本发明涉及粉体分离设备领域，具体的是一种细粉分离器。
背景技术：
细粉分离器是中储式制粉系统一个重要设备，主要作用是粉体从气固系统中分离出来，其广泛利用于电厂、水泥行业、化工、冶金等行业。目前，细粉分离技术是传统的旋风分离技术，即切线入口进入，经离心分离粉体从底部分离出来。但现有分离器存在以下问题：分离器排气管带有叶片和百叶窗，影响周围分离空间；离心分离涡稳定难于控制，造成设备流场不稳、分离效率低；二次携带严重，造成粉体被携带从排气管排出，分离效率高，气体中含粉量增加；这些都将影响设备利用效率。对于燃煤锅炉，制粉系统排粉机叶轮磨损严重、飞灰含碳量大，降温水用量过大等，达到节能减排的目的。
中国专利CN 203448201U，公开日期2014年2月6日，公开了《一种用于100MW～1500MW燃煤电厂锅炉仓储式制粉系统的细粉分离器》。其中，气体和固体粉从切线进口进入，然后依次经壳体和空腔产生离心旋转，粉体从排粉口排出，气体旋转进入排气口排出，其中防混锥起到阻止粉体二次携带的作用。
但是该细粉分离器也存在以下缺点：1、防混件位置单一，随着切线入口速度变化，位置需要变化；2、稳涡效果不好，易造成涡破碎且达到边壁影响分离；3、分离方式单一、速度低进入产生离心力过低时，分离效率会很低。
技术实现要素：
为了解决现有细粉分离器分离效率低的问题，本发明提供了一种细粉分离器，该细粉分离器通过增加稳涡棒、防混件，提高了细粉分离器的分离效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种细粉分离器包括上下设置的圆柱形壳体和锥形壳体，圆柱形壳体内套设有排气管，圆柱形壳体连接有切向进料口，圆柱形壳体与排气管之间设有离心叶片层，该离心叶片层含有多个离心叶片，所述多个离心叶片沿圆柱形壳体的周向依次排列，锥形壳体内设有稳涡结构件，稳涡结构件含有相互连接的稳涡棒和防混件。
圆柱形壳体的中心线、锥形壳体的中心线、排气管的中心线、稳涡棒的中心线和防混件的中心线重合，圆柱形壳体的中心线沿竖直方向设置，圆柱形壳体与排气管之间设有两个所述离心叶片层，两个所述离心叶片层上下设置，两个所述离心叶片层均位于排气管的下端和切向进料口之间。
位于上方的所述离心叶片层的上端与切向进料口的下端平齐，位于下方的所述离心叶片层的下端与排气管的下端平齐，离心叶片的高度为100mm～2000mm，离心叶片与水平面之间的夹角大于0°且小于45°，位于上方的所述离心叶片层中的离心叶片与水平面之间的夹角小于或等于位于下方的所述离心叶片层中的离心叶片与水平面之间的夹角。
锥形壳体内设有多个稳涡结构件，多个稳涡结构件沿锥形壳体的中心线方向依次排列，稳涡棒呈直立状态，防混件位于稳涡棒的上端或下端。
防混件为圆锥台形结构，防混件的中心线与稳涡棒的中心线重合，防混件的顶端朝上或朝下，防混件的顶端的直径等于稳涡棒的直径。
防混件为圆锥筒形结构，防混件的中心线与稳涡棒的中心线重合，防混件的顶端朝上，防混件套设于稳涡棒外，防混件的筒壁厚度均匀，防混件的筒壁上设有通孔，通孔的中心线平行于稳涡棒的中心线。
防混件为扁圆柱形结构，防混件的中心线与稳涡棒的中心线重合，防混件的外径大于稳涡棒的直径，防混件上设有多个通孔，多个通孔沿防混件的周向均匀排列，通孔到防混件的中心线的距离大于稳涡棒的半径，通孔的中心线平行于稳涡棒的中心线。
稳涡棒为圆柱形结构，稳涡棒外设有螺旋片，螺旋片的旋向锥形壳体内细粉颗粒的旋向相同。
锥形壳体的下端外设有料斗，最下方的稳涡结构件的下端位于锥形壳体的下端的上方10mm～500mm，或者最下方的稳涡结构件的下端位于锥形壳体的下端的下方10mm～500mm。
最上方的稳涡结构件的上端与排气管的下端之间的距离大于100mm，圆柱形壳体的上端与切向进料口之间的距离小于或等于500mm，排气管的下端与切向进料口之间的距离大于100mm。
本发明的有益效果是：
1、解决了旋转气流不稳定的问题。
2、防止二次携带造成粉体从排气口排出。
3、通过多级分离解决了离心力不足的问题。
4、解决了稳涡的灵活性不足的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是实施例1中所述细粉分离器的结构示意图。
图2是实施例2中所述细粉分离器的结构示意图。
图3是第一种防混件的结构示意图。
图4是第二种防混件的结构示意图。
图5是第三种防混件的结构示意图。
图6是第四种防混件的结构示意图。
图7是稳涡结构件的结构示意图。
1、切向进料口；2、排气管；3、离心叶片；4、圆柱形壳体；5、锥形壳体；6、稳涡结构件；7、稳涡棒；8、防混件；9、粉体出口；10、料斗；
71、螺旋片；81、通孔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种细粉分离器，包括上下设置的圆柱形壳体4和锥形壳体5，圆柱形壳体4内套设有排气管2，圆柱形壳体4连接有切向进料口1，圆柱形壳体4与排气管2之间设有离心叶片层，该离心叶片层含有多个离心叶片3，所述多个离心叶片3沿圆柱形壳体4的周向依次排列，锥形壳体5内设有稳涡结构件6，稳涡结构件6含有相互连接的稳涡棒7和防混件8，如图1和图2所示。
在本发明中，圆柱形壳体4呈直立状态，即圆柱形壳体4的中心线沿竖直方向设置，气体和粉体的混合物从切向进料口1进入圆柱形壳体4后，在重力的作用下，该混合物将依次沿圆柱形壳体4和锥形壳体5内表面旋转向下运动。圆柱形壳体4和锥形壳体5形成了封闭的空腔，圆柱形壳体4的上端与排气管2密封连接，排气管2的上端是排气管2的出口，用于排出气体，排气管2的下端是排气管2的入口。锥形壳体5的下端为粉体出口9，用于排出粉体。
在本发明中，圆柱形壳体4的中心线、锥形壳体5的中心线、排气管2的中心线、稳涡棒7的中心线和防混件8的中心线重合，即圆柱形壳体4、锥形壳体5、排气管2和稳涡结构件6均呈直立状态，圆柱形壳体4与排气管2之间可以设有多个所述离心叶片层，该多个所述离心叶片层，均位于排气管2的下端和切向进料口1之间。
其中，一个该离心叶片层中离心叶片3的数量可以为3个～10个，离心叶片3沿圆柱形壳体4的的周向均匀布置，离心叶片3的作用是进一步产生离心力。离心叶片3的旋向与混合物在圆柱形壳体4中旋转的方向相同，离心叶片3不会对该混合物的运动造成阻挡。
在本发明中，锥形壳体5内设有多个(1个～10个)稳涡结构件6，多个稳涡结构件6沿锥形壳体5的中心线方向依次排列，稳涡结构件6每个的中心线重合，相邻的两个稳涡结构件6之间可以紧密的连接，稳涡棒7呈直立状态，防混件8可以位于稳涡棒7的上端或下端，具体点，防混件8位于稳涡棒7的上端或下端可以根据需要进行选择，如图1所示，锥形壳体5内设有6个稳涡结构件6，防混件8全部位于稳涡棒7的下端，或如图2所示，锥形壳体5内设有6个稳涡结构件6，防混件8全部位于稳涡棒7的下端，上方的四个稳涡结构件6中，防混件8全部位于稳涡棒7的下端，上方的两个稳涡结构件6中，防混件8全部位于稳涡棒7的上端。
在本发明中，防混件8可以有多种实现方式。例如，防混件8为圆锥台形结构，防混件8的中心线与稳涡棒7的中心线重合，防混件8的顶端朝上或朝下，防混件8的顶端的直径等于稳涡棒7的直径，如图3所示。或者，防混件8也可以为圆锥筒形结构，防混件8的中心线与稳涡棒7的中心线重合，防混件8的顶端朝上，防混件8套设于稳涡棒7外，防混件8的筒壁厚度均匀或不均匀，防混件8的筒壁上可以设有或不设有通孔81，通孔81的中心线平行于稳涡棒7的中心线，如图4和图5所示。或者，防混件8还可以为扁圆柱形结构，防混件8的中心线与稳涡棒7的中心线重合，防混件8的外径大于稳涡棒7的直径，防混件8上设有多个通孔81，多个通孔81沿防混件8的周向均匀排列，通孔81到防混件8的中心线的距离大于稳涡棒7的半径，通孔81的中心线平行于稳涡棒7的中心线，如图6所示。
在本发明中，如图7所示，稳涡棒7为圆柱形结构，稳涡棒7外设有螺旋片71，螺旋片71的旋向锥形壳体5内细粉颗粒的旋向相同。螺旋片71能够使流体在一定轨道内运行，且更好地使防混件阻挡粉体，提高粉体分离效率。
下面介绍该细粉分离器的工作过程：
气体和粉体的混合物从切向进料口1进入圆柱形壳体4后，在重力的作用下，该混合物中的粉体依次沿圆柱形壳体4和锥形壳体5内表面旋转向下运动，然后从粉体出口9排出并由料斗10收集。该混合物中的气体从排气管2的下端进入后从排气管2的上端排出，如图1和图2所示。
下面介绍该细粉分离器在实际使用时可以采用的实施例：
实施例1
本实施例不但含有上述技术特征，还含有以下技术特征：
柱形壳体4与排气管2之间设有两个所述离心叶片层，两个所述离心叶片层上下设置，两个所述离心叶片层均位于排气管2的下端和切向进料口1之间。位于上方的所述离心叶片层的上端与切向进料口1的下端平齐，位于下方的所述离心叶片层的下端与排气管2的下端平齐，离心叶片3的高度为100mm～2000mm，离心叶片3与水平面之间的夹角大于0°且小于45°，位于上方的所述离心叶片层中的离心叶片3与水平面之间的夹角小于或等于位于下方的所述离心叶片层中的离心叶片3与水平面之间的夹角，如图1所示。
在本实施例中，最下方的稳涡结构件6的下端位于锥形壳体5的下端的上方10mm～500mm，即最下方的稳涡结构件6的下端位于锥形壳体5的下端的上方，最下方的稳涡结构件6的下端与锥形壳体5的下端之间的距离H1为10mm～500mm。
在本实施例中，最上方的稳涡结构件6的上端与排气管2的下端之间的距离H2大于100mm，圆柱形壳体4的上端与切向进料口1之间的距离H3小于或等于500mm，排气管2的下端与切向进料口1之间的距离H4大于100mm。
实施例2
本实施例是对实施例1的一种改进，本实施例与实施例1的区别在于：最下方的稳涡结构件6的下端位于锥形壳体5的下端的下方10mm～500mm，即最下方的稳涡结构件6的下端位于锥形壳体5的下端的下方，最下方的稳涡结构件6的下端与锥形壳体5的下端之间的距离H1为10mm～500mm，如图2所示。
本实施例中的其它技术特征可以选择性的采用实施例1中技术特征，为了节约篇幅，本发明不再详细介绍。
实施例3
在本实施例中，气体和粉体通过切向进料口1进入，经圆柱形壳体4与排气管2之间的空腔，然后经锥形壳体5，使气固产生旋转流场，然后粉体从粉体出口9排出，气体和少量细粉经扁圆柱形或锥筒形的防混件8，其中锥筒形的防混件8不带通孔，少量粉体被防混件8挡下，气体从排气管2出去。
其中，锥形壳体5内设有多个稳涡结构件6时，锥筒形的防混件8的锥度可以沿从上向下的方向逐渐增大或减小。
本实施例中的其它技术特征可以选择性的采用实施例1中技术特征，为了节约篇幅，本发明不再详细介绍。
实施例4
在本实施例中，气体和粉体通过切向进料口1进入，产生离心力，经圆柱形壳体4与排气管2间的空腔内的离心叶片3，主要进一步增强离心力，然后经锥形壳体5，使气固产生旋转流场，然后粉体从粉体出口9排出，气体和少量细粉经带旋转结构的稳涡棒7，少量粉体被防混件挡下，气体从排气管2出去。
本实施例中的其它技术特征可以选择性的采用实施例1中技术特征，为了节约篇幅，本发明不再详细介绍。
实施例5
在本实施例中，气体和粉体通过切向进料口1进入，经圆柱形壳体4与排气管2间的空腔，然后经锥形壳体5，使气固产生旋转流场，然后粉体从粉体出口9排出，气体和少量细粉经带孔板式防混件的稳涡结构件6，少量粉体被防混件挡下，气体围绕稳涡棒且经过孔从排气管2出去。
本实施例中的其它技术特征可以选择性的采用实施例1中技术特征，为了节约篇幅，本发明不再详细介绍。
实施例6
在本实施例中，气体和粉体通过切向进料口1进入，经圆柱壳体4与排气管2间的空腔，然后经锥形壳体5，使气固产生旋转流场，然后粉体从粉体出口9排出，气体和少量细粉经带旋转结构(如螺旋片71)的稳涡棒7，少量粉体被防混件挡下，气体从排气管2出去。
本实施例中的其它技术特征可以选择性的采用实施例1中技术特征，为了节约篇幅，本发明不再详细介绍。
实施例7
在本实施例中，气体和粉体通过切向进料口1进入，经圆柱壳体4与排气管2间的空腔，然后经锥形壳体5，使气固产生旋转流场，然后粉体从粉体出口9排出，气体和少量细粉经带通孔的锥筒形的防混件8的稳涡结构件6，少量粉体被伞状防混件挡下，气体围绕稳涡棒7且经过孔从排气管2出去。
本实施例中的其它技术特征可以选择性的采用实施例1中技术特征，为了节约篇幅，本发明不再详细介绍。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。