1.本發(fā)明涉及含塵氣體的離心分離與顆粒回收設(shè)備及其應(yīng)用方法，更具體地說(shuō)，涉及一種對(duì)含塵氣體進(jìn)行氣固分離的旋風(fēng)分離器及其應(yīng)用方法。

背景技術(shù)：

2.旋風(fēng)分離器是一種利用高強(qiáng)度旋轉(zhuǎn)氣流的離心力場(chǎng)進(jìn)行非均相分離的設(shè)備，因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于化工、食品、冶金、建材、環(huán)境等工業(yè)領(lǐng)域中。旋風(fēng)分離器存在內(nèi)部以高強(qiáng)度旋轉(zhuǎn)的有勢(shì)自由渦與有旋的強(qiáng)制渦組成的切向旋流，在徑向?qū)χS心流動(dòng)的匯流，在軸向的外層空間向下的下行流、內(nèi)層空間向上的上行流的三種主流流動(dòng)方式；同時(shí)在旋風(fēng)分離器內(nèi)還存在排氣芯管短路流二次流、灰斗返氣流、旋渦中心擺動(dòng)等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象引起了芯管短路流顆粒攜帶短路直接進(jìn)入排氣管排出，灰斗返氣和旋渦中心擺動(dòng)卷起分離到錐形筒排塵口及錐形筒側(cè)壁上的顆粒進(jìn)入旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)中，從而使旋風(fēng)分離器的總體除塵效率下降。

3.本領(lǐng)域有大量研究證明旋風(fēng)分離器內(nèi)流場(chǎng)存在二次流和旋渦中心不穩(wěn)定現(xiàn)象。

4.嚴(yán)超宇等.旋風(fēng)分離器非穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)的簡(jiǎn)化分析[j].流體機(jī)械，2002，30(19-38)描述了旋風(fēng)分離器在錐端排塵口附近的渦核中偏離旋風(fēng)分離器的幾何中心線作螺旋旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)從而引起流場(chǎng)速度的脈動(dòng)的現(xiàn)象。

[0005]

a.c.霍夫曼.旋風(fēng)分離器—原理、設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用[m].化學(xué)工業(yè)出版社，2004:136-142描述了用適當(dāng)?shù)姆哿虾凸鈱W(xué)條件下,用頻閃方法可觀察到旋進(jìn)渦核的運(yùn)動(dòng)和渦核向器壁附著的現(xiàn)象。通過(guò)調(diào)整頻閃頻率的大小,可觀察到渦核尾部的向前或向后旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)和附著在分離器內(nèi)壁上，再次卷起已分離到旋風(fēng)分離器外壁的顆粒，從而造成旋風(fēng)分離器的分離效率下降，同時(shí)也加速了渦核附著位置處的器壁磨損，有時(shí)在旋風(fēng)分離器的排塵口附近出現(xiàn)側(cè)壁磨穿的現(xiàn)象。

[0006]

目前采用的穩(wěn)定旋風(fēng)分離器旋渦中心方法存在一定的缺陷，穩(wěn)渦效果有限。

[0007]

cn204469920u公開(kāi)了一種裝有穩(wěn)渦器的直切向式旋風(fēng)分離器，在旋風(fēng)分離器的排塵口設(shè)置穩(wěn)渦器，穩(wěn)渦器包括一體成型且端面相對(duì)的兩個(gè)圓錐體，其目的是穩(wěn)定旋渦，將旋渦中心附著于該表面，防止尾渦擺動(dòng)，減小脈動(dòng)及返混夾帶的顆粒碰撞到穩(wěn)渦器，可實(shí)現(xiàn)二次分離，從而提高了旋風(fēng)分離器的分離效率。由于穩(wěn)渦器外表面是上下凸起的錐體，對(duì)旋風(fēng)分離器內(nèi)部擺動(dòng)旋渦中心有一定的穩(wěn)定作用，但是旋渦很難長(zhǎng)時(shí)間附著在一個(gè)凸起的錐面上。

[0008]

cn205182971u公開(kāi)了一種反應(yīng)釜式旋風(fēng)分離器，流體切向從上部側(cè)面進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)，在頂端設(shè)有排氣管，在反應(yīng)釜下端設(shè)有液體出口，液體出口上端設(shè)有穩(wěn)渦板，這種結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于氣液分離，對(duì)于捕集含塵氣而言，此結(jié)構(gòu)的除塵效率有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[0009]

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種氣固分離穩(wěn)定，分離

效率高的的旋風(fēng)分離器及其應(yīng)用方法。

[0010]

本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器，包括入口、分離筒、穩(wěn)渦器、灰斗和排氣芯管；所述的分離筒由端部相通的圓柱筒和錐形筒，所述的入口的橫截面為矩形，所述的排氣芯管的底部與圓柱筒連通，排氣芯管的底部端面與入口的底部側(cè)壁平齊，所述的錐形筒的底部為排塵口，灰斗固定在錐形筒的底部，并與錐形筒的底部相通，在所述的分離筒的側(cè)壁上設(shè)置螺旋線排塵縫和排塵帶，延伸至灰斗；在錐形筒內(nèi)排塵口附近設(shè)置穩(wěn)渦器，所述的穩(wěn)渦器為底部向上的無(wú)底板錐體。

[0011]

本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器的應(yīng)用方法，含塵氣體通過(guò)管路輸送到旋風(fēng)分離器的入口，由入口將含塵氣體導(dǎo)入到分離筒內(nèi)，氣體在分離筒的內(nèi)部空間形成高強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)氣流，氣體中絕大部分顆粒在此離心力場(chǎng)的作用下被分離到旋風(fēng)分離器的內(nèi)壁上，分離到內(nèi)壁上大部分顆粒經(jīng)分離筒側(cè)壁上的螺旋線排塵縫排入到排塵帶中，再滑落到灰斗中；其余的顆粒沿分離筒側(cè)壁向分離筒底部移動(dòng)，從排塵口排到灰斗中；在錐形筒排塵口附近設(shè)置穩(wěn)渦器，為旋風(fēng)分離器內(nèi)部空間旋轉(zhuǎn)氣流旋渦中心提供附著面，減少旋渦在下部排塵口擺動(dòng)現(xiàn)象。

[0012]

本發(fā)明提供的流化床反應(yīng)器，反應(yīng)器殼體內(nèi)下部為顆粒密相區(qū)，上部為顆粒稀相區(qū)，所述的顆粒稀相區(qū)兩級(jí)串聯(lián)設(shè)置上述的旋風(fēng)分離器，其中，所述的第一級(jí)旋風(fēng)分離器的灰斗口連接排料管，延伸到所述的顆粒密相區(qū)，第一級(jí)旋風(fēng)分離器的排氣芯管連接第二級(jí)旋風(fēng)分離器的入口，第二級(jí)旋風(fēng)分離器的灰斗口排料管設(shè)置翼閥，第二級(jí)旋風(fēng)分離器的排氣芯管引出反應(yīng)器外進(jìn)入后續(xù)反應(yīng)氣回收系統(tǒng)。

[0013]

本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器及其應(yīng)用方法的有益效果為：

[0014]

本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作穩(wěn)定，除塵效率高。在分離筒側(cè)壁上設(shè)置螺旋線排塵縫和排塵帶和在排塵口附近設(shè)置穩(wěn)渦器。在使用過(guò)程中可將分離到分離筒側(cè)壁上的粉塵顆粒及時(shí)排入排塵帶里，進(jìn)一步排入旋風(fēng)分離器的灰斗；穩(wěn)渦器用于穩(wěn)定旋風(fēng)分離器內(nèi)部的旋渦中心，消除了旋渦在錐形筒排塵口附近旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)也減少了進(jìn)入灰斗氣量，降低了氣體返回錐形筒時(shí)將排塵口的排塵再次卷?yè)P(yáng)起，從而減少二次粉塵夾帶，提高了旋風(fēng)分離器的捕集效率。

附圖說(shuō)明：

[0015]

圖1為本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器的立面剖視圖。

[0016]

圖2為圖1中a-a向視圖。

[0017]

圖3為本發(fā)明旋風(fēng)分離器經(jīng)過(guò)軸心平面所截的排塵螺帶截面圖。

[0018]

圖4為穩(wěn)渦器局部視圖。

[0019]

其中：

[0020]

1-入口；2-圓柱筒；3-錐形筒；4-灰斗；5-排氣芯管；6-螺旋線排塵縫；7-排塵帶；71-排塵帶下底板；72-排塵帶外側(cè)板；73-排塵帶的上底板；8-穩(wěn)渦器。

具體實(shí)施方式

[0021]

以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器及其應(yīng)用方法的具體實(shí)施方式。

[0022]

本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器，包括入口、分離筒、穩(wěn)渦器、灰斗和排氣芯管；所述的分

離筒由端部相通的圓柱筒和錐形筒，所述的入口的橫截面為矩形，入口的一側(cè)壁與圓柱筒的側(cè)壁相切設(shè)置，所述的排氣芯管的底部與圓柱筒連通，排氣芯管的底部端面與入口的底部側(cè)壁平齊，所述的錐形筒的底部為排塵口，灰斗固定在錐形筒的底部，并與錐形筒的底部相通，在所述的分離筒的側(cè)壁上設(shè)置螺旋線排塵縫和排塵帶，延伸至灰斗；在錐形筒內(nèi)排塵口附近設(shè)置穩(wěn)渦器，所述的穩(wěn)渦器為底部向上的無(wú)底板錐體。

[0023]

優(yōu)選地，所述的螺旋線排塵縫設(shè)置于分離筒側(cè)壁上，螺旋旋轉(zhuǎn)方向與旋風(fēng)分離器內(nèi)的氣流旋轉(zhuǎn)方向一致，所述的螺旋線排塵縫起始端位于入口的下部平面以下位置，終止于錐形筒與灰斗相交處。更優(yōu)選的起始端位于錐形筒側(cè)壁上。

[0024]

優(yōu)選地，所述的螺旋線排塵縫外設(shè)置排塵帶，所述的排塵帶與螺旋線排塵縫走向一致，所述的排塵帶位于分離筒外壁，由上表面、前側(cè)面、后側(cè)面、外表面、分離筒壁組成一個(gè)封閉螺旋帶，其末端于灰斗相連通。用于將從螺旋線排塵縫排出的粉塵導(dǎo)入到旋風(fēng)分離器的灰斗中。

[0025]

優(yōu)選地，所述的螺旋線排塵縫的開(kāi)口寬度為1～50mm，更優(yōu)選開(kāi)口寬度為2～40mm。

[0026]

優(yōu)選地，所述的螺旋線排塵縫沿旋風(fēng)分離器軸向的螺間距相等，在所述的分離筒側(cè)壁上至少旋轉(zhuǎn)1周，更優(yōu)選旋轉(zhuǎn)1.1～2周。

[0027]

所述的排塵帶設(shè)置于旋風(fēng)分離器的分離筒的外壁，由上表面、外側(cè)面、下表面組成，所述的排塵帶的上表面、外側(cè)面、下表面和分離筒外壁組成封閉螺旋帶，其末端與灰斗相連通；用于收集從分離筒器壁上螺旋線排塵縫排出的粉塵，并將粉塵導(dǎo)入到灰斗中。

[0028]

優(yōu)選地，所述的排塵帶與經(jīng)過(guò)軸心平面截得為梯形平面，上下邊平行；其截面面積為含塵顆粒質(zhì)量輸送率除以其10～50倍的堆密度；上下邊的距離為0.5～1.5倍截面面積的平方根。

[0029]

優(yōu)選地，排塵帶被經(jīng)過(guò)軸心平面截得含螺旋線排塵縫分離筒側(cè)壁的梯形平面，所述的螺旋線排塵縫的底邊距排塵帶梯形底邊的距離為此梯形的高0.5倍以上，所述的螺旋線排塵縫的上端在梯形上平面以下。

[0030]

優(yōu)選地，所述的穩(wěn)渦器安裝在錐形筒底部的排塵口，所述的穩(wěn)渦器與分離筒同軸設(shè)置，錐頂向下，錐底面朝上，為一無(wú)底板倒錐體。

[0031]

優(yōu)選地，所述的穩(wěn)渦器的錐底面直徑為其平面與錐形筒所截平面直徑的0.6～0.8倍，錐底面在旋風(fēng)分離器排塵口以上，錐底面距排塵口平面的高度為0.5～1.5倍排塵口直徑。

[0032]

所述的穩(wěn)渦器的錐頂在排塵口以上或者以下位置，優(yōu)選地，所述的穩(wěn)渦器的錐頂角為60°～150°。

[0033]

本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器，所述的入口以90°～180°蝸殼方式導(dǎo)入到分離筒內(nèi)，入口的左側(cè)壁切進(jìn)圓柱筒的側(cè)壁。

[0034]

本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器的應(yīng)用方法，含塵氣體通過(guò)管路輸送到旋風(fēng)分離器的入口，由入口將含塵氣體導(dǎo)入到分離筒內(nèi)，氣體在分離筒的內(nèi)部空間形成高強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)氣流，氣體中絕大部分顆粒在此離心力場(chǎng)的作用下被分離到旋風(fēng)分離器的內(nèi)壁上，分離到器壁上大部分顆粒經(jīng)分離筒側(cè)壁上的螺旋線排塵縫排入到排塵帶中，再滑落到灰斗中；其余的顆粒沿分離筒側(cè)壁向分離筒底部移動(dòng)，從排塵口排到灰斗中；在錐形筒內(nèi)排塵口附近設(shè)置穩(wěn)渦器，為旋風(fēng)分離器內(nèi)部空間旋轉(zhuǎn)氣流旋渦中心提供附著面，減少旋渦在下部排塵口擺動(dòng)現(xiàn)象。

[0035]

本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器中，所述的穩(wěn)渦器為旋風(fēng)分離器內(nèi)部空間旋轉(zhuǎn)氣流旋渦中心提供附著面，穩(wěn)定了內(nèi)部空間旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)，減少了漩渦中心擺動(dòng)和往還灰斗的氣量及其所帶起的排灰口的二次揚(yáng)塵。

[0036]

設(shè)置在旋風(fēng)分離器的分離筒側(cè)壁上的螺旋線排塵縫和排塵帶將分離到旋風(fēng)分離器壁上的粉塵及時(shí)排入粉塵收集到排塵帶，由排塵帶導(dǎo)入旋風(fēng)分離器的灰斗中。

[0037]

螺旋線排塵縫與排塵帶與穩(wěn)渦器共同作用，減少了旋渦中心擺動(dòng)與往還灰斗的氣量所引起的揚(yáng)塵，減少了旋風(fēng)分離器錐口的二次揚(yáng)塵量，從而提高了旋風(fēng)分離器的除塵效率。采用本發(fā)明的旋風(fēng)分離器具有除塵效率高，旋風(fēng)分離器的器壁磨損少，旋風(fēng)分離器的壓降不變化的優(yōu)點(diǎn)。

[0038]

本發(fā)明提供的流化床反應(yīng)器，反應(yīng)器殼體內(nèi)下部為顆粒密相區(qū)，上部為顆粒稀相區(qū)，所述的顆粒稀相區(qū)兩級(jí)串聯(lián)設(shè)置上述任一種所述的旋風(fēng)分離器，其中，所述的第一級(jí)旋風(fēng)分離器的灰斗口連接排料管，延伸到所述的顆粒密相區(qū)，第一級(jí)旋風(fēng)分離器的排氣芯管連接第二級(jí)旋風(fēng)分離器的入口，第二級(jí)旋風(fēng)分離器的灰斗口排料管設(shè)置翼閥，第二級(jí)旋風(fēng)分離器的排氣芯管引出反應(yīng)器外進(jìn)入后續(xù)反應(yīng)氣回收系統(tǒng)。

[0039]

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用方法。

[0040]

附圖1是本發(fā)明所提供的旋風(fēng)分離器的立面剖視圖。旋風(fēng)分離器由入口1、圓柱筒2、錐形筒3、灰斗4、排氣芯管5組成，其中，圓柱筒2和錐形筒3上下連接，共同組成分離筒，在圓柱筒2、錐形筒3上設(shè)置螺旋線排塵縫6，起始端位于錐形筒3的頂端，延伸至所述的錐形筒3與灰斗4的相連處，可將分離到旋風(fēng)分離器分離筒側(cè)壁上的粉塵及時(shí)排入排塵帶7里；錐形筒6底部為圓形的排塵口，在排塵口附近設(shè)置穩(wěn)渦器8，所述的穩(wěn)渦器為底面朝上的倒錐體結(jié)構(gòu)。所述的穩(wěn)渦器8用于穩(wěn)定旋風(fēng)分離器內(nèi)部的旋渦中心，消除了旋渦在錐形筒排塵口附近旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的現(xiàn)象，同時(shí)也減少了進(jìn)入灰斗氣量，降低了氣體返回錐形筒時(shí)將排塵口的排塵再次卷?yè)P(yáng)起，引起粉塵的二次攜帶。

[0041]

附圖2是圖1截面a-a向視圖，所截面為垂直于中心線的、含入口進(jìn)風(fēng)管某處向下視圖，展示本旋風(fēng)分離器的入口1、螺旋線排塵縫6、排塵帶7、穩(wěn)渦器8的結(jié)構(gòu)。如附圖2所示，旋風(fēng)分離器的入口1為方形入口，但不限于切向入口，本發(fā)明的旋風(fēng)分離器同樣包括導(dǎo)向葉片式入口的旋風(fēng)分離器；優(yōu)選地，當(dāng)采用切向方形入口時(shí)，入口高度a、寬度b，入口進(jìn)風(fēng)管由蝸殼結(jié)構(gòu)導(dǎo)入旋風(fēng)分離器分離筒內(nèi)，其中，蝸殼角度為90°～270°，優(yōu)選180°，方形入口可切進(jìn)圓柱筒2內(nèi)壁(0～1/3)入口寬，即：c＝(0～1/3)b。

[0042]

附圖3是經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器中心線截得排塵帶7的局部視圖，所述的排塵帶設(shè)置在旋風(fēng)分離器的分離筒側(cè)壁上，包圍住螺旋線排塵縫6，起始于排塵縫的起始端外延10～50mm，起始端面密封，終止于灰斗，并與灰斗相貫通，螺間距、螺旋方向與螺旋線排塵縫相同。螺旋線排塵縫高h(yuǎn)＝1～50mm，優(yōu)選2～45mm，最優(yōu)選2～40mm。在此截面排塵帶7的形狀可以是梯形或平行四邊形或矩形；排塵帶7上底邊73與下底邊71相互平行，不要求垂直于旋風(fēng)分離器的中心線，外側(cè)邊72不要求與圓柱筒母線、錐形筒母線平行；排塵帶7截面面積為進(jìn)入旋風(fēng)分離器含塵氣體中顆粒質(zhì)量輸送率除以其10～50倍的堆密度；排塵帶7的高h(yuǎn)為0.5～1.5倍截面面積的平方根；螺旋線排塵縫6底部距排塵帶7的底邊71的高度h1>h/2。

[0043]

附圖4為安裝在旋風(fēng)分離器錐形筒底部排塵口的穩(wěn)渦器局部放大圖，穩(wěn)渦器8為一

無(wú)錐底板倒立的圓錐，其中心與旋風(fēng)分離器中心線重合，錐頂向下，錐底面朝上，錐頂距排塵口平面高度h2為0～0.8dc(旋風(fēng)分離器排塵口直徑)；穩(wěn)渦器8的錐底面直徑dm為其平面與旋風(fēng)分離器錐形筒內(nèi)表面所截平面直徑dw的0.6～0.8倍，錐頂角為60°～150°。

[0044]

以下的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不因此而受到限制。

[0045]

實(shí)施例1

[0046]

本實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器的分離效果。

[0047]

旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)如附圖1所示，其中入口進(jìn)風(fēng)管為切向180°蝸殼導(dǎo)入旋風(fēng)分離器分離筒內(nèi)，分離筒的上部為圓柱筒，下部為錐形筒，圓柱筒的直徑為250mm，圓柱筒的高為350mm，錐形筒的高為520mm，錐形筒底部的排塵口直徑為96mm，灰斗的直徑為160，灰斗高為350mm，排氣芯管設(shè)置于圓柱筒2的上部，直徑為85mm，其底部距離圓柱筒頂部高度為120mm，入口的截面為長(zhǎng)方形，高寬為120x66mm，在距圓柱筒下端1/3高處開(kāi)螺旋線排塵縫，開(kāi)口寬度為3mm，螺旋排塵縫外設(shè)置排塵帶7，排塵帶上下面與旋風(fēng)分離器的中心線垂直，排塵帶的外側(cè)面與母線平行，其縱截面寬15mm，高12mm，所述的螺旋線排塵縫和排塵帶在分離筒側(cè)壁上分布2周；在排塵口設(shè)置穩(wěn)渦器8，穩(wěn)渦器的直徑為80mm，錐頂角為120°。

[0048]

含塵氣體由入口將含塵氣體導(dǎo)入到分離筒內(nèi)，氣體在分離筒的內(nèi)部空間形成高強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)氣流，氣體中絕大部分顆粒在此離心力場(chǎng)的作用下被分離到旋風(fēng)分離器的內(nèi)壁上，分離到器壁上大部分顆粒經(jīng)分離筒側(cè)壁上的螺旋線排塵縫排入到排塵帶中，再滑落到灰斗中；其余的顆粒沿分離筒側(cè)壁向分離筒底部移動(dòng)，從排塵口排到灰斗中。其中：

[0049]

旋風(fēng)分離器入口氣速：進(jìn)入旋風(fēng)分離器的氣量/入口面積(a×b)；

[0050]

含塵濃度：進(jìn)入旋風(fēng)分離器含塵氣攜帶粉體總質(zhì)量/氣量；

[0051]

除塵效率：旋風(fēng)分離器分離下的粉體質(zhì)量/進(jìn)入旋風(fēng)分離器含塵氣攜帶粉體總質(zhì)量。

[0052]

用中位粒徑為10μm、顆粒密度2750kg/m3的1250目滑石粉做分離試驗(yàn)，在入口氣速18m/s、含塵濃度100g/m3時(shí)，旋風(fēng)分離器除塵效率為98.7％，壓降2750pa。

[0053]

對(duì)比例1

[0054]

對(duì)比例1采用的旋風(fēng)分離器由入口、分離筒、排氣芯管和灰斗組成，其中分離筒由上部的圓柱筒和下部的錐形筒連接組成，各部件的結(jié)構(gòu)和尺寸同實(shí)施例1，所不同的是不設(shè)有螺旋線排塵縫、排塵帶，不設(shè)有穩(wěn)渦器。

[0055]

采用實(shí)施例1中的實(shí)驗(yàn)方法，用中位粒徑為10μm、顆粒密度2750kg/m3的1250目滑石粉做分離試驗(yàn)，在入口氣速18m/s、含塵濃度100g/m3時(shí)，旋風(fēng)分離器除塵效率為96.3％，壓降為2760pa。

[0056]

實(shí)施例2

[0057]

采用附圖1旋風(fēng)分離器，其中入口進(jìn)風(fēng)管為切向180°蝸殼導(dǎo)入旋風(fēng)分離器分離筒內(nèi)，分離筒的上部為圓柱筒，下部為錐形筒，圓柱筒的直徑為350mm，圓柱筒的高為440mm，錐形筒的高為630mm，錐形筒底部的排塵口直徑為115mm，灰斗的直徑為190，灰斗高為480mm，排氣芯管設(shè)置于圓柱筒2的上部，直徑為115mm，其底部距離圓柱筒頂部高度為150mm，入口的截面為長(zhǎng)方形，高寬為165x90mm，在距圓柱筒下端1/3高處開(kāi)螺旋線排塵縫，縫寬為4mm，螺旋排塵縫外設(shè)置排塵帶7，排塵帶上下面與旋風(fēng)分離器的中心線垂直，排塵帶的外側(cè)面與母線平行，其縱截面寬24mm，高20mm，所述的螺旋線排塵縫和排塵帶在分離筒側(cè)壁上分布2

周；在排塵口設(shè)置穩(wěn)渦器8，穩(wěn)渦器的直徑為95mm，錐頂角為120°。[0058]

采用實(shí)施例1中的實(shí)驗(yàn)方法，用中位粒徑為4.5μm、顆粒密度1350kg/m3的氧化鋁粉做分離試驗(yàn)，在入口氣速20m/s、含塵濃度100g/m3時(shí)，旋風(fēng)分離器除塵效率為90.2％，壓降2540pa。

[0059]

對(duì)比例1

[0060]

對(duì)比例2采用的旋風(fēng)分離器由入口、分離筒、排氣芯管和灰斗組成，其中分離筒由上部的圓柱筒和下部的錐形筒連接組成，各部件的結(jié)構(gòu)和尺寸同實(shí)施例2，所不同的是不設(shè)有螺旋線排塵縫、排塵帶，不設(shè)有穩(wěn)渦器。

[0061]

采用對(duì)比例2的實(shí)驗(yàn)方法，用中位粒徑為4.5μm、顆粒密度1350kg/m3的氧化鋁粉做分離試驗(yàn)，在入口氣速18m/s、含塵濃度100g/m3時(shí)，旋風(fēng)分離器除塵效率為86.4％，壓降2580pa。

[0062]

由結(jié)果可見(jiàn)，本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器與現(xiàn)有技術(shù)的旋風(fēng)分離器相比，除塵效率高，壓降基本相同。技術(shù)特征：

1.一種旋風(fēng)分離器，包括入口、分離筒、穩(wěn)渦器、灰斗和排氣芯管；所述的分離筒由端部相通的圓柱筒和錐形筒，所述的入口與所述的圓柱筒的頂部側(cè)壁相通，所述的排氣芯管的底部與圓柱筒連通，排氣芯管的底部端面與入口的底部側(cè)壁平齊，所述的錐形筒的底部為排塵口，灰斗固定在錐形筒的底部，并與錐形筒的底部相通，在所述的分離筒的側(cè)壁上設(shè)置有螺旋線排塵縫，所述的螺旋線排塵縫外設(shè)置排塵帶，所述的排塵帶與螺旋線排塵縫走向一致，用于將從器壁排塵縫排出的粉塵導(dǎo)入到旋風(fēng)分離器的灰斗中；在錐形筒內(nèi)排塵口附近設(shè)置穩(wěn)渦器，所述的穩(wěn)渦器為底部向上的無(wú)底板錐體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，所述的入口的橫截面為矩形，入口的一面?zhèn)缺谂c圓柱筒的側(cè)壁相切設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，所述的螺旋線排塵縫設(shè)置于分離筒側(cè)壁上，螺旋線旋轉(zhuǎn)方向與旋風(fēng)分離器內(nèi)的氣流旋轉(zhuǎn)方向一致，所述的螺旋線排塵縫起始端位于入口的下部平面以下的位置，終止于錐形筒與灰斗相交處。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，所述的螺旋線排塵縫的起始端位于錐形筒上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，所述的螺旋線排塵縫的開(kāi)口寬度為1～50mm，更優(yōu)選開(kāi)口寬度為2～40mm。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，所述的螺旋線排塵縫沿旋風(fēng)分離器軸向的螺間距相等，在所述的分離筒側(cè)壁上至少旋轉(zhuǎn)1周，更優(yōu)選旋轉(zhuǎn)1.1～2周。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，所述的排塵帶設(shè)置于旋風(fēng)分離器的分離筒的外壁，由上表面、外側(cè)面、下表面組成。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，所述的排塵帶與經(jīng)過(guò)中心線平面截得為梯形平面，上下邊平行；其截面面積為含塵顆粒質(zhì)量輸送率除以其10～50倍的堆密度；上下邊的距離為0.5～1.5倍截面面積的平方根。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，排塵帶經(jīng)過(guò)中心線平面截得的含螺旋線排塵縫分離筒側(cè)壁的梯形平面，所述的螺旋線排塵縫的底邊距排塵帶梯形底邊的距離為此梯形的高0.5倍以上，所述的螺旋線排塵縫的上端在梯形上平面以下。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，所述的穩(wěn)渦器與分離筒同軸設(shè)置，錐頂向下，錐底面朝上，為一無(wú)底板倒錐體。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的旋風(fēng)分離器，其特征在于，所述的穩(wěn)渦器的錐底面直徑為其水平面與錐形筒所截平面直徑的0.6～0.8倍，錐底面在旋風(fēng)分離器排塵口以上，錐底面距排塵口平面的高度為0.5～1.5倍排塵口直徑，所述的穩(wěn)渦器的錐頂角為60°～150°。12.一種旋風(fēng)分離器的應(yīng)用方法，采用權(quán)利要求1-11所述的旋風(fēng)分離器，含塵氣體通過(guò)管路輸送到旋風(fēng)分離器的入口，由入口將含塵氣體導(dǎo)入到分離筒內(nèi)，氣體在分離筒的內(nèi)部空間形成高強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)氣流，氣體中絕大部分顆粒在此離心力場(chǎng)的作用下被分離到旋風(fēng)分離器的內(nèi)壁上，分離到器壁上大部分顆粒經(jīng)分離筒側(cè)壁上的螺旋線排塵縫排入到排塵帶中，再滑落到灰斗中；其余的顆粒沿分離筒側(cè)壁向分離筒底部移動(dòng)，從排塵口排到灰斗中；在錐形筒排塵口附近設(shè)置穩(wěn)渦器，為旋風(fēng)分離器內(nèi)部空間旋轉(zhuǎn)氣流旋渦中心提供附著面，減少旋渦在下部排塵口擺動(dòng)現(xiàn)象。13.一種流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述的流化床反應(yīng)器殼體內(nèi)下部為顆粒密相區(qū)，

上部為顆粒稀相區(qū)，所述的顆粒稀相區(qū)兩級(jí)串聯(lián)設(shè)置權(quán)利要求1-12中任一種所述的旋風(fēng)分離器，其中，所述的第一級(jí)旋風(fēng)分離器的灰斗口連接排料管，延伸到所述的顆粒密相區(qū)，第一級(jí)旋風(fēng)分離器的排氣芯管連接第二級(jí)旋風(fēng)分離器的入口，第二級(jí)旋風(fēng)分離器的灰斗口排料管設(shè)置翼閥，第二級(jí)旋風(fēng)分離器的排氣芯管引出反應(yīng)器外。

技術(shù)總結(jié)

一種旋風(fēng)分離器及其應(yīng)用方法和一種流化床反應(yīng)器，所述的旋風(fēng)分離器包括入口、分離筒、穩(wěn)渦器、灰斗和排氣芯管；所述的入口與所述的圓柱筒的頂部側(cè)壁相通，所述的排氣芯管的底部與圓柱筒連通，排氣芯管的底部端面與入口的底部側(cè)壁平齊，所述的分離筒的底部為排塵口，灰斗固定在分離筒的底部，分離筒的側(cè)壁上設(shè)置有螺旋線排塵縫，所述的螺旋線排塵縫外設(shè)置排塵帶，所述的排塵帶與螺旋線排塵縫走向一致；在分離筒內(nèi)排塵口附近設(shè)置穩(wěn)渦器，所述的穩(wěn)渦器為底部向上的無(wú)底板錐體。本發(fā)明提供的旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作穩(wěn)定。將旋風(fēng)分離器應(yīng)用于含塵氣體分離時(shí)，其除塵效率高，與現(xiàn)有的旋風(fēng)分離器相比，壓降基本相同。壓降基本相同。壓降基本相同。

技術(shù)研發(fā)人員：田志鴻 何金龍 劉亞林 李學(xué)鋒 張翊 甄棟興

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院

技術(shù)研發(fā)日：2019.10.22

技術(shù)公布日：2021/4/22