一种短筒体高效低阻新型旋风分离器的制作方法

1.本实用新型涉及一种短筒体高效低阻新型旋风分离器。


背景技术：

2.旋风分离器在化工、水泥、环保、发电等工业领域应用十分广泛，是实现气固分离的关键设备。常规旋风分离器是由进口、蜗壳、内筒、直筒段、下料口以及锥体结构组成，而旋风分离器的结构很大程度决定了其分离效率和压降。根据目前研究结果来看，旋风分离器内部流场由主流场和“二次流”组成，主流场包括外部的“准自由涡”和中心的“准强制涡”，“二次流”流场包括短路流、上环流、下环流和偏心流。气固分离主要在主流场中进行，而二次流由于造成粉尘颗粒的短路流、二次扬尘和二次夹带，影响旋风分离器的分离效率。而旋风分离器的压降主要由沿程阻力和局部阻力组成。局部阻力主要是由进气口和排气口的局部收缩或扩张造成的，沿程阻力主要是气流和器壁的摩擦、中心强制涡和排气口气流动能的耗散造成。
3.因此，通过改变旋风分离器的结构形式，削弱“二次流”和沿程阻力损失，可进一步改善旋风分离器的性能。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种短筒体高效低阻新型旋风分离器，该短筒体高效低阻新型旋风分离器通过改变常规旋风分离器的结构形式，削弱旋风分离器内部流场“二次流”以及沿程阻力的损失，提高旋风分离器的分离效率，同时降低其压力损失，以达到制备出一种短筒体高效低阻新型旋风分离器的目的。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种短筒体高效低阻新型旋风分离器，该短筒体高效低阻新型旋风分离器包括：筒体，所述筒体的上段设置为蜗壳，下段设置为直筒，所述直筒的下端连接有歪锥；所述歪锥的底端设置有下料口，所述蜗壳的一侧设置有进口，所述蜗壳的上端自上而下插入设置有直内筒，所述直内筒的底端连接有锥内筒；所述锥内筒的下方设置有与其同轴的排气筒，所述排气筒贯穿所述歪锥的侧壁设置，所述排气筒的上端设置为喇叭形的排气口。
6.优选地，所述筒体的高度为h，所述蜗壳的高度为h，1.1h≤h≤2.5h。
7.优选地，所述直内筒的插入深度为h1，所述锥内筒的高度为h2，0.8h≤h1≤1.5h，0.3h1≤h2≤0.5h1。
8.优选地，所述锥内筒的底端距离所述排气口的距离为h3，0.5h1≤h3≤1.5h1。
9.优选地，所述直筒的直径为d，所述直内筒的直径为d1，0.3d≤d1≤0.8d。
10.优选地，所述排气口的上端直径为d2，所述排气筒的直径为d3，1d1≤d2≤1.5d1，0.5d1≤d3≤1d1。
11.优选地，所述歪锥椎体的高度为h4，0.5h≤h4≤1.5h。
12.根据上述技术方案，本实用新型中的短筒体高效低阻新型旋风分离器通过改变常
规旋风分离器的结构形式，削弱旋风分离器内部流场“二次流”以及沿程阻力的损失，提高旋风分离器的分离效率，同时降低其压力损失，以达到制备出一种短筒体高效低阻新型旋风分离器的目的。
13.本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
14.附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
15.图1是短筒体高效低阻新型旋风分离器的一种优选实施方式的结构示意图。
16.附图标记说明
17.1蜗壳
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2进口
18.3直内筒
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4锥内筒
19.5歪锥
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6排气筒
20.7排气口
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8下料口
21.9直筒
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
23.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
24.参见图1所示的短筒体高效低阻新型旋风分离器，该短筒体高效低阻新型旋风分离器包括：筒体，所述筒体的上段设置为蜗壳1，下段设置为直筒9，所述直筒9的下端连接有歪锥5；所述歪锥5的底端设置有下料口8，所述蜗壳1的一侧设置有进口2，所述蜗壳1的上端自上而下插入设置有直内筒3，所述直内筒3的底端连接有锥内筒4；所述锥内筒4的下方设置有与其同轴的排气筒6，所述排气筒6贯穿所述歪锥5的侧壁设置，所述排气筒6的上端设置为喇叭形的排气口7。
25.通过上述技术方案的实施，该短筒体高效低阻新型旋风分离器通过改变常规旋风分离器的结构形式，削弱旋风分离器内部流场“二次流”以及沿程阻力的损失，提高旋风分离器的分离效率，同时降低其压力损失，以达到制备出一种短筒体高效低阻新型旋风分离器的目的。具体的：掺有粉料的气流从旋风分离器进口2进入，受入口结构影响，迫使气流以切向运动方式进入旋风分离器，产生旋流运动；颗粒受到离心力作用较大，被甩向壁面失去动能而被收集，沿着壁面气流流向，进入下料口8排出而捕集；气流顺次围绕直内筒3和锥内筒4旋转，旋转半径逐渐减小，向心力增大，随后经排气口7排出；将排气口7设置在锥内筒4的下方，从根本上消除短路流的存在，将底部设计成歪锥5形式，削弱“二次扬尘”和“二次夹带”现象发生；同时，排气口7的设置降低了旋风分离的沿程阻力，削弱中心强制涡的形成，保证分离效率；通过缩短筒体高度，改进下部集料仓歪锥5和筒体连接，可以降低分离器总高度；直内筒3底部设置锥内筒4，可以引导出口压力场和流场合理分布，起到降低压损和导
流作用；歪锥5底部的出口设置为收缩口，可以降低已收集进入歪锥5料仓的粉尘颗粒二次扬尘和二次夹带，排气筒6的上端设置为喇叭形的排气口7，利用喇叭口功能，分离粉尘降低粉尘带出，提高分离效率，还具有一定的防扬尘效果。
26.在该实施方式中，为进一步提高分离效果，优选地，所述筒体的高度为h，所述蜗壳1的高度为h，1.1h≤h≤2.5h。
27.在该实施方式中，为进一步提高分离效果，优选地，所述直内筒3的插入深度为h1，所述锥内筒4的高度为h2，0.8h≤h1≤1.5h，0.3h1≤h2≤0.5h1。
28.在该实施方式中，为进一步提高分离效果，优选地，所述锥内筒4的底端距离所述排气口7的距离为h3，0.5h1≤h3≤1.5h1。
29.在该实施方式中，为进一步提高分离效果，优选地，所述直筒9的直径为d，所述直内筒3的直径为d1，0.3d≤d1≤0.8d。
30.在该实施方式中，为进一步提高分离效果，优选地，所述排气口7的上端直径为d2，所述排气筒6的直径为d3，1d1≤d2≤1.5d1，0.5d1≤d3≤1d1。
31.在该实施方式中，为进一步提高分离效果，优选地，所述歪锥5椎体的高度为h4，0.5h≤h4≤1.5h。
32.通过本发明设计的短筒体高效低阻新型旋风分离器，相比常规旋风分离器，可提高5％的分离效率，同时降低旋风分离器30％以上的压力损失，另此新型分离器的高度比同类项普通旋风分离器高度降低1/3
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1/2，旋风分离器高度的降低可以直接影响到建筑造价，使得建筑造价降低。以每个旋风分离器的高度降低4m计算，按照目前水泥厂的5级预热器计算，总高度可以降低20m，造价降低十分显著，即在具有更好的分离效果的基础上，还具有更低的造价。
33.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
34.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
35.此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。