[实用新型]高温高效旋风分离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于气固分离的旋风分离器。

背景技术

旋风分离器已被广泛应用于电力、化工、冶金、环保等领域，是常用来分离气体中的粉尘，当气体中的粉尘随气流在旋风分离器内作旋转运动时，由于离心力的作用，气流中惯性质量较大的粉尘颗粒首先会偏离旋转运动的气流，朝旋风分离器的器壁运动，浓缩在旋风分离器的器壁附近并最终沿器壁落到高效旋风分离器的底部排灰管被收集排出，气体和惯性质量较小的粉尘颗粒则在旋风分离器内的圆筒壳体内作自上而下的大螺旋运动，进入锥筒壳体后气流会收缩螺旋运动半径并加速，惯性质量较小的颗粒也会被逐渐浓缩在旋风分离器的器壁附近并最终沿器壁落到旋风分离器的底部排灰管被集中排出，除尘后的气体再从旋风分离器的下部作自下而上的小螺旋运动，进入顶部的排气口排出。目前该类旋风分离器存在以下问题：1，由于壳体内外圈有向下的螺旋气流，内圈为向上的螺旋气流，由进气管进入的气体稍不控制就很容易使相邻两螺旋圈的气流互相干扰，影响排灰效率；2，排气口通常位于壳体顶部，净化后的气体直接由顶部排气口排出，易造成较大的压力损失；3，不适用于高温环境，如褐煤干燥过程中产生的裂解气，气量大并且裂解气中含有高温的煤焦油，在高温工况(300-400℃)下除尘导致壳体内壁磨损严重；4、为了提高分离效率导致结构复杂。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、耐磨蚀、分离效率高、压力损失小的高温高效旋风分离器。

技术方案包括锥筒形壳体、位于壳体上的进气管、排气管和排灰管，壳体内设有涡流控制器，壳体内壁衬有耐火衬里，壳体内上段设有锥形扩张管，所述排气管沿切线方向经壳体上段侧壁与锥形扩张管连通。

所述进气管为矩形，沿切线方向经壳体上段侧壁与壳体内连通。

所述进气管前端向下倾斜5°～20°。

所述锥形扩张管由锥度上大下小的两段锥形筒及一段圆筒构成。

锥筒顶部还设有隔热衬顶。

所述隔热衬顶截面为三角形，所述三角形的尖顶部位于壳体的中心线上。

有益效果：

1.通过壳体内壁衬有的耐火衬里，提高其耐高温及耐磨蚀能力，延长了使用寿命，满足恶劣工况下也能正常工作的要求，维护制造方便。

2.利用锥形扩张管保持内圈上升的螺旋气流的压力，有效的减少旋风分离器内的压力损失，配合沿切线方向与壳体连接的排气管，使排出的气体沿内圈旋螺旋转的方向排出，进一步降低压力损失，提高分离效率。

3.将进气管设计为矩形，同样沿切线方向与壳体连接，保证进气沿外圈旋螺旋转方向进入，并且进气管前端向下倾斜5°～20°，能使气体与水平呈5°～20°向下倾斜做旋转运动，倾斜进入的气体有利于避免内外相邻两螺旋圈的气流互相干扰，大幅提高分离效率。

4.隔热衬顶内填充有隔热填料，可减少热量损失；三角形的尖顶部位于壳体的中心线上，具有进一步稳涡的作用。

5.本实用新型基于分离流场优化和控制的设计方案，其结构简单，便于制造维护，可以在较大的气量处理范围内(气动变化范围在70％-130％)，保持很高的分离效率(分离效率达到99.5％)以及很小的压力损失(压力损失不大于1.4千帕)，且容易维持长期稳定运行。

附图说明

图1本实用新型结构示意图。

图2为图1A-A剖视图。

图3为图1B-B剖视图。

图4为进气管侧视图。

1-壳体、1.1-圆筒段、1.2-锥形段、1.3-耐火衬里、1.4-耐火衬顶、2-进气管、3-排灰管、4-涡流控制器、5-排气管、6-锥形扩张管、6.1-上锥筒、6.2-下锥筒、6.3-圆筒。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：

参照图1，锥筒形的壳体1由圆筒段1.1和锥形段1.2构成，其内壁衬有表面光滑的耐火衬里1.3，顶部衬有截面为三角形的耐火衬顶1.4，三角形的尖顶部位于壳体1的中心线上。所述壳体1上设有进气管2、排气管5和排灰管3，壳体1内上方设有锥形扩张管6，下方设有涡流控制器4。所述进气管2为矩形，前端向下倾斜5°～20°，并沿切线方向经壳体1上段侧壁与壳体1内连通。所述排气管5也沿切线方向经壳体1上段侧壁与锥形扩张管6连通，所述锥形扩张管6位于壳体1上段，由锥度上大下小的上锥筒6.1、下锥筒6.2及一段圆筒6.3构成。所述排灰管3位于壳体的下端，用于收集烟尘。

工作原理：

含尘的高温气体(300-400℃)从矩形进气管2进入，由于进气管2前端向下倾斜5°～20°，使气体也与水平呈5°～20°向下倾斜在壳体1内的外圈做大螺旋运动，倾斜进入的气体有利于避免内外相邻两螺旋圈的气流互相干扰，进入壳体1后气流会收缩螺旋运动半径并加速，气体中的粉尘颗粒在离心力和惯性力作用下，被甩向壁面，通过内壁附近外圈向下的大螺旋气流将颗粒带到排灰管4排出；涡流控制器4辅助产生稳定的分离涡流且引导形成内圈上升的小螺旋涡流，使净化除尘后的气体沿圆筒6.3、下锥筒6.2、上锥筒6.1、及与壳体1相切的排气管5排出，圆锥扩张管6可以有效的减少旋风分离器内的压力损失，在设计工况下，该新型高温高效旋风分离器的分离效率达到99.5％。