CN103817022B - 一种新型旋风分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型旋风分离器，该装置包括以下组成部分：进气管(2)，采用圆形截面且径向方式布置；圆柱形筒体(3)，该圆柱形筒体(3)上部侧面连通进气管(2)，顶部安装椭圆形封头(1)，底部连通圆锥形筒体(7)；排气管(4)，该排气管(4)位于圆柱形筒体内且穿过椭圆形封头(1)，并在其外侧设有防冲蚀导向挡板(5)和多层螺旋导流叶片(6)。与现有技术相比，本发明具有结构简单，构造合理，运行可靠，有良好的结构强度和分离性能，特别适合在高温高压下长周期运行，适用于石油、化工、清洁煤利用等工艺中高温、高压气体的除尘净化和颗粒回收使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业气固分离装置，尤其涉及一种高温高压煤气除尘旋风分离器。
背景技术
整体煤气化联合循环(简称IGCC)发电是一种高效清洁的使用煤发电的技术，是当今世界能源动力界关注的一个热点。用于IGCC发电的煤气，虽对热值要求不高，但对煤气净化度的要求却非常高，因此高温高压粗煤气的除尘净化是IGCC系统不可或缺的重要环节。旋风分离器因其结构简单，操作维护方便，分离效率高，可作为粗煤气净化的一级预除尘设备的首选。而传统的旋风分离器顶部一般为平顶板，且进气管结构为矩形的切向进气结构，其存在多处直角焊缝，严重影响了分离器承受较高的压力和温度载荷，所以常规的旋风分离器的气体操作压力一般小于0.5MPa，而IGCC发电系统中煤炭在气化炉中气化产生的粗煤气压力较高，一般为2～4MPa。因此，针对这一工况条件，需要开发既有良好的设备机械强度又有良好的分离性能的高温高压旋风分离器来克服现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足而提供的一种新型旋风分离器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种新型旋风分离器，其特征在于，该装置包括以下组成部分：
进气管，采用圆形截面且径向方式布置；
圆柱形筒体，该圆柱形筒体侧面连通进气管，顶部安装椭圆形封头，底部连通圆锥形筒体；
排气管，该排气管位于圆柱形筒体内且穿过椭圆形封头与外部管线连接，并在其外侧设有防冲蚀导向挡板和多层螺旋导流叶片。
所述的进气管为圆形截面，且径向垂直焊接于圆柱形筒体的上部。
所述的排气管管壁外侧上部焊接防冲蚀导向挡板，防冲蚀导向挡板底部连接多层螺旋导流叶片，含尘气体沿进气管进入圆柱形筒体后受到防冲蚀导向挡板的阻挡而沿多层螺旋导流叶片向下运动。
所述的排气管位于圆柱形筒体对称轴位置，排气管上端经由圆柱形筒体顶部的椭圆形封头伸出外面，与外部管线连接。
所述的排气管下端为收缩型出口管。
所述的多层螺旋导流叶片的旋转圈数为1-3圈，含尘气体沿多层螺旋导流叶片螺旋向下运动，粉尘颗粒受到离心力作用被甩向壁面，经圆锥形筒体被排入集灰斗中，清洁气体则由排气管排出，实现气固分离。
所述的多层螺旋导流叶片的螺距自上向下由大逐渐变小。
所述的多层螺旋导流叶片的末端螺旋倾角为8-15°。
与现有技术相比，本发明所具有的优点为：
(1)进气管采用圆形截面且径向入口方式，使得旋风分离器能够承受较高的机械强度；
(2)采用螺旋导流叶片，可以导流含尘气体沿固定路径运动，提高除尘效率；
(3)排气管下端采用收缩型管口，可有效提高除尘效率；
(4)旋风分离器顶部采用椭圆型封头，可有效提高承压能力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1、封头，2、进气管，3、圆柱形筒体，4、排气管，5、防冲蚀导向挡板，6、螺旋导流叶片，7、圆锥形筒体，a、气体进口，b、气体出口，c、排灰口；
图2为本发明的局部剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1～2所示，为一种新型旋风分离器的结构示意图，它由椭圆形封头1，进气管2，圆柱形筒体3，排气管4，防冲蚀导向挡板5，螺旋导流叶片6，圆锥形筒体7等组成。
进气管2为圆形截面，一端通过法兰a与外界含尘气体进气管相连，另一端径向垂直焊接于圆柱形筒体3上端；圆柱形筒体3顶部与椭圆形封头1相接，下部与圆锥形筒体7相接，圆锥形筒体7底部通过法兰c与集灰斗连接；排气管4置于圆柱形筒体3对称轴位置，排气管4下端为收缩型出口管，上端伸出椭圆形封头1，通过法兰b与后续工艺管道相连接，该排气管4管壁外侧上部焊接有防冲蚀导向挡板5，下部焊接有多层变螺距导流叶片6，多层螺旋导流叶片6的旋转圈数为3圈，螺距自上向下由大逐渐变小，末端螺旋倾角为8°，含尘气体沿多层螺旋导流叶片螺旋向下运动，粉尘颗粒受到离心力作用被甩向壁面，经圆锥形筒体被排入集灰斗中，清洁气体则由排气管排出，实现气固分离。
待净化的含尘气体以一定的速度经进气管2进入该旋风分离器，受到焊接于的排气管4外侧的防冲蚀导向挡板5的阻挡，在螺旋导流叶片6的引导下，沿指定方向螺旋向下运动，含尘颗粒受到离心力的作用而被甩向筒体内壁面上而被分离出来，经由圆锥形筒体7进入集灰斗中。而经净化后的气体则由排气管排出到后续工艺管道中，从而实现气固分离，达到净化气体的目的。
实施例2
所述的多层螺旋导流叶片6的旋转圈数为1圈，末端螺旋倾角为15°。含尘气体沿多层螺旋导流叶片螺旋向下运动，粉尘颗粒受到离心力作用被甩向壁面，经圆锥形筒体被排入集灰斗中，清洁气体则由排气管排出，实现气固分离。其余同实施例1。
Claims (8)
1.一种新型旋风分离器，其特征在于，该分离器包括以下组成部分：
进气管(2)，采用圆形截面且径向方式布置；
圆柱形筒体(3)，该圆柱形筒体(3)上部侧面连通进气管(2)，顶部安装椭圆形封头(1)，底部连通圆锥形筒体(7)；
排气管(4)，该排气管(4)位于圆柱形筒体内且穿过椭圆形封头(1)，并在其外侧设有防冲蚀导向挡板(5)和多层螺旋导流叶片(6)。
2.根据权利要求1所述的一种新型旋风分离器，其特征在于，所述的进气管(2)为圆形截面，且径向垂直焊接于圆柱形筒体(3)的上部。
3.根据权利要求1所述的一种新型旋风分离器，其特征在于，所述的排气管(4)管壁外侧上部焊接防冲蚀导向挡板(5)，防冲蚀导向挡板(5)底部连接多层螺旋导流叶片(6)，含尘气体沿进气管(2)进入圆柱形筒体(3)后受到防冲蚀导向挡板(5)的阻挡而沿多层螺旋导流叶片(6)向下运动。
4.根据权利要求1所述的一种新型旋风分离器，其特征在于，所述的排气管(4)位于圆柱形筒体(3)对称轴位置，排气管(4)上端经由圆柱形筒体(3)顶部的椭圆形封头(1)伸出外面，与外部管线连接。
5.根据权利要求1或4所述的一种新型旋风分离器，其特征在于，所述的排气管(4)下端为收缩型出口管。
6.根据权利要求1或3所述的一种新型旋风分离器，其特征在于，所述的多层螺旋导流叶片(6)的旋转圈数为1-3圈，含尘气体沿多层螺旋导流叶片(6)螺旋向下运动，粉尘颗粒受到离心力作用被甩向壁面，经圆锥形筒体(7)被排入集灰斗中，清洁气体则由排气管(4)排出，实现气固分离。
7.根据权利要求1所述的一种新型旋风分离器，其特征在于，所述的多层螺旋导流叶片(6)的螺距自上向下由大逐渐变小。
8.根据权利要求1所述的一种新型旋风分离器，其特征在于，所述的多层螺旋导流叶片(6)的末端螺旋倾角为8-15°。
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