[发明专利]旋风分离器和用于其的过滤器

说明书

本发明涉及一种旋风分离器和用于其的过滤器。

如在图14的一种旋风集尘器中所示的旋风分离器通常包括一个竖向的圆筒形部分51和一个同心地与其下端部分相连接的竖向锥形部分52和一个沿着切向形成在该圆筒形部分的圆周壁上的进口管53，该分离器由在该圆筒形部分51的上部中央部分带有一个排放管58和在该锥形部分52的下端顶部带有一个排放口54的容器构成。当含有固体颗粒的气体从进口管53沿着切向流入圆筒形部分时，一种循环气流56将由于离心力而在其中产生并且固体颗粒将在离心力的作用下被抛向内壁表面。然后，固体颗粒沿着内壁表面下降并且从下部排放口54被接纳在一个灰尘盒55中。从其已经清除了颗粒的气体将从在圆筒形部分51的上部中央部分的排放管58排出。

在该惯用的旋风集尘器中，由于排放管58在下端部分敞开并且锥形部分52具有一个中空内部，所以有时出现这种情况(其取决于进入空气流的大小即风速)，即在圆筒形部分51中产生的循环气流56一旦沿着锥形部分52的圆周壁下降，然后一种类似龙卷风的上升气流便在锥形部分52的中央部分产生。如此产生的上升气流从在圆筒形部分51的上部表面中央的排放管58排出。那时，沉淀在锥形部分52的下部的固体颗粒，特别是比重很小的细小颗粒受到类似龙卷风的上升气流57的抽吸并且被部分地升起而从排放管58流出。

由于如上所述的惯用的旋风分离器结构是那么简单，使得在圆筒形部分51的上部中央部分的排放管58在下端部分是敞开的并且锥形部分52具有一个中空内部，所以可以被收集的固体颗粒最小大约为10微米。比其直径更小的那些颗粒自气体或者液体的分离率是低的。5微米或者更小的固体颗粒的收集率最多大约为70％。在大尺寸的旋风分离器的情况下，由于离心力的作用小因而细小颗粒的收集率降低，因此必须采用多个多级的小尺寸的旋风分离器，以便利用小尺寸的旋风分离器来增加收集率，使压力损失可以降低。即使在这种情况下，对于细小颗粒来说也难于使收集率增加超过90％。由于这个理由，按照惯用方法，必须提供一个清除器，以便用化学方法清除在排放管的较后阶段的排放流体中尚存的固体颗粒。因此，该装置的费用和诸如溶剂的化学品的费用将增加。

本发明是鉴于上述情况而完成的。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的旋风分离器和用于这种旋风分离器的过滤器，其中利用一个整体的旋风分离器便可以获得理想的收集率。

为了达到上述目的，根据本发明，主要提供了一个旋风分离器，它包括一个旋风分离器的圆筒形部分和一个竖向地布置在所述的圆筒形部分的上部中央的过滤器，所述的过滤器通过屏蔽所述的圆筒形部分的一个下端部分而形成，而所述的圆筒形部分具有通孔，通孔一直通过圆周壁而形成并且适于将含在在所述的圆筒形部分产生的循环流体流中的流向所述的过滤器的所述孔的流体中的颗粒沿着离心力的方向疏散。

由于上述的布置，当分散在流体中的固体颗粒沿着切向从进口流入旋风分离器的圆筒形部分时，由于离心力一种循环流体流便在其中产生。在所有的固体颗粒中，那些具有较大直径的颗粒将在离心力的作用下抛向外壁并沿着装置壁下降。然而，具有较小直径的颗粒在围绕过滤器与循环流体流一起循环时将向那些孔流动。该流体从圆筒形件的圆周表面急速向那些孔转弯并且通过那些孔。那时，由于颗粒在离心力的作用下不能急速转向那些孔，它们将沿着离心力的方向前进。因此，它们再次由循环流携带着并沿着装置本体抛下。

由于过滤器的下端部分被屏蔽，所以可以有效地防止在锥形部分中央处发生强烈的龙卷风现象。因此，颗粒收集率可以提高。

最好是，所述的过滤器的所述的下端部分利用一个圆盘屏蔽，并且所述的圆盘的直径大于所述的圆筒形件的直径，因此一个形成在所述的圆盘的周边和装置壁之间的间隙被减小。

由于这个特征，颗粒可以容易地从循环流体流中抛出而从间隙下降到锥形部分，并且由容易在锥形部分中央处出现的微弱龙卷风现象卷起的细小颗粒再次借助从间隙下降到锥形部分的流体流引导到锥形部分，不容许向圆筒形部分一侧流出。因此，收集率可以进一步提高。

如果在过滤器中采用一个精细滤芯，即使尚未收集的颗粒的直径是1微米或者更小，也可以实现大约100％的收集。如果采用两个小尺寸的旋风分离器，则可以将第一旋风分离器的下端连接在一个第二旋风分离器的上端部分，使得流体再次返回到第一旋风分离器的上部。通过这样作，则可以进行双重的工作，颗粒可以以一种更为有效的方式收集。