由于壓力降的量級不同，與低壓旋風分離器的運行耗能相比，其運行需要相當多的能量。

旋風分離器的分離效率取決于旋風分離器內部形成的離心力場。通常，普遍認為氣態介質流的角速度越大，離心力場的強度越強，而離心力場的強度與介質流的角速度的平方存在直接的正比例關系。這就是為什么與直徑較大的旋風分離器相比，直徑較小的旋風分離器是更加有效的分離器的原因。根據這一比例關系，在特殊解決方案中，即使多管旋風分離器的投資成本和能量消耗都較高，但卻越來越頻繁地使用多管旋風分離器。盡管如此，旋風分離器尚不能夠滿足高效分離的要求。

根據先有技術，通過龍卷風效應可以在合理范圍內進行消減的方式了解一個解決方案。該解決方案包括在距離旋風分離器的中心管上的孔的合適距離處安裝龍卷風消除板，該板能夠防止龍卷流直接流入中心管內。該先有技術解決方案的缺點是消除板的集中磨損以及消除板的尺寸可能產生對旋風分離器錐形部分的過度磨損。

發明內容

本發明的目的是對旋風分離器的先有技術解決方案進行改善。更加具體而言，本發明的目的是提供一種顯著提高旋風分離器的分離效率的方法。

一種用于分離和凈化氣態介質流的旋風分離器，包括配有進氣導管的圓柱形上部、圓錐形底部以及中心管，在中心管的管壁上布置有進入口以及在相對的圓錐形底部的下端布置有排出口的組件流管，這樣處理后的組件流管延伸穿過中心管的內部，輸入介質流的組件流部分從中心管的外部位置穿過并且在旋風分離器的內部穿過中心管的管壁進入組件流管，從組件流管流出并撞上在圓錐形底部的下端形成的龍卷流，這樣組件流分解了龍卷流并防止固態物質與凈化后的氣態介質的排出流混在一起被帶入中心管。