申请/专利权人：兰州大学

申请日：2019-05-20

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN110076011B

主分类号：B04C5/103

分类号：B04C5/103;B04C5/081;B04C5/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2019.08.27#实质审查的生效;2019.08.02#公开

摘要：本发明提供了一种防返混的旋风除尘装置及旋风除尘系统，涉及除尘设备技术领域。旋风除尘装置包括外分离壳体和内分离组件，外分离壳体设置有进气口、底部出尘口和顶部出气管，内分离组件位于外分离壳体的内腔中；内分离组件包括顶部开口的第一分离件，且具有围成顶部开口的环形侧壁，环形侧壁顶部的位置低于外分离壳体的进气口，外分离壳体的内壁和第一分离件之间形成第一环形出尘通道；第一分离件上的环形侧壁的内腔形成第一气流通道，第一分离件的底部设置有内侧出尘口，顶部出气管的底端位于第一气流通道内。旋风除尘系统包括上述防返混的旋风除尘装置，能够很好得对含尘气体进行除尘，除尘效率高，且返混机率低。

主权项：1.一种防返混的旋风除尘装置，其特征在于，包括外分离壳体和内分离组件，所述外分离壳体设置有进气口、底部出尘口和顶部出气管，所述内分离组件位于所述外分离壳体的内腔中；所述内分离组件包括第一分离件，所述第一分离件的顶部开口，且具有围成所述顶部开口的环形侧壁，所述环形侧壁顶部的位置低于所述外分离壳体的所述进气口，所述外分离壳体的内壁和所述第一分离件之间形成第一环形出尘通道，所述第一环形出尘通道与所述底部出尘口连通；所述第一分离件上的所述环形侧壁的内腔形成第一气流通道，所述第一分离件的底部设置有内侧出尘口，所述顶部出气管的底端位于所述第一气流通道内，所述顶部出气管的顶端从所述外分离壳体的顶壁伸出；所述外分离壳体包括顶部桶体和锥形部，所述进气口和所述顶部出气管均位于所述顶部桶体上，所述锥形部的顶壁与所述顶部桶体的底壁相连，且所述锥形部靠近所述顶部桶体的一端的内径大于另一端的内径，所述底部出尘口位于所述锥形部的底部；所述第一分离件包括内筒体和内锥体，所述内筒体的顶壁的位置低于所述外分离壳体的所述进气口，所述内侧出尘口位于所述内锥体的底部，所述内锥体的顶部与所述内筒体的底部相连，且所述内锥体靠近所述内筒体的一端内径大于另一端内径；所述底部出尘口处还安装有外出尘管，所述外出尘管的顶部与所述锥形部的底部相连；所述内分离组件还包括至少一个第二分离件，所述第二分离件位于所述第一分离件的内腔中，所述第二分离件的顶部开口，且具有围成所述顶部开口的环形侧壁，所述第二分离件的所述环形侧壁顶部的位置低于所述第一分离件的所述环形侧壁的顶部，所述第一分离件和相邻的所述第二分离件之间形成第二环形出尘通道，所述第二环形出尘通道的底部与所述底部出尘口连通。

全文数据：一种防返混的旋风除尘装置及旋风除尘系统技术领域本发明涉及除尘设备技术领域，具体而言，涉及一种防返混的旋风除尘装置及旋风除尘系统。背景技术旋风分离器是利用气体的旋转产生离心力，从而能够将密度与气体不同的颗粒分离出来，是一种常用的工业除尘设备。目前的旋风分离器主要是单级为主，效率较低，一般低于92％。造成旋风分离器效率低的原因主要有以下几个方面：1旋风分离器的旋转速率一定，进而对含尘气体中的颗粒物产生的离心力也是一定的；2旋风分离器存在短路流，并且下部尘颗粒存在二次回流的问题。鉴于此，提出本申请。发明内容本发明的目的在于提供一种防返混的旋风除尘装置，旨在降低旋风分离器返混现象，提高分离效率。本发明的另一目的在于提供一种旋风除尘系统，其分离效率高，基本无返混现象。本发明是这样实现的：本发明提供一种防返混的旋风除尘装置，包括外分离壳体和内分离组件，外分离壳体设置有进气口、底部出尘口和顶部出气管，内分离组件位于外分离壳体的内腔中；内分离组件包括第一分离件，第一分离件的顶部开口，且具有围成顶部开口的环形侧壁，环形侧壁顶部的位置低于外分离壳体的进气口，外分离壳体的内壁和第一分离件之间形成第一环形出尘通道，第一环形出尘通道与底部出尘口连通；第一分离件上的环形侧壁的内腔形成第一气流通道，第一分离件的底部设置有内侧出尘口，顶部出气管的底端位于第一气流通道内，顶部出气管的顶端从外分离壳体的顶壁伸出。进一步地，在本发明较佳的实施例中，外分离壳体包括顶部桶体和锥形部，进气口和顶部出气管均位于顶部桶体上，锥形部的顶壁与顶部桶体的底壁相连，且锥形部靠近顶部桶体的一端的内径大于另一端的内径，底部出尘口位于锥形部的底部。进一步地，在本发明较佳的实施例中，第一分离件包括内筒体和内锥体，内筒体的顶壁的位置低于外分离壳体的进气口，内侧出尘口位于内锥体的底部，内锥体的顶部与内筒体的底部相连，且内锥体靠近内筒体的一端内径大于另一端内径。进一步地，在本发明较佳的实施例中，底部出尘口处还安装有外出尘管，外出尘管的顶部与锥形部的底部相连。进一步地，在本发明较佳的实施例中，第一分离件还包括内出尘管，内出尘管的顶部安装于内侧出尘口处，且内出尘管位于外出尘管内。进一步地，在本发明较佳的实施例中，内出尘管和外出尘管的底部设置有水封装置。进一步地，在本发明较佳的实施例中，内分离组件还包括至少一个第二分离件，第二分离件位于第一分离件的内腔中，第二分离件的顶部开口，且具有围成顶部开口的环形侧壁，第二分离件的环形侧壁顶部的位置低于第一分离件的环形侧壁的顶部，第一分离件和相邻的第二分离件之间形成第二环形出尘通道，第二环形出尘通道的底部与底部出尘口连通。进一步地，在本发明较佳的实施例中，外分离壳体还包括进气管路，进气管路安装于进气口处，且进气管路与顶部桶体相切连接。进一步地，在本发明较佳的实施例中，进气管路为多个，且每个进气管路均与顶部桶体相切连接。本发明还提供一种旋风除尘系统，包括上述防返混的旋风除尘装置。本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的防返混的旋风除尘装置，其通过在外分离壳体的内腔中安装内分离组件，利用两个分离组件形成第一环形出尘通道和第一气流通道，形成一次分离，分离出的颗粒从底部出尘口输出；含尘气体进入第一气流通道，由于旋转气体的旋转半径减小，气体的旋转速度增大，能够分离出粒径更小的颗粒，进而从内侧出尘口排出。在分离过程中，由于第一环形出尘通道为狭缝形状，不会发生固体颗粒的返混。因此，本发明实施例提供的旋风除尘装置能够降低返混机率并提高出产效率。本发明还提供了一种旋风除尘系统，包括上述防返混的旋风除尘装置，该系统能够很好得对含尘气体进行除尘，除尘效率高，且返混机率低。附图说明为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本发明第一实施例提供的旋风除尘装置的整体结构示意图；图2是图1中旋风除尘装置的第一剖视图；图3是图1中旋风除尘装置的第二剖视图；图4本发明第二实施例提供的旋风除尘装置的剖视图。图标：100-旋风除尘装置；101-第一环形出尘通道；102-第一气流通道；103-第二环形出尘通道；110-外分离壳体；111-进气口；112-底部出尘口；113-顶部出气管；114-顶部桶体；115-锥形部；116-进气管路；117-外出尘管；120-内分离组件；122-内筒体；123-内锥体；124-内出尘管；125-第一分离件；126-第二分离件；200-旋风除尘装置。具体实施方式为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。第一实施例请结合图1-图2，本发明实施例提供一种防返混的旋风除尘装置100，包括外分离壳体110和内分离组件120，外分离壳体110上设置有进气口111、底部出尘口112和顶部出气管113，内分离组件120位于外分离壳体110的内腔中。需要指出的是，本发明实施例通过设置外分离壳体110和内分离组件120，利用二者配合有效减少待分离颗粒物的返混，提高整个装置的分离效率。进一步地，外分离壳体110包括顶部桶体114和锥形部115，进气口111和顶部出气管113均位于顶部桶体114上，锥形部115的顶壁与顶部桶体114的底壁相连，且锥形部115靠近顶部桶体114的一端的内径大于另一端的内径，底部出尘口112位于锥形部115的底部。利用顶部桶体114和内分离组件120形成配合便于分离，锥形部115便于将含尘颗粒排出。在本发明较佳的实施例中，外分离壳体110还包括进气管路116，进气管路116安装于进气口111处，且进气管路116与顶部桶体114相切连接。切向进料有利于含尘气体在进气口111处发生旋转，使含尘颗粒进行初步分离。在一些实施例中，进气管路116为多个，且每个进气管路116均与顶部桶体114相切连接。进气管路116的个数不限，可以根据顶部桶体114的尺寸和工艺状况进行合理排布。进一步地，底部出尘口112处还安装有外出尘管117，外出尘管117的顶部与锥形部115的底部相连。采用外出尘管117进行出料便于控制出料的状况，不易发生物料的飞溅，从而将分离出的颗粒进行有效收集。内分离组件120包括第一分离件125，第一分离件125的顶部开口，且具有围成顶部开口的环形侧壁，环形侧壁顶部的位置低于外分离壳体110的进气口111，外分离壳体110的内壁和第一分离件125之间形成第一环形出尘通道101，第一环形出尘通道101与底部出尘口112连通；第一分离件125上的环形侧壁的内腔形成第一气流通道102，第一分离件125的底部设置有内侧出尘口图未示，顶部出气管113的底端位于第一气流通道102内，顶部出气管113的顶端从外分离壳体110的顶壁伸出。需要说明的是，旋风除尘装置100通过在外分离壳体110的内腔中安装第一分离件125，利用两个分离组件形成第一环形出尘通道101和第一气流通道102形成一次分离，分离出的颗粒从底部出尘口112输出；含尘气体进入第一气流通道102，由于旋转气体的旋转半径减小，气体的旋转速度增大，能够分离出粒径更小的颗粒，进而从内侧出尘口排出。在分离过程中，由于第一环形出尘通道101为狭缝形状，不会发生固体颗粒的返混。需要补充的是，内侧出尘口的位置在附图中未示出，其可以与底部出尘口112位置相对应，这样便于将二次分离出的颗粒物排出。第一分离件125的固定可以为多种方式，如可以在外分离壳体110和第一分离件125之间的狭缝通道上设置连接臂。在一些实施例中，第一分离件125的形状与外分离壳体110的形状相配合，二者均为上筒体下锥体的形状。具体地，第一分离件125包括内筒体122和内锥体123，内筒体122的顶壁的位置低于外分离壳体110的进气口111，内侧出尘口位于内锥体123的底部，内锥体123的顶部与内筒体122的底部相连，且内锥体123靠近内筒体122的一端内径大于另一端内径。这样，外分离壳体110和第一分离件125之间形成狭缝状的结构，使含尘颗粒沿狭缝向下输送，在锥形结构的部分便于排出。在本发明较佳的实施例中，请结合图3，第一分离件125还包括内出尘管124，内出尘管124的顶部安装于内侧出尘口处，且内出尘管124位于外出尘管117内。这样，第一分离件125与外分离壳体110形成套层结构，从内侧出尘口处输出的颗粒物沿内出尘管124排出。在一些实施例中，内出尘管124和外出尘管117的底部设置有水封装置图未示。设置水封装置的目的在于进行密封，其主要通过水湾来实施，其为现有结构在此不做过多赘述。下面对旋风除尘装置100的整体工作原理进行介绍：含尘气体从进气管路116进入到分离器中，在分离器内发生旋转运动，含尘气体在旋转运动产生离心力的作用下，尘颗粒从气体中分离出来向分离器的壁面转移，碰到内壁后在摩擦力的作用下停止降低旋转速度，而沿着内壁面向下滑落，从下部的外出尘管117流出分离器。分离后的气体旋转进入到中间的倒锥形区域，随着气体向下旋转，由于倒锥体导致气体旋转半径逐渐减小，使得气体旋转速度增大，去除尘颗粒的粒径降低，对气体中的未分离尘颗粒起到二次分离的作用，尘粒从中间倒锥体的除尘管流出。洁净气体从倒锥体中间部分向上反旋，最终从顶部出气管113排出，达到净化含尘气体的目的。第二实施例请参照图4，本发明实施例所提供的旋风除尘装置200，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。与第一实施例中的不同之处在于：本实施例提供的旋风除尘装置200的分离效果更好，通过多次分离对含尘气体中的颗粒物进行有效分离。进一步地，内分离组件120还包括至少一个第二分离件126，第二分离件126位于第一分离件125的内腔中，第二分离件126的顶部开口，且具有围成顶部开口的环形侧壁，第二分离件126的环形侧壁顶部的位置低于第一分离件125的环形侧壁的顶部，第一分离件125和相邻的第二分离件126之间形成第二环形出尘通道103，第二环形出尘通道103的底部与底部出尘口112连通。具体地，图4是以一个第二分离件126为例，利用第一分离件125和第二分离件126之间形成的狭缝将刚刚进入第一分离件125中的颗粒排出，气体由外侧的第一分离件125进入内侧的第二分离件126，旋转半径进一步缩小再次产生分离。在一些实施例中，所有第二分离件126的结构相似，均包括内筒体122、内锥体123和内出尘管124，形成套层的结构。同时，第二分离件126的顶部从外至里逐渐下降，增加分离的次数和分离的效果。本发明实施例还提供一种旋风除尘系统，包括上述防返混的旋风除尘装置100，还可以包括用于输送气提的输气管道、用于收集除尘后的气体的气体收集管路、用于收集颗粒物的收集容器等。综上所述，本发明提供的一种防返混的旋风除尘装置，其通过在外分离壳体的内腔中安装内分离组件，利用两个分离组件形成第一环形出尘通道和第一气流通道，形成一次分离，分离出的颗粒从底部出尘口输出；含尘气体进入第一气流通道，由于旋转气体的旋转半径减小，气体的旋转速度增大，能够分离出粒径更小的颗粒，进而从内侧出尘口排出。在分离过程中，由于第一环形出尘通道为狭缝形状，不会发生固体颗粒的返混。本发明实施例提供的旋风除尘装置具备以下优点：1本发明在旋风分离器内部增加一倒锥体，由于倒锥体与原分离器外壁存在一缝隙，可以使得初次分离的尘颗粒先去除，而且尘颗粒进入到缝隙后，并不能再次返混，降低了除尘的返混机率。2中间增加的倒锥体，使得一次分离后的气体旋转速度增大，更加有利于气体中的小颗粒进行二次分离，使得最终的去除效率升高。3该旋风分离器为二级旋风分离器，结构简单，容易拆卸。4除尘工艺对含尘气体的压降要求有所降低。本发明还提供的一种旋风除尘系统，包括上述防返混的旋风除尘装置，该系统能够很好得对含尘气体进行除尘，除尘效率高，且返混机率低。以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种防返混的旋风除尘装置，其特征在于，包括外分离壳体和内分离组件，所述外分离壳体设置有进气口、底部出尘口和顶部出气管，所述内分离组件位于所述外分离壳体的内腔中；所述内分离组件包括第一分离件，所述第一分离件的顶部开口，且具有围成所述顶部开口的环形侧壁，所述环形侧壁顶部的位置低于所述外分离壳体的所述进气口，所述外分离壳体的内壁和所述第一分离件之间形成第一环形出尘通道，所述第一环形出尘通道与所述底部出尘口连通；所述第一分离件上的所述环形侧壁的内腔形成第一气流通道，所述第一分离件的底部设置有内侧出尘口，所述顶部出气管的底端位于所述第一气流通道内，所述顶部出气管的顶端从所述外分离壳体的顶壁伸出。2.根据权利要求1所述的防返混的旋风除尘装置，其特征在于，所述外分离壳体包括顶部桶体和锥形部，所述进气口和所述顶部出气管均位于所述顶部桶体上，所述锥形部的顶壁与所述顶部桶体的底壁相连，且所述锥形部靠近所述顶部桶体的一端的内径大于另一端的内径，所述底部出尘口位于所述锥形部的底部。3.根据权利要求2所述的防返混的旋风除尘装置，其特征在于，所述第一分离件包括内筒体和内锥体，所述内筒体的顶壁的位置低于所述外分离壳体的所述进气口，所述内侧出尘口位于所述内锥体的底部，所述内锥体的顶部与所述内筒体的底部相连，且所述内锥体靠近所述内筒体的一端内径大于另一端内径。4.根据权利要求2所述的防返混的旋风除尘装置，其特征在于，所述底部出尘口处还安装有外出尘管，所述外出尘管的顶部与所述锥形部的底部相连。5.根据权利要求4所述的防返混的旋风除尘装置，其特征在于，所述第一分离件还包括内出尘管，所述内出尘管的顶部安装于所述内侧出尘口处，且所述内出尘管位于所述外出尘管内。6.根据权利要求5所述的防返混的旋风除尘装置，其特征在于，所述内出尘管和所述外出尘管的底部设置有水封装置。7.根据权利要求2或3中所述的防返混的旋风除尘装置，其特征在于，所述内分离组件还包括至少一个第二分离件，所述第二分离件位于所述第一分离件的内腔中，所述第二分离件的顶部开口，且具有围成所述顶部开口的环形侧壁，所述第二分离件的所述环形侧壁顶部的位置低于所述第一分离件的所述环形侧壁的顶部，所述第一分离件和相邻的所述第二分离件之间形成第二环形出尘通道，所述第二环形出尘通道的底部与所述底部出尘口连通。8.根据权利要求2所述的防返混的旋风除尘装置，其特征在于，所述外分离壳体还包括进气管路，所述进气管路安装于所述进气口处，且所述进气管路与所述顶部桶体相切连接。9.根据权利要求8所述的防返混的旋风除尘装置，其特征在于，所述进气管路为多个，且每个所述进气管路均与所述顶部桶体相切连接。10.一种旋风除尘系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的防返混的旋风除尘装置。

百度查询： 兰州大学 一种防返混的旋风除尘装置及旋风除尘系统

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