[发明专利]一种大型第三级旋风分离器

说明书

技术领域

本发明属于石油炼制与化工设备，更具体地说是一种用于石油炼制催化裂化装置中将高温烟气和其所含的微量催化剂进行气固分离的设备。

背景技术

现有技术中用于催化裂化装置中的第三级旋风分离器有单管式和内部子旋风器两种类型。

美国专利US7048782及中国专利ZL02245967.7都公布了一种单管式旋风，这和本发明有本质的区别。

中国专利ZL200820108124公布了一种和本发明同属内部子旋风器的第三级旋风分离器，见图1。由图可见其子旋风通过其顶部的升气管直接连在内集气室底隔板上，并在径向处于集气室内部，这种结构用于子旋风数量相对较少的第三级旋风分离器时，结构不难实现；但对于如需数量很多的子旋风所示的大型第三级旋风分离器时，会造成内集气室直径巨大，使处于高温设备内部的热壁集气室与带内隔热的冷壁封头在设备直径方向上的膨胀差加大，造成内集气室垂直器壁热应力加大，产生疲劳；同时，内集气室底隔板由于子旋风的重力作用，易出现变形。另外一个问题是由于至少两个包含在内集气室内部的净化气体出口的存在，也使得内集气室的直径较大。这两个问题使得这种结构的第三级旋风分离器在装置规模进一步扩大时遇到困难。

发明内容

为了解决现有技术的旋风分离器大型化过程中，由于子旋风数量加大带来的集气室加大以及相应的膨胀差加大、热应力加大、重力加大导致的变形等诸多技术问题，本发明提供了一种新结构的大型第三级旋风分离器。本发明通过内部吊杆将旋风的重量单独支持在设备封头上，并通过组合式内集气室的设置，彻底解决上述由于设备大型化后内集气室巨大所引起的诸多问题，真正实现并成为适用的大型化的第三级旋风分离器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种大型第三级旋风分离器，包括烟气入口1、旋风出口7、冷壁上封头8、冷壁壳体9、多个子旋风器10、内隔热层11、冷壁下封头12、催化剂出口13、净化烟气出口14、热壁旋风入口20，

其特征在于，在所述的大型第三级旋风分离器上部有凸起的组合集气室，所述的集气室自上而下依次由以下部件组成：

a.凸起集气室冷壁封头2，

b.凸起冷壁集气小室3，

c.烟气入口热壁内管15和下部的膨胀节17，

d.集气室热壁内器壁16及集气室热壁内隔板18，

e.集气室热壁封头19。

所述的进入旋风器10的烟气通道，是由烟气入口1、烟气入口热壁内管15内壁、烟气入口热壁内管15下部的膨胀节17内壁、膨胀节17内壁下部的集气室热壁内隔板18内壁以及集气室热壁封头19组成的中空通道；其中的集气室热壁内隔板18和集气室热壁封头19构成旋风器10的热壁旋风入口20。

所述排出旋风器10的烟气通道，是由凸起集气室冷壁封头2、净化烟气出口14、凸起冷壁集气小室3、集气室热壁内器壁16形成的外环，和烟气入口热壁内管15及其下部的膨胀节17以及集气室热壁内隔板18的外壁形成的内环组成的环形通道；其中的集气室热壁内器壁16和集气室热壁内隔板18构成旋风器10的旋风出口7。

在具体实施中，

所述的冷壁上封头8上设置了冷壁吊座4，利用内部吊杆5、铰链6将每一个子旋风器10悬挂在冷壁上封头8上；

所述的多个子旋风器10布置在一个同心圆上或者两个同心圆上；

所述的布置在两个同心圆上的多个子旋风器10，其内圈的子旋风器10的热壁旋风入口20垂直或者不垂直与集气室的热壁内器壁16连接；

所述的子旋风器10在垂直方向在同一同心圆上布置在同一标高，或者不同的同心圆上布置在不同的标高上；

在所述的烟气入口热壁内管15、组合式集气室热壁内隔板18之间安装有膨胀节17；

所述的子旋风器10的个数为10～50。

本发明中所述冷壁是指由碳钢外壳和内隔热层组成的壳结构，由于有内隔热层，使碳钢外壳的温度降低，热胀量小。热壁指由单层不锈钢材料或不锈钢与耐磨层制成的壳结构，处于设备内部，温度高，膨胀量大。

本发明所描述的内部吊杆指吊杆，所描述的组合式集气室是指具由凸起集气室冷壁封头、凸起冷壁集气室、烟气入口热壁内管、组合式集气室热壁内器壁、膨胀节、组合式集气室热壁内隔板、组合式集气室热壁封头所组成的组合件。

本发明的要点是：

一.将热壁子旋风器10用内部吊杆5和铰链6通过冷壁吊座4支持在冷壁上封头8上，从而使组合式集气室热壁内器壁16收缩到旋风布置圆以内。