一种内、外旋风反向分流式空气除尘方法和装置，涉空气除尘技术领域，解决现有旋风离心除尘装置结构复杂、体积大的技术不足，技术方案包括：壳体分为进风集尘段、旋风反向分流段和排风段，进风集尘段包括进风筒和集尘箱，旋风反向分流段包括封隔环、导流片、固定板、驱动轴和离心叶轮。本发明专利技术的有益效果在于：离心叶轮驱动含尘空气运动形成旋转上升的内旋风，其中的颗粒杂质在离心力和重力作用下径向沉降形成外部气流，洁净空气上升至离心叶轮上端经径向进风通道和径向出风通道进入排风段，少量洁净空气在导流片作用下分流返回并驱使外部气流旋转下降形成外旋风，其中绝大部分沉降在集尘箱内，少部分汇流进内旋风，除尘效果好且结构简单、体积小。
【技术实现步骤摘要】
一种内、外旋风反向分流式空气除尘方法和装置
本专利技术涉及空气净化
，更具体的涉及一种内、外旋风反向分流式空气除尘方法及使用该方法的除尘装置。
技术介绍
空气除尘指的是采用离心分离、重力分离、过滤分离、静电吸附分离或洗涤分离等方法，借助与除尘方法相对应的除尘装置将可吸入颗粒杂质从含尘空气中分离，从而产生净化空气，应用范围广，广泛应用于通风空调系统、空气净化系统、工业除尘系统、油烟净化系统、焊接烟气净化系统、涂装车间漆雾净化系统等领域中，具有极高的环境、经济与社会价值。离心分离除尘方法是使用范围最广、成本相对较低、除尘效果较好的一类空气除尘方法，主要应用于旋风离心除尘装置中。如中国专利公开号为CN201618621U中所公开的一种旋风离心除尘装置，主要由进气管、导流板、储气箱、支架、叶轮、电机、锥形筒、涡壳、排气管、旋风除尘器、循环风管和调节阀组成，通过电机驱动叶轮将锥形筒内的含尘空气经蜗壳推入旋风除尘器中，含尘空气进入旋风除尘器中后会形成旋转向下的外旋流，悬浮于外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁，并随外旋流转到除尘器下部，由轴向下部的排尘孔排出，而净化后的气体在旋风除尘器内形成上升的内旋流并经轴向中部的排气管排出。受限于旋风除尘器本身的结构设计，此类除尘装置基本只能分离粒径在0.5微米以上的非粘性、非纤维的干燥粉尘，对包含粒径在0.5微米以下的含尘空气的净化处理效果不理想，使用范围严重受限。而且，此类除尘装置的整体结构相对复杂，旋风除尘器通常设计的较高、较大，需要额外在旋风除尘器上接循环风管以将旋风除尘器中分离出的含尘量小的净化空气进行回流再净化，导致此装置整体的体积、占地面积大，对使用场地的空间要求较高，且实际工作时耗能高、噪音大，制造及使用的成本高。因此，需要提供一种除尘效果更好、能够处理不同颗粒大小含尘空气的空气除尘方法，并基于此方法提供一种空气除尘装置。
技术实现思路
综上所述，本专利技术的目的在于解决上述的技术不足，而提供一种除尘效果更好、适用于处理不同颗粒大小的含尘空气的除尘方法，以及使用此方法的一种结构简单、体积小、成本低、除尘效果好且应用范围广的空气除尘装置。为解决本专利技术所提出的技术不足，采用的技术方案为：一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，包括有壳体，其特征在于：所述壳体分为相互连通的进风集尘段、旋风反向分流段和排风段，所述的进风集尘段包括有设于壳体底部的进风筒和设于所述进风筒外侧的集尘箱，所述集尘箱的上端盖上设有集尘口。所述的旋风反向分流段包括有径向固设于壳体侧壁上部的、与进风筒同轴线的封隔环，径向固设于所述封隔环上方的、直径大于其内圆孔的孔径且小于壳体内径的固定板，以及若干个紧密轴向环绕排列设于所述固定板与封隔环间的导流片，相邻所述的导流片间在封隔环内圆孔的一端形成侧向进风通道，在固定板边沿的一端形成侧向出风通道。固定板上设有一驱动轴，其上连接有一轴向处于旋风反向分流段内的离心叶轮，所述离心叶轮的上端部穿过封隔环的内圆孔对应处于所述侧向进风通道的内侧，底端部对应处于进风筒的上部。导流片为朝里前倾式结构，其侧向进风通道一端前倾的方向与离心叶轮的转动方向相同以将侧向进风通道口处的气流分流。所述的排风段包括有排风口，所述排风口通过所述的侧向出风通道与旋风反向分流段连通。优选的，所述的离心叶轮为多翼前倾式叶轮。优选的，所述离心叶轮的轴向高度与径向宽度的比值介于0.5～3之间，所述导流片的轴向高度与离心叶轮的轴向高度的比值介于0.1～0.25之间,导流片所围成的内圆直径与离心叶轮的径向宽度的比值介于1.1～1.5之间。具体的，所述壳体的底面中部位置上开设有进风口，所述的进风筒轴向连接在所述的进风口上，所述的上端盖径向固定套接于进风筒外壁的上部，且上端盖的外周边沿与壳体的侧壁之间留有间隙以构成所述的集尘口，壳体的底面、侧壁、进风筒的外壁，以及上端盖共同构成所述的集尘箱。具体的，所述封隔环内圆孔的孔径不小于所述进风筒的直径。具体的，所述的离心叶轮包括有固定连接在所述驱动轴上的顶置连接板，与所述顶置连接板平行相对的、中部具有含尘空气入口的底置固定件，以及若干个均布于所述顶置连接板与底置固定件之间的前倾式叶片，所述的前倾式叶片轴向绕所述含尘空气入口外围呈顺时针或逆时针方向分布以在离心叶轮的中部形成轴向进风通道。进一步的，所述轴向进风通道的直径与所述离心叶轮的径向宽度的比值介于0.2～0.8之间。具体的，本专利技术一种内、外旋风反向分流式空气除尘方法，其特征在于包括有以下步骤：第一步，吸入含尘空气：所述驱动轴在外部动力源的驱动下带动所述离心叶轮顺着所述导流片的前倾方向转动以降低所述旋风反向分流段内的气压，从而将壳体底部外的含尘空气经所述的进风筒吸入离心叶轮的轴向进风通道内。第二步，内、外旋风的产生：经由轴向进风通道进入的含尘空气在离心叶轮的带动下沿前倾式叶片间的风道作高速旋转上升运动形成旋向与离心叶轮转动方向相同、轴向与进风方向相同的内旋风。旋转上升至离心叶轮上端部的气流在离心力的作用下经所述的侧向进风通道进入所述的导流片之间，气流在导流片的作用下被分流成两部分，其中一部分顺着导流片经所述侧向出风通道进入所述排风段内并通过所述的排风口向外排出，另一部分在侧向进风通道口处被导流片的侧面阻挡、分流向下回到旋风反向分流段内并驱使离心叶轮的外部气流作旋转下降运动，从而在离心叶轮外侧形成旋向与离心叶轮转动方向相同、轴向与进风方向相反的外旋风，形成内、外旋风反向分流效应。第三步，含尘空气的气固相分离：内旋风中质量、密度不同的物质在旋转上升过程中受到离心叶轮的离心加速度不同，物质质量、密度越大，受到的离心加速度越大，则在离心叶轮风道内的径向沉降速度越快,相比质量、密度小的物质能够最先运动到离心叶轮的外围形成外部气流并在外旋风的反向推动及重力作用下沿壳体的侧壁经所述的集尘口沉降到所述的集尘箱内。同理，质量、密度小的洁净空气因受到的离心加速度较小，在同一时间内不能径向脱离离心叶轮形成外部气流，而是随着内旋风继续轴向旋转上升至离心叶轮的上端部并在离心力的作用下进入侧向进风通道，洁净空气在导流片的侧向进风通道口处分流成两部分，绝大部分的洁净空气经侧向出风通道和排风口向壳体外排出，另一部分返回至旋风反向分流段并驱使已经径向沉降至离心叶轮外的、含尘量大的外部气流旋转下降形成外旋风并最终轴向沉降在集尘箱内。第四步，部分外旋风汇流至内旋风：绝大部分的外旋风在壳体侧壁及重力作用下经集尘口沉降到集尘箱内，少部分的外旋风在进风筒上端与离心叶轮底端附近汇流至内旋风以实现循环除尘。进一步的，所述方法还包括有净化含有不同粒径的含尘空气时调整设计所述除尘装置各部件规格、尺寸的方法，包括：A，分离含有粒经在5微米以上杂质颗粒的含尘空气时，离心叶轮的轴向进风通道的直径与离心叶轮的径向宽度的比值介于0.2～0.5之间，离心叶轮的轴向高度与离心叶轮的径向宽度的比值介于0.5～1之间；B，分离含有粒经在5微米以下杂质颗粒的含尘空气时，离心叶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，包括有壳体，其特征在于：所述壳体分为相互连通的进风集尘段、旋风反向分流段和排风段，所述的进风集尘段包括有设于壳体底部的进风筒和设于所述进风筒外侧的集尘箱，所述集尘箱的上端盖上设有集尘口；所述的旋风反向分流段包括有径向固设于壳体侧壁上部的、与进风筒同轴线的封隔环，径向固设于所述封隔环上方的、直径大于其内圆孔的孔径且小于壳体内径的固定板，以及若干个紧密轴向环绕排列设于所述固定板与封隔环间的导流片，相邻所述的导流片间在封隔环内圆孔的一端形成侧向进风通道，在固定板边沿的一端形成侧向出风通道；固定板上设有一驱动轴，其上连接有一轴向处于旋风反向分流段内的离心叶轮，所述离心叶轮的上端部穿过封隔环的内圆孔对应处于所述侧向进风通道的内侧，底端部对应处于进风筒的上部；导流片为朝里前倾式结构，其侧向进风通道一端前倾的方向与离心叶轮的转动方向相同以将侧向进风通道口处的气流分流；所述的排风段包括有排风口，所述排风口通过所述的侧向出风通道与旋风反向分流段连通。/n
【技术特征摘要】
1.一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，包括有壳体，其特征在于：所述壳体分为相互连通的进风集尘段、旋风反向分流段和排风段，所述的进风集尘段包括有设于壳体底部的进风筒和设于所述进风筒外侧的集尘箱，所述集尘箱的上端盖上设有集尘口；所述的旋风反向分流段包括有径向固设于壳体侧壁上部的、与进风筒同轴线的封隔环，径向固设于所述封隔环上方的、直径大于其内圆孔的孔径且小于壳体内径的固定板，以及若干个紧密轴向环绕排列设于所述固定板与封隔环间的导流片，相邻所述的导流片间在封隔环内圆孔的一端形成侧向进风通道，在固定板边沿的一端形成侧向出风通道；固定板上设有一驱动轴，其上连接有一轴向处于旋风反向分流段内的离心叶轮，所述离心叶轮的上端部穿过封隔环的内圆孔对应处于所述侧向进风通道的内侧，底端部对应处于进风筒的上部；导流片为朝里前倾式结构，其侧向进风通道一端前倾的方向与离心叶轮的转动方向相同以将侧向进风通道口处的气流分流；所述的排风段包括有排风口，所述排风口通过所述的侧向出风通道与旋风反向分流段连通。
2.根据权利要求1所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：所述的离心叶轮为多翼前倾式叶轮。
3.根据权利要求1所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：所述离心叶轮的轴向高度与径向宽度的比值介于0.5～3之间，所述导流片的轴向高度与离心叶轮的轴向高度的比值介于0.1～0.25之间,导流片所围成的内圆直径与离心叶轮的径向宽度的比值介于1.1～1.5之间。
4.根据权利要求1所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：所述壳体的底面中部位置上开设有进风口，所述的进风筒轴向连接在所述的进风口上，所述的上端盖径向固定套接于进风筒外壁的上部，且上端盖的外周边沿与壳体的侧壁之间留有间隙以构成所述的集尘口，壳体的底面、侧壁、进风筒的外壁，以及上端盖共同构成所述的集尘箱。
5.根据权利要求1所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：所述封隔环内圆孔的孔径不小于所述进风筒的直径。
6.根据权利要求1所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：所述的离心叶轮包括有固定连接在所述驱动轴上的顶置连接板，与所述顶置连接板平行相对的、中部具有含尘空气入口的底置固定件，以及若干个均布于所述顶置连接板与底置固定件之间的前倾式叶片，所述的前倾式叶片轴向绕所述含尘空气入口外围呈顺时针或逆时针方向分布以在离心叶轮的中部形成轴向进风通道。
7.根据权利要求6所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：所述轴向进风通道的直径与所述离心叶轮的径向宽度的比值介于0.2～0.8之间。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张昌锐，
申请(专利权)人：张昌锐，
类型：发明
国别省市：广东;44
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