CN112827258A - 旋风分离器及分离*** - Google Patents

旋风分离器及分离*** Download PDF

Info

Publication number
CN112827258A
CN112827258A CN202110004303.0A CN202110004303A CN112827258A CN 112827258 A CN112827258 A CN 112827258A CN 202110004303 A CN202110004303 A CN 202110004303A CN 112827258 A CN112827258 A CN 112827258A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vent
separation
chamber
separation chamber
cyclone separator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110004303.0A
Other languages
English (en)
Inventor
杜佳军
辛胜伟
胡振坤
王虎
吕俊复
赵勇纲
张鹏
张缦
杨海瑞
吴玉新
张扬
张海
岳光溪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Energy Group Guoyuan Power Co Ltd
Original Assignee
National Energy Group Guoyuan Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Energy Group Guoyuan Power Co Ltd filed Critical National Energy Group Guoyuan Power Co Ltd
Priority to CN202110004303.0A priority Critical patent/CN112827258A/zh
Publication of CN112827258A publication Critical patent/CN112827258A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Abstract

本申请公开了一种旋风分离器及分离***，属于物质分离技术领域。该旋风分离器包括：筒形分离室，所述筒形分离室具有第一分离腔，所述筒形分离室设有进料口和排气口，所述进料口和所述排气口均与所述第一分离腔相连通；锥形分离室，所述锥形分离室具有第二分离腔，所述锥形分离室的第一端与所述筒形分离室的第三端相连，所述第二分离腔与所述第一分离腔相连通；收集部，所述收集部与所述锥形分离室的第二端相连，所述收集部设有辅助分离腔和辅助通气口，所述辅助通气口、所述辅助分离腔和所述第二分离腔均相连通，所述辅助分离腔具有负压区。该方案能够解决目前旋风分离器的分离效率较低的问题。

Description

旋风分离器及分离***
技术领域
本申请属于物质分离技术领域，具体涉及一种旋风分离器及分离***。
背景技术
旋风分离器是工业上广泛应用的一种分离设备，用于气固混合气流或者气液混合气流的分离。旋风分离器的工作原理是靠气流切向引入分离器内腔造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向边壁，与气体分离，从而达到气固分离或气液分离的目的。
目前的旋风分离器是由进气口、筒形分离室、锥形分离室、排气口及收集斗组成。由于旋风分离器的外旋流压强较高，内旋流压强较低，会导致内旋流不稳定，在锥形分离室底部因静压低，会将已分离到边壁的固体颗粒或液滴再次卷扬起来，重新卷入内旋流中，导致出现颗粒滞留或返混的问题。因此，此种旋风分离器的分离效率较低。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种旋风分离器及分离***，能够解决目前旋风分离器的分离效率较低的问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种旋风分离器，包括：
筒形分离室，所述筒形分离室具有第一分离腔，所述筒形分离室设有进料口和排气口，所述进料口和所述排气口均与所述第一分离腔相连通；
锥形分离室，所述锥形分离室具有第二分离腔，所述锥形分离室的第一端与所述筒形分离室的第三端相连，所述第二分离腔与所述第一分离腔相连通；
收集部，所述收集部与所述锥形分离室的第二端相连，所述收集部设有辅助分离腔和辅助通气口，所述辅助通气口、所述辅助分离腔和所述第二分离腔均相连通，所述辅助分离腔具有负压区。
第二方面，本申请实施例提供了一种分离***，包括旋风分离器、风机和阀体，所述旋风分离器为上述的旋风分离器，所述风机通过所述阀体与所述辅助通气口相连接。
在本申请实施例中，收集部增加辅助通气口，气流可以从该辅助通气口进入收集部的辅助分离腔内，从而形成负压区，或者收集部的辅助分离腔内的空气可以被抽出，从而形成负压区。在该负压区的作用下，需要分离出的颗粒可以更快、更彻底地进入收集部，因此该旋风分离器的分离效果更好。
附图说明
图1为本申请实施例公开的旋风分离器的示意图；
图2为本申请实施例公开的旋风分离器的局部示意图。
附图标记说明：
100-筒形分离室、110-进料口、120-排气口；
200-锥形分离室；
300-收集部、310-辅助通气口、320-收集口。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的旋风分离器进行详细地说明。
如图1和图2所示，本申请实施例公开一种旋风分离器，其包括筒形分离室100、锥形分离室200和收集部300。
筒形分离室100具有第一分离腔，筒形分离室100设有进料口110和排气口120，进料口110和排气口120均与第一分离腔相连通，混合气流从进料口110进入旋风分离器的筒形分离室100内部后，混合气流在筒形分离室100内部可以形成旋流，从而将混合气流中的固体颗粒或者液体颗粒分离出来。可选地，筒形分离室100为圆筒形结构。
锥形分离室200具有第二分离腔，锥形分离室200的第一端与筒形分离室100的第三端相连，第二分离腔与第一分离腔相连通。混合气流从进料口110依次经过筒形分离室100、锥形分离室200的过程中，混合气流外层向下运动的下行气流形成准自由涡区域，混合气流内层向上运动的上行气流形成准强制涡区域。可选地，锥形分离室200为圆锥形结构，其中心线与筒形分离室100的中心线可以共线。
收集部300与锥形分离室200的第二端相连，收集部300设有辅助分离腔和辅助通气口310，辅助通气口310、辅助分离腔和第二分离腔均相连通，辅助分离腔具有负压区。这里的负压区可以通过向辅助分离腔内充气的方式形成，也可以通过抽出辅助分离腔内的气体的方式形成。混合气流从进料口110依次经过筒形分离室100、锥形分离室200的过程中，混合气流中需要分离出的颗粒由于受到离心力作用，被甩到筒形分离室100和锥形分离室200的内壁上，混合气流外层向下运动的下行流将颗粒带到锥形分离室200底部，使得颗粒掉落在收集部300，由于辅助分离腔具有负压区，使得颗粒在该负压区的作用下可以更快、更彻底地进入收集部300。
在本申请实施例中，收集部300增加辅助通气口310，气流可以从该辅助通气口310进入收集部300的辅助分离腔内，从而形成负压区，或者收集部300的辅助分离腔内的空气可以被抽出，从而形成负压区。在该负压区的作用下，需要分离出的颗粒不容易滞留在锥形分离室200内，或者出现返混，使得颗粒可以更快、更彻底地进入收集部300，因此该旋风分离器的分离效果更好。
此外，通过对收集部300的结构(例如辅助通气口310的结构参数)进行调整，可以调整收集部300内旋转气流的旋转方向和强度，以此改变旋风分离器的分离效率，从而更好地满足分离需求。
一种可选的实施例中，辅助通气口310的延伸方向与收集部300的外周面相切。从辅助通气口310进入的气流与收集部300的外周面相切，使得气流沿着收集部300的内壁运动，减小了气流运动时的损失，增大了气流流速，进而形成负压更大的负压区，使得颗粒更快、更彻底地进入收集部300，从而改善分离效果。
一种可选的实施例中，辅助通气口310的数量为至少两个，各辅助通气口310沿着收集部300的外周面间隔排布。当辅助通气口310的数量为至少两个时，辅助通气口310的数量增加，使得从辅助通气口310进入的气流流量增大，相比气流从单个辅助通气口310进入，气流从至少两个辅助通气口310进入，可以更快地形成负压区，进而使得颗粒更快地进入收集部300，从而改善分离效果。
由于旋风分离器内气流的强旋转流动，在锥形分离室200下部，混合气流的旋转能量产生衰减，使得混合气流的强度不均匀，进而使得在上下气流分界面和锥形分离室200底部颗粒层表面存在气流的湍流脉动，导致一些较细的颗粒再次进入到混合气流的准强制涡区域中的上行气流中，导致出现颗粒返混现象。基于此，可选地，至少两个辅助通气口310包括第一通气口和第二通气口，第一通气口的延伸方向平行于第二通气口的延伸方向，且第一通气口的气流方向与第二通气口的气流方向相反。当第一通气口的延伸方向平行于第二通气口的延伸方向时，第一通气口和第二通气口对称分布于收集部300的外周面，第一通气口的气流方向与第二通气口的气流方向相反，使得第一通气口的气流和第二通气口的气流同时进入辅助分离腔，从而更快地形成负压区，同时改善混合气流的不对称性，使得混合气流的强度更均匀，从而减少上下气流分界面和锥形分离室200底部颗粒层表面存在的气流的湍流脉动，防止一些较细的颗粒再次进入到混合气流的准强制涡区域中的上行气流中，从而提高分离效率。
当辅助通气口310离锥形分离室200底部太近时，从辅助通气口310进入的气流会扰动锥形分离室200的混合气流，进而降低混合气流在锥形分离室200内的分离效率；当辅助通气口310离锥形分离室200底部太远时，一些较细的颗粒已经在锥形分离室200底部再次进入到准强制涡区域中的上行流中，此时从辅助通气口310进入的气流形成的负压区无法吸附返混的颗粒。基于此，可选地，辅助通气口310与收集口320之间的距离L满足以下关系：L＝d～1.5d，其中，d为收集部300在收集口320处的直径。此实施例中，辅助通气口310与收集口320之间的距离L随收集部300在收集口320处的直径d增大而增大，随收集部300在收集口320处的直径d减小而减小，使得从辅助通气口310进入的气流既不会扰动锥形分离室200的混合气流，同时还可以在一定范围内与下行气流形成准自由涡区域，形成足够吸附颗粒的负压区，从而改善分离效果。
一种可选的实施例中，辅助通气口310的延伸方向与水平方向相平行；或者，辅助通气口310朝向收集部300背离收集口320的一端倾斜延伸，且辅助通气口310的延伸方向与水平方向之间的夹角小于20°。当辅助通气口310的延伸方向与水平方向相平行时，气流可以从辅助通气口310进入收集部300的辅助分离腔内，使得形成负压区的区域集中在辅助通气口310所在的高度范围所包含的区域内，使得之后从辅助通气口310进入收集部300的气流可以集中在这个区域内，从而加强所形成的负压区的强度；当辅助通气口310朝向收集部300背离收集口320的一端倾斜延伸，且辅助通气口310的延伸方向与水平方向之间的夹角小于20°时，从辅助通气口310进入的气流可以增大对颗粒的吸附力，使得颗粒可以更快、更彻底地进入收集部300，从而改善分离效果。
进一步的实施例中，收集部300在辅助通气口310处的直径d1≤(3/√n)d，其中，n为气流旋转次数。这里的气流旋转次数可以根据气体流量、流速等参数计算得到，采用此种设置方式时，可以使收集部300在辅助通气口310处的直径d1大于收集部300在收集口320处的直径d，从而给辅助通气口310进入的气体提供足够的空间，进而改善气流旋转效果，从而改善分离效果。
一种可选的实施例中，进料口110的延伸方向与筒形分离室100的外周面相切，筒形分离室100的第四端具有端面，端面设有排气口120。当进料口110的延伸方向与筒形分离室100的外周面相切时，混合气流沿着筒形分离室100的内壁运动，使得混合气流的流速更大，从而提升混合气流在筒形分离室100内的分离效率。同时，排气口120设置于前述端面，可以使得排气口120正对上行气流，从而便于气体排出。
一种可选的实施例中，进料口110的顶面与上述端面平齐。此实施例中，混合气流在筒形分离室100中的流动行程增长，进而使得混合气流在筒形分离室100内的分离时间增长，从而提高混合气流在筒形分离室100内的分离效率。
基于本申请实施例公开的旋风分离器，本申请实施例还公开一种分离***，包括旋风分离器、风机和阀体，旋风分离器为上述任意实施例所述的旋风分离器，风机通过阀体与辅助通气口310相连接。阀体可以控制辅助通气口310的通气状态，外部气体由风机驱动，并通过辅助通气口310进入到旋风分离器内，在收集部300内形成旋转气流，通过形成的旋转气流形成负压区，使得需要分离出的颗粒可以更快、更彻底地进入收集部300，因此该分离***的分离效果更好。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种旋风分离器，其特征在于，包括：
筒形分离室(100)，所述筒形分离室(100)具有第一分离腔，所述筒形分离室(100)设有进料口(110)和排气口(120)，所述进料口(110)和所述排气口(120)均与所述第一分离腔相连通；
锥形分离室(200)，所述锥形分离室(200)具有第二分离腔，所述锥形分离室(200)的第一端与所述筒形分离室(100)的第三端相连，所述第二分离腔与所述第一分离腔相连通；
收集部(300)，所述收集部(300)与所述锥形分离室(200)的第二端相连，所述收集部(300)设有辅助分离腔和辅助通气口(310)，所述辅助通气口(310)、所述辅助分离腔和所述第二分离腔均相连通，所述辅助分离腔具有负压区。
2.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述辅助通气口(310)的延伸方向与所述收集部(300)的外周面相切。
3.根据权利要求2所述的旋风分离器，其特征在于，所述辅助通气口(310)的数量为至少两个，各所述辅助通气口(310)沿着所述收集部(300)的外周面间隔排布。
4.根据权利要求3所述的旋风分离器，其特征在于，所述至少两个辅助通气口(310)包括第一通气口和第二通气口，所述第一通气口的延伸方向平行于所述第二通气口的延伸方向，且所述第一通气口的气流方向与所述第二通气口的气流方向相反。
5.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述收集部(300)与所述锥形分离室(200)相连的一端设有收集口(320)，所述辅助通气口(310)与所述收集口(320)之间的距离L满足以下关系：
L＝d～1.5d，其中，d为所述收集部(300)在所述收集口(320)处的直径。
6.根据权利要求5所述的旋风分离器，其特征在于，所述辅助通气口(310)的延伸方向与水平方向相平行；或者，所述辅助通气口(310)朝向所述收集部(300)背离所述收集口(320)的一端倾斜延伸，且所述辅助通气口(310)的延伸方向与水平方向之间的夹角小于20°。
7.根据权利要求5所述的旋风分离器，其特征在于，所述收集部(300)在所述辅助通气口(310)处的直径d1≤(3/√n)d，其中，n为气流旋转次数。
8.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述进料口(110)的延伸方向与所述筒形分离室(100)的外周面相切，所述筒形分离室(100)的第四端具有端面，所述端面设有所述排气口(120)。
9.根据权利要求8所述的旋风分离器，其特征在于，所述进料口(110)的顶面与所述端面平齐。
10.一种分离***，其特征在于，包括旋风分离器、风机和阀体，所述旋风分离器为权利要求1至9中任一项所述的旋风分离器，所述风机通过所述阀体与所述辅助通气口(310)相连接。
CN202110004303.0A 2021-01-04 2021-01-04 旋风分离器及分离*** Pending CN112827258A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110004303.0A CN112827258A (zh) 2021-01-04 2021-01-04 旋风分离器及分离***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110004303.0A CN112827258A (zh) 2021-01-04 2021-01-04 旋风分离器及分离***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112827258A true CN112827258A (zh) 2021-05-25

Family

ID=75927432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110004303.0A Pending CN112827258A (zh) 2021-01-04 2021-01-04 旋风分离器及分离***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112827258A (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2386230Y (zh) * 1999-08-13 2000-07-05 广东石油化工高等专科学校 旋涡引射式抽吸器
US20030159412A1 (en) * 2000-07-06 2003-08-28 North John Herbert Dust/particle collecting arrangement for cyclone separators
CN101748980A (zh) * 2008-12-12 2010-06-23 中国石油大学(北京) 一种气体钻井携岩气体分离净化的旋风分离器组
CN201848319U (zh) * 2010-06-28 2011-06-01 常州三全干燥设备有限公司 一种旋风分离器
CN102441504A (zh) * 2010-10-15 2012-05-09 朱贵 新型旋风除尘器
US20130152523A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-20 Uop Llc Apparatuses for separating catalyst particles from an fcc vapor
CN203329868U (zh) * 2013-07-08 2013-12-11 东莞市辉煌龙腾机械有限公司 一种结构改良的旋风除尘器
CN103586144A (zh) * 2013-11-07 2014-02-19 广西桂柳化工有限责任公司 电解二氧化锰旋风分离器
CN206325718U (zh) * 2016-10-20 2017-07-14 江苏天元金属粉末有限公司 一种铝粉生产用多级选粉器
CN108525870A (zh) * 2018-04-13 2018-09-14 黄石山力科技股份有限公司 防返混***
CN208799873U (zh) * 2018-09-14 2019-04-30 四川永祥多晶硅有限公司 一种气固分离***
WO2019244134A1 (en) * 2018-06-22 2019-12-26 Indian Institute Of Technology Hyderabad Dense medium cyclone for near gravity coal fraction separation

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2386230Y (zh) * 1999-08-13 2000-07-05 广东石油化工高等专科学校 旋涡引射式抽吸器
US20030159412A1 (en) * 2000-07-06 2003-08-28 North John Herbert Dust/particle collecting arrangement for cyclone separators
CN101748980A (zh) * 2008-12-12 2010-06-23 中国石油大学(北京) 一种气体钻井携岩气体分离净化的旋风分离器组
CN201848319U (zh) * 2010-06-28 2011-06-01 常州三全干燥设备有限公司 一种旋风分离器
CN102441504A (zh) * 2010-10-15 2012-05-09 朱贵 新型旋风除尘器
US20130152523A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-20 Uop Llc Apparatuses for separating catalyst particles from an fcc vapor
CN203329868U (zh) * 2013-07-08 2013-12-11 东莞市辉煌龙腾机械有限公司 一种结构改良的旋风除尘器
CN103586144A (zh) * 2013-11-07 2014-02-19 广西桂柳化工有限责任公司 电解二氧化锰旋风分离器
CN206325718U (zh) * 2016-10-20 2017-07-14 江苏天元金属粉末有限公司 一种铝粉生产用多级选粉器
CN108525870A (zh) * 2018-04-13 2018-09-14 黄石山力科技股份有限公司 防返混***
WO2019244134A1 (en) * 2018-06-22 2019-12-26 Indian Institute Of Technology Hyderabad Dense medium cyclone for near gravity coal fraction separation
CN208799873U (zh) * 2018-09-14 2019-04-30 四川永祥多晶硅有限公司 一种气固分离***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110787597B (zh) 气液分离设备
JP6279506B2 (ja) サイクロン装置
CN201168700Y (zh) 一种离心式气流分级器
US2664966A (en) Dust arrester
CN201295649Y (zh) 一种气液旋风分离器
JP2509374B2 (ja) 粉粒体分級装置
US4715951A (en) Apparatus for separating granulate material
CN202155314U (zh) 一种离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机
CN112827258A (zh) 旋风分离器及分离***
US4278452A (en) Cyclone separator
CN209501993U (zh) 双进气环式粉体分级设备
CN206325718U (zh) 一种铝粉生产用多级选粉器
JPH11290785A (ja) 気流式分級装置
CN201776193U (zh) 排尘结构带有阶梯缝的导叶式旋风管
CN210815753U (zh) 一种高效的旋风分离器
CN112337663B (zh) 二级旋风分离器和分离设备
JPH09155239A (ja) 高さを極力低くした円錐部なしサイクロン
CN207204400U (zh) 一种带有开缝式排气管的旋风分离器
CN206587929U (zh) 具有高效分离功能的旋流器
CN201524510U (zh) 一种组合式过滤分离器
CN110508488A (zh) 一种气动涡流分选机和应用
CN206549861U (zh) 一种稳流双作用旋风分离器
KR100235291B1 (ko) 정류기능이 강화된 공기 분급기 및 분급방법
JP3336440B2 (ja) 低圧損サイクロン
CN214261037U (zh) 尾气旋风分离器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210525