專利名稱：一種蝸旋分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及把氣流中的粗細顆粒進行分離的裝置，具體是一種以蝸殼旋流方式的
分離裝置。
背景技術(shù)：
2004年12月15日公開的授權(quán)公告號為CN2663009Y的200320130984. 2號實用 新型專利說明書，公開了一種"高效旋風(fēng)分離器"。該分離器包括由圓柱體和圓錐體組成的 殼體，殼體上設(shè)有進風(fēng)管、導(dǎo)流板、出風(fēng)管，殼體下部有顆粒出口 ，結(jié)構(gòu)簡單，具有較好的分 離效果。存在不足是，其一，由于該旋風(fēng)分離器為基于旋風(fēng)分離的結(jié)構(gòu)原理，其殼體內(nèi)腔為 上大下小的突變截面，作業(yè)中的氣體流速和壓差變化大，而經(jīng)離心運動產(chǎn)生的相互摩擦和 拋甩進行初步分離后的部分中、粗顆粒，因壓差變化大易被氣流再次帶走，因此影響分離效 果；其二，由于其殼體存在截面突變，因此由上而下的氣流流速變大，導(dǎo)致系統(tǒng)的阻力變大， 能耗增加；其三，粗細顆粒依靠沿殼體內(nèi)壁離心運動產(chǎn)生分離，且粗顆粒在沿殼體內(nèi)壁由上 至下的旋流下落過程中與殼體內(nèi)壁產(chǎn)生的摩擦較大，因此殼體構(gòu)件易磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種蝸旋分離裝置，本蝸旋分離裝置可提高分離效果，在粗 細顆粒分離過程中氣流阻力較低，可降低能耗，分離后的顆粒不存在沿構(gòu)件內(nèi)壁旋流過程， 可減少摩擦、減少構(gòu)件磨損。 本發(fā)明的技術(shù)方案是，設(shè)有蝸殼體、主筒、副筒，蝸殼體上設(shè)有進風(fēng)管段，蝸殼體內(nèi) 有蝸狀旋流氣道，所述副筒上部位于蝸殼體的外側(cè)，所述主筒上部位于蝸殼體內(nèi)，蝸狀旋流 氣道的中段外壁上設(shè)有與副筒內(nèi)腔相通的通道，蝸狀旋流氣道內(nèi)位于通道的部位至少設(shè)有 一件導(dǎo)流板，蝸狀旋流氣道的末段內(nèi)壁上設(shè)有與主筒內(nèi)腔相通的氣道，設(shè)有壓力平衡風(fēng)道 管，壓力平衡風(fēng)道管的一端管口與副筒內(nèi)腔上部相通，壓力平衡風(fēng)道管的另一端管口與主 筒內(nèi)腔上部相通，主筒下部有出風(fēng)口 ，副筒下部有出料口 。 本發(fā)明的進一步結(jié)構(gòu)是，所述蝸殼體的外殼曲線為漸開線，或者是蝸殼體外殼曲
線的首段為漸開線，尾段為拋物線或圓弧線，首段與尾段以所述的通道為接點。 本發(fā)明的進一步結(jié)構(gòu)還在于，與副筒內(nèi)腔相通的壓力平衡風(fēng)道管的管口處設(shè)有二
次分離器，對進入副筒內(nèi)的顆粒進行二次分離，與主筒內(nèi)腔相通的壓力平衡風(fēng)道管的管口
處設(shè)有壓力平衡器，使副筒和主筒內(nèi)的氣流壓力保持平衡。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計采用牛頓定律中的曲率變化原理，即主筒、副筒及蝸殼體內(nèi)的蝸 狀旋流氣道的曲線曲率均不同，因此，經(jīng)分離后的顆粒進入副筒時，根據(jù)牛頓定律中的彈性 碰撞原理，其顆粒與副筒壁發(fā)生非彈性碰撞，其動能很快消失，顆粒即落入副筒下部；氣體 進入副筒后與筒壁發(fā)生彈性碰撞，經(jīng)壓力平衡風(fēng)道管進入主筒內(nèi)。 本發(fā)明利用混合粉體或氣體中煙塵粒度和比重所存在的差異，使混合粉體或氣體 中煙塵在蝸狀旋流氣道內(nèi)的旋流過程中實現(xiàn)分離。作業(yè)過程是，混合粉體或含塵氣體以一定的初速度進入蝸殼體內(nèi)后，沿蝸狀旋流氣道產(chǎn)生旋流，因顆粒的粗細或比重不同即產(chǎn)生 動能差，粗細顆?；虮戎夭煌念w粒即自然地處在不同的曲線軌跡上運動，粒度大、比重大 的顆粒則處在蝸狀旋流氣道的外側(cè)，粒度小、比重小的顆粒則處在蝸狀旋流氣道的內(nèi)側(cè)，粒 度大、比重大的顆粒通過導(dǎo)流板作用，被分離而進入副筒，進入副筒內(nèi)的氣流一是對落入下 部的顆粒產(chǎn)生一定壓力使其穩(wěn)定，同時通過上部的壓力平衡風(fēng)道管進入主筒內(nèi)，以保持副 筒和主筒內(nèi)的氣流壓力平衡；被去除粒度大、比重大的顆粒后的氣流則繼續(xù)沿蝸狀旋流氣 道運動，繼而經(jīng)與主筒內(nèi)腔相通的氣道進入主筒內(nèi)，并經(jīng)主筒上的出風(fēng)口排出進行后續(xù)處 理。而且由于主筒、壓力平衡風(fēng)道管的氣流方向是一致的，不會產(chǎn)生紊流和壓差。
本發(fā)明的技術(shù)效果是 1、由于本發(fā)明蝸殼體的外殼曲線采用漸開線，或者是蝸殼體外殼曲線的首段為漸 開線，尾段為拋物線或圓弧線，因此，粗細或比重不同顆粒在沿蝸狀旋流氣道旋流過程中即 產(chǎn)生動能差，使粗細顆?；虮戎夭煌念w粒自然地處在不同的曲線軌跡上運動，粒度大、比 重大的顆粒則處在蝸狀旋流氣道的外側(cè)，粒度小、比重小的顆粒則處在蝸狀旋流氣道的內(nèi) 側(cè)，從而實現(xiàn)分離，相對于現(xiàn)有旋風(fēng)分離器依靠離心運動產(chǎn)生的相互摩擦和拋甩進行分離， 可提高分離效果。 2、由于本發(fā)明設(shè)有壓力平衡風(fēng)道管，進入副筒內(nèi)的氣流可經(jīng)壓力平衡風(fēng)道管進入 主筒內(nèi)，使副筒和主筒內(nèi)的氣流壓力保持平衡，消除系統(tǒng)壓力差，而且由于主筒、壓力平衡 風(fēng)道管的氣流方向是一致的，氣流不會產(chǎn)生紊流和壓差，因此系統(tǒng)阻力小，能耗低，具有節(jié) 能的效果。 3、由于主筒、副筒及蝸殼體內(nèi)的蝸狀旋流氣道的曲線曲率均不同，因此，經(jīng)分離后 的顆粒進入副筒時，根據(jù)牛頓定律中的彈性碰撞原理，其顆粒與副筒壁發(fā)生非彈性碰撞，其 動能很快消失，即顆粒在落入副筒下部的過程中，顆粒與副筒內(nèi)壁不存在渦旋磨擦，可有效 減少構(gòu)件的磨損，延長構(gòu)件使壽命，從而降低使用成本。 4、由于與副筒內(nèi)腔相通的壓力平衡風(fēng)道管的管口下方設(shè)有二次分離器，實現(xiàn)對進
入副筒的顆粒進行二次分離或選擇性分離，可進一步提高分離效果。 下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明。


圖1為本發(fā)明技術(shù)方案實施例1的結(jié)構(gòu)剖視圖； 圖2為圖1的A-A視圖； 圖3為本發(fā)明技術(shù)方案實施例2的結(jié)構(gòu)剖視圖，確定該圖為摘要附圖； 圖4為圖3的B-B視圖； 圖5為圖3中所示的上錐式分離器12的結(jié)構(gòu)放大圖； 圖6為圖3中所示的壓力平衡器13的結(jié)構(gòu)放大圖。
具體實施例方式
實施例l，參見圖1、圖2。 設(shè)有蝸殼體1、主筒2、副筒3，蝸殼體1上設(shè)有進風(fēng)管段4，蝸殼體1內(nèi)有蝸狀旋流 氣道5，進風(fēng)管段4的管孔與蝸狀旋流氣道5相通；所述副筒3上部位于蝸殼體1的外側(cè)，
4所述主筒2上部位于蝸殼體1內(nèi)，本例中，主筒2的上部筒壁構(gòu)成蝸狀旋流氣道5的內(nèi)壁，
蝸狀旋流氣道5的中段外壁上設(shè)有與副筒3內(nèi)腔相通的通道6，蝸狀旋流氣道5內(nèi)位于通
道6的部位至少設(shè)有一件導(dǎo)流板7，導(dǎo)流板7在氣流的作用下可產(chǎn)生自由擺動，對粗顆?；?br> 比重大的顆粒的分離實現(xiàn)導(dǎo)流，蝸狀旋流氣道5的末段內(nèi)壁上設(shè)有與主筒2內(nèi)腔相通的氣
道8 ;設(shè)有壓力平衡風(fēng)道管9，壓力平衡風(fēng)道管9的管口 9a與副筒3內(nèi)腔上部相通，壓力平
衡風(fēng)道管9的管口 9b與主筒2內(nèi)腔上部相通，粗顆?；虮戎卮蟮念w粒隨氣流經(jīng)通道6進入
副筒3后，顆粒落入副筒3下部，氣流即由壓力平衡風(fēng)道管9進入主筒2內(nèi)，使副筒和主筒
內(nèi)的氣流壓力保持平衡；主筒2下部有出風(fēng)口 10，副筒3下部有出料口 11 ; 所屬壓力平衡風(fēng)道管9中的管口 9a截面積小于或等于管口 9b的截面積。 所述蝸殼體1的外殼曲線為漸開線，或者是蝸殼體外殼曲線的首段la為漸開線，
尾段lb為拋物線或圓弧線，首段la與尾段lb以通道6為接點。其作用是使粗細或比重不
同的顆粒在沿蝸狀旋流氣道旋流過程中產(chǎn)生動能差，使粗細顆?；虮戎夭煌念w粒自然地
處在不同的曲線軌跡上運動，粒度大、比重大的顆粒則處在蝸狀旋流氣道的外側(cè)，粒度小、
比重小的顆粒則處在蝸狀旋流氣道的內(nèi)側(cè)，從而滿足實現(xiàn)有效分離。 實施例2，參見圖3至圖6。 本實施例以實施例1的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，與副筒3內(nèi)腔相通的壓力平衡風(fēng)道管9的管 口9a處設(shè)有二次分離器12，對進入副筒內(nèi)的顆粒進行二次分離，本例中的二次分離器12為 上錐式二次分離器，二次分離器12還可為其他結(jié)構(gòu)形式的分離器，所述上錐式分離器的錐 體12a下部直徑大于或等于壓力平衡風(fēng)道管9的管口 9a的直徑，實施時，錐體12a下部直 徑優(yōu)選略大于壓力平衡風(fēng)道管9的管口直徑，錐體12a上部直徑小于管口 9a的直徑，錐體 12a上設(shè)有若干斜置的旋流式刀片15，相鄰旋流式刀片之間構(gòu)成相應(yīng)的旋流槽，調(diào)整相鄰 旋流式刀片15之間的設(shè)置間距，可對二次分離的粒度大小進行選擇，錐體12a通過連接桿 16及連接件17與管壁連接，該錐體的連接方式不是唯一的，在氣流作用下錐體12a可自由 旋轉(zhuǎn)；與主筒2內(nèi)腔相通的壓力平衡風(fēng)道管9的管口 9b處設(shè)有壓力平衡器13，本例中的壓 力平衡器13為下錐式壓力平衡器，壓力平衡器13還可為其他結(jié)構(gòu)形式，下錐式壓力平衡器 的錐體13a上部直徑大于或等于壓力平衡風(fēng)道管9的管口 9b的直徑，實施時，錐體13a上部 直徑優(yōu)選略大于壓力平衡風(fēng)道管9的管口 9b的直徑，錐體13a上設(shè)有若干斜置的刀片18， 錐體13a通過連接桿19及連接件20與管壁連接，錐體13a的連接方式不是唯一的，在氣流 作用下錐體13a可自由旋轉(zhuǎn)，作業(yè)過程中，壓力平衡器13即下錐式壓力平衡器使主筒2和 副筒3內(nèi)的氣流壓力保持平衡，消除系統(tǒng)壓力差，使系統(tǒng)的阻力小。 二次分離器12即上錐式分離器，對進入副筒3內(nèi)的顆粒進行二次分離的過程是， 粗顆粒或比重大的顆粒隨氣流進入副筒3后，在氣流作用下，上錐式分離器的錐體即產(chǎn)生 旋轉(zhuǎn)，并相對于副筒3內(nèi)腔產(chǎn)生一定的負(fù)壓，由于錐體12a上設(shè)有若干斜置的旋流式刀片 15，隨粗顆粒、比重大的顆粒進入副筒3的細顆?；虮戎匦〉念w粒，即隨氣流經(jīng)旋流式刀片 15之間的旋流槽進入壓力平衡風(fēng)道管9內(nèi)，實現(xiàn)二次分離，以進一步提高分離效果，經(jīng)二次 分離后的細顆?；虮戎匦〉念w粒隨氣流經(jīng)由壓力平衡風(fēng)道管9進入主筒2內(nèi)，隨第一次分 離的細顆粒、比重小的顆粒由主筒2的出口排出進行后續(xù)處理，經(jīng)二次分離后的粗顆?；?比重大的顆粒即落入副筒3下部，由于上錐式分離器的錐體下部直徑大于或等于壓力平衡 風(fēng)道管9的管口 9a的直徑，可防止進入副筒7內(nèi)的粗顆粒或比重大的顆粒不被氣流帶入壓
5力平衡風(fēng)道管9內(nèi)，使其在副筒3下部保持相對穩(wěn)定；與主筒2內(nèi)腔相通的壓力平衡風(fēng)道管 9管口 9b處的壓力平衡器13，在分離器12進行二次分離作業(yè)時，使主筒2和副筒3內(nèi)的氣 流壓力保持平衡，由于下錐式壓力平衡器13的錐體13a上部直徑大于或等于管口 9b的直 徑，且錐體上設(shè)有斜置的刀片18，在錐體13a旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生一定的向下的氣流，即可防止主筒 2內(nèi)的氣流進入壓力平衡風(fēng)道管9內(nèi)，有利于保持作業(yè)過程的穩(wěn)定和可靠。
本例中，蝸狀旋流氣道5內(nèi)位于通道6的部位設(shè)有兩件導(dǎo)流板7。當(dāng)應(yīng)用于大風(fēng)量 時，導(dǎo)流板7的設(shè)置數(shù)量可超過兩件。 申請人:聲明，在本發(fā)明方案基礎(chǔ)上的任何變形結(jié)構(gòu)均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種蝸旋分離裝置，其特征是設(shè)有蝸殼體(1)、主筒(2)、副筒(3)，蝸殼體(1)上有進風(fēng)管段(4)，蝸殼體(1)內(nèi)有蝸狀旋流氣道(5)，副筒(3)上部位于蝸殼體(1)的外側(cè)，主筒(2)上部位于蝸殼體(1)內(nèi)，蝸狀旋流氣道(5)的中段外壁上設(shè)有與副筒(3)內(nèi)腔相通的通道(6)，蝸狀旋流氣道(5)內(nèi)位于通道(6)的部位至少設(shè)有一件導(dǎo)流板(7)，蝸狀旋流氣道(5)的末段內(nèi)壁上設(shè)有與主筒(2)內(nèi)腔相通的氣道(8)，設(shè)有壓力平衡風(fēng)道管(9)，壓力平衡風(fēng)道管(9)的管口(9a)與副筒(3)內(nèi)腔上部相通，壓力平衡風(fēng)道管(9)的管口(9b)與主筒(2)內(nèi)腔上部相通，主筒(2)下部有出風(fēng)口(10)，副筒(3)下部有出料口(11)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種蝸旋分離裝置，其特征是所述管口 (9a)的截面積小于 或等于管口 (9b)的截面積，所述的導(dǎo)流板(7)在氣流作用下可產(chǎn)生自由擺動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種蝸旋分離裝置，其特征是與副筒(3)內(nèi)腔相通的壓力 平衡風(fēng)道管(9)的管口 (9a)處設(shè)有二次分離器(12)，與主筒(2)內(nèi)腔相通的壓力平衡風(fēng)道 管(9)的管口 (9b)處設(shè)有壓力平衡器(13)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種蝸旋分離裝置，其特征是所述的二次分離器(12)為上 錐式分離器，上錐式分離器的錐體(12a)下部直徑大于或等于管口 (9a)的直徑，上部直徑 小于管口 (9a)的直徑，錐體(12a)上設(shè)有若干斜置的旋流刀片(15)，所述壓力平衡器(13) 為下錐式壓力平衡器，下錐式壓力平衡器的錐體(13a)上部直徑大于或等于壓力平衡風(fēng)道 管(9)的管口 (9b)直徑，錐體(13a)上設(shè)有若干斜置的刀片(18)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種蝸旋分離裝置，其特征是所述上錐式分離器的錐體 (12a)通過連接桿(16)及連接件(17)與管壁連接，在氣流作用下錐體(12a)可自由旋轉(zhuǎn)， 所述壓力平衡器(13)的錐體(13a)通過連接桿(19)及連接件(20)與管壁連接，在氣流作 用下錐(13a)體可自由旋轉(zhuǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5的任一一種蝸旋分離裝置，其特征是蝸殼體(1)的外殼曲線為 漸開線，或者是蝸殼體(1)的外殼曲線的首段(la)為漸開線，尾段(lb)為拋物線或圓弧 線，所述的首段(la)與尾段(lb)以通道(6)為接點。
全文摘要
一種蝸旋分離裝置。蝸殼體(1)上有進風(fēng)管段(4)，蝸殼體(1)內(nèi)有蝸狀旋流氣道(5)，副筒(3)上部位于蝸殼體(1)的外側(cè)，主筒(2)上部位于蝸殼體(1)內(nèi)，蝸狀旋流氣道的中段外壁上設(shè)有與副筒(3)內(nèi)腔相通的通道(6)，蝸狀旋流氣道內(nèi)位于通道(6)的部位至少設(shè)有一件導(dǎo)流板(7)，蝸狀旋流氣道的末段內(nèi)壁上設(shè)有與主筒(2)內(nèi)腔相通的氣道(8)，壓力平衡風(fēng)道管(9)的管口(9a)與副筒(3)內(nèi)腔上部相通，管口(9b)與主筒(2)內(nèi)腔上部相通，主筒(2)下部有出風(fēng)口(10)，副筒(3)下部有出料口(11)，管口(9a)處有二次分離器(12)，管口(9b)處有壓力平衡器(13)。
文檔編號B04C9/00GK101767068SQ20101010515
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者段若新, 王占國, 莫建炎 申請人:長沙奧邦環(huán)保實業(yè)有限公司