一种粉尘分离装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种分离装置，尤其涉及一种颗粒的分离装置。
【背景技术】
[0002]冷轧热镀锌及连退机组炉内充满了氮、氢等保护气体，对带钢实现无氧化退火。在带钢表面附着有铁粉、残余油份、粉尘颗粒等异物，进入连退机组的炉内后，由于炉子相当于一个完全密封的高温环境，这些异物没有任何途径排出，只会在炉内聚集得越来越多。悬浮于炉内的气氛中的异物使得炉内的保护气氛如同被污染的大气一般，混杂了很多粉尘颗粒和铁粉肩。存在于带钢和炉辊表面之间的微小粉尘颗粒就像研磨剂一样，随着辊件的反复摩擦不断地聚集在炉辊表面形成颗粒状物，通常将其称之为“积瘤”。一旦炉辊表面有了“积瘤”之后，在高温状态下，炉辊与较软的带钢接触时会在带钢表面产生压痕或是细小划伤，这样会严重影响着带钢的产品质量。尤其是用于汽车外板生产制造的连退机组炉，由于汽车板的质量标准要求较高，表面具有压痕或是细小划痕的带钢不利于生产线的质量控制，同时，还会降低生产线的成品率。
[0003]为了避免在炉辊表面形成“积瘤”，提高生产线的产品质量，提升生产线的生产效益，就需要尽可能地减少炉内的粉尘颗粒的量。为此，希望获得一种可以对退火炉内粉尘颗粒进行收集的装置，以为工作人员进行采取气氛净化措施提供数据分析结果，从而避免粉尘过多而在炉辊表面形成“积瘤”，进而提高钢板的表面质量，减少开炉清扫的频次。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种粉尘分离装置，其可以将气体中的粉尘颗粒分离出来，并将分离后的粉尘颗粒进行统一收集。采用了本实用新型所述的粉尘分离装置后能够根据分离出来的粉尘颗粒的分析结果及时地对退火炉内的气氛采取净化措施，以降低退火炉内粉尘颗粒量，避免在炉辊表面形成“积瘤”。
[0005]为了达到上述实用新型的目的，本实用新型提供了一种粉尘分离装置，其包括:
[0006]外圆筒，其顶端封闭；
[0007]排风管，其部分设于外圆筒内，该排风管的上端自外圆筒的顶端伸出；
[0008]切向入口，其与外圆筒切向连通，并设于外圆筒的上端；
[0009]锥形筒，其与外圆筒的下端连接，该锥形筒的口径自上而下逐渐减小；
[0010]粉尘搜集管，其与锥形筒的下端连接。
[0011]本实用新型所述的粉尘分离装置利用了离心分离原理，将粉尘从气体中分离出来。较之于利用其他原理，例如，相较于利用重力作用原理的分离设备，该粉尘分离装置的工作效率高，单位体积气体的处理时间短；又例如，相较于利用静电沉积原理的分离设备，该粉尘分离装置的结构相对简单、操作也更为便捷。
[0012]来自于切向入口的含有粉尘颗粒的气体沿着切线方向从外圆筒的上端进入外圆筒内，沿着外圆筒的内筒壁由上而下作旋转运动并形成外螺旋流，此时，含粉尘颗粒的气体由直线运动变为圆周运动。由于粉尘颗粒的密度大于气体的密度，其所产生的离心力也相对较大，粉尘颗粒被甩到外螺旋流的外层，悬浮于外螺旋流的外层的粉尘颗粒在离心力的作用下渐渐地向外圆筒的内筒壁移动，当粉尘颗粒与外圆筒的内筒壁接触后，离心力的作用消失而粉尘颗粒在重力作用下沿着外圆筒的内筒壁滑落，然而气体仍留在外螺旋流的内层，这样，在外圆筒内的气体和粉尘颗粒的运动轨迹由此发生分离。当旋转下降的外螺旋流到达锥形筒内时，由于锥形筒的口径是从上到下逐渐减小的，即外螺旋流的旋转半径是逐渐缩小的，为此，外螺旋流的切向速度会随之增大，外螺旋流仍然作着由上至下的旋转运动，然而，当外螺旋流到达锥形筒的底部时，锥形筒底部因圆锥形的口径收缩而造成底部气流压力较大，而外圆筒上部因外螺旋流的形成而造成中间气流压力较小，因此，外螺旋流中的气体不会从锥形筒的底部直接旋出，而是沿外圆筒和锥形筒的轴向方向形成旋转上升的内螺旋流，该内螺旋流通过排风管排出，也就是说，干净的气体从下至上经由排风管被排出至粉尘分离装置外。另外，气体中的粉尘颗粒则通过粉尘搜集管于锥形筒的下端被收集起来。
[0013]在此，由上述粉尘分离装置排出后的气体仍将回到退火炉内。
[0014]需要说明的是，进入外圆筒内的含有粉尘颗粒的气体中的一小部分在进入外圆筒后可能会沿着外圆筒的内筒壁作旋转向上的圆周运动，由于外圆筒的顶端是封闭的，当该部分气体到达外圆筒的顶端后，随即沿着排风管外壁作向下运动，最后通过排风管排出粉尘分离装置外。由于排出后的气体仍是要回到炉内的，因此，含有粉尘颗粒的气体也不会对外界环境造成污染。
[0015]此外，上述粉尘分离装置的结构简单，便于操作。
[0016]进一步地，本实用新型所述的粉尘分离装置还包括:粒子计数器，其设于粉尘搜集管的下方，该粒子计数器对进入其中的粉尘进行粒子计数。
[0017]经粉尘分离装置气固分离后，不同粒径的粉尘沉降到粉尘分离装置的粉尘搜集管中，粒子计数器对于捕集到不同粒径的粉尘进行计数，并结合采样含尘气体量，以计算获得当下炉内气氛中不同粒径粉尘的浓度。当某一粒径的粉尘浓度超出一阈值，就会直接影响带钢的表面质量。由此，根据粉尘颗粒采集量和含尘气体量，就可以建立不同粒径的粉尘颗粒的浓度与带钢表面缺陷之间的关系。
[0018]进一步地，本实用新型所述的粉尘分离装置还包括温度控制单元，该温度控制单元包括:设于粉尘搜集管上的温度检测装置，其检测粉尘搜集管内的粉尘温度；冷却介质管道，其上设有控制阀，控制装置，其与控制阀和温度检测装置连接，以根据温度检测装置检测到的温度控制控制阀的开启和关闭。
[0019]在粉尘搜集管上安装温度控制单元的目的是控制粉尘搜集管内的气氛温度，将气氛温度控制在一设定范围内，不仅便于粉尘搜集管在常温下搜集粉尘颗粒，也有利于粒子计数装置在其工作温度下的计数。
[0020]由于粒子计数装置的工作温度通常不大于60°C，因而需要对粉尘搜集管内的气氛温度进行设定调节。若粉尘搜集管内的气氛温度被温度检测装置测出超出设定温度时，就需要通过冷却介质对气氛温度进行降温直至达到设定温度。当温度检测装置检测到气氛温度超过设定温度时，控制装置令控制阀打开；当温度检测装置检测到气氛温度低于设定温度时，控制装置令控制阀关闭。冷却介质是经由冷却介质管道对粉尘搜集管内的气氛温度进行降温的。
[0021]进一步地，在本实用新型所述的粉尘分离装置中，上述锥形筒的筒壁上还设有振动器。
[0022]为了使得粉尘颗粒快速地从锥形筒顺利地进入粉尘搜集管中，在锥形筒的外筒壁上设置的振动器以对锥形筒产生振动作用，从而利于粉尘颗粒的滑落。
[0023]进一步地，在本实用新型所述的粉尘分离装置中，上述锥形筒的下端内部还设有关风器。
[0024]关风器是气力输送和将气体和固体分离系统中的重要设备，其主要功能是将从气体中分离出来的粉尘颗粒连续不断地及时排出，并有效地阻止外界空气进入粉尘搜集管中。
[0025]通常，关风器包括叶轮，外壳，端盖，轴承和有机玻璃筒。该关风器通过带有数个叶片的叶轮在圆形的外壳内旋转，从锥形筒落下的粉尘颗粒充塞于叶片的空格之间。随着叶片旋转到外壳的下部位置时，粉尘颗粒随之掉落至粉尘搜集管内，这样，在叶轮的连续回转过程中，连续不断地将粉尘颗粒从锥形筒均匀地排出。在上述技术方案中，关风器还起到了密封作用，将外界空气隔绝于锥形筒和粉尘搜集管外，以避免外界空气对于这些粉尘颗粒的污染而导致后续统计分析的精确性低。
[0026]更进一步地，在本实用新型所述的粉尘分离装置中，上述切向入口的宽度B与外圆筒的口径D符合B/D = 0.2?0.3。
[0027]更进一步地，在本实用新型所述的粉尘分离装置中，上述切向入口的高度h与外圆筒的口径D符合h/D = 0.45?0.55。
[0028]更进一步地，在本实用新型所述的粉尘分离装置中，上述排风管的口径Dl与外圆筒的口径D符合D1/D = 0.35?0.6。
[0029]更进一步地，在本实用新型所述的粉尘分离装置中，上述外圆筒的轴向高度Hl与外圆筒的口径D符合H1/D = 1.75?2.1。
[0030]更进一步地，在本实用新型所述的粉尘分离装置中，上述锥形筒的轴向高度H2与外圆筒的口径D符合H2/D = 1.75?2.1。
[0031]更进一步地，在本实用新型所述的粉尘分离装置中，上述排风管的下端面到外圆筒的下端面之间的距离S与外圆筒的口径D符合S/D = 0.105?0.130。
[0032]更进一步地，在本实用新型所述的粉尘分离装置中，上述粉尘搜集管的口径D2与外圆筒的口径D符合D2/D = 0.22?0.28。
[0033]在已知了外圆筒口径D的情况下，通过上述关系式可以确定本实用新型所述的粉尘分离装置的其他参数尺寸。
[0034]本实用新型所述的粉尘分离装置能够将气体中的粉尘颗粒分离出来，并将分离的粉尘颗粒进行统一收集。
[0035]另外，利用本实用新型所述的粉尘分离装置后能够根据粒子计数器的计数结果结合含尘气量的分析结果，及时地对退火炉内的气氛采取净化措施，以降低退火炉内粉尘颗粒量，避免在炉辊表面形成“积瘤”。
[0036]此外，本实用新型所述的粉尘分离装置结构简单，便于操作。
【附图说明】
[0037]图1为本实用新型所述的粉尘分离装置在一种实施方式下的结构示意图。
[0038]图2为图1所示的粉尘分离装置的俯视