[发明专利]从蒸汽-气体混合物分离固体颗粒的分离器

说明书

技术领域

本发明涉及用于从蒸汽-气体混合物分离固体颗粒的分离器(集尘室)，更具体地，涉及属于处理包含化石燃料或有机物质的材料的车间设备中的集尘室的结构。 

背景技术

在现有技术方面，下面参照图1描述专利申请人已知并使用的用于从蒸汽-气体混合物分离固体颗粒的分离器(集尘室)。为了更清楚和更好地观察从现有技术已知的装置，也为了引出与本发明的不同，与从现有技术已知的细节相应的分离器的细节由相同的位置数字标记，对位置数字增加撇号(′)以便在这二者之间进行区分。 

从现有技术已知的用于从蒸汽-气体混合物分离固体颗粒的分离器(集尘室)1′包括：具有耐火内衬且由过渡锥体20连接的不同直径的圆柱形外壳2′、2″；第一和第二级旋风器3′、4′；除尘管道5′；来自第一旋风器3′上的进口13′的蒸汽-气体混合物；以及从进口9′至主体2′、2″的包含半焦炭(semi-coke)颗粒的蒸汽-气体混合物。 

此结构具有若干缺点：降低清洁效率和导致设备故障。 

在此装置中，半焦炭从蒸汽-气体混合物的物理沉淀通过来自于装置结构的重力实现，导致： 

-在主体的圆柱形部分中(例如，直径从大约6.5m减小至大约3.96m)，半焦炭从蒸汽-气体混合物的重力沉淀导致较重的半焦炭沉积在过渡锥体20的表面上，这缓慢地减小了过渡锥体20的直径。进而，这阻碍了集尘室的有目的的工作，即，半焦炭的重力沉淀减少，这是因为穿过主体的蒸汽-气体混合物的速度加速，从而半焦炭颗粒被蒸汽-气体混合物携带，即，半焦炭颗粒的去除速度高于颗粒的重力沉淀速度。重力沉淀的减少导致从第二旋风器4′出来的蒸汽-气体混合物中半焦炭浓度的不希望的增加。 

-集尘室的两层耐火内衬7′由具有高孔隙率和裂纹的耐火砖制成，因此，具有若干缺点。耐火砖中的孔和裂纹导致蒸汽-气体混合物渗透穿过热绝缘层，例如，位于耐火砖后面的砖，这导致蒸汽-气体混合物中的碳氢化合物蒸汽冷凝在集尘室主体的金属内壁上。这与耐火内衬和绝缘层的目的相抵触，因为用于耐火内衬的材料使其热绝缘特性受损失。热绝缘的减少导致半焦炭粘在耐火内衬的内壁上。 

-用于从半焦炭颗粒清除蒸汽-气体混合物的集尘室的设计包括旋风器3′、4′，它们位于集尘室内。由于此种布置和第二旋风器4′的类型，从现有技术已知的集尘室具有若干缺陷： 

·在处理过程中，旋风器3′、4′被填充以半焦炭沉淀物，这进而导致旋风器及其料箱的金属主体被加热。 

·由于大尺寸、刚性固定以及热膨胀，位于集尘室内的旋风器需要位于料箱和旋风器之间的接头中的大直径的薄片补偿器17。由于此位置经常遇到半焦炭去除，所以将导致薄片补偿器故障和后续的泄漏。这进而导致旋风器操作的中断以便维修。在第一和第二旋风器之间的气体管道中也存在此缺陷。 

·第一旋风器3′的进口管道13′水平地设置，在操作过程中，启动和中断进口管道易于收集半焦炭残渣，这导致旋风器效率的降低。 

·由于旋风器中的蒸汽-气体混合物的高速度，那些旋风器受到高研磨磨损，这导致旋风器主体的壁厚减小。而且，由于旋风器位于集尘室内的事实，不可能在任何给定位置进行旋风器壁厚的测量，并且，旋风器壁的过度磨损将使整个机器停止。 

·第二旋风器具有非常高的压力降。 

-来自于上面列出缺陷的大量沉积的半焦炭(150m³)导致花在维护和维修上的时间更长。 

发明内容

为了增加效率和可靠性，以及为了缩短维修的准备时间，本发明提供： 

-通过去除集尘室主体的不同直径的缸体之间的过渡锥体来改变集尘室构造，即，将集尘室完全建成相同的直径；这防止半焦炭沉降在集尘室主体的锥形表面上。这是在集尘室操作过程中来自第二级旋风器的蒸汽-气体混合物中的半焦炭颗粒集中的原因，并且，这确保操作过程中产品质量保持稳定。 

-将在集尘室的耐火内衬中使用的多孔材料变成无孔的，例如混凝土。这防止蒸汽-气体混合物渗透穿过耐火内衬并在集尘室的金属内壁上形成不希望的冷凝。 

-将具有内置旋风器的设计变成外置旋风器，还对旋风器增加外部热绝缘层。此外部设计不需要在旋风器主体和集尘室之间使用 薄片补偿器。而且，这种旋风器结构确保较短的维修时间和稳定测量旋风器主体壁厚的机会。 

-为了减少旋风器的研磨磨损，在旋风器的内表面上设置耐磨内衬，例如，混凝土。