旋風分離器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種旋風分離器，包括殼體、切向進口、排氣管和下部料斗，排氣管位于殼體的頂部，切向進口位于殼體的上端，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。本實用新型通過在分離器的殼體內(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，穩(wěn)渦棒可以將氣體旋轉(zhuǎn)中心鎖定在殼體的軸心位置，可以加快旋風分離器內(nèi)氣體轉(zhuǎn)動的速度，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，從而提升旋風分離器的性能。
【專利說明】 旋風分離器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種旋風分離器，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分離器。旋風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)運動，使具有較大離心力的固體顆?；蛞旱嗡ο蛲獗诿娣珠_。
[0003]然而，由于對分離器的內(nèi)部流動規(guī)律沒有正確的認識，使得我國上述這些行業(yè)的分離器性能普遍低下，造成了低效、高耗的局面。例如燃煤電廠中的循環(huán)流化床鍋爐，在我國燃煤電廠中應用得非常普遍，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載。另外，大量的物料由旋風子排氣筒帶到下游，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熱器磨損和煙氣除塵。有的電廠飛灰含碳量甚至可以達到10%以上，這將極大地增加電站煤耗和能耗。
[0004]專利文件“帶有渦流增強銷的旋風分離器(ZL03817276.3) ”公開了一種固定在排氣管內(nèi)部的渦流增強銷。然而由于這種增強銷放置在排氣管內(nèi)部，使得排氣管的過流面積減低，將極大地增加整個分離器運行的操作壓，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行的分離器，這給分離器的穩(wěn)定和可能運行帶來極大的不利因素。此外，這種自排氣管中心向分離器下部延伸的增強銷根本不能解決粉體的二次挾帶等問題，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，提升旋風分離器的性能成為了亟待解決的問題。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于，提供一種旋風分離器，通過改變其內(nèi)部構(gòu)造，可以增強其分離過程的穩(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題，可以提升旋風分離器的性能。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0008]一種旋風分離器，包括殼體、切向進口、排氣管和下部料斗，排氣管位于殼體的頂部，切向進口位于殼體的上端，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。目前市場中的旋風分離器在進行分離的過程中，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)的動力是由切向進口吹入的氣體提供的，在切向進口吹入氣體的帶動下渦流的旋轉(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，排氣管的過流面積不會減低，不會增加分離器運行的操作壓，不會破壞排氣管入口的渦流狀態(tài)。本實用新型的旋風分離器通過增設(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，進而提高了殼體內(nèi)氣體旋轉(zhuǎn)的速度，從而提高了旋風分離器的分離性能。
[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]前述旋風分離器中，穩(wěn)渦棒為直徑平緩變化的柱狀體、管狀體、實心回轉(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)中心引導在殼體的軸心處，因此，穩(wěn)渦棒的直徑變化不會影響其性能，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現(xiàn)該功能。
[0012]為了使被分離出來的固體顆粒能夠進入下部料斗，而不至于在氣流的吹動下從排氣管飛出，前述旋風分離器中，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大會影響殼體內(nèi)氣流轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動中心，因此，錐狀外殼的底部出口不能過大。
[0014]前述旋風分離器中，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)計方式，可以使穩(wěn)渦棒代替防混錐裝置，穩(wěn)渦棒可以通過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)的過程中，會有一小部分被分離出來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流入下游裝置，前述旋風分離器中，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)回流管進入下部料斗，調(diào)節(jié)閥可以調(diào)節(jié)回流管的開度，使回流管內(nèi)的氣體流量為旋風分離器整體氣體流量的1%至5(%。
[0016]前述旋風分離器中，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，本實用新型通過在分離器的殼體內(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，穩(wěn)潤棒可以將氣體旋轉(zhuǎn)中心鎖定在殼體的軸心位置，可以加快旋風分離器內(nèi)氣體轉(zhuǎn)動的速度，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，從而提升旋風分離器的性能。并且在排氣管的下游設(shè)置回流管，沒有被分離出來的固體顆粒會經(jīng)過回流管進入下部料斗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的旋風分離器的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實用新型的旋風分離器的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是防混錐裝置的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是防混錐裝置的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標記:1-切向進口，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【具體實施方式】對本實用新型作進一步的說明。

【具體實施方式】
[0025]本實用新型的實施例1:如圖1所示，一種旋風分離器，包括殼體2、切向進口 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]實施例2:如圖1所示，一種旋風分離器，包括殼體2、切向進口 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]實施例3:如圖1所示，一種旋風分離器，包括殼體2、切向進口 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。S卩:DxS 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]實施例4:如圖1所示，一種旋風分離器，包括殼體2、切向進口 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]本實用新型的工作原理:氣體從切向進口 I進入殼體2內(nèi)，由于殼體2的切面為圓形，且切向進口 I朝向殼體2的周向，從切向進口 I進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舌L致使氣流旋轉(zhuǎn)速度降低。因此，穩(wěn)渦棒6的存在相對的提高了氣流旋轉(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。被分離出來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】
1.一種旋風分離器，包括殼體(2)、切向進口(1)、排氣管(4)和下部料斗(3)，排氣管(4)位于殼體(2)的頂部，切向進口( 1)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(6)，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所述的旋風分離器，其特征在于，穩(wěn)渦棒(6)靠近排氣管(4)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所述的旋風分離器，其特征在于，防混錐裝置(5)的底部直徑大于排氣管(4)的內(nèi)徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋風分離器，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(4)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任一項所述的旋風分離器，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(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋風分離器，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9所述的旋風分離器，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】B04C5/08GK204074294SQ201420526894
【公開日】2015年1月7日 申請日期: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 申請人:彭維明