具有防堵结构的旋风分离器的制作方法

1.本技术涉及分离器防堵技术领域，尤其涉及一种具有防堵结构的旋风分离器。

背景技术：

2.旋风分离器，是用于气液体系、气固体系或者液固体系的分离的一种设备。工作原理为靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面而达到分离的效果。旋风分离器的主要特点是结构简单、操作弹性大、效率较高、管理维修方便、价格低廉。
3.旋风分离器的卸料靠物料自重落入锥体后，由安装在锥体底部的卸料器排出，锥体部位无任何防堵措施。干燥、粉状、流动性较好的物料卸料顺畅，不存在堵料的问题。但在气化炉粗煤气粉尘分离系统中，因粉尘中残炭含量高、粘度大，加之煤气气温低、易结露，造成粉尘易附着在旋风分离器的壳体上，随着旋风分离器的长时间运行，附着、累积的粉尘在结块后，会掉入旋风分离器底部造成堵塞，此时只能系统停车并进行清堵。
4.目前石化、电力、建材等行业的粉尘分离系统选用的旋风分离器设备会通过加装或声波清灰尘器进行防堵。然而、声波清灰尘器均会造成旋风分离器内旋转风速的变化，引起旋风分离器内旋流发生紊乱，影响旋风分离器的分离效果。

技术实现要素：

5.本技术提供一种具有防堵结构的旋风分离器，用以解决现有技术中存在的上述问题。
6.本技术提供一种具有防堵结构的旋风分离器，包括旋风分离器主体，旋风分离器主体包括圆柱形上主体和倒锥形下主体，圆柱形上主体的一侧设置有进料管，圆柱形上主体的顶部固定设置有出风管，倒锥形下主体的底部设置有出灰口；
7.倒锥形下主体的下部设置有锥形防堵结构，锥形防堵结构包括多个不同直径的支撑环、侧面筋板、底面筋板及粉碎齿。
8.多个支撑环从上向下按照直径由小到大的顺序在倒锥形下主体的内部同轴设置，且多个支撑环通过多个侧面筋板固定连接，锥形防堵结构通过底部的多个径向穿过位于底部的支撑环的底面筋板与倒锥形下主体内壁固定连接；
9.粉碎齿等距离垂直焊接于支撑环上，且每个相邻的两个支撑环上的粉碎齿沿出灰方向相互交错设置。
10.可选的，粉碎齿由与支撑环焊接的柱体和位于柱体顶部的锥体构成，且锥体的锥角为45-50
°
。
11.可选的，每相邻两个支撑环间的轴向距离相等。
12.可选的，多个支撑环为空心结构，多个支撑环的横截面为矩形或圆形。
13.可选的，支撑环的数量为4-7个，侧面筋板数量为3-4个。
14.可选的，旋风分离器的内部设置有侧壁清洁结构，侧壁清洁结构包括叶片、传动
杆、固定块、固定架、连接杆及清洁杆；
15.叶片下端连接有传动杆，传动杆的下端通过固定块活动连接有连接杆，固定块被固定架固定设置在倒锥形下主体的轴线上，
16.连接杆的两端连接有清洁杆，清洁杆与倒锥形下主体的侧壁平行，清洁杆与倒锥形下主体的侧壁距离2-6cm。
17.可选的，固定架设置于圆柱形上主体和倒锥形下主体的连接处，清洁杆的下端位于锥形防堵结构的上方。
18.可选的，清洁杆上靠近倒锥形下主体的侧壁的一面等距离设置有清洁刷，清洁刷与倒锥形下主体的侧壁贴合。
19.本技术提供的具有防堵结构的旋风分离器，通过设置防堵结构，实现了旋风分离器的防堵效果，相比于现有技术，具有如下有益效果：
20.(1)通过在倒锥形下主体的下部设置的锥形防堵结构，结构简单，适用性广，侧面筋板和底面筋板提高了锥形防堵结构的稳定性，支撑环和垂直焊接在支撑环上的粉碎齿有利于将上部下落的大块灰尘进行破碎后排出，降低旋风分离器堵灰的风险，从而能够使得旋风分离器运行更加稳定。
21.(2)每个相邻的支撑环上的粉碎齿沿出灰方向相互交错，提高每个粉碎齿的使用率，同时，粉碎齿上的锥体的锥角为45-50
°
，有利于灰尘的下落和粉碎，能提高旋风分离器的出灰效率，有效避免了大量块状灰尘下落导致出灰口堵塞、无法出灰的情况发生。
22.(3)通过设置侧壁清洁结构，能够将粘连在倒锥形下主体内壁上的灰尘刷落下来，防止灰尘在旋风分离器内壁附着，减少大块灰尘的生成。侧壁清洁结构与锥形防堵结构协同作用，大大提高防堵效果。
23.(4)锥形防堵结构工作时，大块灰尘的破碎通过重力作用实现，没有安装其它动力装置，更无需通过电能或机械能提供动力，大大减少了能耗。侧壁清洁结构通过旋风分离器内部的气流为动力，带动叶片转动，不仅达到清洁效果，还减少动力来源，有利于节约能耗和降低成本。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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。
25.图1为本技术一实施例提供的具有防堵结构的旋风分离器的结构示意图；
26.图2为本技术一实施例提供的锥形防堵结构的主视图；
27.图3为本技术一实施例提供的锥形防堵结构的俯视图；
28.图4为本技术一实施例提供的粉碎齿的结构示意图；
29.图5为本技术另一实施例提供的具有防堵结构的旋风分离器的结构示意图。
30.附图标记说明：
31.1：圆柱形上主体；
32.2：倒锥形下主体；
33.3：进料管；
34.4：出风管；
35.5：出灰口；
36.6：锥形防堵结构；
37.610：支撑环；
38.620：侧面筋板；
39.630：底面筋板；
40.640：粉碎齿；
41.6401：柱体；
42.6402：锥体；
43.710：叶片；
44.720：传动杆；
45.730：固定块；
46.740：固定架；
47.750：连接杆；
48.760：清洁杆；
49.7601：清洁刷。
具体实施方式
50.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本技术保护的范围。
51.图1为本技术一实施例提供的具有防堵结构的旋风分离器的结构示意图，图2为本技术一实施例提供的锥形防堵结构的结构示意图，图3为本技术一实施例提供的锥形防堵结构的俯视图，如图1、图2和图3所示，本技术提供一种具有防堵结构的旋风分离器，包括旋风分离器主体，旋风分离器主体包括圆柱形上主体1和倒锥形下主体2，圆柱形上主体1的一侧设置有进料管3，圆柱形上主体1的顶部固定设置有出风管4，倒锥形下主体2的底部设置有出灰口5。
52.倒锥形下主体2的下部设置有锥形防堵结构6，锥形防堵结构6包括多个不同直径的支撑环610、侧面筋板620、底面筋板630及粉碎齿640。
53.多个支撑环610从上向下按照直径由小到大的顺序在倒锥形下主体2 的内部同轴设置，且多个支撑环610通过多个侧面筋板620固定连接，锥形防堵结构6通过多个径向穿过位于底部的支撑环610的底面筋板630与倒锥形下主体2内壁固定连接。
54.粉碎齿640等距离垂直焊接于支撑环610上，且相邻的两个支撑环610 上的粉碎齿640沿出灰方向相互交错设置。
55.具体地，待分离气体从进料管3切向进入圆柱形上主体1，待分离气体在圆柱形上主体1内部形成旋风气流，待分离气体在运动过程中，由于气体、液体和固体的比重不同，强大的离心力使得待分离气体中固体颗粒和液体颗粒甩脱出来，并聚集到旋风分离器的内壁
上，被分离出的固体颗粒和液体颗粒在重力作用下，通过倒锥形下主体2从出灰口5排出，被分离后得到的干净气体由出风管4排出，达到了对待分离气体的分离净化的目的。
56.对于干燥、粉状、流动性较好的物料来说，出灰比较顺畅，不存在堵料的问题，而含有水分、黏度较大或温度低、易结露的待分离气体，容易在旋风分离器内壁上发生粘结，长期运行时大块的灰尘粘结物容易在出灰口堵塞，进而会导致旋风分离器堵塞，需要停车检修。在倒锥形下主体2 的下部设置有锥形防堵结构6，有利于将上部下落的大块灰尘破碎后排出，降低旋风分离器的堵灰的风险。
57.锥形防堵结构6上的粉碎齿640等距离垂直焊接于支撑环610上，且这样设置有利于大块灰尘在重力作用下下落时，能够经过多次破碎撞击，使得大块灰尘被破碎为小颗粒灰尘，有效避免了大量块状灰尘下落导致出灰口5堵塞、无法出灰的情况发生。多个支撑环610从上向下按照直径由小到大的顺序在倒锥形下主体2的内部同轴设置，这样设置有利于提高大块灰尘的破碎效果，提高出灰效率。多个支撑环610通过多个侧面筋板620 固定连接，整个锥形防堵结构6通过底部的多个底面筋板630与倒锥形下主体2内壁固定连接。侧面筋板620使得多个支撑环610连接牢固，底部的多个底面筋板630使得锥形防堵结构6固定设置在倒锥形下主体内壁上，提高锥形防堵结构6的稳定性，从而能够使得旋风分离器运行更加稳定。粉碎齿640等距离垂直焊接于支撑环610上，且相邻的两个支撑环610 上的粉碎齿640沿出灰方向相互错开，提高每个粉碎齿640的使用率，若相邻的两个支撑环610上的粉碎齿640沿出灰方向对齐设置，则会降低大块灰尘与粉碎齿640的接触概率，降低大块灰尘的破碎几率，从而具有导致旋风分离器堵塞的风险。
58.本技术通过上述方案，完成了待分离气体在旋风分离器内的分离净化，将固体颗粒、液体颗粒分离后，经过倒锥形下主体2后从出灰口5排出，洁净气体从顶部出风管4排出。通过在倒锥形下主体2内部设置有锥形防堵结构6，使得大块灰尘在自由下落过程中，与锥形防堵结构6上的粉碎齿640相互撞击，大块灰尘被破碎为小颗粒灰尘后，再从出灰口5排出，提高了大块灰尘的破碎效率，有效避免了大量块状灰尘下落导致出灰口5堵塞、无法出灰的情况发生。同时，大块灰尘的破碎通过重力作用实现，没有通过安装其它动力装置，更无需通过电能或机械能提供动力，大大减少了能耗，有利于降低成本，实现旋风分离器防堵的同时，更加环保节能，也延长了旋风分离器的使用周期。相比于现有技术中，通过设置、声波清灰器进行防堵，本技术的防堵结构更加方便高效，且不会造成旋风分离器内旋转风速的变化以及旋流的紊乱。
59.图4为本技术一实施例提供的粉碎齿的结构示意图，如图4所示，可选的，粉碎齿640包括与支撑环610焊接的柱体6401和位于柱体顶部的锥体6402构成，且锥体6402的锥角为45-50
°
。
60.具体地，柱体6401为锥体6402提供支撑，锥体6402用于与下落的灰尘发生撞击，锥体6402的尖锐部分有利于大块灰尘的破碎。其中，柱体6401可以为圆柱或棱柱，优选的，柱体6401为圆柱。锥体6402可以为圆锥或多棱锥，优选的，锥体6402为圆锥，更有利于灰尘的下落，提高旋风分离器的出灰效率，防止堵塞。
61.可选的，每相邻两个支撑环610间的轴向距离相等。
62.具体地，每相邻两个支撑环610间的轴向距离相等，有利于侧面筋板 620受力的平衡，在与下落的灰尘撞击时，多个支撑环610必定会受到向下的力，若多个支撑环610的轴向
距离不相等，会导致支撑环610受力失衡，受力过大的支撑环610会发生松动的危险，不仅影响大块灰尘的破碎效果，还会使得导致旋风分离器运行不稳定，需停车检修，降低工作效率。
63.可选的，多个支撑环610为空心结构，多个支撑环610的横截面为矩形或圆形。
64.具体地，支撑环610为空心结构，粉碎齿640的柱体6401能够焊接在支撑环610内部或表面，优选的，柱体6401焊接支撑环610内部，提高结构的稳定性。同时，横截面为圆形的支撑环610更有利于灰尘的下落，使得出灰更加顺畅。
65.可选的，支撑环610的数量为4-7个，侧面筋板620数量为3-4个。
66.具体地，支撑环610的数量过多，会造成材料浪费，4-7个支撑环610 足够将下落的灰尘破碎为小颗粒，若数量过小，则达不到破碎的目的，起不到防堵塞的效果。侧面筋板620的作用是对多个支撑环610进行连接并固定，数量过少，起不到固定的效果，数量过多，反而会使得灰尘在侧面筋板620上聚集，对需要解决的防堵塞问题起到反作用。
67.图5为本技术另一实施例提供的具有防堵结构的旋风分离器的结构示意图，如图5所示，可选的，旋风分离器的内部设置有侧壁清洁结构，侧壁清洁结构包括叶片710、传动杆720、固定块730、固定架740、连接杆 750及清洁杆760。
68.叶片710下端连接有传动杆720，传动杆720的下端通过固定块730 活动连接有连接杆750，固定块730被固定架740固定设置在倒锥形下主体2的轴线上。
69.连接杆750的两端连接有清洁杆760，且清洁杆760与倒锥形下主体 2的侧壁平行，清洁杆760与倒锥形下主体2的侧壁距离2-6cm。
70.具体地，叶片710通过在旋风分离器内部环形运动的气流作用下转动，叶片710转动，带动传动杆720转动，传动杆720带动连接杆750转动，连接杆750带动清洁杆760转动。由于清洁杆760与倒锥形下主体2的侧壁平行，清洁杆760转动时，能够将粘连在倒锥形下主体2内壁上的灰尘刮落下来，防止灰尘在旋风分离器内壁附着，减少大块灰尘的生成，进一步提高防堵效果。且该侧壁清洁结构通过旋风分离器内部的气流为动力，带动叶片710转动，不仅达到清洁效果，还减少动力来源，减少能耗。
71.可选的，固定架740设置于圆柱形上主体1和倒锥形下主体2的连接处，清洁杆760的下端位于锥形防堵结构6的上方。
72.具体地，待分离气体在圆柱形上主体1内部环形运动，叶片710位于圆柱形上主体1内，更方便利用气流使得叶片710转动，达到节能减排的效果。清洁杆760的下端位于锥形防堵结构6的上方，避免清洁杆760运动时与锥形防堵结构6碰撞。
73.可选的，清洁杆760上靠近倒锥形下主体2的侧壁的一面等距离设置有清洁刷7601，清洁刷7601与倒锥形下主体2的侧壁贴合。
74.具体地，清洁杆760上设置有清洁刷7601，用于对粘附在倒锥形下主体2内壁上的灰尘进行扫除，清洁刷7601相比于清洁杆760质地更加柔软，所以与倒锥形下主体2的侧壁贴合，同时，有利于将倒锥形下主体2 内壁上的灰尘扫除更加彻底，进一步降低出灰口5堵塞的风险。
75.下面以具体的实施例对本技术的技术方案进行详细举例说明。
76.本实施例中具有防堵结构的旋风分离器，在具体工作时的运行流程如下：
77.以气化炉粗煤气为待分离气体，气化炉粗煤气从进料管3切向进入圆柱形上主体
1，气化炉粗煤气在圆柱形上主体1内部形成旋风气流，在运动过程中，由于煤气、液体杂质和固体杂质的比重不同，强大的离心力使得其中的固体颗粒和液体颗粒甩脱出来，达到煤气与液体杂质和固体杂质分离的效果，分离后的洁净煤气由出风管4排出。
78.分离后得到的固体颗粒和液体颗粒(少量)聚集到旋风分离器的内壁上，在重力作用下，通过倒锥形下主体2从出灰口5排出。固体颗粒和液体颗粒(少量)统称为灰尘，灰尘首先聚集到旋风分离器的圆柱形上主体 1和倒锥形下主体2的内壁上，然后通过重力作用下落。旋风分离器边分离边出灰，叶片710通过气化炉粗煤气在旋风分离器内部环形运动形成的气流的带动作用发生转动，叶片710转动，带动传动杆720转动，传动杆 720带动连接杆750转动，连接杆750带动清洁杆760转动，清洁杆760 上设置有清洁刷7601，使得粘附在倒锥形下主体2内壁上的灰尘被扫除。
79.灰尘下落过程中，通过与焊接在多个支撑环610上的粉碎齿640发生碰撞，使得大块灰尘被破碎为小颗粒灰尘下落，最终通过出灰口5排出。
80.最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种具有防堵结构的旋风分离器，包括旋风分离器主体，所述旋风分离器主体包括圆柱形上主体(1)和倒锥形下主体(2)，其特征在于，所述圆柱形上主体(1)的一侧设置有进料管(3)，所述圆柱形上主体(1)的顶部固定设置有出风管(4)，所述倒锥形下主体(2)的底部设置有出灰口(5)；所述倒锥形下主体(2)的下部设置有锥形防堵结构(6)，所述锥形防堵结构(6)包括多个不同直径的支撑环(610)、侧面筋板(620)、底面筋板(630)及粉碎齿(640)；多个所述支撑环(610)从上向下按照直径由小到大的顺序在所述倒锥形下主体(2)的内部同轴设置，且多个所述支撑环(610)通过多个所述侧面筋板(620)固定连接；所述锥形防堵结构(6)通过多个径向穿过位于底部的所述支撑环(610)的所述底面筋板(630)与所述倒锥形下主体(2)内壁固定连接；所述粉碎齿(640)等距离垂直焊接于所述支撑环(610)上，且相邻的两个所述支撑环(610)上的所述粉碎齿(640)沿出灰方向相互交错设置。2.根据权利要求1所述的具有防堵结构的旋风分离器，其特征在于，所述粉碎齿(640)由与所述支撑环(610)焊接的柱体(6401)，和位于所述柱体(6401)顶部的锥体(6402)构成，且所述锥体(6402)的锥角为45-50
°
。3.根据权利要求1所述的具有防堵结构的旋风分离器，其特征在于，每相邻两个所述支撑环(610)间的轴向距离相等。4.根据权利要求1所述的具有防堵结构的旋风分离器，其特征在于，多个所述支撑环(610)为空心结构，多个所述支撑环(610)的横截面为矩形或圆形。5.根据权利要求1-4任一项所述的具有防堵结构的旋风分离器，其特征在于，所述支撑环(610)的数量为4-7个，所述侧面筋板(620)数量为3-4个。6.根据权利要求1所述的具有防堵结构的旋风分离器，其特征在于，所述旋风分离器的内部设置有侧壁清洁结构，所述侧壁清洁结构包括叶片(710)、传动杆(720)、固定块(730)、固定架(740)、连接杆(750)及清洁杆(760)；所述叶片(710)下端连接有所述传动杆(720)，所述传动杆(720)的下端通过所述固定块(730)活动连接有所述连接杆(750)，所述固定块(730)被所述固定架(740)固定设置在所述倒锥形下主体(2)的轴线上；所述连接杆(750)的两端连接有所述清洁杆(760)，所述清洁杆(760)与所述倒锥形下主体(2)的侧壁平行，且所述清洁杆(760)与所述倒锥形下主体(2)的侧壁距离2-6cm。7.根据权利要求6所述的具有防堵结构的旋风分离器，其特征在于，所述固定架(740)设置于所述圆柱形上主体(1)和所述倒锥形下主体(2)的连接处，所述清洁杆(760)的下端位于所述锥形防堵结构(6)的上方。8.根据权利要求7所述的具有防堵结构的旋风分离器，其特征在于，所述清洁杆(760)上靠近所述倒锥形下主体(2)的侧壁的一面等距离设置有清洁刷(7601)，所述清洁刷(7601)与所述倒锥形下主体(2)的侧壁贴合。

技术总结

本申请提供一种具有防堵结构的旋风分离器，包括圆柱形上主体和倒锥形下主体，圆柱形上主体的一侧设置有进料管，圆柱形上主体的顶部设置有出风管，倒锥形下主体的底部设置有出灰口。倒锥形下主体的下部设置有锥形防堵结构，包括多个不同直径的支撑环、侧面筋板、底面筋板及粉碎齿。多个支撑环从上向下按照直径由小到大的顺序在倒锥形下主体的内部同轴设置，且多个支撑环通过侧面筋板固定连接，多个底面筋板与倒锥形下主体内壁固定连接。多个粉碎齿等距离垂直焊接于支撑环上，且相邻的两个支撑环上的粉碎齿沿出灰方向相互交错设置。本申请显著提高了旋风分离器的防堵效果，且不会使旋风分离器内的旋转风速产生变化，也不会使内部旋流发生紊乱。旋流发生紊乱。旋流发生紊乱。