一种具有进出气流嵌套式通道的旋风分离椎体 |
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| 申请号 | CN202311697166.9 | 申请日 | 2023-12-12 | 公开(公告)号 | CN117583139A | 公开(公告)日 | 2024-02-23 |
| 申请人 | 广东石油化工学院; | 发明人 | 韩运晴; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种具有进出气流嵌套式通道的旋 风 分离椎体，属于除尘设备技术领域，包括：进风通道、出风通道、分离锥体、导流器件和分离锥中心圆筒；分离锥中心圆筒安装在分离锥体的底壁，导流器件安装在分离锥中心圆筒的内部，进风通道与出风通道同轴安装在分离锥体的底端，导流器件上设置有多个弧形通道和多个竖直通道，进风通道通过弧形通道与分离锥体连通，分离锥中心圆筒通过竖直通道与出风通道连通，进风通道底端设置有进风口，出风通道的底端设置有出风口。本发明能使含尘气流周向均匀分布，降低 湍流 的产生；螺旋上升的气流不仅能够在分离锥体中利用离心 力 气固分离，还能够利用气流上升的轴向力在分离锥体的上边沿进行气固分离。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有进出气流嵌套式通道的旋风分离椎体，其特征在于，包括：进风通道(10)、出风通道(20)、分离锥体(30)、导流器件(40)和分离锥中心圆筒(50)；所述分离锥中心圆筒(50)安装在所述分离锥体(30)的底壁中心，所述导流器件(40)安装在所述分离锥中心圆筒(50)的内部，所述进风通道(10)位于所述出风通道(20)内部，所述进风通道(10)与所述出风通道(20)同轴安装在所述分离锥体(30)的底端，所述导流器件(40)上设置有多个进气的弧形通道(41)和多个回气的竖直通道(42)，所述进风通道(10)通过所述弧形通道(41)与所述分离锥体(30)连通，所述中心圆筒通过所述竖直通道(42)与所述出风通道(20)连通，所述进风通道底端设置有进风口(11)，所述出风通道的底端设置有出风口(21)。 |
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| 说明书全文 | 一种具有进出气流嵌套式通道的旋风分离椎体技术领域[0001] 本发明属于除尘设备技术领域，尤其涉及一种具有进出气流嵌套式通道的旋风分离椎体。 背景技术[0002] 现有的基于旋风分离原理的尘杯型吸尘器，其结构通常为集尘桶内有一个旋风锥体。含尘气流沿切向进入旋风锥体，产生高速旋转的气流。气流经分离后灰尘落入底部，而洁净空气从锥体上部流出。单一气流从切向导入，导致气流流入椎体后分布不均，容易形成强湍流，增大阻力损失，且部分湍流会裹挟尘粒会流入锥体上部的孔网内，造成旋风锥体分离效率下降。现有技术不仅容易生成强湍流，造成压降损失，还会产生非常大的噪音。 发明内容[0003] 有鉴于此，本发明提供一种具有进出气流嵌套式通道的旋风分离椎体，用于解决上述问题。 [0004] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： [0005] 一种具有进出气流嵌套式通道的旋风分离椎体，包括：进风通道、出风通道、分离锥体、导流器件和分离锥中心圆筒；所述分离锥中心圆筒安装在所述分离锥体的底壁中心，所述导流器件安装在所述分离锥中心圆筒的内部，所述进风通道位于所述出风通道内部，所述进风通道与所述出风通道同轴安装在所述分离锥体的底端，所述导流器件上设置有多个弧形通道和多个竖直通道，所述进风通道通过所述弧形通道与所述分离锥体连通，所述中心圆筒通过所述竖直通道与所述出风通道连通，所述进风通道底端设置有进风口，所述出风通道的底端设置有出风口。 [0006] 进一步地，多个进气的所述弧形通道和多个回气的所述竖直通道在同一个空间均匀交错分布。 [0007] 进一步地，多个所述弧形通道周向均匀水平分布，多个所述竖直通道周向均匀水平分布，每个所述竖直通道间隔均匀的布置在两侧相邻的所述弧形通道之间。 [0008] 进一步地，所述分离锥中心圆筒的上部设置有网孔区，所述网孔区高于所述分离锥体的上边缘。 [0009] 进一步地，所述分离锥体包括分离锥底壁和分离锥竖直段，所述分离锥竖直段与所述分离锥底壁边缘固定连接，气流在所述分离锥底壁、所述分离锥竖直段和所述分离锥中心圆筒之间形成螺旋上升气流，在所述分离锥竖直段的顶端边沿进行气固分离。 [0010] 进一步地，所述进风通道和所述出风通道之间的环形通道截面积与所述进风通道的截面积相等。 [0011] 本发明的有益效果在于： [0012] 本发明中气流经过多个水平间隔均匀分布的弧形通道进入分离锥体内，形成稳定的旋流，降低了强湍流的产生，减少了阻力产生的压降；分离锥体内旋转的气流不仅能够在周向离心力的作用下进行气固分离，还能够利用旋转上升气流的轴向力在分离锥体上边沿进行气固分离作用；本发明结构简单，减少了噪音的产生，气流状态稳定，提高了气固分离的效率。附图说明 [0013] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。 [0014] 图1是本发明的轴侧结构视图。 [0015] 图2是本发明的剖面图。 [0016] 图3是图2中A‑A的剖面图。 [0017] 图4是图2中A‑A的剖面图的俯视图。 [0018] 图5是分离锥体和分离锥中心圆筒的剖面图。 [0019] 其中，图中： [0020] 10‑进风通道、11‑进风口、20‑出风通道、21‑出风口、30‑分离锥体、31‑分离锥底壁、32‑分离锥竖直段、40‑导流器件、41‑弧形通道、42‑竖直通道、50‑分离锥中心圆筒、51‑网孔区。 具体实施方式[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0022] 参照附图1‑5所示，本发明提供一种具有进出气流嵌套式通道的旋风分离椎体，包括：进风通道10、出风通道20、分离锥体30、导流器件40和分离锥中心圆筒50；分离锥中心圆筒50安装在分离锥体30的底壁中心，导流器件40安装在分离锥中心圆筒50的内部，进风通道10位于出风通道20内部，进风通道10与出风通道20同轴安装在分离锥体30的底端，进风通道10与出风通道20是嵌套设置，使进出气流共用一条通道，能够极大的节省空间；导流器件40上设置有多个弧形通道41和多个竖直通道42，进风通道10通过弧形通道41与分离锥体30连通，气流通过多个弧形通道41在分离锥体30内形成稳定的旋转气流；分离锥中心圆筒 50通过竖直通道42与出风通道20连通，气固分离后的气流通过竖直通道42进入进风通道10与出风通道20之间的环形通道；导流器件40的设置，能同时让向上向下的气流均匀的流过。 进风通道10的底端设置有进风口11，出风通道20的底端设置有出风口21，进风通道10通过进风口11进入含尘气流，出风通道20通过出风口21排出除尘后的气流，进气口与出气口位于相同的部位，使得气流处理的配套装置可以很容易的设计在同一个区域，使产品设计简单，降低产品空间。进风通道10和出风通道20之间的环形通道截面积与进风通道10的截面积相当，减小气流的压降损失。 [0023] 优选地，多个进气的弧形通道41和多个回气的竖直通道42在同一个空间均匀交错分布。 [0024] 优选地，多个弧形通道41周向均匀水平分布，附图3和4展示了6个弧形通道41，实际可以根据使用情况在2‑12个范围内进行选择；6个弧形通道41之间的夹角一致，使得从进风通道10流入的气流在流过弧形通道41后，能够在周向上均匀的射入分离锥体30与分离锥中心圆筒50组成的流道内，从而避免了单一侧向入口流入气流带来的气流紊乱的问题，能够减小阻力损失及提高除尘效率；由于弧形通道41的设置，使得气流射入后能够在分离锥体30与分离锥中心圆筒50组成的通道内旋转上升流动。 [0025] 优选地，多个竖直通道42周向均匀水平分布，每个竖直通道42间隔均匀的布置在两侧相邻的弧形通道41之间，同弧形通道41一样，附图3和4展示了6个竖直通道42，实际可以根据使用情况在2‑12个范围内进行选择；6个竖直通道42之间的夹角一致，使得从除尘后的气流均匀的从分离锥中心圆筒50通过竖直通道42进入进入进风通道10与出风通道20之间的环形通道。 [0026] 优选地，分离锥中心圆筒50的上部设置有网孔区51，网孔区51高于分离锥体30的上边缘。气流在分离锥体30与分离锥中心圆筒50组成的流道内气固分离后，除尘后的气流通过网孔区51进入分离锥中心圆筒50内部。 [0027] 优选地，分离锥体30包括分离锥底壁31和分离锥竖直段32，分离锥竖直段32与分离锥底壁31边缘固定连接，气流在分离锥底壁31、分离锥竖直段32和分离锥中心圆筒50之间形成螺旋上升气流，在分离锥竖直段32的顶端边沿进行气固分离。 [0028] 气流在分离锥体30与分离锥中心圆筒50之间的通道内任意一点的速度可以分解为Uc‑周向速度和Uz‑轴向速度，此外在径向上也具有一定的速度分量Ur；如图5所示整体上气流做旋转上升运动，而后得到净化。 [0029] 气流均匀分布的进入分离锥体30与分离锥中心圆筒50的通道内，向上做螺旋上升运动，在经过分离锥弧形外凸段33后，由于离心力的作用以及柯恩达效应，使得气流中的尘粒越过分离锥弧形外凸段33后飞出撞击到竖直圆形壁面61的内壁后，坠落到竖直圆形壁面61、底板70和出风通道20组成的环形空腔内，需要清灰打开底板70即可，也可在底板70设置活动挡板开口，需要的时候打开挡板直接倒出；衔接壁面63的曲面衔接有利于气流向上运动时保持稳定，降低湍流强度。 [0030] 实施例 [0031] 含尘气流通过从进风口11进入进风通道10，气流经过6个周向均匀分布的弧形通道41的作用，能够在周向上均匀的射入分离锥体30与分离锥中心圆筒50组成的流道内，从而避免了单一侧向入口流入气流带来的气流紊乱的问题，能够减小阻力损失及提高除尘效率；由于弧形通道41的设置，使得气流射入后能够在分离锥体30与分离锥中心圆筒50组成的通道内旋转上升流动；含尘气流不仅在分离锥体30内因为周向的离心力进形气固分离，还会因为气流在分离锥体30与分离锥中心圆筒50组成的通道内旋转上升产生的轴向力，在分离锥竖直段32的顶端边沿进行气固分离；除尘后的气流通过网孔区51进入分离锥中心圆筒50内部，再经过6个竖直通道42均匀的进入进风通道10与出风通道20之间的环形通道，最后经出风口21排出。 [0032] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。 [0033] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 |
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