一种旋风分离器的制作方法

文档序号:15589568发布日期:2018-10-02 18:47阅读:332来源:国知局

本实用新型涉及化工设备领域,特别涉及一种旋风分离器。



背景技术:

在天然气抽采过程中,由于地层、输送管道的腐蚀等原因,使得天然气中通常含有少量的粉尘等固体颗粒。为了保证天然气的质量,需要将天然气中的粉尘等固体颗粒分离出。所以,有必要提供一种气固分离装置,以对天然气进行除尘处理。

现有技术通常采用旋风分离器对含有粉尘等固体颗粒的天然气进行除尘处理,举例来说,该旋风分离器包括:壳体,壳体的内腔由水平设置的上隔板和下隔板分隔为排气室、进气室和集尘室。垂直贯穿上隔板和下隔板的多个旋风子组件。在对天然气进行除尘时,天然气由进气口进入进气室,由旋风子组件上的分离进气口进入集尘室,在此过程中,天然气中的粉尘等固体颗粒经离心、碰撞脱离天然气而下落至集尘室,净化后的天然气由旋风子组件进入排气室。

设计人发现现有技术至少存在以下问题:

在现有技术提供的旋风分离器中,天然气由进气口进入进气室后,与旋风子组件的外壁碰撞,部分粉尘等固体颗粒在进气室内堆积而堵塞分离进气口,造成分离效率低,甚至导致旋风分离器不能使用。



技术实现要素:

为了解决现有技术的问题,本实用新型实施例提供了一种旋风分离器,可解决堵塞分离进气口,造成分离效率低,甚至导致旋风分离器不能使用等问题。所述技术方案如下:

本实用新型实施例提供了一种旋风分离器,包括:壳体,所述壳体的内腔由上隔板和下隔板分隔为排气室、进气室、集尘室,且,所述壳体的壁上设置有分别连通所述排气室、所述进气室、所述集尘室的排气口、进气口、排尘口;

所述旋风分离器还包括:多个旋风子组件,贯穿所述上隔板和所述下隔板,且上端和下端分别连通所述排气室和所述集尘室;

所述旋风子组件的壁上设置有连通所述进气室和所述集尘室的分离进气口;

所述下隔板倾斜设置,所述下隔板的低端设置有集尘槽;

所述进气室与所述下隔板低端相连的壁上设置有人孔。

在一种可能的实现方式中,所述下隔板的上表面铺设有平滑层。

在一种可能的实现方式中,所述旋风子组件包括:内管、外管、沿周向均匀布设于所述内管外壁上的多个导向叶片;

所述内管的下端套设于所述外管内,上端连通所述排气室;

多个所述导向叶片位于所述外管内,且与所述外管的内壁相抵。

在一种可能的实现方式中,所述旋风子组件还包括:设置在所述外管下端的防返尘件,且所述防返尘件的上端和下端分别与所述外管和所述集尘室连通。

在一种可能的实现方式中,所述防返尘件包括:由上至下顺次连通的第一腔体、第二腔体、第三腔体;

所述第一腔体的直径由上至下逐渐减小;

所述第二腔体为圆柱腔;

所述第三腔体的直径由上至下逐渐增大。

在一种可能的实现方式中,所述导向叶片下端的切线与水平面之间的夹角为25°~30°。

在一种可能的实现方式中,所述内管套设于所述外管内的长度为125~175mm。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

本实用新型实施例提供的旋风分离器,通过将下隔板倾斜设置,且在下隔板的低端设置集尘槽,使进气室内的粉尘等固体颗粒滚落并堆积在下隔板的集尘槽中。通过在进气室与下隔板低端相连的壁上设置人孔,便于将下隔板集尘槽中堆积的粉尘等固体颗粒清除。通过上述设置,避免了粉尘等固体颗粒堵塞分离进气口而影响分离效率,保证合理使用旋风分离器,延长旋风分离器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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的附图。

图1是本实用新型实施例提供的旋风分离器的结构示意图;

图2是本实用新型实施例提供的旋风子组件的结构示意图;

图3是本实用新型实施例提供的防返尘件第一种结构的示意图;

图4是本实用新型实施例提供的防返尘件第二种结构的示意图。

其中,附图标记分别表示:

1 壳体,

101 排气室,

1011 排气口,

102 进气室,

1021 进气口,

103 集尘室,

1031 排尘口,

2 上隔板,

3 下隔板,

301 集尘槽,

4 旋风子组件,

401 内管,

402 外管,

403 导向叶片,

404 防返尘件,

4041 第一腔体,

4042 第二腔体,

4043 第三腔体,

5 人孔,

6 平滑层。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种旋风分离器,如附图1所示,包括:壳体1,壳体1的内腔由上隔板2和下隔板3分隔为排气室101、进气室102、集尘室103,且,壳体1的壁上设置有分别连通排气室101、进气室102、集尘室103的排气口1011、进气口1021、排尘口1031;

该旋风分离器还包括:多个旋风子组件4,贯穿上隔板2和下隔板3,且上端和下端分别连通排气室101和集尘室103;

旋风子组件4的壁上设置有连通进气室102和集尘室103的分离进气口;

进一步地,下隔板3倾斜设置,下隔板3的低端设置有集尘槽301;

进气室102与下隔板3低端相连的壁上设置有人孔5。

需要说明的是,多个旋风子组件4平行设置,且均竖直贯穿上隔板2和下隔板3。多个旋风子组件4可以以多个同心圆的形式均匀布设于壳体1内。

由于下隔板3倾斜设置,所以下隔板3存在最高处和最低处,最高处和最低处分别称为高端和低端。进气室102与下隔板3低端相连的壁上设置有人孔5指的是:进气室102的壁上设置有人孔5,且人孔5靠近下隔板3的最低处。

以下就本实用新型实施例提供的旋风分离器的工作原理给予描述:

以对天然气除尘为例,使天然气由进气口1021进入进气室102,天然气绕着旋风子组件4向下流动,并与旋风子组件4的外壁相互碰撞,天然气中的部分粉尘等固体颗粒落在下隔板3上。由于下隔板3倾斜设置,粉尘等固体颗粒滚落到下隔板3低端的集尘槽301内堆积。然后天然气由分离进气口进入集尘室103,在此过程中,天然气中的粉尘等固体颗粒经离心、碰撞等作用脱离天然气,并下落至集尘室103,而净化后的天然气进入旋风子组件4,并由旋风子组件4进入排气室101,最后输入下游管道。

在旋风分离器使用一段时间后,通过人孔5将下隔板3的集尘槽301内堆积的粉尘等固体颗粒清除,避免堵塞分离进气口,影响分离效率。

本实用新型实施例提供的旋风分离器,通过将下隔板3倾斜设置,且在下隔板3的低端设置集尘槽301,使进气室102内的粉尘等固体颗粒滚落并堆积在下隔板3的集尘槽301中。通过在进气室102与下隔板3低端相连的壁上设置人孔5,便于将下隔板3上集尘槽301中堆积的粉尘等固体颗粒清除。通过上述设置,避免了粉尘等固体颗粒堵塞分离进气口而影响分离效率,保证合理使用旋风分离器,延长旋风分离器的使用寿命。

其中,人孔5,又称检修孔,是一种带有盖的孔道。为了方便打开或者关闭人孔5的孔道,将用于打开或者关闭孔道的盖设置为快开式盲板。快开式盲板为本领域所熟知的结构,在此不再详述。

集尘槽301的结构可以设置为多种,举例来说,集尘槽301可以为方形槽、弧形槽、其他规则或者不规则结构,在此不作具体限定。

为了防止下隔板3上的粉尘等固体颗粒粘贴在下隔板3上,而不能容易地滚落至下隔板3的低端,在一种可能的实现方式中,如附图1所示,下隔板3的上表面铺设有平滑层6,以减少下隔板3上表面的摩擦系数,便于粉尘等固体颗粒下滑至下隔板3的集尘槽301中。

平滑层6可以通过多种方式铺设在下隔板3的上表面,在基于容易设置的前提下,以下给出示例说明:

示例的,平滑层6通过粘结的方式铺设在下隔板3的上表面。粘结的方式容易设置,且连接力度强。

示例的,平滑层6由能够降低摩擦系数的材料制得,举例来说,平滑层6由掺有石墨的橡胶材料制成。

旋风子组件4的结构可以设置为多种,在一种可能的实现方式中,如附图2所示,旋风子组件4包括:内管401、外管402、沿周向均匀布设于内管401外壁上的多个导向叶片403;内管401的下端套设于外管402内,上端连通排气室101;多个导向叶片403位于外管402内,且与外管402的内壁相抵。

需要说明的是,由于内管401的下端套设于外管402内,且均匀布设于内管401外壁上的多个导向叶片403位于外管402内,所以内管401的外径比外管402的内径小。并且,多个导向叶片403与外管402的内壁相抵,以使内管401、外管402、导向叶片403相对固定。相邻两个导向叶片403之间形成的通道即为分离进气口。

天然气由分离进气口进入外管402内,在此过程中,天然气顺着导向叶片403形成的分离进气口流动,天然气中的粉尘等固体颗粒与外管402的内壁、内管401的外壁、以及导向叶片403相互碰撞而脱离天然气,下落至集尘室103。经过除尘分离的天然气在进入集尘室103后回旋进入内管401、排气室101,最后由排气室101输入下游管道。

上述旋风子组件4的结构简单,容易设置和获取。

为了提高分离效率,在一种可能的实现方式中,导向叶片403下端的切线与水平面之间的夹角为25°~30°,例如可以为25°、26°、27°、28°、29°、30°等。

如此设置导向叶片403下端切线与水平面之间的夹角,便于使分离进气口与外管402的下端之间有适宜的压降,使天然气以适宜的速率由导向叶片403输出并再次回旋,进而使天然气中的粉尘等固体颗粒再次经离心和碰撞等作用脱离天然气而下落,这提高了分离效率。

进一步地,为了提高分离效率,内管401套设于外管402内的长度为125~175mm,例如可以为125mm、135mm、145mm、155mm、165mm、175mm等。

如此设置内管401套设于外管402内的长度,使分离进气口与外管402的下端之间有适宜的压降,进而使天然气以适宜的速度在分离进气口内流通,提高了天然气中的固体颗粒的碰撞频率,进而提高了分离效率,而且还不会增加能耗。

为了避免天然气带动粉尘等固体颗粒进入内管401,影响分离效率,如附图2所示,旋风子组件4还包括:设置在外管402下端的防返尘件404,且防返尘件404的上端和下端分别与外管402和集尘室103连通。

当粉尘等固体颗粒下落至集尘室103后,虽然天然气可带动粉尘等固体颗粒飞扬,但是在防返尘件404的作用下,飞扬的粉尘等固体颗粒并不能进入内管401,进而不会影响分离效率。

防返尘件404可以设置为多种结构,在基于容易设置的前提下,以下给出示例说明:

在一种可能的实现方式中,如附图3所示,防返尘件404包括:由上至下顺次连通的第一腔体4041、第二腔体4042、第三腔体4043;

第一腔体4041的直径由上至下逐渐减小;第二腔体4042为圆柱腔;第三腔体4043的直径由上至下逐渐增大。

需要说明的是,由于防返尘件404的上端和下端分别与外管402和集尘室103连通,防返尘件404包括:由上至下顺次连通的第一腔体4041、第二腔体4042、第三腔体4043,所以第一腔体4041、第三腔体4043分别与外管402、集尘室103连通。

如此设置第一腔体4041、第二腔体4042、第三腔体4043的直径,便于被分离的粉尘等固体颗粒能够由第一腔体4041下落至第二腔体4042,并由第三腔体4043快速下落至集尘室103。而且,由于设置连通第一腔体4041和第三腔体4043的第二腔体4042,以及第三腔体4043的直径由上至下逐渐增大,能够避免或者减少飞扬的粉尘等固体颗粒由第三腔体4043进入第一腔体4041。

上述防返尘件404的结构简单,容易设置,防返尘效果好。

对于防返尘件404的外部结构不作具体限定,能够设置在外管402下端即可。

在另一种可能的实现方式中,如附图4所示,防返尘件404呈网状结构。

粉尘等固体颗粒由防返尘件404下落至集尘室103后,即使粉尘等固体颗粒在天然气的带动下飞扬,但由于防返尘件404的阻挡作用,减少进入内管401的粉尘等固体颗粒。该防返尘件404的结构简单,容易获取,防返尘效果好。

防返尘件404可以通过多种方式设置在外管402的下端,在基于容易设置的前提下,以下给出示例说明:

示例的,防返尘件404通过螺纹连接的方式设置在外管402的下端。螺纹连接的方式容易设置,方便拆装。

示例的,防返尘件404通过卡接的方式设置在外管402的下端。举例来说,外管402下端内壁上设置有卡接槽,防返尘件404的外壁上设置有卡接件,通过将卡接件卡入卡接槽内,实现防返尘件404与外管402的卡接。卡接的连接方式简单,方便拆装。

其中,对于卡接件和卡接槽的结构不作限定,满足实现卡接即可。

示例的,防返尘件404与外管402的下端一体成型。一体成型时,防返尘件404与外管402之间的连接力度强,可避免在作业过程中,防返尘件404脱离外管402。

示例的,防返尘件404通过焊接连接的方式设置在外管402的下端。焊接的连接力度强,避免防返尘件404脱离外管402。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,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。

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