專(zhuān)利名稱(chēng)：用于空氣分離器的分離輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于空氣分離器的分離輪，在該空氣分離器的周邊上具有通道，載有細(xì)小物料的分離空氣經(jīng)過(guò)這些通道從外向內(nèi)流經(jīng)分離輪，并在這些通道中將載有細(xì)小物料的分離空氣從分離輪的軸向方向上排出。
分離器被設(shè)計(jì)成能將分離物料分離成細(xì)小物料和粗大物料；例如，如在EP-A1 552 837中所述，通過(guò)使載有細(xì)小物料的分離空氣大致徑向式從外向內(nèi)流經(jīng)空氣分離器的分離輪，然后從分離輪的軸向方向上將載有細(xì)小物料的分離空氣排出。分離輪的旋轉(zhuǎn)和在通道內(nèi)或通道的外部出口區(qū)域中產(chǎn)生的離心力加速將粗大的物料排到外面并且使其不能同分離空氣和細(xì)小物料一起排到里面。
這樣問(wèn)題就產(chǎn)生了，由于在分離輪的軸向流出端區(qū)域中流速較高或壓力差較大，同時(shí)比在分離輪的中間區(qū)域或遠(yuǎn)離流出端的區(qū)域處除去更多的較粗分離物料，因此將分離物料分離或分類(lèi)成粗大物料和細(xì)小物料常常不象所希望的那樣正確地進(jìn)行。
這里可以說(shuō)，在分離輪的軸向端上，由于邊緣流動(dòng)，所以比在分離輪的中間區(qū)域夾帶更多較大的顆粒。因而在和分離器罩相互作用時(shí)也會(huì)發(fā)生回流，結(jié)果造成不確定的分離。如果實(shí)際結(jié)果與按斯托克斯所述的理論計(jì)算值相比較，則可以很容易認(rèn)識(shí)到，實(shí)際上在細(xì)小物料中的最大顆粒要比理想情況下大幾倍，而且科學(xué)本身業(yè)已證實(shí)，發(fā)生按斯托克斯所述的顆粒沉降。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，在EP-A1 552 837中提出，在分離輪內(nèi)設(shè)置一個(gè)其中有許多開(kāi)口的分配管，這些開(kāi)口的尺寸越遠(yuǎn)離分離輪的軸向流出端就越增大。由于靠近流出端較小的開(kāi)口，所以其流阻比遠(yuǎn)離流出端的區(qū)域中要高，結(jié)果在這種方法中，在分離輪整個(gè)軸向長(zhǎng)度內(nèi)實(shí)現(xiàn)了流速或負(fù)壓作用的更恒定的性能。
然而，在EP-A1 552 837中提出的解決辦法有其缺點(diǎn)，即由于起阻流作用的分配管中的開(kāi)口而增加了分離器的動(dòng)力消耗；在高流速下這是特別不利的。另一方面，應(yīng)排除較大的顆粒進(jìn)入分離輪周邊上的通道；在該方法中是做不到的。
因此本發(fā)明的目的是可以利用開(kāi)始提到的那種類(lèi)型的分離輪，用該分離輪可以實(shí)現(xiàn)在其軸向長(zhǎng)度范圍內(nèi)分離性能盡可能恒定。
利用在軸向上不同的徑向平面中的通道，在普通類(lèi)型的分離輪中實(shí)現(xiàn)了這一目的，這些軸向上不同的徑向平面具有相對(duì)于分離輪徑向方向的不同角度。
通道在外周邊上軸向上不同的徑向平面中的不同角度傾斜，不同程度的影響到在整個(gè)分離輪軸向長(zhǎng)度范圍內(nèi)分離空氣中的顆粒流的排斥作用。
在轉(zhuǎn)子外徑上的排斥作用不僅很有效地影響分離空氣，而且還影響顆粒。為了適當(dāng)考慮在三維上很不同的或在沿著在那里大部分過(guò)大顆粒通過(guò)的轉(zhuǎn)子的那些區(qū)域中的流動(dòng)性能來(lái)避免這種情況，利用相對(duì)于分離輪徑向方向成不同角度的通道來(lái)不同程度的影響軸向上不同的徑向平面中的排斥作用，是有利的。
因此，本發(fā)明利用了這種情況，即載有細(xì)小物料的分離空氣朝著通道外出口的入射流受該通道相對(duì)于分離輪徑向方向的斜度影響。因而如果通道相對(duì)于分離輪徑向方向的不同角度的軸向上不同的徑向平面中對(duì)準(zhǔn)，則利用分離輪就可以實(shí)現(xiàn)上述更均勻的分離性質(zhì)，而不需要附加的裝置如按照EP-A1 552 837中所述的分配管，該分配管引起阻流損失或高壓損失。
尤其是，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，其特征在于，通道對(duì)著旋轉(zhuǎn)方向從內(nèi)向外傾斜，按照本發(fā)明提出分離輪流出端上的通道的傾斜角大于遠(yuǎn)離流出端的通道的傾斜角。用該實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)分離器的良好分離性能，因?yàn)樯鲜雠懦庑再|(zhì)不僅對(duì)分離空氣起作用，而且也對(duì)欲分離的顆粒起作用。
本發(fā)明的其它優(yōu)選實(shí)施例是其它子權(quán)利要求的研究對(duì)象。
下面參照


本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例。
圖1示意示出一個(gè)在縱向剖面有三段的空氣分離器，圖2示出圖1中空氣分離器的左視圖，圖3示出按照本發(fā)明的一個(gè)分離輪在一個(gè)剖面中有5段的局部視圖，圖4示出一個(gè)分離輪段第一實(shí)施例的軸向視圖，圖5示出一個(gè)分離輪段第二實(shí)施例的軸向視圖，圖6示出從圖5中沿著線(xiàn)V1-V1穿過(guò)一部分分離輪段的剖面。
圖1示意示出具有按照本發(fā)明的分離輪20的空氣分離器，分離輪20裝配在外殼21內(nèi)，外殼21具有用于帶分離物料的分離空氣的入口23和用于粗大物料的出口22。具有分離物料的分離空氣通過(guò)軸向出口24排出。
不言而喻，也可用其它外殼形式代替圖1和2中所示和說(shuō)明的外殼21，并且分離空氣和分離物料也可相互分開(kāi)地供給外殼21。
圖3以局部橫截面形式示出按照本發(fā)明的分離輪20；它包括5個(gè)分離輪段1、2和3。具有分離物料的分離空氣沿箭頭5的方向供給分離輪20，而載有細(xì)小物料的分離空氣沿箭頭4的方向在流出端13處通過(guò)出口24從分離輪排出。
在圖4中以軸向視圖示出的第一實(shí)施例中，分離輪段1和2由承載部件6組成，該承載部件6經(jīng)過(guò)5個(gè)幅條7連接到轂盤(pán)8上。承載部件6上是許多輪葉9、9’，這些輪葉在分離輪段1，1’的軸向方向上延伸。9、9’可以在分離輪段1、1’的徑向方向上弄彎，如同用輪葉9所示的那樣，或者制成彎曲的形狀。然而輪葉9也可以制成最簡(jiǎn)單的象平的轉(zhuǎn)子條桿那樣的形狀，如圖4中用輪葉9’所示。在它們的外部區(qū)，輪葉9、9’具有一個(gè)相對(duì)于徑向的傾斜角α。在該外部區(qū)中的傾斜角α決定分離性能比輪葉9的通道12的內(nèi)部區(qū)中的傾斜角的分離性能要明顯地強(qiáng)。
輪葉9、9’這樣與徑向成α角傾斜，以便它們與分離輪20的旋轉(zhuǎn)方向10相反地從內(nèi)向外傾斜。這種斜度使分開(kāi)的物料中較粗顆粒更難在箭頭5方向上從外向內(nèi)流過(guò)分離輪20，因此將分開(kāi)的物料良好分離是可能的。
在帶有細(xì)小物料的分離空氣從外向內(nèi)通過(guò)輪葉9、9’之間形成的通道12之后，該載有細(xì)小物料的分離空氣偏轉(zhuǎn)90°并在分離器的軸向方向上流動(dòng)，如圖3中箭頭11所示。
圖3中的分離輪段3與圖4實(shí)施例中分離輪段1、2等不同，其中承載部件6不是通過(guò)幅條，而是通過(guò)連續(xù)的圓盤(pán)14連續(xù)到轂盤(pán)8上，這可從圖3中看到。這是必要的，因?yàn)榉蛛x輪段3設(shè)置在與分離輪流出端13相反的一端，并且此而形成分離輪的終端。
分離輪段1、2、3的傾斜角2在分離輪段2和3中比在分離輪段1中的大。輪葉9、9’或它們之間形成的通道12的較大傾斜角增加了對(duì)分離空氣顆粒流的排斥作用，結(jié)果在這里避免了較大顆粒的通過(guò)，并因此實(shí)現(xiàn)了改善用于更精確分離的整個(gè)轉(zhuǎn)子的分離性能。
一般認(rèn)為，圖4中所示的分離輪段與圖3中所示的分離輪段不是完全相同，因?yàn)閳D4中所示的分離輪段是一個(gè)整體部件，在該部件中輪葉9、9’模鑄在承載部件6上，相反，圖3中所示的分離輪段是通過(guò)支承圓盤(pán)16、16’、16”之間的貼身配合而將輪葉9、9’固定于其中的，正如圖5和6中能夠詳細(xì)看到的那樣。
為此中間的支承圓盤(pán)16在它們的兩個(gè)端面25上具有圓周形凹槽26，該凹槽26安放輪葉9、9’的端部27。為了將輪葉9、9’固定在支承圓盤(pán)16上的合適位置，有墊片28，這些墊片28全都具有圓環(huán)形狀并在支承圓盤(pán)16的兩邊上抽入凹槽26中。為了安放輪葉9、9’的端部27，墊片28具有縫隙，這些縫隙是徑向朝外開(kāi)口(相對(duì)徑向傾斜2斜角)，并且輪葉9、9’位于其中。
邊緣側(cè)的支承圓盤(pán)16’，16”具有與中間支承圓盤(pán)16相似的設(shè)計(jì)，此處有一個(gè)凹槽26，用于將輪葉9、9’安裝在朝向分離輪20內(nèi)部的端面上。
輪葉9、9’用貼身裝配法安裝在支承圓盤(pán)16、16’、16”之間而不是穿透它們，上述支承圓盤(pán)16、16’、16”的分離輪20的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是分離輪20的結(jié)構(gòu)始終很穩(wěn)定，因?yàn)橹С斜P(pán)16由于它們的連續(xù)環(huán)形橫截面而具有很高的承載能力。不言而喻，一種支承圓盤(pán)的分離輪及利用貼身裝配法安裝于支承圓盤(pán)其間的輪葉的這種結(jié)構(gòu)也可用于其它種分離輪中，在其它種分離輪中輪葉之間的凹槽在分離輪的整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)基本上完全對(duì)準(zhǔn)。
正如在圖1和3中進(jìn)一步看到的，分離輪段1、2和3被強(qiáng)扭轉(zhuǎn)式固定在軸15上，通過(guò)該軸15用一個(gè)圖中未示出的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)分離輪段1，2和3。
在輪葉9、9’之間形成的通道12的傾斜角最好在30°和45°之間，而傾斜角大小取決于有關(guān)的條件如分離物料中顆粒的粒徑或比重，或取決于粗細(xì)物料之間所希望的分?jǐn)?shù)比例，該傾斜角也可上下變化，例如在15°和60°之間。
在圖中未示出的另一實(shí)施例中，也可能有開(kāi)口(例如孔)代替輪葉9、9’之間的形成的通道12，或者可能是分離輪不包括含有通道的各個(gè)段，但也可能是將在不同徑向平面上具有不同傾斜角的通道設(shè)置在一個(gè)整體的分離輪中或設(shè)置在單個(gè)分離輪段中。
而且在圖中未示出的另一實(shí)施例中，載有細(xì)小物料的分離空氣也可在分離輪的兩個(gè)軸向端上經(jīng)過(guò)流出通道排放，以增加按照本發(fā)明的分離器的效率。
權(quán)利要求
1.一種用于空氣分離器的分離輪，在該空氣分離器的周邊上具有通道，載有細(xì)小物料的分離空氣經(jīng)過(guò)這些通道從外向內(nèi)流經(jīng)分離輪，并且在這些通道中將載有細(xì)小物料的分離空氣從分離輪的軸向方向上排出，該分離輪其特征在于，在軸向上不同的徑向平面中的通道(12)相對(duì)于分離輪徑向方向具有不同的角度(α)。
2.按照權(quán)利要求1所述的分離輪，其特征在于，通道(12)通過(guò)開(kāi)口，特別是孔而形成在分離輪的外殼表面。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的分離輪，其特征在于，通道(12)用基本上軸向?qū)?zhǔn)的輪葉(9、9’)連接。
4.按照權(quán)利楗1至3中任一項(xiàng)所述的分離輪，其特征在于，該分離輪由兩種分離輪段(1，2，3)組成，并且其中一個(gè)分離輪段(1，2，3)的通道(12)以與其它分離輪段(1，2，3)的通道(12)不相同的角度(α)相對(duì)于徑向方向?qū)?zhǔn)。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的分離輪，其特征在于，通道(12)相對(duì)于徑向方向的傾斜角(α)從外向內(nèi)改變。
6.按照權(quán)利要求3和5所述的分離輪，其特征在于，輪葉(9、9’)被弄彎曲。
7.按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的分離輪，其特征在于，通道(12)與旋轉(zhuǎn)(10)方向相反地從內(nèi)向外傾斜。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的分離輪，其特征在于，通道(12)相對(duì)于徑向方向的傾斜角一般在15°和60°之間，特別是在30°和45°之間。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的分離輪，其特征在于，通道(12)靠近分離輪流出端(13)處的傾斜角(α)大于該通道(12)遠(yuǎn)離流出端(13)處的傾斜角(α)。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的分離輪，其特征在于，有兩個(gè)流出通道，這兩個(gè)流出通道在軸向相反的兩側(cè)上連接到分離輪，并且載有細(xì)小物料的分離空氣通過(guò)這兩個(gè)流出通道排出。
11.按照權(quán)利要求3至10中任一項(xiàng)所述的分離輪，其特征在于，分離輪段(1，2)由環(huán)形圓盤(pán)狀承載部件(6，6’)組成，分離輪葉(9、9’)模鑄在承載部件(6，6’)上，在軸向方向上伸去。
12.按照權(quán)利要求3至10中任一項(xiàng)所述的分離輪，其特征在于，有徑向延伸的支承圓盤(pán)(16，16’，16”)，輪葉(9、9’)利用貼身裝配法安裝在支承圓盤(pán)(16，16’，16”)之間。
13.按照權(quán)利要求12所述的分離輪，其特征在于，輪葉(9、9’)不穿透支承圓盤(pán)(16，16’，16”)。
14.按照權(quán)利要求12或13所述的分離輪，其特征在于，在支承圓盤(pán)(16，16’，16”)外部邊緣區(qū)中，端面(25)上有凹槽(26)，該凹槽(26)安裝輪葉(9、9’)的端部(27)。
15.按照權(quán)利要求14所述的分離輪，其特征在于，凹槽(26)是環(huán)形槽，并且利用墊片(28)將輪葉(9、9’)固定在環(huán)形槽(26)中合適位置上。
全文摘要
用于一種空氣分離器的分離輪(20),在空氣分離器的周邊上具有通道(12),載有細(xì)小物料的分離空氣經(jīng)過(guò)這些通道(12)從外向內(nèi)流經(jīng)分離輪(20)。然后載有細(xì)小物料的分離空氣在軸向方向上從分離輪(20)排出。在軸向上不同徑向平面中的通道(12)相對(duì)于分離輪(20)的徑向方向具有不同的傾斜角(α),通道(12)靠近分離輪流出端(13)處的傾斜角(α)大于通道(12)遠(yuǎn)離流出端(13)處的傾斜角(α),實(shí)現(xiàn)了更均勻的分離特性。
文檔編號(hào)B07B7/08GK1176156SQ9711408
公開(kāi)日1998年3月18日 申請(qǐng)日期1997年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月8日
發(fā)明者約瑟夫·科伊施尼格, 于爾根·羅特 申請(qǐng)人:Pmt粉末制造技術(shù)有限公司