EA013917B1

EA013917B1 - Циклонный сепаратор

Info

Publication number: EA013917B1
Application number: EA200801870A
Authority: EA
Inventors: Мортен Коре Хансен
Original assignee: Флсмидт А/С
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2010-08-30
Also published as: MX2008011767A; BRPI0621427A2; MY144582A; BRPI0621427B1; IL193556A; KR20090028683A; CA2642635A1; EP1998898A1; DK176211B1; UA95941C2; JP2009530098A; EP1998898B1; WO2007110715A1; CN101400449B; ZA200807226B; TNSN08360A1; EA200801870A1; EG26126A; IL193556A0; US7841477B2

Abstract

Циклонный сепаратор содержит корпус (1), выпускной канал (5) и центральную трубу (3) для отвода газов, проходящую в осевом направлении в корпус (1) и состоящую из сегментов (3а), подвешенных на опорном элементе (15), расположенном в области между корпусом (1) и выпускным каналом (5). Циклонный сепаратор отличается тем, что он содержит несколько несущих средств (17), закрепленных с равными интервалами на внутренней поверхности корпуса (1) и/или выпускного канала (5), а также тем, что опорный элемент (15) содержит кольцевой диск, который свободно лежит на верхней поверхности несущих средств (17) и наружный диаметр которого меньше внутреннего диаметра корпуса (1) и/или выпускного канала (5), так что между кольцевым диском (15) и корпусом (1) и/или выпускным каналом (5) образован зазор (18). Благодаря этому значительно уменьшается теплопередача от опорного элемента к корпусу и/или выпускному каналу, в результате чего уменьшается радиальный перепад температуры в опорном элементе с достижением примерно одинаковой температуры по его радиальному сечению. Соответственно уменьшаются термические напряжения в опорном элементе. Это достигается главным образом благодаря уменьшению поверхности контакта между опорным элементом и корпусом и/или выпускным каналом.

Description

Настоящее изобретение относится к циклонному сепаратору, содержащему корпус, выпускной канал и центральную трубу для отвода газов, проходящую в корпус в осевом направлении и состоящую из нескольких сегментов, подвешенных на опорном элементе, расположенном в области между корпусом и выпускным каналом.

Циклонные сепараторы хорошо известны и широко используются в различных технологических процессах, где требуется разделить две фазы суспензии - газ и твердые частицы. Циклонный сепаратор обычно содержит корпус с верхней, по существу, цилиндрической частью и нижней конической частью, тангенциальный вход в верхней части корпуса для ввода суспензии, подлежащей разделению, выход в нижнем основании конической части для отвода одной фракции суспензии и центральную трубу, заходящую в осевом направлении в корпус своим свободным концом для отвода другой фракции суспензии через выпускной канал.

Из иδ 4505051 известен циклонный сепаратор такого типа, в котором верхний ряд сегментов центральной трубы имеет Ь-образную часть, выступающую наружу и вниз и опирающуюся на опорный элемент, выполненный с выступающей вверх частью и жестко прикрепленный сваркой к корпусу/выпускному каналу циклона. Если сепаратор используется для разделения горячих суспензий, например в связи с нагревом цементного сырья при производстве цемента, когда температура может достигать 900°С, то тепловое воздействие на центральную трубу может быть весьма значительным и приводить к изменению поперечных размеров. Особенность циклонного сепаратора согласно ϋδ 4505051 состоит в том, что для предотвращения серьезного повреждения центральной трубы используется специальное подвешивание ее сегментов с учетом того, что в результате нагрева изменяются ее поперечные размеры. Однако в этом известном циклонном сепараторе передача тепла от центральной трубы через опорные элементы к корпусу/выпускному каналу будет очень большой из-за относительно больших поверхностей контакта между этими конструктивными элементами. Вследствие этого в опорном элементе возникает температурный градиент в радиальном направлении. Так, температура в опорном элементе может изменяться от примерно 600°С в его внутренней части до примерно 200°С в его наружной части. При таком радиальном перепаде температуры в опорном элементе возникают значительные нагрузки от термического напряжения, которые при неблагоприятных обстоятельствах могут превысить предел текучести используемой стали и в худшем случае привести к разрушению центральной трубы.

Целью настоящего изобретения является создание циклонного сепаратора, в котором указанный недостаток в значительной мере уменьшен.

Это достигается в предлагаемом циклонном сепараторе описанного типа, который отличается тем, что содержит несколько несущих средств, прикрепленных к внутренней поверхности корпуса и/или выпускного канала на равных расстояниях друг от друга, причем опорный элемент содержит кольцевой диск, который свободно лежит на верхней поверхности несущих средств и наружный диаметр которого меньше внутреннего диаметра корпуса и/или выпускного канала, так что между кольцевым диском и корпусом и/или выпускным каналом образован зазор.

В результате значительно уменьшается теплопередача от опорного элемента к корпусу и/или выпускному каналу и, следовательно, уменьшается радиальный перепад температуры в опорном элементе и достигается примерно одинаковая температура по его радиальному сечению. Соответственно, значительно снижаются термические напряжения в опорном элементе. Это обеспечивается в основном благодаря уменьшению поверхности контакта между опорным элементом и корпусом и/или выпускным каналом.

Несущие средства могут иметь любую подходящую форму, но с точки зрения прочностных характеристик предпочтительно, чтобы они были выполнены в виде кронштейнов, по существу, треугольной формы.

Кронштейны могут быть прикреплены к корпусу и/или выпускному каналу любым способом, предпочтительно сваркой.

Кольцевой диск, образующий опорный элемент, может быть снабжен выступающим вверх фланцем, чтобы лучше закрепить сегменты центральной трубы, которые обычно имеют соответствующий выступающий вниз фланец. Чтобы ограничить термические напряжения во фланце кольцевого диска, фланец предпочтительно разделен на несколько сегментов.

Верхняя сторона кольцевого диска может быть снабжена теплоизоляционным покрытием, чтобы уменьшить теплопередачу от центральной трубы.

Кольцевой диск с выступающим вверх фланцем и кронштейны выполнены предпочтительно из жаропрочной стали.

Также предпочтительно, чтобы циклонный сепаратор был снабжен обычной футеровкой.

Далее изобретение описано более подробно со ссылками на чертежи, где на фиг. 1 показан частичный разрез циклонного сепаратора, содержащего центральную трубу, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, и на фиг. 2 показаны детали циклонного сепаратора, изображенного на фиг. 1.

Согласно фиг. 1 и 2, циклонный сепаратор содержит корпус 1, имеющий верхнюю цилиндрическую часть 1а и нижнюю коническую часть 1Ь, тангенциальный вход 9 для ввода подлежащей разделению

- 1 013917 суспензии, выход 11 в нижнем основании конической части для отвода одной фракции суспензии и центральную трубу 3, проходящую в осевом направлении в корпус 1, для отвода другой фракции суспензии через выпускной канал 5.

Центральная труба 3 состоит из нескольких сегментов За, подвешенных на опорном элементе 15 на верхнем конце корпуса 1. Опорный элемент 15 имеет выступающий вверх фланец 16, разделенный на сегменты 16а.

Согласно изобретению циклонный сепаратор содержит несколько несущих средств 17, в данном варианте выполненных в виде кронштейнов 17, прикрепленных с равными интервалами к нижней части внутренней поверхности выпускного канала 5. Опорный элемент в виде кольцевого диска 15 свободно лежит на кронштейнах, что позволяет ему свободно смещаться относительно кронштейнов. Наружный диаметр кольцевого диска 15 меньше внутреннего диаметра выпускного канала 5, вследствие чего между диском 15 и каналом 5 образован зазор 18.

Как указано выше, благодаря уменьшению контактной поверхности теплопередача от кольцевого диска 15 через кронштейны 17 к выпускному каналу 5 будет значительно снижена, в результате чего кольцевой диск 15 будет иметь примерно одинаковую температуру по своему радиальному сечению и потому будет подвергаться значительно меньшим термическим напряжениям.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Циклонный сепаратор, содержащий корпус (1), выпускной канал (5) и центральную трубу (3) для отвода газов, проходящую в корпус (1) в осевом направлении и состоящую из нескольких сегментов (3а), подвешенных на опорном элементе (15), расположенном в области между корпусом (1) и выпускным каналом (5), отличающийся тем, что он содержит несколько несущих средств (17), прикрепленных к внутренней поверхности корпуса (1) и/или выпускного канала (5) на равных расстояниях друг от друга, причем опорный элемент (15) содержит кольцевой диск, который свободно лежит на верхней поверхности несущих средств (17) и наружный диаметр которого меньше внутреннего диаметра корпуса (1) и/или выпускного канала (5), так что между кольцевым диском (15) и корпусом (1) и/или выпускным каналом (5) образован зазор (18).
2. Циклонный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что несущие средства (17) выполнены в виде кронштейнов, по существу, треугольной формы.
3. Циклонный сепаратор по п.2, отличающийся тем, что несущие средства (17) прикреплены к корпусу (1) и/или выпускному каналу (5) сваркой.
4. Циклонный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что кольцевой диск (15) выполнен с выступающим вверх фланцем (16).
5. Циклонный сепаратор по п.4, отличающийся тем, что выступающий вверх фланец (16) кольцевого диска (15) разделен на несколько сегментов (16а).
6. Циклонный сепаратор по п.4, отличающийся тем, что верхняя сторона кольцевого диска (15) снабжена теплоизоляционным покрытием.
7. Циклонный сепаратор по п.4, отличающийся тем, что кольцевой диск (15) вместе с выступающим вверх фланцем (16) и кронштейны (17) выполнены из жаропрочной стали.
8. Циклонный сепаратор по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он снабжен футеровкой.