旋風(fēng)分離器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種旋風(fēng)分離器，包括殼體、切向進(jìn)口、排氣管和下部料斗，排氣管位于殼體的頂部，切向進(jìn)口位于殼體的上端，下部料斗位于殼體的底部，還包括穩(wěn)渦棒，穩(wěn)渦棒設(shè)置在排氣管與下部料斗之間。本發(fā)明通過(guò)在分離器的殼體內(nèi)的殼體軸心位置設(shè)置穩(wěn)渦棒，在殼體內(nèi)的氣體高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，穩(wěn)渦棒可以將氣體旋轉(zhuǎn)中心鎖定在殼體的軸心位置，可以加快旋風(fēng)分離器內(nèi)氣體轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，氣體內(nèi)部的固體顆粒更容易在離心力的作用下被分離出來(lái)，從而提升旋風(fēng)分離器的性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】旋風(fēng)分離器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋風(fēng)分離器，適用于燃煤發(fā)電、水泥、鋼鐵、粉末冶金、石油天然氣、煤化工、化工、食品和醫(yī)藥等，屬于氣體中固體顆粒分離、液體中固體顆粒分離以及氣體中液體分離的領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的燃煤發(fā)電、水泥、鋼鐵、粉末冶金、石油天然氣、煤化工、化工、食品和醫(yī)藥等行業(yè)都使用了大量的旋風(fēng)分離器。旋風(fēng)分離器是用于氣固體系或者液固體或者氣液系的分離的一種設(shè)備。工作原理為靠氣流切向引入造成的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使具有較大離心力的固體顆?；蛞旱嗡ο蛲獗诿娣珠_(kāi)。
[0003]然而，由于對(duì)分離器的內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律沒(méi)有正確的認(rèn)識(shí)，使得我國(guó)上述這些行業(yè)的分離器性能普遍低下，造成了低效、高耗的局面。例如燃煤電廠(chǎng)中的循環(huán)流化床鍋爐，在我國(guó)燃煤電廠(chǎng)中應(yīng)用得非常普遍，而循環(huán)流化床分離器在燃煤發(fā)電循環(huán)流化床鍋爐中起著關(guān)鍵性的作用。由于爐膛出口煙氣中物料濃度很高，大量的物料和脫硫劑被爐膛出口的旋風(fēng)分離器分離后重新送回爐膛，因此有大量物料在爐膛和物料在分離器之間循環(huán)。因此，分離性能的高低直接影響著循環(huán)流化床鍋爐的效率。目前我國(guó)大部分燃煤發(fā)電循環(huán)流化床鍋爐分離器的效率普遍偏低，這樣使得主回路的循環(huán)物料減少而降低鍋爐負(fù)載。另外，大量的物料由旋風(fēng)子排氣筒帶到下游，使得尾部受熱面的磨損加劇，甚至造成安全隱患。此外，煙氣中大量的灰塵也加重下游過(guò)熱器磨損和煙氣除塵。有的電廠(chǎng)飛灰含碳量甚至可以達(dá)到10%以上，這將極大地增加電站煤耗和能耗。
[0004]專(zhuān)利文件“帶有渦流增強(qiáng)銷(xiāo)的旋風(fēng)分離器(ZL03817276.3) ”公開(kāi)了一種固定在排氣管內(nèi)部的渦流增強(qiáng)銷(xiāo)。然而由于這種增強(qiáng)銷(xiāo)放置在排氣管內(nèi)部，使得排氣管的過(guò)流面積減低，將極大地增加整個(gè)分離器運(yùn)行的操作壓，此外還破壞了排氣管入口的渦流狀態(tài)，使得排氣管入口處的漩渦破碎加劇了排氣管的磨損，尤其是在高溫高壓下運(yùn)行的分離器，這給分離器的穩(wěn)定和可能運(yùn)行帶來(lái)極大的不利因素。此外，這種自排氣管中心向分離器下部延伸的增強(qiáng)銷(xiāo)根本不能解決粉體的二次挾帶等問(wèn)題，使得分離效率低下。
[0005]分離器的性能好壞影響到燃燒效率和煤耗的高低，影響到下游設(shè)備的磨損、除塵和節(jié)能環(huán)保等。因此，提升旋風(fēng)分離器的性能成為了亟待解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，提供一種旋風(fēng)分離器，通過(guò)改變其內(nèi)部構(gòu)造，可以增強(qiáng)其分離過(guò)程的穩(wěn)定性，可以加快分離器內(nèi)氣流的轉(zhuǎn)速，并且使轉(zhuǎn)速趨于穩(wěn)定，極大地降低排氣管壓降和排氣管入口的漩渦破碎及其磨損問(wèn)題，可以提升旋風(fēng)分離器的性能。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0008]一種旋風(fēng)分離器，包括殼體、切向進(jìn)口、排氣管和下部料斗，排氣管位于殼體的頂部，切向進(jìn)口位于殼體的上端，下部料斗位于殼體的底部，還包括穩(wěn)渦棒，穩(wěn)渦棒設(shè)置在排氣管與下部料斗之間。目前市場(chǎng)中的旋風(fēng)分離器在進(jìn)行分離的過(guò)程中，殼體內(nèi)部的氣體旋轉(zhuǎn)形成渦流在殼體內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)，但是由于旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力是由切向進(jìn)口吹入的氣體提供的，在切向進(jìn)口吹入氣體的帶動(dòng)下渦流的旋轉(zhuǎn)中心發(fā)生改變。這種旋轉(zhuǎn)中心位置的改變會(huì)降低旋轉(zhuǎn)的速度，旋轉(zhuǎn)的速度降低必然降低了氣體中固體顆粒分離的性能。穩(wěn)渦棒位于排氣管的下方，排氣管的過(guò)流面積不會(huì)減低，不會(huì)增加分離器運(yùn)行的操作壓，不會(huì)破壞排氣管入口的渦流狀態(tài)。本發(fā)明的旋風(fēng)分離器通過(guò)增設(shè)穩(wěn)渦棒，并且穩(wěn)渦棒位于殼體的中心軸位置，可以有效的將高速旋轉(zhuǎn)的氣體的旋轉(zhuǎn)中心穩(wěn)定在殼體的軸心位置，進(jìn)而提高了殼體內(nèi)氣體旋轉(zhuǎn)的速度，從而提高了旋風(fēng)分離器的分離性能。
[0009]為了不影響排氣管的排氣壓降，前述旋風(fēng)分離器中，還包括防混錐裝置，防混錐裝置位于殼體與下部料斗的連接處，穩(wěn)渦棒設(shè)置在殼體的軸心位置，穩(wěn)渦棒一端抵觸防混錐裝置，另一端與排氣管的距離大于或者等于排氣管內(nèi)徑的二分之一。
[0010]具體的，前述旋風(fēng)分離器中，穩(wěn)渦棒靠近排氣管的一端為錐體或回轉(zhuǎn)體。可以是圓錐體、三角錐、多面錐等。
[0011]前述旋風(fēng)分離器中，穩(wěn)渦棒為直徑平緩變化的柱狀體、管狀體、實(shí)心回轉(zhuǎn)體、空心回轉(zhuǎn)體或多面體。由于穩(wěn)渦棒的作用就是將氣流的旋轉(zhuǎn)中心引導(dǎo)在殼體的軸心處，因此，穩(wěn)渦棒的直徑變化不會(huì)影響其性能，穩(wěn)渦棒也可以是直徑階梯變化的結(jié)構(gòu)，只要其設(shè)置在殼體的軸心處即可實(shí)現(xiàn)該功能。
[0012]為了使被分離出來(lái)的固體顆粒能夠進(jìn)入下部料斗，而不至于在氣流的吹動(dòng)下從排氣管飛出，前述旋風(fēng)分離器中，防混錐裝置的底部直徑大于排氣管的內(nèi)徑。
[0013]前述旋風(fēng)分離器中，殼體包括柱狀外殼和錐狀外殼，錐狀外殼連接在柱狀外殼的下端，下部料斗連接在錐狀外殼的下端，錐狀外殼的底部出口直徑大于排氣管內(nèi)徑，小于四倍的排氣管內(nèi)徑。錐狀外殼的底部出口過(guò)大會(huì)影響殼體內(nèi)氣流轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，因此，錐狀外殼的底部出口不能過(guò)大。
[0014]前述旋風(fēng)分離器中，穩(wěn)渦棒的頂端與排氣管的距離大于或者等于排氣管內(nèi)徑的二分之一，另一端位于下部料斗內(nèi)。此種設(shè)計(jì)方式，可以使穩(wěn)渦棒代替防混錐裝置，穩(wěn)渦棒可以通過(guò)支架固定在殼體上或者下部料斗。
[0015]在殼體內(nèi)部氣流高速旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，會(huì)有一小部分被分離出來(lái)的固體顆粒從排氣管飛出，為了使這一小部分固體顆粒不會(huì)流入下游裝置，前述旋風(fēng)分離器中，還包括回流管，回流管的一端與排氣管相連通，另一端與下部料斗相連通，排氣管上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。從排氣管排出的氣體中帶有的固體顆粒經(jīng)回流管進(jìn)入下部料斗，調(diào)節(jié)閥可以調(diào)節(jié)回流管的開(kāi)度，使回流管內(nèi)的氣體流量為旋風(fēng)分離器整體氣體流量的1%至5(%。
[0016]前述旋風(fēng)分離器中，回流管上設(shè)有粉體袋，粉體袋用于收集氣體中含有的物料、固體顆粒等。
[0017]前述旋風(fēng)分離器中，回流管的一端與排氣管相連通，另一端位于下部料斗的側(cè)壁。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)在分離器的殼體內(nèi)的殼體中心位置設(shè)置穩(wěn)渦棒，在殼體內(nèi)的氣體高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，穩(wěn)渦棒可以將氣體旋轉(zhuǎn)中心鎖定在殼體的軸心位置，可以加快旋風(fēng)分離器內(nèi)氣體轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，氣體內(nèi)部的固體顆粒更容易在離心力的作用下被分離出來(lái)，從而提升旋風(fēng)分離器的性能。并且在排氣管的下游設(shè)置回流管，沒(méi)有被分離出來(lái)的固體顆粒會(huì)經(jīng)過(guò)回流管進(jìn)入下部料斗。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的旋風(fēng)分離器的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的旋風(fēng)分離器的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是防混錐裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是防混錐裝置的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記:1-切向進(jìn)口，2-殼體，3-下部料斗，4-排氣管，5-防混錐裝置，6_穩(wěn)渦棒，7-回流管，8-調(diào)節(jié)閥，9-粉體袋，10-柱狀外殼，11-錐狀外殼。
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明的實(shí)施例1:如圖1所示，一種旋風(fēng)分離器，包括殼體2、切向進(jìn)口 1、排氣管4和下部料斗3，排氣管4位于殼體2的頂部，切向進(jìn)口 I位于殼體2的上端，下部料斗3位于殼體2的底部，還包括穩(wěn)渦棒6，穩(wěn)渦棒6設(shè)置在排氣管4與下部料斗3之間。
[0026]還包括防混錐裝置5，防混錐裝置5位于殼體2與下部料斗3的連接處，穩(wěn)渦棒6設(shè)置在殼體2的軸心位置，穩(wěn)渦棒6 —端抵觸防混錐裝置5，另一端與排氣管4的距離大于或者等于排氣管4內(nèi)徑的二分之一。即:a>0.5b。如圖3和圖4所示，防混錐裝置5可以是三角錐體、圓錐體、四角錐體或頂部為平面的錐狀體。
[0027]穩(wěn)渦棒6靠近排氣管4的一端為錐體或回轉(zhuǎn)體。
[0028]如圖2所示，還包括回流管7，回流管7的一端與排氣管4相連通，另一端與下部料斗3相連通，排氣管4上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥8。
[0029]回流管7上設(shè)有粉體袋9。
[0030]回流管7的一端與排氣管相連通，另一端位于下部料斗3的側(cè)壁。
[0031]實(shí)施例2:如圖1所示，一種旋風(fēng)分離器，包括殼體2、切向進(jìn)口 1、排氣管4和下部料斗3,排氣管4位于殼體2的頂部,切向進(jìn)口 I位于殼體2的上端,下部料斗3位于殼體2的底部，還包括穩(wěn)渦棒6，穩(wěn)渦棒6設(shè)置在排氣管4與下部料斗3之間。
[0032]還包括防混錐裝置5，防混錐裝置5位于殼體2與下部料斗3的連接處，穩(wěn)渦棒6設(shè)置在殼體2的軸心位置，穩(wěn)渦棒6 —端抵觸防混錐裝置5，另一端與排氣管4的距離大于或者等于排氣管4內(nèi)徑的二分之一。即:a>0.5b。如圖3和圖4所示，防混錐裝置5可以是三角錐體、圓錐體、四角錐體或頂部為平面的錐狀體。
[0033]穩(wěn)渦棒6為直徑平緩變化的柱狀體、管狀體、實(shí)心回轉(zhuǎn)體、空心回轉(zhuǎn)體或多面體。
[0034]如圖2所示，還包括回流管7，回流管7的一端與排氣管4相連通，另一端與下部料斗3相連通，排氣管4上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥8。
[0035]回流管7上設(shè)有粉體袋9。
[0036]回流管7的一端與排氣管相連通，另一端位于下部料斗3的側(cè)壁。
[0037]實(shí)施例3:如圖1所示，一種旋風(fēng)分離器，包括殼體2、切向進(jìn)口 1、排氣管4和下部料斗3,排氣管4位于殼體2的頂部,切向進(jìn)口 I位于殼體2的上端,下部料斗3位于殼體2的底部，還包括穩(wěn)渦棒6，穩(wěn)渦棒6設(shè)置在排氣管4與下部料斗3之間。
[0038]還包括防混錐裝置5，防混錐裝置5位于殼體2與下部料斗3的連接處，穩(wěn)渦棒6設(shè)置在殼體2的軸心位置，穩(wěn)渦棒6 —端抵觸防混錐裝置5，另一端與排氣管4的距離大于或者等于排氣管4內(nèi)徑的二分之一。即:a>0.5b。如圖3和圖4所示，防混錐裝置5可以是三角錐體、圓錐體、四角錐體或頂部為平面的錐狀體。
[0039]防混錐裝置5的底部直徑大于排氣管4的內(nèi)徑。即:Do > d。
[0040]殼體2包括柱狀外殼10和錐狀外殼11，錐狀外殼11連接在柱狀外殼10的下端，下部料斗3連接在錐狀外殼11的下端，錐狀外殼11的底部出口直徑大于排氣管4內(nèi)徑，小于四倍的排氣管4內(nèi)徑。即:Dx彡4d。
[0041 ] 如圖2所示，還包括回流管7，回流管7的一端與排氣管4相連通，另一端與下部料斗3相連通，排氣管4上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥8。
[0042]回流管7上設(shè)有粉體袋9。
[0043]回流管7的一端與排氣管相連通，另一端位于下部料斗3的側(cè)壁。
[0044]實(shí)施例4:如圖1所示，一種旋風(fēng)分離器，包括殼體2、切向進(jìn)口 1、排氣管4和下部料斗3,排氣管4位于殼體2的頂部,切向進(jìn)口 I位于殼體2的上端,下部料斗3位于殼體2的底部，還包括穩(wěn)渦棒6，穩(wěn)渦棒6設(shè)置在排氣管4與下部料斗3之間。
[0045]穩(wěn)渦棒6的頂端與排氣管4的距離大于或者等于排氣管4內(nèi)徑的二分之一，另一端位于下部料斗3內(nèi)。
[0046]如圖2所示，還包括回流管7，回流管7的一端與排氣管4相連通，另一端與下部料斗3相連通，排氣管4上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥8。
[0047]回流管7上設(shè)有粉體袋9。
[0048]回流管7的一端與排氣管相連通，另一端位于下部料斗3的側(cè)壁。
[0049]本發(fā)明的工作原理:氣體從切向進(jìn)口 I進(jìn)入殼體2內(nèi)，由于殼體2的切面為圓形，且切向進(jìn)口 I朝向殼體2的周向，從切向進(jìn)口 I進(jìn)入的氣流形成渦流在殼體2內(nèi)旋轉(zhuǎn)，穩(wěn)渦棒6將氣體的旋轉(zhuǎn)中心控制在殼體2的軸心處，防止氣體的旋轉(zhuǎn)中心偏移造成渦流紊亂，致使氣流旋轉(zhuǎn)速度降低。因此，穩(wěn)渦棒6的存在相對(duì)的提高了氣流旋轉(zhuǎn)的速度，使氣流中的固體顆粒在較快的轉(zhuǎn)速中有較大的離心力，在較大的離心力的作用下更容易與殼體2的內(nèi)壁碰撞后分離出來(lái)。被分離出來(lái)的固體顆粒在自身重力的作用下下落至下部料斗3，下部料斗3開(kāi)口處的防混錐裝置5防止下部料斗3內(nèi)的固體顆粒在氣流的帶動(dòng)下被吹出下部料斗3。被分離出固體顆粒的氣流從排氣管4流出，氣流中仍然存在的固體顆粒經(jīng)回流管7返回至下部料斗3或粉體袋9內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種旋風(fēng)分離器，包括殼體(2)、切向進(jìn)口(I)、排氣管(4)和下部料斗(3)，排氣管(4)位于殼體(2)的頂部，切向進(jìn)口⑴位于殼體(2)的上端，下部料斗(3)位于殼體(2)的底部，其特征在于，還包括穩(wěn)渦棒￠)，穩(wěn)渦棒(6)設(shè)置在排氣管(4)與下部料斗(3)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，還包括防混錐裝置(5)，防混錐裝置(5)位于殼體(2)與下部料斗(3)的連接處，穩(wěn)渦棒(6)設(shè)置在殼體(2)的軸心位置，穩(wěn)渦棒(6) —端抵觸防混錐裝置(5)，另一端與排氣管(4)的距離大于或者等于排氣管(4)內(nèi)徑的二分之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，穩(wěn)渦棒(6)靠近排氣管⑷的一端為錐體或回轉(zhuǎn)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，穩(wěn)渦棒(6)為直徑平緩變化的柱狀體、管狀體、實(shí)心回轉(zhuǎn)體、空心回轉(zhuǎn)體或多面體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，防混錐裝置(5)的底部直徑大于排氣管⑷的內(nèi)徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，殼體(2)包括柱狀外殼(10)和錐狀外殼(11)，錐狀外殼(11)連接在柱狀外殼(10)的下端，下部料斗(3)連接在錐狀外殼(11)的下端，錐狀外殼(11)的底部出口直徑大于排氣管⑷內(nèi)徑，小于四倍的排氣管(4)內(nèi)徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，穩(wěn)渦棒(6)的頂端與排氣管(4)的距離大于或者等于排氣管(4)內(nèi)徑的二分之一，另一端位于下部料斗(3)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，還包括回流管(7)，回流管(7)的一端與排氣管(4)相連通，另一端與下部料斗(3)相連通，排氣管(4)上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥⑶。
9.根據(jù)權(quán)利要求9所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，回流管(7)上設(shè)有粉體袋(9)。
10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，回流管(7)的一端與排氣管相連通，另一端位于下部料斗(3)的側(cè)壁。
【文檔編號(hào)】B04C5/08GK104226494SQ201410465352
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】彭維明 申請(qǐng)人:彭維明