旋风分离预排料构件及旋风分离系统的制作方法

本技术属于分离设备，具体涉及旋风分离预排料构件及旋风分离系统。

背景技术：

1、旋风分离系统是一种利用旋转气流产生的离心力来实现气固或气液分离的设备。含尘气体以一定速度沿切线方向进入旋风分离系统的筒体，在筒内产生旋转运动。旋转过程中，固体颗粒或液滴在离心力作用下被甩向器壁，随后在重力作用下沿壁面下落，最终通过旋风灰斗排出；而净化后的气体则在中心部位形成上升的内旋流，经旋风溢流管转出。旋风分离系统广泛应用于化工、制药、矿山、水泥、能源等行业。例如，在化工生产中用于气固分离、尾气处理、空气净化等。

2、但是，旋风分离系统的底流口位置是气流倒灌和颗粒堆积堵塞的易发生位置，这些异常流动通常将导致旋风分离系统的分离效果降低，且内壁过量颗粒还会造成堆积堵塞，更不利于分离。中国发明专利cn115518780a公开了一种分离效率可调节的旋风分离器，包括分离器本体、控制器，所述分离器本体包括从上往下依次设置的筒体、锥体、卸灰斗，所述筒体一侧设有进气管，顶部设有排气管；所述进气管上设有调节进气口截面的第一调节机构及泄压管、第一流量计、第二流量计；所述锥体下端还设有调节压力的第二调节机构，所述卸灰斗上设有与第二调节机构相配合的出料速度监测器。该专利技术虽然能够快速应对卸灰斗的堵塞现象，在出现堵塞现象之后进行补救，但始终未从根本上解决堵塞问题。

3、鉴于此，开发一种能够解决旋风分离系统的底流口位置处气流倒灌和颗粒堆积堵塞问题的旋风分离预排料构件，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供了旋风分离预排料构件及旋风分离系统。

2、本实用新型的目的之一在于提供一种旋风分离预排料构件，设于旋风分离系统的旋风灰斗内且其顶部与所述旋风分离系统的旋风锥段连接，包括中空的预排料构件本体以及开设于所述预排料构件本体的周面且上下贯通的旋流式预排料通道。

3、在本实用新型的一种优选实施方式中，

4、所述旋流式预排料通道的数量为两个以上，优选为3～15个；和/或，

5、所述旋流式预排料通道的通道宽度为所述旋风灰斗主体直径的0.01～0.1倍，优选为0.02～0.06倍；和/或，

6、所述预排料构件本体与所述旋风灰斗同轴设置。

7、在本实用新型的一种优选实施方式中，

8、所述旋流式预排料通道与所述预排料构件本体内壁的相交位置处的切线和所述旋流式预排料通道的通道方向之间的夹角为锐角，优选为不大于35°的锐角；和/或，

9、所述旋流式预排料通道的通道方向与所述预排料构件本体的轴线所在平面之间的夹角为锐角，优选为不大于45°的锐角。

10、在本实用新型的一种优选实施方式中，

11、所述预排料构件本体包括上下设置且相连接的预排料构件上锥体和预排料构件下锥体；

12、优选的，所述预排料构件上锥体的底部直径和所述预排料构件下锥体的顶部直径相同，所述预排料构件上锥体的底部直径大于预排料构件上锥体的顶部直径，所述预排料构件下锥体的顶部直径大于所述预排料构件下锥体的底部直径；

13、更优选的，所述旋流式预排料通道的通道形状与所述预排料构件本体的形状相匹配。

14、在本实用新型的一种优选实施方式中，

15、所述预排料构件上锥体的顶部直径为所述旋风灰斗主体直径的0.2～0.75倍；和/或，

16、所述预排料构件下锥体的底部直径为所述旋风灰斗主体直径的0.3～0.8倍；和/或，

17、所述预排料构件上锥体锥角为5～120°，优选为45～90°；和/或，

18、所述预排料构件下锥体锥角为3～90°，优选为15～60°；和/或，

19、所述预排料构件上锥体高度为所述旋风灰斗主体直径的0.1～0.6倍；和/或，

20、所述预排料构件下锥体高度为所述旋风灰斗主体直径的0.3～1.2倍；和/或，

21、所述预排料构件上锥体和所述预排料构件下锥体的壁厚为所述旋风灰斗主体直径的0.003～0.05倍。

22、在本实用新型的一种优选实施方式中，

23、所述旋流式预排料通道与所述预排料构件上锥体周面的分界线为平面与锥面的交线或曲面与锥面的交线；和/或，

24、所述旋流式预排料通道与所述预排料构件下锥体周面的分界线为平面与锥面的交线或曲面与锥面的交线。

25、本实用新型的目的之二在于提供一种旋风分离系统，包括由上至下依次连接的旋风柱段、旋风锥段、旋风灰斗以及本实用新型目的之一所述的旋风分离预排料构件；所述旋风柱段的侧部设有侧式入口，所述旋风柱段的顶部设有旋风溢流管，所述旋风灰斗的底部设有灰斗排料口；所述旋风分离预排料构件设于所述旋风灰斗内，所述预排料构件本体的顶部与所述旋风锥段的底部连接。

26、在本实用新型的一种优选实施方式中，所述旋风柱段为圆环状；和/或，所述旋风锥段为倒置中空圆锥状；和/或，所述旋风灰斗的上部为圆环状、所述旋风灰斗的下部为倒置中空圆锥状。

27、在本实用新型的一种优选实施方式中，所述旋风锥段的底部设有旋风底流口，所述预排料构件本体的顶部与所述旋风底流口连接。

28、在本实用新型的一种优选实施方式中，

29、所述旋风柱段、所述旋风锥段、所述旋风灰斗、所述旋风分离预排料构件同轴设置；和/或，

30、所述侧式入口与所述旋风柱段切向连接；和/或，

31、所述预排料构件本体的底部于垂直方向的高度大于所述旋风灰斗的上部的底面于垂直方向的高度。

32、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

33、1.本实用新型的旋风分离预排料构件，通过其周面上开设开缝式的旋流式预排料通道，使得依附于其上方旋风锥段内壁的颗粒提前排入旋风灰斗，不会因过量颗粒堆积而堵塞旋风底流口，延长旋风分离系统的安全稳定运行时间，提高旋风分离系统的分离效率；当多个旋流式预排料通道呈螺旋形时，其防堵塞效果更佳，进一步有利于提高分离效率。

34、2.本实用新型的旋风分离预排料构件包括预排料构件上锥体和预排料构件下锥体，使其能够抑制旋风灰斗内的乱流(旋风分离气)倒灌进入旋风锥段，防止旋风锥段底部的旋流分离作用受到干扰。

35、3.本实用新型的旋风分离预排料构件，多种流场强化机制相互增强。第一，能够抑制旋风灰斗内的乱流倒灌进入旋风分离系统的旋风锥段，防止底部的旋流分离作用受到干扰；第二，能够避免旋风锥段内壁面颗粒堆积而堵塞旋风底流口。这两种作用可以相互耦合促进，气体乱流抑制作用可以使颗粒更加流畅稳定地排出，而颗粒防堵作用则可以保持流体流动空间尺寸结构稳定，保证流体正常流动。

36、4.本实用新型的旋风分离预排料构件，能广泛适用于工业用旋风分离系统，具有提升旋风分离系统分离性能且延长旋风分离系统稳定运行时间的效果。

1.一种旋风分离预排料构件，设于旋风分离系统的旋风灰斗内且其顶部与所述旋风分离系统的旋风锥段连接，其特征在于，包括中空的预排料构件本体以及开设于所述预排料构件本体的周面且上下贯通的旋流式预排料通道。

2.根据权利要求1所述的旋风分离预排料构件，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的旋风分离预排料构件，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的旋风分离预排料构件，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的旋风分离预排料构件，其特征在于，

6.根据权利要求1~5中任一项所述的旋风分离预排料构件，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的旋风分离预排料构件，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的旋风分离预排料构件，其特征在于，

9.根据权利要求6所述的旋风分离预排料构件，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的旋风分离预排料构件，其特征在于，

11.根据权利要求1所述的旋风分离预排料构件，其特征在于，

12.一种旋风分离系统，其特征在于，包括由上至下依次连接的旋风柱段、旋风锥段、旋风灰斗以及如权利要求1~11中任一项所述的旋风分离预排料构件；所述旋风柱段的侧部设有侧式入口，所述旋风柱段的顶部设有旋风溢流管，所述旋风灰斗的底部设有灰斗排料口；所述旋风分离预排料构件设于所述旋风灰斗内，所述预排料构件本体的顶部与所述旋风锥段的底部连接。

13.根据权利要求12所述的旋风分离系统，其特征在于，

14.根据权利要求12所述的旋风分离系统，其特征在于，

15.根据权利要求12所述的旋风分离系统，其特征在于，