一种分离效率可调节的旋风分离器及调节方法与流程

1.本发明属于旋风分离器技术领域，特别涉及一种分离效率可调节的旋风分离器。本发明还涉及一种分离效率可调节的旋风分离器的调节方法。


背景技术：

2.旋风分离器具有结构简单、造价低廉、效率较高、压降适中，可用于高温、高压、高颗粒浓度、高磨损、高腐蚀等苛刻的工艺环境，操作简单、维护少等优点，已广泛应用于石油化工、环保除尘等领域。旋风分离器是常用的气固分离设备，含尘气体进入旋风分离器后由直线运动转变为高速旋转运动，固体颗粒在离心力的作用下克服绕流阻力，运动至器壁从而实现固体颗粒与气体的分离，气体沿旋风分离器的中心线螺旋向上运动排出。
3.进入旋转分离器中的气体流量影响入风口的气体流速，气体流速影响分离效率。当气体流速度过低时，分离效率不高；但气流速度过高时，易产生涡流和返混现象严重，加剧器壁的磨损，同样会降低分离效率，因此需要对气流的进气速度进行调节，从而确保旋风分离器的工作效率处于最佳状态。但是在实际生产过程中，旋风分离器的入口进气量一般是不恒定的，根据工况会有很大的波动变化，会出现入口气体流量降低或升高的情况，从而会影响气流在旋风分离器的入口速度，进而对分离效率造成影响，旋转分离器工作不稳定。同时，旋风分离器的分离效率或者入口进气量还影响排灰斗的排灰，当入口进气量风量过大或分离效率高于工况需求时，容易导致卸灰斗卸灰受阻，影响分离效果。


技术实现要素：

4.发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供分离效率可调节的旋风分离器，其结构简单合理，通过第一调节机构、泄压管、第二调节机构的设置可自动调节气流流速适应分离器在不同工况下的分离效率，并能降低过大气量对旋风分离器本体的负荷，还可快速应对卸灰斗的堵塞现象，从而提高分离效果。
5.技术方案：一种分离效率可调节的旋风分离器，包括分离器本体、控制器，所述分离器本体包括从上往下依次设置的筒体、锥体、卸灰斗，所述筒体一侧设有进气管，顶部设有排气管；所述进气管上设有调节进气口截面的第一调节机构，所述进气管上还设有泄压管、第一流量计、第二流量计，所述第一流量计位于第一调节机构上游，所述泄压管、第二流量计依次设于第一调节机构下游；所述锥体下端还设有调节压力的第二调节机构，所述卸灰斗上设有与第二调节机构相配合的出料速度监测器；所述第一调节机构、第一流量计、第二流量计、第二调节机构、出料速度监测器均与控制器电连接。
6.进一步的，上述的分离效率可调节的旋风分离器，所述第一调节机构包括设于进气管内的调节板，所述调节板一端与进气管内壁铰接，另一端侧面设有滑块，所述滑块与调节板滑动连接，所述滑块上设有与之铰接的升降杆，所述升降杆远离滑块的一端伸出进气管与驱动件连接。
7.进一步的，上述的分离效率可调节的旋风分离器，所述驱动件包括电机、蜗轮蜗杆
机构，所述电机的输出端与蜗轮蜗杆机构的涡轮轴连接，所述升降杆与蜗轮蜗杆机构的输出端连接；所述驱动件通过安装件安装在进气管外侧，所述安装件包括与进气管外壁配合的抱箍，所述抱箍上固定连接有安装板，所述驱动件固定在安装板上。优选的，所述安装板、进气管外壁上设有同心的通孔，所述进气管的通孔上设有与升降杆配合的密封件。
8.进一步的，上述的分离效率可调节的旋风分离器，所述调节板为折弯板，包括与进气管倾斜设置的斜板及设于斜板末端的折板，所述斜板与进气管内壁铰接，所述斜板铰接端设有固定在进气管内壁并与之弹性接触连接的弹板；且所述斜板后侧设有滑轨，所述滑块与滑轨滑动连接。
9.进一步的，上述的分离效率可调节的旋风分离器，所述泄压管倾斜向上设置，一端与进气管连接，一端与排气管连接，所述泄压管上还设有第一气量调节阀。
10.进一步的，上述的分离效率可调节的旋风分离器，所述第二调节机构包括扰流管，所述扰流管通过管道、风机与排气管连接，所述风机的进气口与排气口均设有第二气量调节阀。
11.进一步的，上述的分离效率可调节的旋风分离器，所述扰流管上还设有气压表。
12.进一步的，上述的分离效率可调节的旋风分离器，所述扰流管倾斜向上设置，所述扰流管设有多个，沿锥体的外周侧均匀布置。
13.本发明还提供一种分离效率可调节的旋风分离器的调节方法，包括以下步骤：s1，采用第一流量计、第二流量计实时监测进气管的进气量，并将进气量信号发送到控制器，控制器可根据工况设定进气量、出料速度等参数；s2，当第一流量计的进气量小于设定的进气量时，控制器根据进气量信号驱动第一调节机构工作，调节进气管内气流通路的截面积，使旋风分离器的气体流速维持在设定的范围内，从而保证旋风分离器在不同工况下的分离效率；当第一流量计、第二流量计中任意一个检测的进气量达到设定的进气量时，控制器控制第一调节机构停止工作；s3，当第一流量计的进气量大于设定的进气量时，控制器根据进气量信号驱动泄压管上第一气流调节阀打开，并控制泄压管排出的气量，当第一流量计、第二流量计检测的进气量均达到设定的进气量时，控制器控制第一气量调节阀关闭；s4，当出料速度监测器检测到卸灰斗的出料速度低于设定速度时，发送出料速度信号给控制器，控制器控制第二调节机构启动，第二调节机构对旋风分离器内的气流进行扰动，并通过第二气量调节阀控制扰流管的排气量，快速对旋风分离器的分离效率进行可控调节，适应旋风分离器在不同工况下的分离效率。
14.上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的分离效率可调节的旋风分离器，通过第一调节机构、泄压管、第二调节机构的设置调节不同工况下的气流流速，从而提高分离器在不同工况下的分离效率，进一步通过泄压管的设置还可应对过大负荷的工况，并降低过大气量对进气管及旋风分离器本体的负荷，提高设备的使用寿命；进一步通过第二调节机构的设置还可快速应对卸灰斗的堵塞现象，从而提高分离效果。
附图说明
15.图1为本发明所述的分离效率可调节的旋风分离器的结构示意图；图2为本发明所述的分离效率可调节的旋风分离器的第一调节机构局部结构示意
图；图中：1 分离器本体、11筒体、12锥体、13卸灰斗、2进气管、3排气管、4第一调节机构、41调节板、411斜板、412折板、42滑块、43升降杆、44电机、45蜗轮蜗杆机构、46抱箍、47安装板、48弹板、49滑轨、5泄压管、51第一气量调节阀、6、第一流量计、7、第二流量计、8、第二调节机构、81扰流管、82风机、83第二气量调节阀、84气压表、9、出料速度监测器。
具体实施方式
16.下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
17.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
18.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”、“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装置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。
19.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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
20.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，或一体地连接；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。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。
21.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。
22.实施例1如图1-2所示，一种分离效率可调节的旋风分离器，包括分离器本体1、控制器，所述分离器本体1包括从上往下依次设置的筒体11、锥体12、卸灰斗13，所述筒体11一侧设有进气管2，顶部设有排气管3；所述进气管2上设有调节进气口截面的第一调节机构4，所述进气管2上还设有泄压管5、第一流量计6、第二流量计7，所述第一流量计6位于第一调节机构4上游，所述泄压管5、第二流量计7依次设于第一调节机构4下游；所述锥体12下端还设有调节压力的第二调节机构8，所述卸灰斗13上设有与第二调节机构8相配合的出料速度监测器9；所述第一调节机构4、第一流量计6、第二7、第二调节机构8、出料速度监测器9均与控制器
电连接。通过在进气管2设置第一调节机构4，调节进气口气体流通的截面积，从而调节不同工况下的气流流速，使旋风分离器的气体流速维持在设定的范围内，从而提高分离器在不同工况下的分离效率；通过设置泄压管5可在进气量过大时可与第一调节机构4结合快速调节气体的流速，使旋风分离器具备快速调节能力以应对过大负荷的工况，并降低过大气量对进气管2及分离器本体1的负荷，提高设备的使用寿命；通过锥体12下端设置第二调节机构8，对卸灰斗13上端的气流进行扰动，通过控制第二调节机构8的扰动程度对旋风分离器的分离效率进行调节，来快速应对卸灰斗的堵塞现象或者适应旋风分离器在不同工况下的分离效率。
23.上述结构中，如图1-2所示，所述第一调节机构4包括设于进气管2内的调节板41，调节板41高度与进气管2高度相适应，所述调节板41一端与进气管2内壁铰接，另一端侧面设有滑块42，所述滑块42与调节板41滑动连接，所述滑块42上设有与之铰接的升降杆43，所述升降杆43远离滑块的一端伸出进气管2与驱动件连接。升降杆43升降带动滑块42在调节板41上滑动并带动调节板42旋转，调节进气管2气体流通的截面积，从而调节气体的流速，适应不同的进气量，保证旋风分离器在不同工况下的分离效率。
24.其中，所述驱动件包括电机44、蜗轮蜗杆机构45，所述电机44的输出端与蜗轮蜗杆机构的涡轮轴连接，所述升降杆43与蜗轮蜗杆机构45的输出端连接；所述驱动件通过安装件安装在进气管2外侧，所述安装件包括与进气管2外壁配合的抱箍46，所述抱箍46上固定连接有安装板47，所述驱动件固定在安装板47上，抱箍46安装简单，且不需对进气管2进行另外的加工改造。优选的，所述安装板47、进气管2外壁上设有同心的通孔，升降杆43与通孔滑动连接，所述进气管2的通孔上设有与升降杆43配合的密封件，保证进气管的密封性。
25.其中，所述调节板41为折弯板，包括与进气管2倾斜设置的斜板411及设于斜板411末端的折板412，斜板411的设置可让调节的气流平滑的通过改变的气体入口，提高设备的稳定性，所述斜板411与进气管2内壁铰接，所述斜板411铰接端设有与之弹性接触连接的弹板48，弹板48固定在进气管2内壁，通过弹板48的设置可保证调节板41铰接处的密封性，避免气流流入调节板41后方，从而提高第一调节机构4的调节精度；且所述斜板411后侧设有滑轨49，所述滑块42与滑轨49滑动连接，滑轨49后端接近折板412，避免滑块42滑出滑轨49。
26.实施例2如图1-2所示，一种分离效率可调节的旋风分离器，包括分离器本体1、控制器，所述分离器本体1包括从上往下依次设置的筒体11、锥体12、卸灰斗13，所述筒体11一侧设有进气管2，顶部设有排气管3；所述进气管2上设有调节进气口截面的第一调节机构4，所述进气管2上还设有泄压管5、第一流量计6、第二流量计7，所述第一流量计6位于第一调节机构4上游，所述泄压管5、第二流量计7依次设于第一调节机构4下游；所述锥体12下端还设有调节压力的第二调节机构8，所述卸灰斗13上设有与第二调节机构8相配合的出料速度监测器9；所述第一调节机构4、第一流量计6、第二7、第二调节机构8、出料速度监测器9均与控制器电连接。通过在进气管2设置第一调节机构4，调节进气口气体流通的截面积，从而调节不同工况下的气流流速，使旋风分离器的气体流速维持在设定的范围内，从而提高分离器在不同工况下的分离效率；通过设置泄压管5可在进气量过大时可与第一调节机构4结合快速调节气体的流速，使旋风分离器具备快速调节能力以应对过大负荷的工况，并降低过大气量对进气管2及分离器本体1的负荷，提高设备的使用寿命；通过锥体12下端设置第二调节机
构8，对卸灰斗13上端的气流进行扰动，通过控制第二调节机构8的扰动程度对旋风分离器的分离效率进行调节，来快速应对卸灰斗的堵塞现象或者适应旋风分离器在不同工况下的分离效率。
27.上述结构中，如图1-2所示，所述第一调节机构4包括设于进气管2内的调节板41，调节板41高度与进气管2高度相适应，所述调节板41一端与进气管2内壁铰接，另一端侧面设有滑块42，所述滑块42与调节板41滑动连接，所述滑块42上设有与之铰接的升降杆43，所述升降杆43远离滑块的一端伸出进气管2与驱动件连接。升降杆43升降带动滑块42在调节板41上滑动并带动调节板42旋转，调节进气管2气体流通的截面积，从而调节气体的流速，适应不同的进气量，保证旋风分离器在不同工况下的分离效率。
28.其中，所述驱动件包括电机44、蜗轮蜗杆机构45，所述电机44的输出端与蜗轮蜗杆机构的涡轮轴连接，所述升降杆43与蜗轮蜗杆机构45的输出端连接；所述驱动件通过安装件安装在进气管2外侧，所述安装件包括与进气管2外壁配合的抱箍46，所述抱箍46上固定连接有安装板47，所述驱动件固定在安装板47上，抱箍46安装简单，且不需对进气管2进行另外的加工改造。优选的，所述安装板47、进气管2外壁上设有同心的通孔，升降杆43与通孔滑动连接，所述进气管2的通孔上设有与升降杆43配合的密封件，保证进气管的密封性。
29.其中，所述调节板41为折弯板，包括与进气管2倾斜设置的斜板411及设于斜板411末端的折板412，斜板411的设置可让调节的气流平滑的通过改变的气体入口，提高设备的稳定性，所述斜板411与进气管2内壁铰接，所述斜板411铰接端设有与之弹性接触连接的弹板48，弹板48固定在进气管2内壁，通过弹板48的设置可保证调节板41铰接处的密封性，避免气流流入调节板41后方，从而提高第一调节机构4的调节精度；且所述斜板411后侧设有滑轨49，所述滑块42与滑轨49滑动连接，滑轨49后端接近折板412，避免滑块42滑出滑轨49。
30.此外，如图1所示，所述泄压管5倾斜向上设置，一端与进气管2连接，一端与排气管3连接，所述泄压管5上还设有第一气量调节阀51。第一气量调节阀51用于调节通过泄压管5的流量，以更好的控制泄压的气量，提高调节准确性。
31.另外，如图1所示，所述第二调节机构58包括扰流管81，所述扰流管81通过管道、风机82与排气管3连接，所述风机82的进气口与排气口均设有第二气量调节阀83。通过风机82将排气管3内气流引入扰流管81对分离效率进行调节，气流同源，降低混合污染，且节能减耗，通过第二气量调节阀83用于调节通过扰流管81的流量，以更好的控制扰流的程度，提高调节准确性。
32.所述扰流管81上还设有气压表84，实时掌控扰流管81气压，便于监控。
33.所述扰流管81倾斜向上设置，且所述扰流管81设有多个，沿锥体12的外周侧均匀布置。此设置可更好地将粉尘向上扰动，从而使粉尘能更好地回到筒体内上升的气体中，从而被气体携带从排气管3排出，有效地调节旋风分离器的分离效率。
34.一种分离效率可调节的旋风分离器的调节方法，包括以下步骤：s1，采用第一流量计6、第二流量计7实时监测进气管2的进气量，并将进气量信号发送到控制器，控制器可根据工况设定进气量、出料速度等参数；s2，当第一流量计6的进气量小于设定的进气量时，控制器根据进气量信号驱动第一调节机构4工作，调节进气管2内气流通路的截面积，使旋风分离器的气体流速维持在设定的范围内，从而保证旋风分离器在不同工况下的分离效率；当第一流量计6、第二流量计7
中任意一个检测的进气量达到设定的进气量时，控制器控制第一调节机构4停止工作；s3，当第一流量计6的进气量大于设定的进气量时，控制器根据进气量信号驱动及泄压管5上第一气流调节阀51打开，并控制泄压管5排出的气量，当第一流量计6、第二流量计7检测的进气量均达到设定的进气量时，控制器控制第一气量调节阀51关闭；需要说明的是当第一气流调节阀51打开时，调节板在进气管的位置为气流通过的最大截面积；s4，当出料速度监测器9检测到卸灰斗13的出料速度低于设定速度时，即为出现堵塞现象，立即发送出料速度信号给控制器，控制器控制第二调节机构8启动，第二调节机构8对旋风分离器内的气体分离过程进行扰动，并通过第二气量调节阀8控制扰流管81的排气量，快速对旋风分离器的分离效率进行可控调节，适应旋风分离器在不同工况下的分离效率。
35.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。