[发明专利]高效多管旋风分离器在审

专利信息
申请号: 201910633217.9 申请日: 2019-07-12
公开(公告)号: CN110339954A 公开(公告)日: 2019-10-18
发明(设计)人: 黄晓卫;马双;陈启远;黄晓军;王景花;黄毅忱;孟祥林;劳家仁;夏兴祥 申请(专利权)人: 上海卓旋化工科技有限公司
主分类号: B04C5/28 分类号: B04C5/28;B04C5/04;B04C5/107
代理公司: 上海唯源专利代理有限公司 31229 代理人: 曾耀先
地址: 200333 上海市*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 单管 排灰口 进气口 尘端 旋风子 筒体 锥体 多管旋风分离器 总出气口 总进气口 左进气口 出气口 上封头 室内 体内 分离效率 固混合物 中心出口 长周期 分离气 扩散锥 中心管
【说明书】:

发明公开了一种高效多管旋风分离器,包括排灰口(1)、锥体(3)、总进气口(4)、旋风子(6)、筒体(8)、尘端室(9)、上封头(12)、总出气口(15)及净端室(17);筒体连锥体和上封头,尘端室、净端室、灰端室设在筒体内,排灰口设在锥体上,总进气口设在尘端室上,总出气口设在净端室上;旋风子包括扩散锥(601)、单管筒体(602)、中心出口管(603)、左进气口(607)、顶板(608)、右进气口(611)、中心管进气口(613)、单管排灰口(614)和单管出气口(615);若干个旋风子装在筒体内,使左进气口和右进气口位于在尘端室内,单管排灰口位于灰端室内,单管出气口位于净端室内。本发明能长周期连续稳定分离气固混合物,分离效率高。

技术领域

本发明涉及一种气固混合物分离设备,尤其涉及一种高效多管旋风分离器。

背景技术

在化工、石油、煤化工、钢铁及环保等行业中常常会遇到高温带压的含尘气体需要回收能量或保护工艺设备的要求,例如催化裂化再生器装置,需要将温度为650~750℃及运行压力0.2MPa的含尘烟气净化;又如煤化工气流床气化装置(航天炉气化装置及四喷嘴气化装置),需要将温度为300~350℃及运行压力为4.0MPa的粗煤气净化。生产厂家都希望这些工业净化装置在生产周期内不出现故障,对分离器提出了长周期稳定运行的要求。随着生产装置朝大型化方向发展,单台设备的处理气量往往大于20000m3/h(操作态),为了满足后系统要求,工艺上总是希望尽可能将气体中固体杂质除干净。现有技术的旋风分离器是上述苛刻工况要求下的首选。

旋风分离器是利用气态非均一系,在高速旋转时所产生的离心力将粉尘从气流中分离出来的一种干式气固分离设备。由于颗粒所受的离心力远远大于重力和惯性力,所以旋风分离器能经济地分离的最小粒径可达到5~10μm。此外,旋风分离器结构比较简单,操作、维护方便,性能稳定,又不受含尘气体的浓度、温度、物性等限制,且造价较低,所以已广泛地应用于石油、化工、煤炭、电力、环保及冶金等工业生产中。由于旋风分离器内的气流运动极为复杂,属于三维湍流的强旋流且二次涡流在旋风分离器中普遍存在,旋风分离器的结构型式将直接影响分离性能。

针对运行稳定性要求高、分离效率高、阻力低、处理量大和高温带压的工况条件,目前,工业中通常采用多组较大直径旋风分离器并联方式,但该解决方案的运行阻力、投资费用及占地面积都比较大,此方案分离效率一般达不到技术要求,其原因是直径较大的旋风通常对细颗粒的分离都比较困难。为此国内外工程技术人员开发了各类多管旋风分离器,其中分离元件一一单管是分离器的核心部件,其工作效能直接决定了分离器的技术性能。单管从分离机理上可以分为轴流式分离单管和切流式分离单管,轴流式单管主要特征是内部有导向叶轮(片),切流式分离单管主要特征是带有切向进口,两者性能上各有一定的优缺点,但得益于轴流式分离单管能比较方便在分离器内部进行布置,目前其工业应用更为普遍。

目前,大多数的多管旋风分离器都存在故障较多(即稳定性欠佳)、分离效率偏低及运行阻力大等问题。例如:目前催化裂化装置多管式三旋通常分离效率为60%~80%,压降为12~15kPa。由于多管式三旋再生烟气在分离器内分配不均匀,单管易串气且粉尘颗粒返混明显,严重影响了三旋的分离效率;同时单管内件结构比较复杂,器内容易结垢和粉尘堵塞,单管运行稳定性欠佳;加之选取进口速度比较高,内件及器壁磨损也比较厉害,造成单管使用寿命偏短且运行阻力偏大。

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