CN108360094B - 一种自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器 - Google Patents
一种自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器,壳体的上部连接蜗壳,下部连接集棉斗,壳体,蜗壳和集棉斗导通,蜗壳上设置进风口,壳体上设置出风口;导流筒设置在壳体和蜗壳内部,壳体内设置尘笼,尘笼上部为圆形筒,下部连接锥筒,尘笼上设有过滤网孔,并位于导流筒的外部,锥筒的底部为出棉口,锥筒径向和壳体之间设置内循环出风口。本发明通风阻力小、避免了糊网、料气比高、常压落料、减少二次污染、避免喷灰、自动清洁、简化结构、减少故障。
Description
技术领域
本发明涉及纺织工业纤维自动收集设备技术领域,特别是一种通风阻力小、避免了糊网、料气比高、常压落料、减少二次污染、避免喷灰、自动清洁、简化结构、减少故障的自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器。
背景技术
旋流分离器按其直径的不同,可分为除砂器、除泥器和微型旋流器三类。1、除砂器:直径为150~300mm的旋流分离器称为除砂器,它处理钻井液的能力,在输入压力为0.2Mpa时一般不低于20~120mm3/h。处于正常状态的除砂器可清除大约95%大于74微米的钻屑和50%大于44微米的钻屑。在选择除砂器时,其许可处理量应该是钻井时最大排量的1.25倍。2、除泥器:直径为100~150mm的旋流分离器称为除泥器。在输入压力为0.25Mpa时,其处理能力不低于10~15m3/h。正常工作状态的除砂器可清除95%大于44微米的钻屑和50%大于15微米的钻屑。除泥器的许可处理量,应为钻井时最大排量的1.25~1.5倍。3、微型旋流器:直径为50mm的旋流分离器称为微型旋流器。其处理能力在输入压力为0.25Mpa时不低于5m3/h。分离粒子范围为7~25微米。主要用于非加重钻井液,以清除超细颗粒。
现有自动纤维收集设备形式主要由:纤维分离压紧器、凝棉器、无剥棉凝棉器等形式,1)纤维压紧器:采用网筒实现纤气分离、螺旋叶片将纤维压紧排除,正压运行存在喷花现象,负压运行负压太高存在落棉困难,尤其是螺杆轴转动造成搓丝、打结,损伤纤维;2)有剥棉机构的凝棉器:采用传统的转动尘笼加剥棉打手方式,纤维常堵塞尘笼与墙板之间的缝隙,阻碍尘笼运转造成堵车现象,3)无剥棉凝棉器:在集中收集***中为节省能耗一般采用多点轮流间歇吸尘,常出现大块纤维糊网或出料口喷灰问题造成环境污染。采用本专利技术前,对设备进出风匹配调节要求高,对纤维损伤处理风量范围窄,网筒糊网现象频繁,故障率高,采用本专利技术后,实现了纤维的无损伤自动收集输送,大大提高了自动化程度和减少了收集过程中二次污染环境问题。无剥棉机构,自动清洁网筒消除了纤维贴网隐患,大大降低了设备运行故障,排料风量实现设备内循环,实现常压落棉,减少了环境污染,阻力低能耗小。
需要一种通风阻力小、避免了糊网、料气比高、常压落料、减少二次污染、避免喷灰、自动清洁、简化结构、减少故障的自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器。
发明内容
本发明的目的是提供一种通风阻力小、避免了糊网、料气比高、常压落料、减少二次污染、避免喷灰、自动清洁、简化结构、减少故障的自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器。
一种自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器,包括:
壳体,所述壳体的上部连接蜗壳,下部连接集棉斗,所述壳体,蜗壳和集棉斗导通,所述蜗壳上设置进风口,所述壳体上设置出风口;
导流筒,所述导流筒设置在壳体和蜗壳内部,所述壳体内设置尘笼,所述尘笼上部为圆形筒,下部连接锥筒,所述尘笼上设有过滤网孔,并位于导流筒的外部,所述锥筒的底部为出棉口,所述锥筒径向和壳体之间设置内循环出风口。
所述出风口处,不设置内循环出风口。
所述尘笼上设置的过滤网孔在高度方向上递减分布,靠尘笼的上方设置的过滤网孔数量多,靠尘笼的下方设置的过滤网孔数量少。
所述壳体,蜗壳和集棉斗分别为环形,所述壳体的直径大于蜗壳的直径,所述蜗壳的上部密封。
所述尘笼靠近出风口一侧不设置过滤网孔,或所述过滤网孔由弧形挡板进行遮挡封闭。
所述锥筒为漏斗状,底部的出棉口与集棉斗的内部导通。
所述内循环出风口包括固定环和活动环,所述固定环和活动环分别为环形片,所述固定环上设置第一出风孔,所述活动环上设置第二出风孔,所述活动环在固定环上部自转时,所述第二出风孔调节第一出风孔的开口大小。
所述尘笼上均匀布满过滤网孔,所述尘笼的外侧靠下方设有弧形挡板,所述弧形挡板为贴合尘笼外壁的弧形片。
所述尘笼靠出风口一侧设有所述弧形挡板。
所述弧形挡板的上部宽度尺寸小,下部宽度尺寸大。
本发明壳体的上部连接蜗壳,下部连接集棉斗,壳体,蜗壳和集棉斗导通,蜗壳上设置进风口,壳体上设置出风口;导流筒设置在壳体和蜗壳内部,壳体内设置尘笼,尘笼上部为圆形筒,下部连接锥筒,尘笼上设有过滤网孔,并位于导流筒的外部,锥筒的底部为出棉口,锥筒径向和壳体之间设置内循环出风口。蜗壳的进口处连接有外部进风通道进风口,蜗壳出口方向朝下并与尘笼内部连接;壳体下部外侧设出风口,再接抽吸风机,壳体与尘笼外壁间空腔为负压区,通过外部输棉风机由远处向进风口送风,纤尘空气经过蜗壳后形成螺旋状旋流下落,进入尘笼内完成纤、尘分离,尘杂受离心力和尘笼外负压双重作用下,尘气透过尘笼经出风口抽吸排除,进入滤尘机组精过滤,纤维经尘笼进入集棉斗,导流筒消除尘笼内涡流,防止纤维打结、索丝。通过调节出风口有效出风截面控制最小排料风量;尘笼下部设有调节内循环风量的内循环出风口,及时排出进入集棉斗内的排料风量,并通过调节内循环出风口有效控制出风面积,保证集棉斗下部始终为常压;尘笼外部设有环形间隔布置的弧形挡板,平衡尘笼四周的排尘效果,防止因单侧吸风过大,导致棉层吸壁堵车现象。本发明通风阻力小、避免了糊网、料气比高、常压落料、减少二次污染、避免喷灰、自动清洁、简化结构、减少故障。
附图说明
图1为本发明的立体图;
图2为本发明的剖视图;
图3为本发明A-A的剖视图;
图4为本发明B-B的剖视图;
图5为本发明C-C的剖视图;
图6为本发明尘笼和弧形挡板的立体图;
图中:1、壳体,2、蜗壳,3、集棉斗,4、进风口,5、出风口,6、导流筒,7、尘笼,8、过滤网孔,9、内循环出风口,10、锥筒,11、安装孔,12、弧形挡板,13、检修窗,14、检修口,91、固定环,92、活动环,93、第一出风孔,94、第二出风孔。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例,对本发明做进一步说明。
一种自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器,包括:壳体1,壳体1的上部连接蜗壳2,下部连接集棉斗3,壳体1,蜗壳2和集棉斗3导通,蜗壳2上设置进风口4,壳体1上设置出风口5;导流筒6,导流筒6设置在壳体1和蜗壳2内部,壳体1内设置尘笼7,尘笼7上部为圆形筒,下部连接锥筒10,尘笼7上设有过滤网孔8,并位于导流筒6的外部,锥筒10的底部为出棉口,锥筒10径向和壳体1之间设置内循环出风口9。
优选的,出风口5处,不设置内循环出风口9。
尘笼7上设置的过滤网孔8在高度方向上递减分布,靠尘笼7的上方设置的过滤网孔8数量多,靠尘笼7的下方设置的过滤网孔8数量少。壳体1,蜗壳2和集棉斗3分别为环形,壳体1的直径大于蜗壳2的直径,蜗壳2的上部密封。尘笼7靠近出风口5一侧不设置过滤网孔8,或过滤网孔8由弧形挡板进行遮挡封闭。锥筒10为漏斗状,底部的出棉口与集棉斗3的内部导通。内循环出风口9包括固定环91和活动环92,固定环91和活动环92分别为环形片,固定环91上设置第一出风孔93,活动环92上设置第二出风孔94,活动环92在固定环91上部自转时,第二出风孔94调节第一出风孔93的开口大小。尘笼7上均匀布满过滤网孔8,尘笼7的外侧靠下方设有弧形挡板12,弧形挡板12为贴合尘笼7外壁的弧形片。弧形挡板12的上部宽度尺寸小,下部宽度尺寸大。
尘笼7上设置安装孔11,紧固件穿过安装孔11固定弧形挡板12;作为另一种形式,弧形挡板12可通过抱箍等从外面安装到尘笼7的指定位置上。壳体1和蜗壳2上设置检修窗13。壳体1外侧,靠近内循环出风口9处设置检修口14,检修口14的为开关门。
蜗壳2的进口处连接有外部进风通道进风口4,蜗壳2出口方向朝下并与尘笼7内部连接;壳体1下部外侧设出风口5,再接抽吸风机,壳体1与尘笼7外壁间空腔为负压区,通过外部输棉风机由远处向进风口4送风,含纤尘气流经过蜗壳2沿切线方向进入尘笼7内,较大的纤维尘被气流回转至下端出料口进入集棉斗3排出,尘杂受离心力和尘笼7外负压双重作用下,尘气透过尘笼7经出风口5抽吸排除,进入滤尘机组精过滤,纤维经尘笼7进入集棉斗3,导流筒6消除尘笼7内涡流,防止纤维打结、索丝。通过调节出风口5口径控制最小排料风量;尘笼7下部设有调节内循环风量的内循环出风口9,及时排出进入集棉斗3内的排料风量,保证集棉斗3下部始终为常压;尘笼7外部设有环形间隔布置的弧形挡板12,平衡尘笼7四周的排尘效果。
进一步的,为了防止因单侧吸风过大,导致棉层吸壁堵车现象,在靠近出风口5的一侧设置弧形挡板12,且靠近出风口5出的所述弧形挡板12面积较大。
在凝棉器的壳体1为圆柱形筒体,上下为开孔封板,下部设出风口,尘笼7吊装在壳体1上顶板上,尘笼7外部与壳体1内部形成间隙均匀的封闭空腔,壳体1顶端设置有呈渐开线方式的蜗壳2,蜗壳2的进口处连接有外部进风通道进风口4,出口方向朝下并与尘笼7内腔连接,尘笼7上部呈圆柱筒,下部呈圆台筒,上部筒体上开有均布网孔;蜗壳2内部中心安装有导流筒6伸入尘笼7内,尘笼7外中下部设有环形间隔布置的弧形挡板12,调节尘笼7四周吸风均匀性;壳体1装在集棉斗3上,尘笼7下口接出风口5,壳体1下封板上有环形布置多个回风口,封板下部装有风量调节板,转动调节板控制回风口开启大小,实现集棉斗3内为常压。现场管网***确定后,自动清洁自动启动运行。
带有纤维的气流经进风口4进入蜗壳2和壳体1内,通过在蜗壳2及尘笼7内形成旋流气旋,空气经尘笼7网孔排出,纤维在旋流气旋的带动下,不会凝结在尘笼7内表面,并逐渐下旋,经出棉口进入到集棉斗3内,进行沉降;从而实现纤维的无损收集。在蜗壳2内设置有导流筒6,一直延伸至壳体1中部;在壳体1内设置有尘笼7;尘笼7的下端连接有锥筒10的出棉口,出棉口为锥形口,一直延伸至集棉斗3内。
进风口4竖直布置在蜗壳2上,进风口4与蜗壳2共同形成一定的涡旋状,从而使含纤气流从进风口进入设备后,能够沿设置在中间的导流筒6进行旋转,从而形成旋转气流。旋转气流中含有纤尘,受重力影响,逐渐向下流动,即从蜗壳2内旋转流入尘笼7内。尘笼7表面设置有过滤网孔8,用来将空气从尘笼7内释放出去,进而通过出风口5离开。
当空气经尘笼7表面的过滤网孔8从尘笼7内侧离开,进入到尘笼7与壳体1之间的空间时,尘笼7内旋转气流速度不断减小,气流对尘笼内壁冲刷作用逐渐降低,纤维会受吸附力作用,贴附到尘笼7表面;如果旋转气流提供给纤维的旋转力不足的话,即会导致纤维滞留在尘笼7表面,甚至挂留、堵塞过滤网孔,进而无法保证纤维顺利的沉降至集棉斗内。而随着气流的逐渐向下旋转流动,空气不断通过尘笼7表面的过滤网孔8流走,势必会导致风速降低,进而影响纤维的沉降;特别是沿尘笼7的竖直方向,越靠近尘笼7底部,旋转气流风速越低。为保持尘笼7内部气流的风速足够高,以期能够带动纤维顺利转移到集棉斗3内。尘笼7的主体为带有过滤网孔8的网筒;在尘笼7下方设有锥筒10,与出棉口的锥口相衔接,锥筒10上不设置过滤网孔;在尘笼7上设置有固定弧形挡板12的安装孔11,该安装孔11用于固定安装弧形挡板12;弧形挡板12安装在尘笼7的外表面,通过选择合适的弧形挡板12,以调整尘笼7下半部分可供出风的过滤网孔8数量及面积占比,来保证尘笼下侧旋转气流的风速。使尘笼上下部位过滤网孔局部透气阻力均匀稳定,来保证下侧旋转气流在较低风速下工作纤维不糊网;优选的,气流流过网孔风速一般控制在5m/s。弧形挡板12具有与尘笼7外表面相贴合的弧度,以期尽可能的对尘笼7表面的过滤网孔8进行封堵,防止尘笼7与弧形挡板12间产生不必要的泄漏,而导致纤维粘附在尘笼7内侧。
优选的,弧形挡板12的上部宽度尺寸小,下部宽度尺寸大,本实施例中,弧形挡板12为锥形,小头端设置在尘笼7靠上位置,大头端设置在尘笼7靠下位置;弧形挡板12的具体形状,布置数量,可根据进入到设备的不同气流的风速、纤维的旋转速度、不同纤维的特性来进行相应的设计,与设置。
优选的,如果不需要调节弧形挡板12的尺寸、数量的话,还可以通过直接调整尘笼7上的过滤网孔8的布置来实现,尘笼7的上方过滤网孔8的设置数量较多,尘笼7的下方的过滤网孔8的设置数量较小,以此来实现在尘笼7的竖直方向上,有效网孔数量阶梯变化,实现与设置弧形挡板12同样的效果。
同样,优选的,在靠近出风口5的一侧,不设置过滤网孔8,以防止出风口5一侧的过网风速过大,影响纤维下落进行收集。
尘笼7下部设置有密闭的锥筒10,当含纤尘气流经过导流筒6进行减速后,进入锥筒10内,在气流的带动下,进行汇聚,并沉降下落,通过出棉口,进入集棉斗3内。
在集棉斗3和出棉口出口,势必还会存在一定的气流,进入到集棉斗3内;该部分气流,如果风速过大,势必会将集棉斗3内的纤维吹起,造成喷花现象,污染环境且不利于纤维的收集;为降低该部分气流的风速,在集棉斗3的顶部,与壳体1相连的圆环上,设有内循环出风口9。
优选的,内循环出风口9处还设置有内循环风量调节装置,通过调节内循环出风口实际可供出风的面积,来调整集棉斗3内的内循环风速,使集棉斗3内,出棉口水平面上的集棉斗3内壁风压静压值控制在±20Pa;进一步优选的,该静压值控制在±5Pa,以使纤维沉降堆积,方便收集。
优选的,在靠近出风口5处,不设置内循环出风口9,以防内循环出风口9产生的局部负压过于集中,进而影响出风口5附近的内循环出风口9内侧集棉斗3内的纤维沉降,导致纤维从出风口5附近的内循环出风口9被吸出,通过出风口5排出设备。
优点:
(1)尘笼7根据气流旋向,过滤网孔8开孔采用阶梯布置,通风阻力小、避免了糊网隐患;
(2)锥筒10的出棉口优化设计,实现了排料风量最小化,料气比达到0.5;
(3)采用了排料风量设备内循环调节机构,常压落料,减少二次污染,彻底避免了喷灰可能;
(4)采用导流筒6控制自动,调整进出风量,实现尘笼7自动清洁功能,
(5)无转动部件,取消传统凝棉器复杂的传动机构,实现机器零故障运行,在凝棉过程中尘笼7静止,改变了传统的转动尘笼7加剥棉打手的剥棉方式,克服现有产品的不足。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.一种自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器,其特征在于,包括:
壳体(1),所述壳体(1)的上部连接蜗壳(2),下部连接集棉斗(3),所述壳体(1),蜗壳(2)和集棉斗(3)导通,所述蜗壳(2)上设置进风口(4),所述壳体(1)上设置出风口(5);
导流筒(6),所述导流筒(6)设置在壳体(1)和蜗壳(2)内部,所述壳体(1)内设置尘笼(7),所述尘笼(7)上部为圆形筒,下部连接锥筒(10),所述尘笼(7)上设有过滤网孔(8),并位于导流筒(6)的外部,所述锥筒(10)的底部为出棉口,所述锥筒(10)径向和壳体(1)之间设置内循环出风口(9);
所述锥筒(10)为漏斗状,底部的出棉口与集棉斗(3)的内部导通;
其中,所述尘笼(7)上设置的过滤网孔(8)在高度方向上递减分布,靠尘笼(7)的上方设置的过滤网孔(8)数量多,靠尘笼(7)的下方设置的过滤网孔(8)数量少;
或,所述尘笼(7)上均匀布满过滤网孔(8),所述尘笼(7)的外侧靠下方设有弧形挡板(12),所述弧形挡板(12)为贴合尘笼(7)外壁的弧形片;所述弧形挡板(12)的上部宽度尺寸小,下部宽度尺寸大。
2.根据权利要求1所述的一种自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器,其特征在于,所述出风口(5)处,不设置内循环出风口(9)。
3.根据权利要求1所述的一种自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器,其特征在于,所述壳体(1),蜗壳(2)和集棉斗(3)分别为环形,所述壳体(1)的直径大于蜗壳(2)的直径,所述蜗壳(2)的上部密封。
4.根据权利要求1所述的一种自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器,其特征在于,所述尘笼(7)靠近出风口(5)一侧不设置过滤网孔(8),或所述过滤网孔(8)由弧形挡板进行遮挡封闭。
5.根据权利要求1所述的一种自清洁滤筒防糊网和常压落料防喷灰的旋流分离器,其特征在于,所述内循环出风口(9)包括固定环(91)和活动环(92),所述固定环(91)和活动环(92)分别为环形片,所述固定环(91)上设置第一出风孔(93),所述活动环(92)上设置第二出风孔(94),所述活动环(92)在固定环(91)上部自转时,所述第二出风孔(94)调节第一出风孔(93)的开口大小。
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