卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器

技术领域

本发明涉及旋风分离器技术领域，特别涉及旋风粉体颗粒分级分离器技术领域，具体是指一种卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器。

背景技术

微细粉体的生产普遍采用机械加工法，得到的粉体的粒度分布范围通常很宽。有时产品中只要存在少量的不合要求的或粗或细颗粒，就会使总体的粒度分布指标大幅降低。根据实际生产工艺的需求，会把粉体颗粒按照某种或某几种粒度大小的窄范围进行分选亦即分级。由于目前缺少高精度的多级分级设备，微细粉体的生产或分级很难在合理的成本条件下达到较高要求的粒度分布水平，因而开发和研究微细粉体的多段分级技术具有较大的经济意义。

在石油、化工、医药、煤炭和食品等行业中常常会遇到对微细粉体粒度实施分级操作的加工过程，这一加工过程通常是设置在对固体物料的精细或超细粉碎加工过程之后，其重要性在于：保证粉碎所得的粉体粒径都能达到粒度质量要求；及时将粉碎机中的粒度达标细粉移出，从而减少粉碎机的过度粉碎用功。目前粒度分级操作所用的机械装置主要有以下两类，主要特点是：

机械筛：分级的粉体粒度范围精确，但操作过程用时较长，能耗高，特别是对有黏性易堵网的粉体操作过程用时太长；

离心/重力分级器：操作过程用时较短，但分级的粉体粒度范围不是非常精确，分级设备的体积通常较大。

利用旋风分离器基本原理来实现微细粉体分级方法是一种高效率且低能耗的有效手段,目前不少国内外专利都采用了这一基本原理和方法，例如：

中国实用新型专利“一种新型高效碳化硅粉末分级系统”(授权公告号：CN205518259U)公开了一种新型高效碳化硅粉末分级系统，包括依次连接的进料系统、分级器组件、旋风收集器组件、脉冲收集器和风机，分级器组件包括通过输料管顺序连接的一级分级机、二级分级机和三级分级机，一级分级机、二级分级机和三级分级机的顶端均设置有高压引风机，该流程和设备虽然可以对粉体颗粒进行有效分级，但存在以下缺点：1)为了将不同粒度的产品颗粒分离出来，其分离流程长且设备众多，一次性设备投资和运行成本都很高；2)设备缺乏对不同粒度颗粒的调节作用，只适合某一固定的粉尘产品，对于其它种类不同的粉体原料适应性比较差；3)系统末端采用的喷淋塔除尘工艺，这一部分被捕集的粉尘将彻底无法得到应用。

中国发明专利“旋风分级器、气流干燥系统及由其制备的调色剂”(授权公告号：CN1966156 B)公开了一种用于将颗粒状材料分级的旋风分级器，它包括外部圆筒，该外部圆筒包括无腰部分和倒锥形部分，该倒锥形部分与无腰部分的下侧垂直连接；还包括具有排气口的内部圆筒，其中内部圆筒具有位置可调节的底端。该流程和设备相对于前面专利明显简化，但仍然存在以下缺点：1)设备缺乏对不同粒度颗粒的调节作用，仅适合某一固定的粉尘产品，对于其它种类不同的粉体原料适应性比较差；2)设备分级效率不高，且只能将粉尘分级成2-3种不同粒度的产品，不利于提升不同粒度产品的品位。

因此，希望提供一种旋风粉体颗粒分级分离器，其结构独特巧妙，能够快速且高效一次性将不同粒度的粉体分级成多种不同区间大小并分离出来。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺点，本发明的一个目的在于提供一种卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器，其结构独特巧妙，能够快速且高效一次性将不同粒度的粉体分级成多种不同区间大小并分离出来，适于大规模推广应用。

本发明的另一目的在于提供一种卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器，其设计巧妙，结构简洁，制造简便，成本低，适于大规模推广应用。

为达到以上目的，本发明提供一种卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器，包括旋风进口和筒体，其特点是，所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还包括左封头、右封头、出气管、第一分级段组件、第一二次风进口、第一料仓、反射锥组件、第二二次风进口和第二料仓，其中：

所述筒体和所述出气管均水平设置并均沿左右方向设置，所述左封头和所述右封头均竖向设置并均沿前后方向设置且左右相对设置，所述左封头位于所述筒体的左端的左边并连接所述的筒体的左端，所述右封头位于所述筒体的右端的右边并连接所述的筒体的右端，所述旋风进口竖向设置并位于所述的筒体的左端之后且所述的筒体的左端切向连接，所述出气管沿所述左右方向插接在所述左封头中并与所述筒体同轴设置；

所述第一分级段组件位于所述筒体的中部内，所述第一分级段组件包括第一圆锥套筒、第一筒体和第一圆环形隔板，所述第一圆锥套筒和所述第一筒体均沿所述左右方向设置，所述第一圆环形隔板竖向设置并沿所述前后方向设置，所述第一圆锥套筒、所述第一筒体和所述第一圆环形隔板均与所述筒体同轴设置，所述第一圆环形隔板的外周边缘连接所述的筒体的中部的内侧壁，所述第一圆锥套筒的右端小于所述第一圆锥套筒的左端并连接所述第一筒体的左端，所述第一筒体的右端连接所述第一圆环形隔板的内周边缘，所述第一二次风进口竖向设置在所述的筒体的中部上，所述第一料仓竖向设置并位于所述的筒体的中部下且连接所述的筒体的中部，所述第一分级段组件位于所述第一二次风进口和所述第一料仓之间，所述第一二次风进口和所述第一料仓均位于所述第一圆环形隔板的左边；

所述反射锥组件位于所述筒体的右端内，所述反射锥组件包括反射锥和固定杆，所述反射锥沿所述左右方向设置且与所述筒体同轴设置，所述反射锥的左端为所述反射锥的锥尖，所述固定杆沿所述筒体的径向设置并位于所述反射锥的右端和所述的筒体的右端的内侧壁之间并分别连接所述的反射锥的右端和所述的筒体的右端的内侧壁，所述第二二次风进口竖向设置在所述的筒体的右端上，所述第二料仓竖向设置并位于所述的筒体的右端下且连接所述的筒体的右端，所述第二二次风进口和所述第二料仓均位于所述第一圆环形隔板和所述固定杆之间。

较佳地，所述的第一圆锥套筒的左端的直径d1与所述的筒体的直径D0之比d1/D0＝0.90～0.98，所述第一筒体的直径d1’与所述的第一圆锥套筒的左端的直径d1之比d1’/d1＝0.85～0.95，所述第一分级段组件的长度L1＝300mm～600mm。

较佳地，所述旋风进口的横截面为长方形并沿所述左右方向设置，所述的旋风进口的横截面的长度b和宽度a之比b/a＝2.2～3.0。

较佳地，所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还包括界面导流器，所述界面导流器包括左环板、导向叶片和右环板，所述左环板和所述右环板均竖向设置并均沿所述前后方向设置且左右相互间隔设置，所述左环板和所述右环板均位于所述的筒体的左端内并与所述筒体同轴设置，所述左环板位于所述出气管的右边并连接所述出气管，所述导向叶片沿所述左右方向设置并沿所述筒体内的气体旋转方向由内向外弧形延伸设置，多片所述导向叶片沿所述右环板的环向相互均匀间隔设置，所述导向叶片的外侧边缘设置在所述筒体内的外旋流和内旋流的分界面处。

更佳地，所述导向叶片的数目为6片～24片，所述的导向叶片的外侧边缘所在圆的直径D2与所述出气管的直径D1之比D2/D1＝0.53～0.67，所述导向叶片的展开角θ＝35～55°。

较佳地，所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还包括第二分级段组件、第三二次风进口和第三料仓，所述第二分级段组件位于所述的筒体的中部内，所述第二分级段组件包括第二圆锥套筒、第二筒体和第二圆环形隔板，所述第二圆锥套筒和所述第二筒体均沿所述左右方向设置，所述第二圆环形隔板竖向设置并沿所述前后方向设置，所述第二圆锥套筒、所述第二筒体和所述第二圆环形隔板均与所述筒体同轴设置，所述第二圆环形隔板的外周边缘连接所述的筒体的中部的内侧壁，所述第二圆锥套筒的右端小于所述第二圆锥套筒的左端并连接所述第二筒体的左端，所述第二筒体的右端连接所述第二圆环形隔板的内周边缘，所述的第二圆锥套筒的左端沿所述左右方向插设在所述第一筒体中，所述的第二圆锥套筒的右端位于所述第一圆环形隔板的右边，所述第三二次风进口竖向设置在所述的筒体的中部上，所述第三料仓竖向设置并位于所述的筒体的中部下且连接所述的筒体的中部，所述第二分级段组件位于所述第三二次风进口和所述第三料仓之间，所述第三二次风进口和所述第三料仓均位于所述第一圆环形隔板和所述第二圆环形隔板之间，所述第二二次风进口和所述第二料仓均位于所述第二圆环形隔板和所述固定杆之间。

更佳地，所述的第二圆锥套筒的左端的直径d2与所述的第一筒体的直径d1’之比d2/d1’＝0.90～0.98，所述第二筒体的直径d2’与所述的第二圆锥套筒的左端的直径d2之比d2’/d2＝0.85～0.95，所述第二分级段组件的长度L2＝300mm～600mm。

较佳地，所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还包括第三分级段组件、第四二次风进口和第四料仓，所述第三分级段组件位于所述的筒体的中部内，所述第三分级段组件包括第三圆锥套筒、第三筒体和第三圆环形隔板，所述第三圆锥套筒和所述第三筒体均沿所述左右方向设置，所述第三圆环形隔板竖向设置并沿所述前后方向设置，所述第三圆锥套筒、所述第三筒体和所述第三圆环形隔板均与所述筒体同轴设置，所述第三圆环形隔板的外周边缘连接所述的筒体的中部的内侧壁，所述第三圆锥套筒的右端小于所述第三圆锥套筒的左端并连接所述第三筒体的左端，所述第三筒体的右端连接所述第三圆环形隔板的内周边缘，所述的第三圆锥套筒的左端沿所述左右方向插设在所述第二筒体中，所述的第三圆锥套筒的右端位于所述第二圆环形隔板的右边，所述第四二次风进口竖向设置在所述的筒体的中部上，所述第四料仓竖向设置并位于所述的筒体的中部下且连接所述的筒体的中部，所述第三分级段组件位于所述第四二次风进口和所述第四料仓之间，所述第四二次风进口和所述第四料仓均位于所述第二圆环形隔板和所述第三圆环形隔板之间，所述第二二次风进口和所述第二料仓均位于所述第三圆环形隔板和所述固定杆之间。

更佳地，所述的第三圆锥套筒的左端的直径d3与所述的第二筒体的直径d2’之比d3/d2’＝0.90～0.98，所述第三筒体的直径d3’与所述的第三圆锥套筒的左端的直径d3之比d3’/d3＝0.85～0.95，所述第三分级段组件的长度L3＝300mm～600mm。

较佳地，所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还包括风机、第一流量计、第二流量计和精密过滤器，所述风机的出风口分别通过所述第一流量计和所述第二流量计气路连接所述第一二次风进口和所述第二二次风进口，所述出气管通过所述精密过滤器气路连接所述风机的进风口。

本发明的有益效果主要在于：

1、本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器使用时，含有不同颗粒大小粉尘的气体自旋风进口切向进入筒体内，由直线运行转化为旋转运动，此时气流场的旋转直径为D0，气体中第一部分粗颗粒首先会被甩向壁面并通过环隙进入由第一分级段组件和筒体构成的分级腔段，此部分气体中夹带的粉尘在重力作用下逐步落入第一料仓进行收集，旋转气体夹带着粉尘继续进入第一分级段组件，在其第一圆锥套筒作用下加速，此时气流场的旋转直径为d1’，气体中第二部分细颗粒会甩向壁面并通过环隙进入由第一分级段组件、筒体和反射锥组件构成的分级腔段，此部分气体中夹带的粉尘在重力作用下逐步落入第二料仓进行收集，因此，其结构独特巧妙，能够快速且高效一次性将不同粒度的粉体分级成多种不同区间大小并分离出来，适于大规模推广应用。

2、本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器使用时，含有不同颗粒大小粉尘的气体自旋风进口切向进入筒体内，由直线运行转化为旋转运动，此时气流场的旋转直径为D0，气体中第一部分粗颗粒首先会被甩向壁面并通过环隙进入由第一分级段组件和筒体构成的分级腔段，此部分气体中夹带的粉尘在重力作用下逐步落入第一料仓进行收集，旋转气体夹带着粉尘继续进入第一分级段组件，在其第一圆锥套筒作用下加速，此时气流场的旋转直径为d1’，气体中第二部分细颗粒会甩向壁面并通过环隙进入由第一分级段组件、筒体和反射锥组件构成的分级腔段，此部分气体中夹带的粉尘在重力作用下逐步落入第二料仓进行收集，因此，其设计巧妙，结构简洁，制造简便，成本低，适于大规模推广应用。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明和附图得以充分体现，并可通过发明内容中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。

附图说明

图1是本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器的第一具体实施例的主视透视示意图。

图2是图1所示的第一具体实施例的左视透视示意图。

图3是图1所示的第一具体实施例的出气管和界面导流器的组件的主视透视示意图。

图4是图1所示的第一具体实施例的界面导流器的主视透视示意图。

图5是图4中A-A位置的剖视示意图。

图6是本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器的第二具体实施例的界面导流器的主视透视示意图。

图7是图6中B-B位置的剖视示意图。

图8是本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器的第三具体实施例的界面导流器的主视透视示意图。

图9是图8中C-C位置的剖视示意图。

图10是图1所示的第一具体实施例的旋风进口的主视透视示意图。

图11是图1所示的第一具体实施例的旋风进口的左视透视示意图。

图12是图1所示的第一具体实施例的第一分级段组件的主视透视示意图。

图13是图1所示的第一具体实施例的第一分级段组件的左视透视示意图。

图14是图1所示的第一具体实施例的反射锥组件的主视剖视示意图。

图15是图1所示的第一具体实施例的反射锥组件的左视透视示意图。

图16是图1所示的第一具体实施例的检修口的主视透视示意图。

图17是本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器的第四具体实施例的主视透视示意图。

图18是图17所示的第四具体实施例的第二分级段组件的主视透视示意图。

图19是图17所示的第四具体实施例的第二分级段组件的左视透视示意图。

图20是本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器的第五具体实施例的主视透视示意图。

图21是图20所示的第五具体实施例的第三分级段组件的主视透视示意图。

图22是图20所示的第五具体实施例的第三分级段组件的左视透视示意图。

图23是本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器的第六具体实施例的主视透视示意图。

(符号说明)

1旋风进口；2筒体；3左封头；4右封头；5出气管；6第一分级段组件；7第一二次风进口；8第一料仓；9反射锥组件；10第二二次风进口；11第二料仓；12第一圆锥套筒；13第一筒体；14第一圆环形隔板；15反射锥；16固定杆；17检修口；18检修盖；19左支撑座；20右支撑座；21第一排料口；22第二排料口；23界面导流器；24左环板；25导向叶片；26右环板；27第二分级段组件；28第三二次风进口；29第三料仓；30第二圆锥套筒；31第二筒体；32第二圆环形隔板；33第三排料口；34第三分级段组件；35第四二次风进口；36第四料仓；37第三圆锥套筒；38第三筒体；39第三圆环形隔板；40第四排料口；41风机；42第一流量计；43第二流量计；44第三流量计；45第四流量计；46精密过滤器；47调节阀；48球阀；49单向止逆阀。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参见图1～图5和图10～图16所示，在本发明的第一具体实施例中，本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器包括旋风进口1、筒体2、左封头3、右封头4、出气管5、第一分级段组件6、第一二次风进口7、第一料仓8、反射锥组件9、第二二次风进口10和第二料仓11，其中：

所述筒体2和所述出气管5均水平设置并均沿左右方向设置，所述左封头3和所述右封头4均竖向设置并均沿前后方向设置且左右相对设置，所述左封头3位于所述筒体2的左端的左边并连接所述的筒体2的左端，所述右封头4位于所述筒体2的右端的右边并连接所述的筒体2的右端，所述旋风进口1竖向设置并位于所述的筒体2的左端之后且所述的筒体2的左端切向连接，所述出气管5沿所述左右方向插接在所述左封头3中并与所述筒体2同轴设置；

所述第一分级段组件6位于所述筒体2的中部内，所述第一分级段组件6包括第一圆锥套筒12、第一筒体13和第一圆环形隔板14，所述第一圆锥套筒12和所述第一筒体13均沿所述左右方向设置，所述第一圆环形隔板14竖向设置并沿所述前后方向设置，所述第一圆锥套筒12、所述第一筒体13和所述第一圆环形隔板14均与所述筒体2同轴设置，所述第一圆环形隔板14的外周边缘连接所述的筒体2的中部的内侧壁，所述第一圆锥套筒12的右端小于所述第一圆锥套筒12的左端并连接所述第一筒体13的左端，所述第一筒体13的右端连接所述第一圆环形隔板14的内周边缘，所述第一二次风进口7竖向设置在所述的筒体2的中部上，所述第一料仓8竖向设置并位于所述的筒体2的中部下且连接所述的筒体2的中部，所述第一分级段组件6位于所述第一二次风进口7和所述第一料仓8之间，所述第一二次风进口7和所述第一料仓8均位于所述第一圆环形隔板14的左边；

所述反射锥组件9位于所述筒体2的右端内，所述反射锥组件9包括反射锥15和固定杆16，所述反射锥15沿所述左右方向设置且与所述筒体2同轴设置，所述反射锥15的左端为所述反射锥15的锥尖，所述固定杆16沿所述筒体2的径向设置并位于所述反射锥15的右端和所述的筒体2的右端的内侧壁之间并分别连接所述的反射锥15的右端和所述的筒体2的右端的内侧壁，所述第二二次风进口10竖向设置在所述的筒体2的右端上，所述第二料仓11竖向设置并位于所述的筒体2的右端下且连接所述的筒体2的右端，所述第二二次风进口10和所述第二料仓11均位于所述第一圆环形隔板14和所述固定杆16之间。

所述固定杆16的数目可以根据需要确定，请参见图15所示，在本发明的第一具体实施例中，所述的固定杆16的数目为3根，3根所述固定杆16环绕所述的反射锥15的右端均匀间隔设置。

所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还可以包括其它任何合适的结构，请参见图1和图16所示，在本发明的第一具体实施例中，所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还包括检修口17，所述检修口17沿所述左右方向设置并位于所述右封头4的右边且连接所述右封头4。优选地，所述检修口17的右端可拆卸盖设有检修盖18。

所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还可以包括其它任何合适的结构，请参见图1～图2所示，在本发明的第一具体实施例中，所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还包括左支撑座19和右支撑座20，所述左支撑座19和所述右支撑座20均竖向设置并左右相互间隔设置，所述的筒体2的左端设置在所述左支撑座19上，所述检修口17设置在所述右支撑座20上。

所述左支撑座19和所述右支撑座20可以是任何合适的支撑座，在本发明的第一具体实施例中，所述左支撑座19和所述右支撑座20分别为滑移鞍座和固定鞍座。

为了便于排料，请参见图1～图2所示，在本发明的第一具体实施例中，所述第一料仓8的底部和所述第二料仓11的底部分别设置有第一排料口21和第二排料口22。

所述的第一圆锥套筒12的左端的直径d1与所述的筒体2的直径D0之比d1/D0、所述第一筒体13的直径d1’与所述的第一圆锥套筒12的左端的直径d1之比d1’/d1、以及所述第一分级段组件6的长度L1可以根据需要确定，较佳地，所述的第一圆锥套筒12的左端的直径d1与所述的筒体2的直径D0之比d1/D0＝0.90～0.98，所述第一筒体13的直径d1’与所述的第一圆锥套筒12的左端的直径d1之比d1’/d1＝0.85～0.95，所述第一分级段组件6的长度L1＝300mm～600mm。即所述第一分级段组件6在所述左右方向上的尺寸为300mm～600mm。在本发明的一个实例中，所述的第一圆锥套筒12的左端的直径d1与所述的筒体2的直径D0之比d1/D0＝0.90，所述第一筒体13的直径d1’与所述的第一圆锥套筒12的左端的直径d1之比d1’/d1＝0.85，所述第一分级段组件6的长度L1＝300mm。在本发明的另一个实例中，所述的第一圆锥套筒12的左端的直径d1与所述的筒体2的直径D0之比d1/D0＝0.98，所述第一筒体13的直径d1’与所述的第一圆锥套筒12的左端的直径d1之比d1’/d1＝0.95，所述第一分级段组件6的长度L1＝600mm。

所述旋风进口1的横截面可以具有任何合适的形状，请参见图1～图2和图10～图11所示，在本发明的第一具体实施例中，所述旋风进口1的横截面为长方形并沿所述左右方向设置。

所述的旋风进口1的横截面的长度b和宽度a之比b/a可以根据需要确定，更佳地，所述的旋风进口1的横截面的长度b和宽度a之比b/a＝2.2～3.0。在本发明的一个实例中，所述的旋风进口1的横截面的长度b和宽度a之比b/a＝2.2。在本发明的另一个实例中，所述的旋风进口1的横截面的长度b和宽度a之比b/a＝3.0。

所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还可以包括其它任何合适的结构，请参见图1～图5所示，在本发明的第一具体实施例中，所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还包括界面导流器23，所述界面导流器23包括左环板24、导向叶片25和右环板26，所述左环板24和所述右环板26均竖向设置并均沿所述前后方向设置且左右相互间隔设置，所述左环板24和所述右环板26均位于所述的筒体2的左端内并与所述筒体2同轴设置，所述左环板24位于所述出气管5的右边并连接所述出气管5，所述导向叶片25沿所述左右方向设置并沿所述筒体2内的气体旋转方向由内向外弧形延伸设置，多片所述导向叶片25沿所述右环板26的环向相互均匀间隔设置，所述导向叶片25的外侧边缘设置在所述筒体2内的外旋流和内旋流的分界面处。

所述导向叶片25的数目、所述的导向叶片25的外侧边缘所在圆的直径D2与所述出气管5的直径D1之比D2/D1、以及所述导向叶片25的展开角θ可以根据需要确定，更佳地，所述导向叶片25的数目为6片～24片，所述的导向叶片25的外侧边缘所在圆的直径D2与所述出气管5的直径D1之比D2/D1＝0.53～0.67，所述导向叶片25的展开角θ＝35～55°。请参见图5所示，在本发明的第一具体实施例中，所述导向叶片25的数目为6片，所述的导向叶片25的外侧边缘所在圆的直径D2与所述出气管5的直径D1之比D2/D1＝0.53，所述导向叶片25的展开角θ＝35°。请参见图6～图7所示，在本发明的一个实例中，所述导向叶片25的数目为12片，所述的导向叶片25的外侧边缘所在圆的直径D2与所述出气管5的直径D1之比D2/D1＝0.60，所述导向叶片25的展开角θ＝45°。请参见图8～图9所示，在本发明的另一个实例中，所述导向叶片25的数目为24片，所述的导向叶片25的外侧边缘所在圆的直径D2与所述出气管5的直径D1之比D2/D1＝0.67，所述导向叶片25的展开角θ＝55°。

所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还可以包括其它任何合适的结构，请参见图17～图19所示，在本发明的第四具体实施例中，在第一具体实施例的基础上，所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还包括第二分级段组件27、第三二次风进口28和第三料仓29，所述第二分级段组件27位于所述的筒体2的中部内，所述第二分级段组件27包括第二圆锥套筒30、第二筒体31和第二圆环形隔板32，所述第二圆锥套筒30和所述第二筒体31均沿所述左右方向设置，所述第二圆环形隔板32竖向设置并沿所述前后方向设置，所述第二圆锥套筒30、所述第二筒体31和所述第二圆环形隔板32均与所述筒体2同轴设置，所述第二圆环形隔板32的外周边缘连接所述的筒体2的中部的内侧壁，所述第二圆锥套筒30的右端小于所述第二圆锥套筒30的左端并连接所述第二筒体31的左端，所述第二筒体31的右端连接所述第二圆环形隔板32的内周边缘，所述的第二圆锥套筒30的左端沿所述左右方向插设在所述第一筒体13中，所述的第二圆锥套筒30的右端位于所述第一圆环形隔板14的右边，所述第三二次风进口28竖向设置在所述的筒体2的中部上，所述第三料仓29竖向设置并位于所述的筒体2的中部下且连接所述的筒体2的中部，所述第二分级段组件27位于所述第三二次风进口28和所述第三料仓29之间，所述第三二次风进口28和所述第三料仓29均位于所述第一圆环形隔板14和所述第二圆环形隔板32之间，所述第二二次风进口10和所述第二料仓11均位于所述第二圆环形隔板32和所述固定杆16之间。

所述的第二圆锥套筒30的左端的直径d2与所述的第一筒体13的直径d1’之比d2/d1’、所述第二筒体31的直径d2’与所述的第二圆锥套筒30的左端的直径d2之比d2’/d2、以及所述第二分级段组件27的长度L2可以根据需要确定，更佳地，所述的第二圆锥套筒30的左端的直径d2与所述的第一筒体13的直径d1’之比d2/d1’＝0.90～0.98，所述第二筒体31的直径d2’与所述的第二圆锥套筒30的左端的直径d2之比d2’/d2＝0.85～0.95，所述第二分级段组件27的长度L2＝300mm～600mm。即所述第二分级段组件27在所述左右方向上的尺寸为300mm～600mm。在本发明的一个实例中，所述的第二圆锥套筒30的左端的直径d2与所述的第一筒体13的直径d1’之比d2/d1’＝0.90，所述第二筒体31的直径d2’与所述的第二圆锥套筒30的左端的直径d2之比d2’/d2＝0.85，所述第二分级段组件27的长度L2＝300mm。在本发明的另一个实例中，所述的第二圆锥套筒30的左端的直径d2与所述的第一筒体13的直径d1’之比d2/d1’＝0.98，所述第二筒体31的直径d2’与所述的第二圆锥套筒30的左端的直径d2之比d2’/d2＝0.95，所述第二分级段组件27的长度L2＝600mm。

为了便于排料，请参见图17所示，在本发明的第四具体实施例中，所述第三料仓29的底部设置有第三排料口33。

所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还可以包括其它任何合适的结构，请参见图20～图22所示，在本发明的第五具体实施例中，在第四具体实施例的基础上，所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还包括第三分级段组件34、第四二次风进口35和第四料仓36，所述第三分级段组件34位于所述的筒体2的中部内，所述第三分级段组件34包括第三圆锥套筒37、第三筒体38和第三圆环形隔板39，所述第三圆锥套筒37和所述第三筒体38均沿所述左右方向设置，所述第三圆环形隔板39竖向设置并沿所述前后方向设置，所述第三圆锥套筒37、所述第三筒体38和所述第三圆环形隔板39均与所述筒体2同轴设置，所述第三圆环形隔板39的外周边缘连接所述的筒体2的中部的内侧壁，所述第三圆锥套筒37的右端小于所述第三圆锥套筒37的左端并连接所述第三筒体38的左端，所述第三筒体38的右端连接所述第三圆环形隔板39的内周边缘，所述的第三圆锥套筒37的左端沿所述左右方向插设在所述第二筒体31中，所述的第三圆锥套筒37的右端位于所述第二圆环形隔板32的右边，所述第四二次风进口35竖向设置在所述的筒体2的中部上，所述第四料仓36竖向设置并位于所述的筒体2的中部下且连接所述的筒体2的中部，所述第三分级段组件34位于所述第四二次风进口35和所述第四料仓36之间，所述第四二次风进口35和所述第四料仓36均位于所述第二圆环形隔板32和所述第三圆环形隔板39之间，所述第二二次风进口10和所述第二料仓11均位于所述第三圆环形隔板39和所述固定杆16之间。

所述的第三圆锥套筒37的左端的直径d3与所述的第二筒体31的直径d2’之比d3/d2’、所述第三筒体38的直径d3’与所述的第三圆锥套筒37的左端的直径d3之比d3’/d3、以及所述第三分级段组件34的长度L3可以根据需要确定，更佳地，所述的第三圆锥套筒37的左端的直径d3与所述的第二筒体31的直径d2’之比d3/d2’＝0.90～0.98，所述第三筒体38的直径d3’与所述的第三圆锥套筒37的左端的直径d3之比d3’/d3＝0.85～0.95，所述第三分级段组件34的长度L3＝300mm～600mm。即所述第三分级段组件34在所述左右方向上的尺寸为300mm～600mm。在本发明的一个实例中，所述的第三圆锥套筒37的左端的直径d3与所述的第二筒体31的直径d2’之比d3/d2’＝0.90，所述第三筒体38的直径d3’与所述的第三圆锥套筒37的左端的直径d3之比d3’/d3＝0.85，所述第三分级段组件34的长度L3＝300mm。在本发明的另一个实例中，所述的第三圆锥套筒37的左端的直径d3与所述的第二筒体31的直径d2’之比d3/d2’＝0.98，所述第三筒体38的直径d3’与所述的第三圆锥套筒37的左端的直径d3之比d3’/d3＝0.95，所述第三分级段组件34的长度L3＝600mm。

为了便于排料，请参见图20所示，在本发明的第五具体实施例中，所述第四料仓36的底部设置有第四排料口40。

所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还可以包括其它任何合适的结构，请参见图23所示，在本发明的第六具体实施例中，在第五具体实施例的基础上，所述卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器还包括风机41、第一流量计42、第二流量计43、第三流量计44、第四流量计45和精密过滤器46，所述风机41的出风口分别通过所述第一流量计42、所述第二流量计43、第三流量计44和第四流量计45气路连接所述第一二次风进口7、所述第二二次风进口10、所述第三二次风进口28和所述第四二次风进口35，所述出气管5通过所述精密过滤器46气路连接所述风机41的进风口。即调整分级效率的流程形成了四个封闭回路，每一路都能通过对其流量计的流量调整来控制二次风的进气量。

优选地，所述的风机41的出风口和所述的风机41的进风口之间还设置有调节阀47。每个流量计的上游和下游均分别设置有球阀48。每个二次风进口的上游都设置有单向止逆阀49。所述风机41是罗茨风机。

下面以本发明的第五具体实施例为例，说明本发明的工作原理：

含有不同颗粒大小粉尘的气体自旋风进口1切向进入筒体2和出气口组件(出气管5和界面导流器23形成的组件)之间形成的环形空间,气体将由直线运行转化为旋转运动,旋风分离器内的气流运动极为复杂，属于三维湍流的强旋流，但一般而言粉尘颗粒在旋风内部离心力场中将受到离心力的作用均具有甩至器壁的趋势，此时气流场的旋转直径为D0，气体中粒度越大的颗粒受到的离心力越大，因此气体中第一部分粗颗粒(如大于100μm颗粒)首先会被甩向壁面并通过环隙进入由第一分级段组件6和筒体2构成的第一分级腔段，由于第一分级腔段右端即第一圆环形隔板14封闭，气体动能会逐步耗散，此部分气体中夹带的粉尘在重力作用下逐步落入第一料仓8进行收集，最终此部分粉尘通过第一排料口21排出分级器。

旋转气体夹带着其余粉尘继续进入由第一分级段组件6、筒体2和第二分级段组件27构成的第二分级腔段，由于第一分级段组件6中的第一圆锥套筒12会对旋转气体产生加速作用，气体中第二部分较粗颗粒(如70～100μm区间颗粒)会甩向壁面并通过环隙进入第二分级腔段，此时气流场的旋转直径为d1’，由于第二分级腔段右端即第二圆环形隔板32封闭，气体动能会逐步耗散，此部分气体中夹带的粉尘在重力作用下逐步落入第三料仓29进行收集，最终此部分粉尘通过第三排料口33排出分级器。

同样地，气体夹带着其余粉尘继续进入由第二分级段组件27、筒体2和第三分级段组件34构成的第三分级腔段，由于第二分级段组件27中的第二圆锥套筒30会对旋转气体产生加速作用，气体中第三部分较细颗粒(如30～70μm区间颗粒)会甩向壁面并通过环隙进入第三分级腔段，此时气流场的旋转直径为d2’，由于第三分级腔段右端即第三圆环形隔板39封闭，气体动能会逐步耗散，此部分气体中夹带的粉尘在重力作用下逐步落入第四料仓36进行收集，最终此部分粉尘通过第四排料口40排出分级器。

同样地，气体夹带着其余粉尘继续进入由第三分级段组件34、筒体2和反射锥组件9构成的第四分级腔段，由于第三分级段组件34中的第三圆锥套筒37会对旋转气体产生加速作用，气体中第四部分细小颗粒(比如10～30μm区间颗粒)会甩向壁面并通过环隙进入第四分级腔段，此时气流场的旋转直径为d3’，由于第四分级腔段后端即右封头4封闭，气体动能会逐步耗散，此部分气体中夹带的粉尘在重力作用下逐步落入第二料仓11进行收集，最终此部分粉尘通过第二排料口22排出分级器。

在整个分级过程中，我们看到不同大小的粉尘颗粒在分级段组件中因气流的旋转直径的不同而被划分为不同的区域，即粉尘颗粒“分层”(分级分离)了。

由于粉体物料经分级器分离后势必会有多个不同的物料排出口，在立式结构的旋风分离器中，由于此时离心力(矢量)方向垂直于重力(矢量)方向，是很难做到将多个不同的物料分别独立排出器外。而卧式旋风分离器结构中离心力(矢量)方向平行于重力(矢量)方向，因此只要分段分隔即可实现将多种不同的物料分别独立排出器外，其结构简单设置方便灵活。

在对粉尘加工过程中我们常常会遇到对微细粉体粒度实施精细的分级操作，当某一粒度范围物料中含有细颗粒偏少(偏多)，此时就要求对分级工艺进行调整或补偿，否则会导致出现产品残次，因此对分级器的分级精度“在线”调整意义十分重要，本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器在每一分级段组件的上部都设置了一个二次风进口，二次风在相应流量计的计量下打入对应的分级段组件(图23中黑色实心粗箭头方向为二次风流动方向)，旋转气流由于受到外部二次风的影响其旋转强度会趋于减弱，使得气流中原本在本级分级段组件应该分离出来的一些细颗粒因受干扰逃逸至下一个分级段组件了，换句话即二次风使得对应分级段组件分离效果变差了，这样一来下一级分级段组件就会捕集更多的细颗粒，也就是说分级精度可以通过调节二次风得到调整，因此对于具有多个分级段组件的分级器来说，可以很方便地通过调整二次风的比例来调整对应分级段组件所捕集得到的粉尘量，这种调节方式对于提高产品质量(分级精度)无疑是具有重要意义的。

很明显，我们通过调整分级效率的方法工艺中，通过精密过滤器可以收集到第五部分更细微颗粒(如小于10μm区间颗粒),该部分极细微的粉尘在很多场合反而是附加值最高的产品。

本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器，巧妙利用卧式旋风分离器基本原理来实现对微细粉体分级，提供了一种能快速且高效一次性将不同粒度的粉体分级成多种不同区间大小并分离出来的分级分离装置，适应并满足对各种混合粒径固体颗粒分级和分离操作。本发明具有工艺流程简单、成本低廉、操作方便、分级效率调整便捷、维修简单、操作弹性大、适应性强等诸多特点，可适用于各类不同的工况场合。

本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器，巧妙利用卧式旋风分离器基本原理来实现对微细粉体分级，其关键特征在于：

1)设置分级段组件确保不同粒径的颗粒在离心力场中连续“分层”分离；

旋风分离器内的气流运动极为复杂，属于三维湍流的强旋流，但一般而言粉尘颗粒在旋风内部离心力场中将受到离心力的作用均具有甩至器壁趋势，本发明的分级段组件(例如第一分级段组件)由分离腔圆锥套筒(例如第一圆锥套筒)、分离腔筒体(例如第一筒体)和分离腔隔板(例如第一圆环形隔板)组成，但旋转气流遇到分离腔圆锥套筒时，气流旋转将进一步加速，气流中具有一定区间大小的粉尘就会出现进一步被集中到分离腔圆锥套筒内表面趋势，旋转气流进入分离腔筒体，此时气流的旋转直径不再变化，旋转气流基本稳定下来，此时旋转气流中具有一定区间大小的粉尘汇聚在分离腔筒体内表面，由于受到分离腔隔板的影响且在重力的作用下，这一部分旋转气流中具有一定区间大小的粉尘会逐步落入料仓，并最终通过排料口被分离出来。在这个分级过程中，我们看到不同大小的粉尘颗粒在分级段组件中因气流的旋转直径的不同而被划分为不同的区域，即粉尘颗粒“分层”(分级分离)了。

2)若干分级段组件的堆叠式设计方案确保对粉尘多段高效快速分离；

本发明的分级段组件可以由单个、两个或者三个堆叠而成,由于单个分级段组件只能将气流中的粉尘分为两种不同颗粒大小的区间,其分级效率不高且选择性不好，为了进一步将气流中的粉尘分级,本发明将后一级的分级段组件堆叠设计在前一级的分级段组件内部，当旋转气流遇到后一级的分离腔圆锥套筒时，气流旋转再次将进一步加速，气流中具有一定区间大小的粉尘就会出现进一步被集中到后一级的分离腔圆锥套筒内表面趋势，旋转气流进入后一级的分离腔筒体，此时气流的旋转直径不再变化，旋转气流基本稳定下来，此时旋转气流中具有一定区间大小的粉尘汇聚在后一级的分离腔筒体内表面，由于受到后一级的分离腔隔板的影响且在重力的作用下，这一部分旋转气流中具有一定区间大小的粉尘会逐步落入后一级的料仓，并最终通过排料口被分离出来。在气流通过后一级的分级段组件这个过程中，我们看到经前一级分级后“剩余”的不同大小粉尘颗粒在后一级的分级段组件中再次因气流的旋转直径的不同而被划分为不同的区域，即粉尘颗粒再次“分层”(分级分离)了。

3)采用卧式旋风分离器结构且设置多段出料方式可实现不同大小区间的物料迅速分离；

由于粉体物料经分级器分离后势必会有多个不同的物料排出口，在立式结构的旋风分离器中，由于此时离心力(矢量)方向垂直于重力(矢量)方向,是很难做到将多个不同的物料分别独立排出器外。而卧式旋风分离器结构中离心力(矢量)方向平行于重力(矢量)方向，因此只要分段分隔即可实现将多种不同的物料分别独立排出器外，其结构简单设置方便灵活。

4)设置了多个二次风进口满足工艺对不同粉尘分级精度的要求；

在对粉尘加工过程中我们常常会遇到对微细粉体粒度实施精细的分级操作，当某一粒度范围物料中含有细颗粒偏少(偏多)，此时就要求对分级工艺进行调整或补偿，否则会导致出现产品残次，因此对分级器的分级精度“在线”调整意义十分重要，本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器在每一分级段组件的上部都设置了一个二次风进口，二次风在相应流量计的计量下打入对应的分级段组件，旋转气流由于受到外部二次风的影响其旋转强度会趋于减弱，使得气流中原本在本级分级段组件应该分离出来的一些细颗粒因受干扰逃逸至下一个分级段组件了，换句话即二次风使得对应分级段组件分离效果变差了，这样一来下一级分级段组件就会捕集更多的细颗粒，也就是说分级精度可以通过调节二次风得到调整，因此对于具有多个分级段组件的分级器来说，可以很方便地通过调整二次风的比例来调整对应分级段组件所捕集得到的粉尘量，这种调节方式对于提高产品质量(分级精度)无疑是具有重要意义的。

综上，本发明的卧式高效旋风粉体颗粒多段分级分离器结构独特巧妙，能够快速且高效一次性将不同粒度的粉体分级成多种不同区间大小并分离出来，设计巧妙，结构简洁，制造简便，成本低，适于大规模推广应用。

由此可见，本发明的目的已经完整并有效的予以实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离所述原理下，实施方式可作任意修改。所以，本发明包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。