一种高效低阻轴流多级旋风分离器的制作方法

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1.本实用新型属于船舶通风设备生产技术领域，特别涉及一种高效低阻轴流多级旋风分离器。


背景技术：

2.船舶航行时，水面上空气中存在的大量固体颗粒物和盐雾气溶胶随气流进入主、辅机舱和其它各类舱室，对动力装置等各类机械设备造成磨蚀、腐蚀破坏，也对船上人员的工作生活环境造成负面影响。因此，有必要在船舶进气及通风系统中装设分离器，滤除进舱气流中的各类颗粒物和雾滴。
3.轴流旋风分离器是一种具有较高滤除效率的装置，利用轴流叶片产生的离心环流将颗粒物、雾滴甩向周侧壁面实现气粒(液)分离。尽管如此，传统的单级轴流旋风分离器在低速下的滤除效率仍难以到达100％，随着时间累积，仍将有大量的杂质随气流进入舱室。往常的做法是在进气系统中串联进额外的滤清器，但不仅增加了进气阻力，而且增加了机械机构的复杂度，降低了运维的便利性。
4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种高效低阻轴流多级旋风分离器，从而克服上述现有技术中的缺陷。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种高效低阻轴流多级旋风分离器，包括：旋风单元、过渡段；所述旋风单元包括导流罩、进口、叶片组、筒体、出口，筒体两端分别设置有进口、出口，进口处设置有导流罩，叶片组周向布置在进口处，叶片组分别与导流罩、筒体内壁连接；所述过渡段包括过渡段进口、圆筒、过渡段出口，圆筒两端分别设置有过渡段进口、过渡段出口，过渡段进口伸入上游旋风单元的出口中，过渡段出口套装在下游旋风单元的进口外部；旋风单元的出口包括圆形出口、环形出口，圆形出口位于出口中心处，过渡段进口作为上游旋风单元的圆形出口，圆筒外壁与上游旋风单元筒体内壁共同围成环形出口；过渡段出口包括圆形出口、环形出口，圆形出口位于过渡段出口中心处，下游旋风单元进口作为过渡段出口的圆形出口，下游旋风单元筒体外壁与圆筒内壁共同围成过渡段出口的环形出口。
7.优选地，技术方案中，导流罩为圆柱形，导流罩位于进口中心处。
8.优选地，技术方案中，叶片组由8-12个等间距布置的轴流叶片环形构成，叶片窄端固连于导流罩，叶片宽端固连于筒体内壁。
9.优选地，技术方案中，叶片气流角布置为使气流通道沿轴向分布，叶片之间不透光。
10.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
11.充分利用轴流旋风分离器内的颗粒集中层分布特点，将颗粒物(液滴)作集中滤除，通过多级布置，可使滤除效率趋近100％。通过实验仿真测定的颗粒物(液滴)集中层厚度，确定各级环形出口的尺寸，可充分减小装置内的气动阻力损失。装置拓扑类型单一，机械结构简单，便于运维。
附图说明：
12.图1为本实用新型高效低阻轴流多级旋风分离器主视图；
13.图2为本实用新型高效低阻轴流多级旋风分离器左视图；
14.图3为本实用新型高效低阻轴流多级旋风分离器立体图；
15.图4为本实用新型旋风单元内的颗粒物浓度分布图；
16.附图标记为：1-一级进口导流罩、2-一级进口、3-一级叶片组、4-一级筒体、5-过渡段进口、6-一级环形出口、7-过渡段筒体、8-二级进口、9-二级环形出口、10-二级进口导流罩、11-二级叶片组、12-二级筒体、13-出口。
具体实施方式：
17.下面对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
18.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
19.实施例1
20.如图1-3所示，一种高效低阻轴流多级旋风分离器，包括：上游旋风单元、过渡段、下游旋风单元；所述上游旋风单元包括一级进口导流罩1、一级进口2、一级叶片组3、一级筒体4、一级环形出口6，一级筒体4两端分别设置有一级进口2、出口，一级进口2处设置有一级进口导流罩1，一级叶片组3周向布置在一级进口2处，一级叶片组3分别与一级进口导流罩1、一级筒体4内壁连接；所述下游旋风单元包括二级进口8、二级进口导流罩10、二级叶片组11、二级筒体12、出口13，二级筒体12两端分别设置有二级进口8、出口13，二级进口8处设置有二级进口导流罩10，二级叶片组11周向布置在二级进口8处，二级叶片组11分别与二级进口导流罩10、二级筒体12内壁连接；所述过渡段包括过渡段进口5、过渡段筒体7、二级环形出口9，过渡段筒体7两端分别设置有过渡段进口5、过渡段出口，过渡段进口5伸入上游旋风单元的出口中，过渡段出口套装在下游旋风单元的二级进口8外部；上游旋风单元的出口包括一级圆形出口、一级环形出口6，一级圆形出口位于出口中心处，过渡段进口5作为上游旋风单元的一级圆形出口，过渡段筒体7外壁与一级筒体4内壁共同围成一级环形出口6；过渡段出口包括二级圆形出口、二级环形出口9，二级圆形出口位于过渡段出口中心处，下游旋风单元二级进口8作为过渡段出口的二级圆形出口，二级筒体12外壁与过渡段筒体7内壁共同围成过渡段出口的二级环形出口9。下游旋风单元的出口13可与下一级过渡段进一步构成后续的相同拓扑结构。
21.一级进口导流罩1、二级进口导流罩10为圆柱形，一级进口导流罩1位于一级进口2
中心处，二级进口导流罩10位于二级进口8中心处。
22.一级叶片组3、二级叶片组11均由8-12个等间距布置的轴流叶片环形构成，叶片气流角布置为使气流通道沿轴向分布，叶片之间不透光；一级叶片组3叶片窄端固连于一级进口导流罩1，叶片宽端固连于一级筒体4内壁；二级叶片组11叶片窄端固连于二级进口导流罩10，叶片宽端固连于二级筒体12内壁。
23.如图4所示，颗粒物浓度越大颜色越浅，对上游旋风单元进行实验仿真，获得内部流场，可知一级叶片组3后的颗粒物(液滴)集中层为靠近一级筒体4的环形区域，测定此区域的厚度。以一级进口2半径减去上述厚度，以此确定过渡段进口5的半径。对“上游旋风单元+过渡段”组合结构进行实验仿真，获得内部流场，可知过渡段的颗粒物(液滴)集中层为靠近过渡段筒体7的环形区域，测定此区域的厚度。以过渡段进口5的半径减去上述厚度，以此确定二级进口8的半径。重复采用上述步骤，可使轴流多级旋风分离器的分离效率趋近100％，并确定各级旋风单元和过渡段的直径，使气动阻力的增幅最小。装置拓扑类型单一，机械结构简单，便于运维。
24.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。