[其他]用于分离气体的旋风分离器和汲取管

说明书

本实用新型涉及一种用于从旋风分离器(1)中抽出气流的汲取管(2)和旋风分离器。在操作期间，气体通过气体入口(8)流入汲取管(2)中并经由气体出口(9)再流出。汲取管(2)包括设计为喷嘴的第一区域，喷嘴从喷嘴内径会聚地逐渐变小到最小内径，并且汲取管(2)包括第二区域，操作期间气体流动通过位于第一区域下游的第二区域，并且第二区域被设计为扩散器，扩散器从扩散器内径沿着第一区域的方向会聚地逐渐变小到该最小内径。喷嘴具有呈截锥形式的侧表面的几何形状，侧表面相对于轴线旋转对称，其中侧表面与轴线之间的夹角介于1°和88°之间。本实用新型的目的是提供一种使旋风分离器具有高分离效率和中等压力损失的新型汲取管。

技术领域

本实用新型涉及一种用于从旋风分离器中抽出气体的汲取管，其中操作期间气体通过气体入口流入汲取管，并且通过气体出口再从汲取管流出。此外，本实用新型还涉及一种用于从气流中分离固体颗粒和/或至少一种液体的旋风分离器，所述旋风分离器包括壳体、壳体中的用于将气流与固体颗粒和/或至少一种液体一起引入壳体中的开口、用于固体颗粒和/或液体的排出端口、和至少一个根据本实用新型的用于从壳体中抽出气体的汲取管。

背景技术

对于大多数不同类型的应用(例如圆形流化床燃烧(CFB燃烧)、煅烧、油回收)以及对于其它处理而言，必须在将气体送入下一个和/ 或最后的净化阶段(例如电除尘器(ESP))之前从含有固体的热烟道气或产物气体混合物中移除和/或分离固体，以满足环境或特别是产品规范。

通常，在这些处理的应用领域中，使用气体旋风分离器从热烟道气或产物气体混合物中滤除颗粒形式的固体。这种旋风分离器还用于蒸汽发电厂，用于在蒸汽发生器与涡轮机之间从新鲜蒸汽中分离水或用于气体冷却器中的冷凝物分离。

已经在足够的程度上研究了许多与这种旋风分离器的功能和性能相关的重要参数。这些参数包括气体的压力、温度、速度和颗粒负载以及旋风分离器的几何结构。在此，特别地，旋风分离器的相应盖板或盖、也称为涡流探测器的汲取管、和排出端口与固体颗粒的排出相关。

与用于分离固体和气体的其它技术相比，旋风分离器的一个缺点是这种分离的效率相对较低，特别是在尺寸小于10μm的极细颗粒的情况下。关于这种尺寸颗粒的效率大多限于90至95％或甚至更低。

自19世纪末以来，已经进行了许多调查研究来确定单个操作参数和/或几何参数对气体旋风分离器的分离效率的影响。

这种分离效率受一系列参数(例如颗粒负载和颗粒尺寸)的影响。此外，旋风分离器及其子组件内的气体速度对旋风分离器的性能具有决定性影响。旋风分离器的子组件中的单一气体速度直接受旋风分离器的这些部件的几何形状的影响。此外，旋风分离器的内部组件(例如汲取管(涡流探测器)、顶部(锥形下尖端)、入口管道的形式)、通风等直接影响灰尘夹带和分离效率。

另外，为了满足不同的工业要求，关于入口的定向(反向和单向流)存在不同的旋风分离器设计(竖直或水平)。针对高产量的设计的特征在于较短的主体、以及此外允许大吞吐量的较大开口。这种设计情况下的压力损失通常相对较低，其中沉积速率也较低。与此相反，针对更高效率的设计的特征在于长的主体和小的开口。一方面，这种设计导致沉积速率高，但另一方面也导致压力损失高。

根据EP 0 972 572 A2已知一种包括圆筒形涡流探测器的高效逆流旋风分离器。该文献公开了旋风分离器的导致旋风分离器的效率特别高的单个元件的尺寸与几何形状之间的关系。

根据文献DE 10 2013 207724 A1已知一种燃烧设备，其中主燃烧在旋风分离器状腔室中进行。这种旋风分离器状腔室的汲取管或涡流探测器具有文丘里量水槽的形式。

根据文献EP 0 447 802 A2已知一种由金属栅格制成的汲取管或涡流探测器。所述汲取管或涡流探测器包括若干蜂窝状部件。