双层壳体式高效旋风分离器的制作方法

本实用新型涉及一种化学工程非均相分离领域中气固分离和气液分离设备，尤其涉及一种双层壳体式高效旋风分离器。
背景技术：
：旋风分离器因其具有结构简单、无运动部件、分离效率高、维修方便、能在高温高压等恶劣工况条件下持久稳定工作等优点，已广泛地应用于化工、石油、环保、食品等工业领域，目前，在非均相分离领域中，旋风分离器的气固分离和气液分离作用是无可替代的。旋风分离器的内部运动极为复杂，属于两相或三相三维湍流流动，致使其理论研究十分困难，至今也无法全面掌握其准确的运动规律。尽管如此，国内外对旋风分离器的研究仍持续不断开展，研究方法及手段随着科学技术的发展而与时俱进。从目前的研究理论得知，旋风分离器内部除了主旋流(包含内旋流和外旋流)之外，二次涡流在旋风分离器内部普遍存在，它由轴向速度vz与径向速度vr构成，二次涡流会导致分离器内部固体颗粒严重“返混”，二次涡流对旋风分离器的性能尤其是对分离效率影响较大。主要的几处局部二次涡流是：1)环形空间的纵向环流；2)排气管下口处的短路流；3)气流旋转中心偏离设备几何中心，即偏流或不对称流；4)内旋流不稳定，旋流中心存在“摆尾”运动，即旋进涡核现象。因此开发一种能尽量消除二次涡流、减小固体颗粒“返混”的方法是提高旋风分离效率的重要方向。中国实用新型专利申请cn201810390818.7公开了一种双层旋风分离器，该双层旋风分离器包括外壳体上设有进气口、出气口和出油口，还包括内壳体，内壳体与外壳体同轴设置，并在内壳体和外壳体之间形成第一分离腔；内壳体围成第二分离腔；进气口与第一分离腔和第二分离腔分别连通。它对进入分离器的混合气进行分流，并分别进行油气分离，提高油气分离效率。该分离器并非传统结构上的旋风分离器，旋风入口及其头部结构无法消除二次涡流，且其排液口结构无法排出固体粉尘，无法应用于气固分离场合，仅对气液分离有效。中国实用新型专利申请cn201210420665.9公开了一种旋风分离器，包括真空组件；内筒和设置在内筒外部的外筒，内筒和外筒之间形成封闭的真空腔体，内筒的内腔上部尺寸大于下部尺寸；入口组件，与内筒内腔的上部连通，用于向内腔中输入待分离煤气；出气组件，与内筒内腔的顶部或上部连通，用于输出分离后的煤气；排灰组件，与内筒内腔的下部连通，用于排出分离后的煤灰。该旋风分离器采用双层结构的真空组件，真空腔体能够起到良好的隔热保温作用。但该双层结构形成的真空腔体作用仅限于隔热保温，不能消除旋风内部二次涡流，无法提高旋风分离效率。中国实用新型专利zl200810113376.8公开了一种大处理量第三级旋风分离器，是一种主要用于石油炼制催化裂化装置能量回收系统，进行气固分离的设备。包括壳体、烟气出口、烟气入口、中心管、多个单台旋风分离器和隔吊板等，壳体内部被分隔成进气室、集气室和集尘室三个相对独立的空间；壳体内装有双圈双层布置的多个单台旋风分离器；并且多个单台旋风分离器按内外两圈、上下两层的位置进行排列和安装在壳体中，这种布置能有效地保证装置的操作稳定性和长周期安全运行。该实用新型只是将多台旋风内置在一个压力容器内，该双层结构对单台旋风效率本身并无提升作用。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种双层壳体式高效旋风分离器，能使处于气体旋转流场中的固体颗粒能够分级、逐步且“在线”及时排入沉降室，减轻了气流对已回收固体颗粒的二次夹带，大幅抑制了返混的产生；同时通过内旋流和外旋流的交界面处沿气体旋转方向由内向外设置的立式导流片组防止气流中的固体颗粒进入内旋流，显著减少了筒体内部二次涡流对旋风效率的影响；在相同条件下对旋风分离器的分离效率提升1.8～4.3％，同时阻力降低9.6～18.3％。本实用新型是这样实现的：一种双层壳体式高效旋风分离器，包括旋风蜗壳进口、旋风出口、顶板、筒体组件、外壳体、内锥体组件外中间灰斗、内中间灰斗和稳涡双锥；筒体组件包括同轴连接的上筒塔节和下筒塔节，顶板设置在上筒塔节的上端，旋风蜗壳进口与上筒塔节切向连通；旋风出口包括出口管和界面导流器，出口管的上端同轴贯穿顶板，出口管的下端位于上筒塔节内并与界面导流器同轴连接，界面导流器内间隔设有若干块立式导流片；外壳体的上端同轴连接在上筒塔节的外壁上，外壳体的下端与外中间灰斗的上端同轴连接；内锥体组件同轴设置在外壳体内，且内锥体组件的上端与下筒塔节底部同轴连接，外壳体与内锥体组件和筒体组件之间形成第一环状空隙；内中间灰斗同轴设置在外中间灰斗内，且内中间灰斗的上端与内锥体组件的下端同轴连接，外中间灰斗与内中间灰斗之间形成第二环状空隙，稳涡双锥同轴设置在内中间灰斗内，第一环状空隙与第二环状空隙相连形成环形沉降空间。所述的界面导流器包括环板、立式导流片和圆底板；圆底板的底部可设有中心孔，环板为圆环形结构并同轴连接在出口管的下端，若干片立式导流片间隔分布在环板和圆底板之间，立式导流片为弧面板状结构且气体的旋转方向由内向外弧形延伸；若干片立式导流片沿环板的周向均布，使若干片立式导流片的外端所在的外圆周面位于外旋流和内旋流的分界面处；圆底板的中心孔的孔径d6与出口管的直径d4之比为d6/d4＝0.0-0.40；界面导流器的高度h4与旋风出口插入上筒塔节的深度h3之比为h4/h3＝0.25-0.55。所述的若干片立式导流片的外端所在的外圆周直径d5与出口管的直径d4之比为d5/d4＝0.53-0.67，每片立式导流片的展开角度θ的范围是35-55°。所述的下筒塔节的筒径小于上筒塔节的筒径，使下筒塔节的上端通过若干块筒体固定块嵌套在上筒塔节的下端内，在下筒塔节与上筒塔节之间形成环形间隙，且下筒塔节伸入上筒塔节内的高度为h1，h1的范围是5-60mm，下筒塔节与上筒塔节之间的环形间隙宽度δ的范围是5-20mm。所述的外壳体包括由上至下依次同轴连接的上外锥体、外筒体和下外锥体；上外锥体为上窄下宽的锥体结构，上外锥体的上端固定焊接在位于筒体组件的最顶部的上筒塔节的外壁上；外筒体为圆筒状结构，下外锥体为上宽下窄的锥体结构，下外锥体的下端与外中间灰斗的外灰斗筒体的上端同轴焊接固定；下外锥体的锥角与上外锥体的锥角相当，均为α，α的范围为12-30°；下外锥体的高度h1与筒体组件的高度h0之比为h1/h0＝1.5-2.5；外筒体的直径d1与位于筒体组件的最顶部的上筒塔节的直径d0之比为d1/d0＝1.05-1.20。所述的外中间灰斗包括由上至下依次同轴连接的外灰斗筒体、外灰斗锥体、外排料管和排料口法兰；外灰斗筒体的上端与外壳体的下外锥体的小端同轴连接，外灰斗锥体为上宽下窄的锥体结构。所述的内中间灰斗包括定位杆以及由上至下依次同轴连接的内灰斗筒体、内灰斗锥体和内排料管；内灰斗筒体通过若干根定位杆同轴设置在外中间灰斗的外灰斗筒体内，内灰斗筒体的上端与内锥体组件的扩散锥的大端同轴连接；内灰斗锥体为上宽下窄的锥体结构并同轴设置在外中间灰斗的外灰斗锥体内，内排料管同轴设置在外中间灰斗的外排料管内，且内排料管的下端连接至外中间灰斗的排料口法兰。所述的内中间灰斗的内灰斗筒体的直径为d3，且内锥体组件的料腿的直径d7与内中间灰斗的内灰斗筒体的直径d3之比为d7/d3＝0.65-0.85，内锥体组件的扩散锥的大端直径d8与内中间灰斗的内灰斗筒体的直径d3之比为d8/d3＝0.70-0.85。所述的稳涡双锥包括固定棒以及上下同轴连接的稳涡上锥和稳涡下锥；稳涡下锥通过固定棒同轴安装在内中间灰斗的内灰斗筒体内，稳涡上锥为上窄下宽的锥体结构；稳涡双锥与锥体组件的扩散锥配对使用，稳涡上锥同轴位于扩散锥内，且稳涡上锥的大端与扩散锥的下端齐平，稳涡下锥为上宽下窄的锥体结构。所述的稳涡上锥的锥顶角为γ，γ的范围是45-60°，稳涡上锥的锥高h2与扩散锥的锥高h3之比为h2/h3＝0.40-0.75，扩散锥的大端直径d8与稳涡上锥的大端直径d9之比为d8/d9＝1.5-3.0；稳涡下锥的锥顶角为120°。本实用新型通过环形沉降空间结构、180°蜗壳式切向进气方式、外旋流和内旋流的分界面处的界面导流器以及稳涡内构件有效消除了二次涡流，降低固体颗粒“混返”的情况发生，在相同条件下分离效率能提升1.8-4.3％，阻力降低9.6-18.3％；具有结构简单、设计巧妙等优点，适合在工业领域大规模推广使用。附图说明图1是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器的剖视图；图2是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器中旋风蜗壳进口的俯视图；图3是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器中界面导流器的主视图；图4是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器中界面导流器的向下剖视图；图5是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器中界面导流器的向下剖视图(实施例2)；图6是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器中界面导流器的向下剖视图(实施例3)；图7是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器中筒体组件的俯视图；图8是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器中内锥体组件的俯视图；图9是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器中下料器的主视图；图10是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器中稳涡双锥的主视图；图11是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器中稳涡双锥的俯视图；图12是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器中实施例2的剖视图；图13是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器中实施例3的剖视图；图14是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器的分离效率测试图；图15是本实用新型双层壳体式高效旋风分离器的压降率测试图。图中，1旋风蜗壳进口，11进口法兰，12进口短管，13方接圆，14方进口，2旋风出口，21出口法兰，22出口管，23界面导流器，231环板，232立式导流片，233圆底板，3顶板，4筒体组件，41上筒塔节，42筒体固定块，43下筒塔节，5外壳体，51上外锥体，52外筒体，53下外锥体，6内锥体组件，61上锥塔节，62锥体固定块，63下锥塔节，64下料器，641料腿，642扩散锥，7外中间灰斗，71外灰斗筒体，72外灰斗锥体，73外排料管，74排料口法兰，8内中间灰斗，81定位杆，82内灰斗筒体，83内灰斗锥体，84内排料管，9稳涡双锥，91稳涡上锥，92稳涡下锥，93固定棒。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。请参见附图1，一种双层壳体式高效旋风分离器，包括旋风蜗壳进口1、旋风出口2、顶板3、筒体组件4、外壳体5、内锥体组件6外中间灰斗7、内中间灰斗8和稳涡双锥9；筒体组件4包括同轴连接的上筒塔节41和下筒塔节43，顶板3设置在上筒塔节41的上端，旋风蜗壳进口1与上筒塔节41切向连通；旋风出口2包括出口管22和界面导流器23，出口管22的上端同轴贯穿顶板3，出口管22的下端位于上筒塔节41内并与界面导流器23同轴连接，请参见附图3和附图4，界面导流器23内间隔设有若干块立式导流片232；外壳体5的上端同轴连接在上筒塔节41的外壁上，外壳体5的下端与外中间灰斗7的上端同轴连接；内锥体组件6同轴设置在外壳体5内，且内锥体组件6的上端与下筒塔节43底部同轴连接，外壳体5与内锥体组件6和筒体组件4之间形成第一环状空隙；内中间灰斗8同轴设置在外中间灰斗7内，且内中间灰斗8的上端与内锥体组件6的下端同轴连接，外中间灰斗7与内中间灰斗8之间形成第二环状空隙，稳涡双锥9同轴设置在内中间灰斗8内，第一环状空隙与第二环状空隙相连形成环形沉降空间。请参见附图2，所述的旋风蜗壳进口1包括依次同轴连接的进口法兰11、进口短管12、方接圆13和方进口14，方进口14与上筒塔节41的顶部一侧180°蜗壳式切向连通，实现180°切向进气。由于含尘气流不是到达筒体后才开始发生旋转，相比于现有技术的直切式旋风分离器，通过180°切向进气方式使气流预先在旋风蜗壳进口1形成的气流通道内高速旋转，再进入筒体组件4，即为固体颗粒分离提供了预分离空间，有效降低了靠近出口管22一侧的颗粒浓度，减少短路流的携尘量，显著提高了旋风分离器分离效率。另外，旋风蜗壳进口1形成的气流通道的截面积是逐步递减的，随着含尘气流旋转速度不断提高，固体颗粒所受的离心力也不断加强，进一步提高了旋风分离器的分离效率，尤其适合于对细颗粒的捕集。所述的旋风出口2的出口管22上端连接有出口法兰21，便于连接至后续处理设备。出口管22贯穿顶板3并插入上筒塔节41内的深度h3与筒体组件4的高度h0之比为h3/h0＝0.40-0.60。请参见附图3至附图6，所述的界面导流器23包括环板231、立式导流片232和圆底板233；圆底板233的底部设有中心孔，环板231为圆环形结构并同轴连接在出口管22的下端，若干片立式导流片232间隔分布在环板231和圆底板233之间，立式导流片232为弧面板状结构且气体的旋转方向由内向外弧形延伸；若干片立式导流片232沿环板231的周向均布，使若干片立式导流片232的外端所在的外圆周面位于外旋流和内旋流的分界面处。所述的立式导流片232的数量可根据实际需要调整，优选为6-24个。所述的若干片立式导流片232的外端所在的外圆周直径d5与出口管22的直径d4之比为d5/d4＝0.53-0.67。所述的立式导流片232的展开角度θ的范围是35-55°。所述的圆底板233的中心孔的孔径d6与出口管22的直径d4之比为d6/d4＝0.0-0.40圆底板233在极端条件下可以不开孔，即d6/d4＝0.0，这样可以彻底消除排气管下口处的短路流的影响。所述的界面导流器23的高度h4与旋风出口2插入上筒塔节41的深度h3之比为h4/h3＝0.25-0.55。由于旋风内部流场中外旋流导致旋风分离器的外侧压力高于内侧压力，因此外旋流在旋转过程中总有少量气体进入内旋流当中，且外旋流中的部分颗粒也随之卷入内旋流，这也是两处局部二次涡流——“环形空间的纵向环流”和“排气管下口处短路流”形成的主要原因。在内旋流区域中，其切向速度是随着筒体半径的减少而降低，即固体颗粒受到的离心力随之减少，即一旦固体颗粒进入内旋流区域，其被分离出来的可能性也降低，亦即此处固体颗粒被内旋流带出并逃逸的概率很高。上述两处局部二次涡流是导致旋风分离效率降低的主要原因之一。为了最大限度地阻止含尘气流中的固体颗粒进入内旋流区域，本实用新型通过在外旋流和内旋流的分界面处设置界面导流器23，其立式导流片232沿气体旋转方向由内向外且周向均布，通过对筒锥型旋风内部流场实际测量或计算流体动力学(cfd)模拟计算可知，该分界面基本位于0.53～0.67d4，其中d4为出口管22的直径。旋风内部流场分析指出：含尘气流在外旋流和内旋流的分界面处仍然处于旋转状态，即外旋流和内旋流是旋转方向一致(即都左旋或都右旋)但方向相反(即外旋流朝下和内旋流朝上)。将界面导流器23设置在外旋流和内旋流的分界面处后，含尘气体由外旋流区域不断旋转靠近内旋流区域时，气流中的固体颗粒会与立式导流片232发生碰撞，由于惯性的作用，发生碰撞的固体颗粒大部分会被反弹重新回到外旋流区域，进而被重新捕集；而气流则会绕过立式导流片232进入内旋流区域，因此界面导流器23可以大幅提高固体颗粒进入内旋流的难度，拟制了上述两处局部二次涡流夹带引起的“返混”，显著提高了分离效率。请参见附图7，所述的下筒塔节43的筒径小于上筒塔节41的筒径，使下筒塔节43的上端通过若干块筒体固定块42嵌套在上筒塔节41的下端内，在下筒塔节43与上筒塔节41之间形成环形间隙，且下筒塔节43伸入上筒塔节41内的高度为h1，h1的范围是5-60mm，下筒塔节43与上筒塔节41之间的环形间隙宽度δ的范围是5-20mm。筒体固定块42的数量可根据筒节的直径等因素进行调整，优选的，筒体固定块42可采用6-36块且周向均布在下筒塔节43与上筒塔节41之间的环形间隙内。上筒塔节41和下筒塔节43的数量可根据设备的尺寸设计进行调整，优选的，上筒塔节41和下筒塔节43可设置1-3个，通过固定块42嵌套堆叠即可，相邻两个塔节之间通过筒体固定块42形成环形间隙。所述的外壳体5包括由上至下依次同轴连接的上外锥体51、外筒体52和下外锥体53；上外锥体51为上窄下宽的锥体结构，上外锥体51的上端固定焊接在位于筒体组件4的最顶部的上筒塔节41的外壁上；外筒体52为圆筒状结构，下外锥体53为上宽下窄的锥体结构，下外锥体53的下端与外中间灰斗7的外灰斗筒体71的上端同轴焊接固定。所述的下外锥体53的锥角与上外锥体51的锥角相当，均为α，α的范围为12-30°。所述的下外锥体53的高度h1与筒体组件4的高度h0之比为h1/h0＝1.5-2.5。所述的外筒体52的直径d1与位于筒体组件4的最顶部的上筒塔节41的直径d0之比为d1/d0＝1.05-1.20。请参见附图8，所述的内锥体组件6包括上锥塔节61、锥体固定块62、下锥塔节63和下料器64，2-8个上宽下窄的上锥塔节61和下锥塔节63通过若干块锥体固定块62嵌套并堆叠而成，即下锥塔节63的大端伸入上锥塔节61的小端，在下锥塔节63大端与上锥塔节61小端之间形成一定的环形间隙；位于内锥体组件6最顶部的上锥塔节61与位于筒体组件4最底部的下筒塔节43通过若干块锥体固定块62嵌套并堆叠，使位于内锥体组件6最顶部的上锥塔节61与位于筒体组件4最底部的下筒塔节43之间形成一定的环形间隙，且下锥塔节63伸入上锥塔节61内的高度以及上锥塔节61伸入下筒塔节43的高度均为h1，h1的范围是5-60mm，环形间隙的宽度δ的范围是5-20mm；下料器64同轴连接在位于内锥体组件6最底部的下锥塔节63的小端与内中间灰斗8之间。旋风内部的主旋流为强旋流场，含有不同大小粒径的固体颗粒随气体由旋风蜗壳进口1进入本实用新型的旋风分离器后发生旋转，基于筒体组件4和内锥体组件6形成的环形间隙以及第一环状空隙和第二环状空隙形成的环形沉降空间，在离心力的作用下，固体颗粒基本被甩向本实用新型的旋风分离器筒体内壁并在重力作用下逐步下移，即气流进入筒体组件4后，遇到第一个上筒塔节41和第二个上筒塔节41形成的“环形间隙”后，一些粒径较大固体颗粒即通过“环形间隙”落入“环形沉降空间”，由于导入至“环形沉降空间”的气体很少因此此处基本不发生旋转，进入“环形沉降空间”的固体颗粒基本只受重力作用，这些固体颗粒由此沉降落入“环形沉降空间”的最下部而被捕集；随着气流的进一步下移，气流进入筒体组件的内径逐级变小，根据旋转矩不变原理，气流因旋转半径减小而逐级旋转加速，当遇到第二个上筒塔节41和下筒塔节43形成“环形间隙”后，部分粒径稍小的固体颗粒亦即通过“环形间隙”落入“环形沉降空间”，同样的这些固体颗粒亦由此沉降落入“环形沉降空间”的最下部而被捕集；当气体遇到第三个“环形间隙”、…、第n个“环形间隙”时，其分离机理与此类推。当气流进入内锥体组件6后，根据旋转矩不变原理，其旋转半径减小而逐渐旋转加速，当遇到第一个上锥塔节61和第二个上锥塔节61形成“环形间隙”后，其中粒径稍大些固体颗粒即通过“环形间隙”落入“环形沉降空间”，由于导入至“环形沉降空间”的气体很少因此基本不发生旋转，进入“环形沉降空间”固体颗粒基本只受重力作用，这些固体颗粒由此沉降落入外中间灰斗7和内中间灰斗8之间而被捕集；随着气体逐步进入内锥体组件6的下部，旋转半径进一步减小而旋转不断加速，粒径更加细小的固体颗粒会被甩向内锥体组件6内壁面，当遇到第二个上锥塔节61和下锥塔节63形成“环形间隙”后，这部分较细小的固体颗粒即通过“环形间隙”落入“环形沉降空间”，同样的这些固体颗粒亦由此沉降落入外中间灰斗7和内中间灰斗8之间而被捕集；当气体遇到第三个“环形间隙”、…、第m个“环形间隙”时，其分离机理与此类推。通过上述结构可以使处于气体旋转流场中的固体颗粒能够分级、逐步、在线且及时地排入“环形沉降空间”，尽管筒体组件4和内锥体组件6的内部都存在各种二次涡流，但由于其中的固体颗粒已经事先被逐级分离出来，因而二次涡流所夹带的固体颗粒含量已大幅度地降低，从而可以有效拟制“返混”的产生。优选的，所述的锥体固定块62的数量可根据设置位置处的尺寸等因素进行调整，可采用6-36个周向均布的锥体固定块62实现若干节上锥塔节61和下锥塔节63的依次同轴连接。请参见附图9，所述的下料器64包括圆筒状的料腿641和上窄下宽的扩散锥642，扩散锥642的小端同轴连接在料腿641的下端。所述的扩散锥642的锥角为β，β的范围是90-120°。所述的外中间灰斗7包括由上至下依次同轴连接的外灰斗筒体71、外灰斗锥体72、外排料管73和排料口法兰74；外灰斗筒体71的上端与外壳体5的下外锥体53的小端同轴连接，外灰斗锥体72为上宽下窄的锥体结构。所述的内中间灰斗8包括定位杆81以及由上至下依次同轴连接的内灰斗筒体82、内灰斗锥体83和内排料管84；内灰斗筒体82通过若干根定位杆81同轴设置在外中间灰斗7的外灰斗筒体71内，内灰斗筒体82的上端与扩散锥642的大端同轴连接；内灰斗锥体83为上宽下窄的锥体结构并同轴设置在外中间灰斗7的外灰斗锥体72内，内排料管84同轴设置在外中间灰斗7的外排料管73内，且内排料管84的下端连接至外中间灰斗7的排料口法兰74。所述的料腿641的直径d7与内中间灰斗8的内灰斗筒体82的直径d3之比为d7/d3＝0.65-0.85，扩散锥642的大端直径d8与内中间灰斗8的内灰斗筒体82的直径d3之比为d8/d3＝0.70-0.85。所述的定位杆81的数量可根据实际需要增减，优选为4-8根，定位杆81沿内灰斗筒体82的径向均匀分布在内灰斗筒体82与外灰斗筒体71之间，用于将内灰斗筒体82固定并定位在外灰斗筒体71内。请参见附图10和附图11，所述的稳涡双锥9包括固定棒93以及上下同轴连接的稳涡上锥91和稳涡下锥92；稳涡下锥92通过固定棒93同轴安装在内中间灰斗8的内灰斗筒体82内，稳涡上锥91为上窄下宽的锥体结构，稳涡上锥91同轴位于下料器64的扩散锥642内，且稳涡上锥91的大端与扩散锥642的下端齐平，稳涡下锥92为上宽下窄的锥体结构。所述的稳涡上锥91的锥顶角为γ，γ的范围是45-60°，稳涡上锥91的锥高h2与扩散锥642的锥高h3之比为h2/h3＝0.40-0.75，扩散锥642的大端直径d8与稳涡上锥91的大端直径d9之比为d8/d9＝1.5-3.0；稳涡下锥92的锥顶角为120°。所述的固定棒93的数量可根据实际需要增减，优选的，三根固定棒93沿稳涡下锥92的周向间隔120°均匀分布，用于稳涡双锥9与内灰斗筒体82内壁之间的固定。所述的稳涡双锥9与扩散锥642配对使用，既能够降低本实用新型旋风分离器内旋进涡核的频率，又能够抑制涡核偏离分离器几何中心的程度，从而减弱了因涡核尾端在排料口附近(即外排料管73)的扫壁现象而造成的固体颗粒返混逃逸，因此稳涡双锥9与扩散锥642这一对稳涡内构件能够有效提升本实用新型旋风分离器的捕集效率。采用本实用新型的双层壳体式高效旋风分离器与美国buell公司的b型旋风分离器进行性能对比测试，参照国际净化空气会议提出的代表性试验粉尘——平均粒径为18.7μm的滑石粉，在两者都设定旋风分离器直径为φ1200mm的相同条件下，测试工况条件如下：气体介质：空气(常温常压下)处理气量：q＝17600m3/h(操作态)，旋风进口气速v＝18.34m/s固体粉尘：滑石粉粉尘密度：ρ＝2720kg/m3进口粉尘浓度：cin＝12-15g/m3颗粒粒度分布：体积频率分布(malvern激光测粒仪测定)如表1所示。表1：颗粒体积频率分布dp(um)＜22-55-1010-1515-2020-3030-4040-50＞50f(％)0.92.413.723.727.515.09.35.61.91、在各个不同旋风进口气速的条件下分离效率比较：请参见附图14，图中○表示本实用新型双层壳体式高效旋风分离器的分离效率随进口气速的变化情况，△表示b型旋风分离器的分离效率随进口气速的变化情况。由附图14可知，在相同进口气速的条件下，本实用新型的双层壳体式高效旋风分离器比b型旋风分离器效率提高1.8-4.3％。2、在各个不同旋风进口气速的条件下压力降比较：请参见附图15，图中○表示本实用新型双层壳体式高效旋风分离器的压降随进口气速的变化情况，△表示b型旋风分离器的压降随进口气速的变化情况。由附图15可知，在相同进口气速的条件下，本实用新型的双层壳体式高效旋风分离器比b型旋风分离器压力降小9.6-18.3％。实施例1：请参见附图1-4、7-11，双层壳体式高效旋风分离器包括旋风蜗壳进口1、旋风出口2、顶板3、筒体组件4、外壳体5、内锥体组件6、外中间灰斗7、内中间灰斗8和稳涡双锥9。其中旋风蜗壳进口1由进口法兰11、进口短管12、方接圆13和方进口14依次连接构成；旋风出口2由出口法兰21、出口管22和界面导流器23依次对接而成；筒体组件4包括上筒塔节41、筒体固定块42和下筒塔节43；外壳体5包括上外锥体51、外筒体52和下外锥体53；内锥体组件6包括上锥塔节61、锥体固定块62、下锥塔节63和下料器64；外中间灰斗7包括外灰斗筒体71、外灰斗锥体72、外排料管73和排料口法兰74；内中间灰斗8包括定位杆81、内灰斗筒体82、内灰斗锥体83和内排料管84；稳涡双锥9包括稳涡上锥91、稳涡下锥92和固定棒93。筒体组件4由1个上筒塔节41和1个下筒塔节43嵌套并堆叠而成，下筒塔节43上端伸入上筒塔节41下端的高度为h1＝30mm；下筒塔节43上端与上筒塔节41下端之间形成一定的环形间隙宽度δ＝8mm；上筒塔节41和下筒塔节43通过18个圆周向均布的筒体固定块42固定并连接。内锥体组件6是由2个上锥塔节61和1个下锥塔节63嵌套并堆叠而成，位于上方的上锥塔节61大端伸入位于下方的上锥塔节61小端的高度为h1＝30mm，下锥塔节63大端伸入位于下方的上锥塔节61小端的高度为h1＝30mm；下锥塔节63大端与位于下方的上锥塔节61小端之间形成一定的环形间隙的宽度δ＝8mm；位于下方的上锥塔节61和下锥塔节63通过18个圆周向均布的锥体固定块62固定并连接。位于上方的1个上锥塔节61大端与下筒塔节43嵌套并堆叠而成，两者通过18个圆周向均布的筒体固定块42固定并连接，位于上方的上锥塔节61大端伸入下筒塔节43的高度为h1＝30mm；位于上方的上锥塔节61大端与下筒塔节43之间形成一定的环形间隙的宽度δ＝8mm。外壳体5由上外锥体51下端、外筒体52上端和外筒体52下端、下外锥体53上端依次对接而成，上外锥体51上端与筒体组件4中最上面1个上筒塔节41外壁焊接固定，下外锥体53下端与外灰斗筒体71上端焊接固定。筒体组件4、内锥体组件6、内中间灰斗8与外壳体5、外中间灰斗7之间的环状空隙构成环形沉降空间。下外锥体53具有与内锥体组件6相同α锥角，α＝18°。下外锥体53高度h1与筒体组件4高度h0之比h1/h0＝2.0。外筒体52直径d1与筒体组件4中最上面1个上筒塔节41直径d0的比值d1/d0＝1.13。界面导流器23由环板231、8片立式导流片232和圆底板233同轴设置且依次对接而成；8片立式导流片232沿气体旋转方向由内向外且呈圆周向均布，立式导流片232的外圆周设置在外旋流和内旋流的分界面处，且8片立式导流片232的外端所在的外圆周的直径d5与出口管22直径d4之比d5/d4＝0.58；每片立式导流片232的展开角θ＝45°；圆底板233的中心孔直径d6与出口管22直径d4之比d6/d4＝0.18；界面导流器23高度h4与旋风出口2插入筒体组件4的深度h3之比h4/h3＝0.46。稳涡上锥91的锥顶角γ＝55°；稳涡下锥93的锥顶角120°；稳涡上锥91大端与扩散锥642下端位于同一水平高度；稳涡上锥91的锥高h2与扩散锥642的锥高h3之比为h2/h3＝0.52。扩散锥642的下端直径d8与稳涡上锥91下端直径d9之比为d8/d9＝1.9。稳涡双锥9和扩散锥642配对使用，具有助排、稳涡及提效作用。稳涡双锥9通过三个周向均布的固定棒93与内灰斗筒体82内壁固定。下料器64由料腿641与扩散锥642小端对接而成，料腿641直径d7与下外锥体53下端口直径d3(亦即外灰斗筒体71直径)之比为d7/d3＝0.72。扩散锥642的锥角β＝100°。扩散锥642的下端直径d8与外灰斗筒体71直径d3之比为d8/d3＝0.76。旋风蜗壳进口1为180°切向进气方式；出口管22贯穿顶板3并伸入旋风筒体4内部，旋风出口2插入筒体组件4内的深度h3与筒体组件4高度h0之比h3/h0＝0.52。旋风出口2、筒体组件4、外壳体5、内锥体组件6、外中间灰斗7、内中间灰斗8和稳涡双锥9具有共同的中心轴线。外中间灰斗7与内中间灰斗8通过6个圆周向均布的定位杆81固定并定位。实施例2：请参见附图1、2、3、5、7-12，双层壳体式高效旋风分离器包括旋风蜗壳进口1、旋风出口2、顶板3、筒体组件4、外壳体5、内锥体组件6、外中间灰斗7、内中间灰斗8和稳涡双锥9。其中旋风蜗壳进口1由进口法兰11、进口短管12、方接圆13和方进口14依次连接构成；旋风出口2由出口法兰21、出口管22和界面导流器23依次对接而成；筒体组件4包括上筒塔节41；外壳体5包括上外锥体51、外筒体52和下外锥体53；内锥体组件6包括上锥塔节61、锥体固定块62、下锥塔节63和下料器64；外中间灰斗7包括外灰斗筒体71、外灰斗锥体72、外排料管73和排料口法兰74；内中间灰斗8包括定位杆81、内灰斗筒体82、内灰斗锥体83和内排料管84；稳涡双锥9包括稳涡上锥91、稳涡下锥92和固定棒93。内锥体组件6由1个上锥塔节61和1个下锥塔节63嵌套并堆叠而成，下锥塔节63大端伸入上锥塔节61小端的高度为h1＝5mm；下锥塔节63大端与上锥塔节61小端之间形成一定的环形间隙的宽度δ＝5mm；上锥塔节61和下锥塔节63通过18个圆周向均布的锥体固定块62固定并连接。上锥塔节61大端与上筒塔节41嵌套并堆叠而成，两者通过18个圆周向均布的锥体固定块62固定并连接，上锥塔节61大端伸入上筒塔节41的高度为h1＝5mm；上锥塔节61大端与上筒塔节41之间形成一定的环形间隙的宽度δ＝5mm。外壳体5由上外锥体51下端、外筒体52上端和外筒体52下端、下外锥体53上端依次对接而成，上外锥体51上端与上筒塔节41外壁焊接固定，下外锥体53下端与外灰斗筒体71上端焊接固定。筒体组件4、内锥体组件6、内中间灰斗8与外壳体5、外中间灰斗7之间的环状空隙构成环形沉降空间。下外锥体53具有与内锥体组件6相同α锥角，α＝12°。下外锥体53高度h1与筒体组件4高度h0之比h1/h0＝1.5。外筒体52直径d1与上筒塔节41直径d0的比值d1/d0＝1.05。界面导流器23由环板231、6片立式导流片232和圆底板233同轴设置且依次对接而成；6片立式导流片232沿气体旋转方向由内向外且呈圆周向均布，立式导流片232的外圆周设置在外旋流和内旋流的分界面处，且6片立式导流片232的外端所在的外圆周的直径d5与出口管22直径d4之比d5/d4＝0.53；每片立式导流片232的展开角θ＝35°；圆底板233的中心孔直径d6与出口管22直径d4之比d6/d4＝0.0，即圆底板233不带孔；界面导流器23高度h4与旋风出口2插入筒体组件4的深度h3之比h4/h3＝0.25。稳涡上锥91的锥顶角γ＝45°；稳涡下锥93的锥顶角120°；稳涡上锥91大端与扩散锥642下端位于同一水平高度；稳涡上锥91的锥高h2与扩散锥642的锥高h3之比为h2/h3＝0.40。扩散锥642的下端直径d8与稳涡上锥91下端直径d9之比为d8/d9＝1.5。稳涡双锥9和扩散锥642配对使用，具有助排、稳涡及提效作用。稳涡双锥9通过三个周向均布的固定棒93与内灰斗筒体82内壁固定。下料器64由料腿641与扩散锥642小端对接而成，料腿641直径d7与下外锥体53下端口直径d3(亦即外灰斗筒体71直径)之比为d7/d3＝0.65。扩散锥642的锥角β＝90°。扩散锥642的下端直径d8与外灰斗筒体71直径d3之比为d8/d3＝0.70。旋风蜗壳进口1为180°切向进气方式；出口管22贯穿顶板3并伸入旋风筒体4内部，旋风出口2插入筒体组件4内的深度h3与筒体组件4高度h0之比h3/h0＝0.40。旋风出口2、筒体组件4、外壳体5、内锥体组件6、外中间灰斗7、内中间灰斗8和稳涡双锥9具有共同的中心轴线。外中间灰斗7与内中间灰斗8通过4个圆周向均布的定位杆81固定并定位。实施例3：请参见附图1-3、6-11和13，双层壳体式高效旋风分离器包括旋风蜗壳进口1、旋风出口2、顶板3、筒体组件4、外壳体5、内锥体组件6、外中间灰斗7、内中间灰斗8和稳涡双锥9。其中旋风蜗壳进口1由进口法兰11、进口短管12、方接圆13和方进口14依次连接构成；旋风出口2由出口法兰21、出口管22和界面导流器23依次对接而成；筒体组件4包括上筒塔节41；外壳体5包括上外锥体51、外筒体52和下外锥体53；内锥体组件6包括上锥塔节61、锥体固定块62、下锥塔节63和下料器64；外中间灰斗7包括外灰斗筒体71、外灰斗锥体72、外排料管73和排料口法兰74；内中间灰斗8包括定位杆81、内灰斗筒体82、内灰斗锥体83和内排料管84；稳涡双锥9包括稳涡上锥91、稳涡下锥92和固定棒93。筒体组件4由1个上筒塔节41和2个下筒塔节43嵌套并堆叠而成，位于上方的下筒塔节43上端伸入上筒塔节41下端的高度为h1＝60mm；位于上方的下筒塔节43上端与上筒塔节41下端之间形成一定的环形间隙宽度δ＝20mm；上筒塔节41和位于上方的下筒塔节43之间以及2个下筒塔节43之间均通过36个圆周向均布的筒体固定块42固定并连接。内锥体组件6由7个上锥塔节61和1个下锥塔节63依次嵌套并堆叠而成，位于下方的上锥塔节61大端深入位于上方的上锥塔节61小端的高度为h1＝60mm，下锥塔节63大端伸入最底部的上锥塔节61小端的高度为h1＝60mm；下锥塔节63大端与上锥塔节61小端之间形成一定的环形间隙的宽度δ＝20mm；相邻上锥塔节61之间、最底部的上锥塔节61和下锥塔节63之间均通过18个圆周向均布的锥体固定块62固定并连接。位于最顶部的上锥塔节61大端与位于下方的下筒塔节43嵌套并堆叠而成，两者通过6个圆周向均布的筒体固定块42固定并连接，位于最顶部的上锥塔节61大端伸入位于下方的下筒塔节43的高度为h1＝5mm；位于最顶部的上锥塔节61大端与位于下方的下筒塔节43之间形成一定的环形间隙的宽度δ＝5mm。外壳体5由上外锥体51下端、外筒体52上端和外筒体52下端、下外锥体53上端依次对接而成，上外锥体51上端与位于下方的下筒塔节43外壁焊接固定，下外锥体53下端与外灰斗筒体71上端焊接固定。筒体组件4、内锥体组件6、内中间灰斗8与外壳体5、外中间灰斗7之间的环状空隙构成环形沉降空间。下外锥体53具有与内锥体组件6相同α锥角，α＝30°。下外锥体53高度h1与筒体组件4高度h0之比h1/h0＝2.5。外筒体52直径d1与上筒塔节41直径d0的比值d1/d0＝1.20。界面导流器23由环板231、24片立式导流片232和圆底板233同轴设置且依次对接而成；24片立式导流片232沿气体旋转方向由内向外且呈圆周向均布，立式导流片232的外圆周设置在外旋流和内旋流的分界面处，且24片立式导流片232的外端所在的外圆周的直径d5与出口管22直径d4之比d5/d4＝0.67；每片立式导流片232的展开角θ＝55°；圆底板233的中心孔直径d6与出口管22直径d4之比d6/d4＝0.40；界面导流器23高度h4与旋风出口2插入筒体组件4的深度h3之比h4/h3＝0.55。稳涡上锥91的锥顶角γ＝60°；稳涡下锥93的锥顶角120°；稳涡上锥91大端与扩散锥642下端位于同一水平高度；稳涡上锥91的锥高h2与扩散锥642的锥高h3之比为h2/h3＝0.75。扩散锥642的下端直径d8与稳涡上锥91下端直径d9之比为d8/d9＝3.0。稳涡双锥9和扩散锥642配对使用，具有助排、稳涡及提效作用。稳涡双锥9通过三个周向均布的固定棒93与内灰斗筒体82内壁固定。下料器64由料腿641与扩散锥642小端对接而成，料腿641直径d7与下外锥体53下端口直径d3(亦即外灰斗筒体71直径)之比为d7/d3＝0.85。扩散锥642的锥角β＝120°。扩散锥642的下端直径d8与外灰斗筒体71直径d3之比为d8/d3＝0.85。旋风蜗壳进口1为180°切向进气方式；出口管22贯穿顶板3并伸入旋风筒体4内部，旋风出口2插入筒体组件4内的深度h3与筒体组件4高度h0之比h3/h0＝0.60。旋风出口2、筒体组件4、外壳体5、内锥体组件6、外中间灰斗7、内中间灰斗8和稳涡双锥9具有共同的中心轴线。外中间灰斗7与内中间灰斗8通过8个圆周向均布的定位杆81固定并定位。以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页12