專利名稱：一種慣性粒子分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動(dòng)力機(jī)械輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的粒子分離器，具體是一種慣性粒子分離器。
背景技術(shù)：
氣流通道入口的進(jìn)氣中常不可避免地可能攜帶固體顆粒，為了凈化氣流通道入口的進(jìn)氣，分離氣流與固體顆粒，常采用粒子分離器。所述粒子分離器包括許多種類，例如隔柵粒子分離器、旋風(fēng)粒子分離器、管式粒子分離器、慣性粒子分離器等。其中，慣性粒子分離器由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、流動(dòng)損失小，常用于高速氣流通道入口處，例如燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng) 機(jī)入口。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)?01210147911. 8，專利申請(qǐng)名稱“氣流通道入口慣性粒子分離器”的技術(shù)方案中，如圖I所示，包括外殼體101、分離舌102和內(nèi)殼體103，所述外殼體101與所述分離舌102包圍形成清除流道104,所述內(nèi)殼體103與所述分離舌102包圍形成中心流道105，所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)111與所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)131在通流方向上交錯(cuò)分布，所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)111在通流方向上位于所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)131的下游，所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)111與所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)131在通流方向上的距離為L(zhǎng)2，所述慣性粒子分離器總長(zhǎng)為L(zhǎng)1，L2:L1=0. 05 O. 3。該發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)是所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)與所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)在通流方向上交錯(cuò)分布，所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)位于所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)下游；實(shí)施該發(fā)明的技術(shù)方案可解決現(xiàn)有技術(shù)的慣性粒子分離器中大尺度顆粒，指顆粒粒徑在百微米以上量級(jí)的顆粒，碰撞后進(jìn)入中心流道的技術(shù)問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)提高大尺度顆粒分離效率，減小流量損失的技術(shù)效果。在實(shí)際工作中可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)施該發(fā)明申請(qǐng)的技術(shù)方案可強(qiáng)化大尺度顆粒的分離效率，然而對(duì)于小尺度顆粒，指顆粒粒徑在十微米及以下量級(jí)的顆粒，該技術(shù)方案的分離優(yōu)化效果并不明顯。在該發(fā)明申請(qǐng)的一種具體實(shí)施方式
中，顆粒粒徑為20μπι的球形顆粒的分離效率不足70%，顆粒粒徑為5 μ m的球形顆粒的分離效率不足40%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種慣性粒子分離器。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種慣性粒子分離器，包括外殼體、分離舌和內(nèi)殼體，所述外殼體與所述分離舌包圍形成清除流道，所述內(nèi)殼體與所述分離舌包圍形成中心流道，所述內(nèi)殼體上沿周向設(shè)置若干個(gè)射流孔。更進(jìn)一步地，所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)與所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)在通流方向上交錯(cuò)分布，所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)在通流方向上位于所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)的下游，所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)與所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)在通流方向上的距尚為L(zhǎng)2,所述慣性粒子分尚器總長(zhǎng)為L(zhǎng)I, L2:L1=0. 05 O. 3。更進(jìn)一步地，所述射流孔在通流方向的同一位置上沿周向均勻布置為一排，所述射流孔數(shù)量為6 12個(gè)。更進(jìn)一步地，所述射流孔的中心點(diǎn)在通流方向上的位置位于所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)前后IOcm范圍內(nèi)。更進(jìn)一步地，所述射流孔在通流方向的兩個(gè)位置上沿周向均勻布置為2排，所述射流孔數(shù)量為8 20個(gè)。更進(jìn)一步地，所述射流孔的中心點(diǎn)在通流方向上的位置位于所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)前后25cm范圍內(nèi)。更進(jìn)一步地，所述慣性粒子分離器還包括射流管，所述射流管的一端連接所述射流孔，所述射流管的另一端連接高壓氣源，和/或 更進(jìn)一步地，所述慣性粒子分離器還包括入口隔柵，所述入口隔柵設(shè)置在遠(yuǎn)離清除流道和中心流道一端的氣流通道入口處。更進(jìn)一步地，所述入口隔柵的開(kāi)孔的水力直徑是Imm以上。所述清除流道內(nèi)的流量為所述慣性粒子分離器總流量的8 20%。本發(fā)明提供的一種慣性粒子分離器，內(nèi)殼體設(shè)置有射流孔，解決了現(xiàn)有技術(shù)中慣性粒子分離器中小尺度顆粒分離效率較低的技術(shù)問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)提高小尺度顆粒分離效率，減小流量損失的技術(shù)效果，更進(jìn)一步地可實(shí)現(xiàn)抵御大塊異物沖擊的技術(shù)效果。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中氣流通道入口慣性粒子分離器的軸對(duì)稱截面圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例I的軸對(duì)稱截面圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的軸對(duì)稱截面圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例3的軸對(duì)稱截面圖；圖2至圖4中，I為外殼體，2為內(nèi)殼體，3為分離舌，4為清除流道，5為中心流道，6為射流孔，7為射流管，8為入口隔柵。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例I如圖2所示，本實(shí)施例包括外殼體I、內(nèi)殼體2和分離舌3。所述外殼體I與所述分離舌3包圍形成清除流道4,所述內(nèi)殼體2與所述分離舌3包圍形成中心流道5,所述內(nèi)殼體上沿周向設(shè)置若干個(gè)射流孔6。由于中心流道5的出口連接低壓氣源，指壓力低于一個(gè)大氣壓的氣源，外部氣體沿圖2中的箭頭方向通過(guò)射流孔進(jìn)入慣性粒子分離器中，與慣性粒子分離器中的主流發(fā)生摻混，進(jìn)而影響慣性粒子分離器內(nèi)的顆粒分布，強(qiáng)化小尺度顆粒的分離。在該具體實(shí)施方式
中，所述射流孔6在通流方向的同一位置上沿周向均勻布置為一排，所述射流孔數(shù)量為6 12個(gè)。所述射流孔的中心點(diǎn)在通流方向上的位置位于所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)31前后IOcm范圍內(nèi)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可選擇其他的射流孔設(shè)置方式、數(shù)量和位置，例如可在通流方向的兩個(gè)位置上沿周向均勻布置為2排，所述射流孔數(shù)量為8 20個(gè)，所述射流孔的中心點(diǎn)在通流方向上的位置位于所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)前后25cm范圍內(nèi)。所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)與所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)在通流方向上交錯(cuò)分布，所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)在通流方向上位于所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)的下游，所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)與所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)在通流方向上的距離為L(zhǎng)2，所述慣性粒子分離器總長(zhǎng)為L(zhǎng)I，L2:L1=0. 05 O. 3。實(shí)施該具體實(shí)施方式
，根據(jù)數(shù)值模擬和實(shí)際測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，顆粒粒徑為20 μ m的球形顆粒的分離效率可達(dá)90%以上，顆粒粒徑為5 μ m的球形顆粒的分離效率可達(dá)50%以上。由于該具體實(shí)施方式
中的顆粒分離效率高，可適度減小流量損失比。所述流量損失比指所述清除流道內(nèi)的流量與所述慣性粒子分離器總流量之比。在該具體實(shí)施方式
中，所述流量損失比的12%，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員有能力根據(jù)實(shí)際工程需求選擇合適的流量損失比范圍，例如8 20%。實(shí)施例2實(shí)施例2為實(shí)施例I的變化例?！と鐖D3所示，本實(shí)施例在實(shí)施例I的基礎(chǔ)上，還包括射流管7，從而穩(wěn)定射流氣流，提高射流可控性。所述射流管7的一端連接所述射流孔6，所述射流管7的另一端連接高壓氣源。此處的高壓氣源泛指所有能夠通過(guò)壓力形成由射流孔流入慣性粒子分離器的氣流的氣源，更優(yōu)選壓力大于一個(gè)大氣壓的氣源。實(shí)施例3 實(shí)施例3實(shí)施例I或?qū)嵤├?的變化例。如圖4所示,本實(shí)施例在實(shí)施例I或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上,還包括入口隔柵8,所述入口隔柵8設(shè)置在遠(yuǎn)離清除流道4和中心流道5 —端的氣流通道入口處。所述入口隔柵8可強(qiáng)化所述慣性粒子分離器抵御大塊異物沖擊的能力。為避免所述入口隔柵8造成過(guò)大的流動(dòng)損失，所述入口隔柵8的開(kāi)孔的水力直徑優(yōu)選Imm以上。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種慣性粒子分離器，包括外殼體、分離舌和內(nèi)殼體，所述外殼體與所述分離舌包圍形成清除流道，所述內(nèi)殼體與所述分離舌包圍形成中心流道，其特征在于，所述內(nèi)殼體上沿周向設(shè)置若干個(gè)射流孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種慣性粒子分離器，其特征在于，還包括 -射流管，所述射流管的一端連接所述射流孔，所述射流管的另一端連接高壓氣源；和/或 -入口隔柵，所述入口隔柵設(shè)置在遠(yuǎn)離清除流道和中心流道一端的氣流通道入口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種慣性粒子分離器，其特征在于，所述入口隔柵的開(kāi)孔的水力直徑是Imm以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種慣性粒子分離器，其特征在于，所述射流孔在通流方向的同一位置上沿周向均勻布置為一排，所述射流孔數(shù)量為6 12個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種慣性粒子分離器，其特征在于，所述射流孔的中心點(diǎn)在通流方向上的位置位于所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)前后IOcm范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種慣性粒子分離器，其特征在于，所述射流孔在通流方向的兩個(gè)位置上沿周向均勻布置為2排，所述射流孔數(shù)量為8 20個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種慣性粒子分離器，其特征在于，所述射流孔的中心點(diǎn)在通流方向上的位置位于所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)前后25cm范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種慣性粒子分離器，其特征在于，所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)與所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)在通流方向上交錯(cuò)分布，所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)在通流方向上位于所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)的下游，所述外殼體的最大徑向位置點(diǎn)與所述內(nèi)殼體的最大徑向位置點(diǎn)在通流方向上的距離為L(zhǎng)2，所述慣性粒子分離器總長(zhǎng)為 LI, L2:L1=0. 05 O. 3。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的慣性粒子分離器，其特征在于，所述清除流道內(nèi)的流量為所述慣性粒子分離器總流量的8 20%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了動(dòng)力機(jī)械輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的一種慣性粒子分離器，包括外殼體、分離舌和內(nèi)殼體，所述外殼體與所述分離舌包圍形成清除流道，所述內(nèi)殼體與所述分離舌包圍形成中心流道，所述內(nèi)殼體上沿周向設(shè)置若干個(gè)射流孔，還可以包括射流管和/或入口隔柵。本發(fā)明內(nèi)殼體設(shè)置有射流孔，解決了現(xiàn)有技術(shù)中慣性粒子分離器中小尺度顆粒分離效率較低的技術(shù)問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)提高小尺度顆粒分離效率、減小流量損失的技術(shù)效果，更進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)了抵御大塊異物沖擊的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)B01D45/08GK102935311SQ20121040231
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者王彤, 谷傳綱, 傅耀 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)