專利名稱：臥式方形熱交換分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及分離器，尤其是涉及臥式方形熱交換分離器。
分離器是循環(huán)流化床鍋爐的重要部件，目前應(yīng)用較廣泛的是絕熱高溫旋風(fēng)分離器，屬立式分離器，基本結(jié)構(gòu)為圓形，切向進(jìn)風(fēng)，上出氣，采用耐火材料制成，壁厚達(dá)400mm，不但分離器本身十分笨重，體積大，支撐鋼耗大，而且啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，耐火層易開裂、剝落，影響了鍋爐的正常運(yùn)行。
為此，美國Foster Wheeler公司開發(fā)了水冷/氣冷高溫旋風(fēng)分離器，分離器本體采用水冷壁制成內(nèi)襯50～100mm隔熱材料，使分離器重量減輕，支撐方便，起停時(shí)間短。但這種分離器制造工藝復(fù)雜，成本昂貴。
美國Pyroflow公司開發(fā)出一種上出氣式的立式方形分離器，本體為方形，壁面用膜式壁制成，用于Pyroflow公司的緊湊型循環(huán)化床鍋爐，對(duì)于新設(shè)計(jì)循環(huán)流化床鍋爐具有占地面積少的優(yōu)點(diǎn)。清華大學(xué)改進(jìn)了該種上出氣式的入口方式并在中國申請(qǐng)了專利(ZL93235842.x)。但上排氣分離器與整個(gè)循環(huán)流化床鍋爐的煙氣流程不相適應(yīng)，使整個(gè)鍋爐布置復(fù)雜，鋼耗增加，同時(shí)兼有豎直方向占有高度較大的缺點(diǎn)。
下出氣圓形分離器具有與整個(gè)循環(huán)流化床鍋爐的煙氣流程一致的特點(diǎn)，許多研究單位對(duì)此進(jìn)行了開發(fā)，如中國浙江大學(xué)(1989)，中國華中理工大學(xué)(1989)，加拿大Western Ontario大學(xué)(1997)和法國Ecole National Superieure duPetrole etdes Moterurs(1991)就下出氣圓形分離器進(jìn)行了有關(guān)機(jī)理研究與開發(fā)，其中浙江大學(xué)在中國取得了下出氣方形分離器的專利(ZL 94223276.3)。雖然下出氣式的分離器具有與鍋爐煙氣流程一致的優(yōu)點(diǎn)，但其豎直高度較大，設(shè)計(jì)新鍋爐可以通過總體布置調(diào)節(jié)，但用在舊鍋爐改造就會(huì)受到有限空間的限制。
在發(fā)展循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)中清華大學(xué)提出臥式圓形分離器，已比較成功地應(yīng)用于工業(yè)鍋爐的實(shí)際運(yùn)行中，與立式上出氣旋風(fēng)分離器類似這種分離器制造工藝較方形分離器復(fù)雜。
特別是在將舊鍋爐(如煤粉爐，鏈條爐)改造成循環(huán)流化床鍋爐，需要在原來有限的布置空間中增設(shè)分離器，同時(shí)要求盡量少的對(duì)原設(shè)備做改動(dòng)以降低改造成本，這就要就求開發(fā)一種能充分利用原舊鍋爐有限空間并滿足分離要求，同時(shí)又能作為一部分受熱面的分離器。
本實(shí)用新型的目的是提供一種體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的臥式方形熱交換分離器。
為了達(dá)到上述目的本實(shí)用新型采取下列措施臥式方形熱交換分離器具有臥式方形熱交換分離器本體，側(cè)向設(shè)有矩形進(jìn)出口管，方形分離器本體兩端的中心內(nèi)側(cè)分別設(shè)有排氣管，在分離器本體的下部設(shè)有半斜錐體漏斗，半斜錐體漏斗下設(shè)粉塵收集口。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)一只或幾只臥式方形熱交換分離器布置在循環(huán)流化床爐膛出口和對(duì)流煙道轉(zhuǎn)彎處，與煙氣流程一致，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造安裝方便，采用膜式熱交換管壁制成壁面回收熱量更佳，尤其適用于將舊鍋爐改造為循環(huán)流化床鍋爐。該裝置的總分離效率可達(dá)99.5％。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。


圖1是臥式方形熱交換分離器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是臥式方形熱交換分離器主視圖；圖3是臥式方形熱交換分離器右視剖面圖；圖4是臥式方形熱交換分離器俯視圖。
臥式方形熱交換分離器具有臥式方形熱交換分離器本體2，側(cè)向設(shè)有矩形進(jìn)出口管1，方形分離器本體兩端的中心內(nèi)側(cè)分別設(shè)有排氣管3，在分離器本體的下部設(shè)有半斜錐體漏斗4，半斜錐體漏斗下設(shè)粉塵收集口5。
所說的臥式方形熱交換分離器本體高度為M，寬度N＝0.8～1.4M，方形進(jìn)口管寬度a＝(0.4～0.67)M，方形進(jìn)口管高度b＝(0.83～1.25)a，中心排氣管直徑d＝(0.4～0.67)M，中心排氣管伸入本體長(zhǎng)度l＝(0.05～0.15)M，半斜錐體漏斗錐體部與水平的角度大于50°，分離器壁體可由膜式熱交換管壁構(gòu)成。在進(jìn)口管、本體及斜錐體漏斗內(nèi)層均襯有一定厚度耐火防磨層起防磨作用。
臥式方形熱交換分離器分離原理如下高溫氣固兩相流由進(jìn)口管橫向進(jìn)入分離器，主氣流繞出口圓柱作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但在方形分離器四角形成小渦流，大部分顆粒在進(jìn)入分離器后，經(jīng)碰撞與旋轉(zhuǎn)離心分離，進(jìn)入分離器本體下部的斜錐體漏斗中，分離后的顆粒沿筒壁進(jìn)入斜錐體漏斗從粉塵收集口排出，而氣體則從分離器本體中心兩側(cè)的排氣管中排出。
將一只或幾只臥式方形熱交換分離器布置在循環(huán)流化床爐膛出口和對(duì)流煙道轉(zhuǎn)彎處，整個(gè)鍋爐布置緊湊，尤其適用于將舊鍋爐改造為循環(huán)流化床鍋爐。對(duì)于設(shè)計(jì)新循環(huán)流化床鍋爐，減少用地面積，降低造價(jià)；對(duì)于舊鍋爐改造，改動(dòng)小，成本低。該裝置對(duì)于粒徑220μm顆粒的分離效率高于97.5％，分離器的總分離效率可達(dá)99.5％，一般運(yùn)行條件下阻力為1100Pa左右。
權(quán)利要求1.一種臥式方形熱交換分離器，其特征在于它具有臥式方形熱交換分離器本體[2]，側(cè)向設(shè)有矩形進(jìn)出口管[1]，方形分離器本體兩端的中心內(nèi)側(cè)分別設(shè)有排氣管[3]，在分離器本體的下部設(shè)有半斜錐體漏斗[4]，半斜錐體漏斗下設(shè)粉塵收集口[5]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式方形熱交換分離器，其特征在于所說的臥式方形熱交換分離器本體高度為M，寬度N＝0.8～1.4M，方形進(jìn)口管寬度a＝(0.4～0.67)M，方形進(jìn)口管高度b＝(0.83～1.25)a，中心排氣管直徑d＝(0.4～0.67)M，中心排氣管伸入本體長(zhǎng)度l＝(0.05～0.15)M，半斜錐體漏斗錐體部與水平的角度大于50°，分離器壁體由膜式熱交換管壁構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種臥式方形熱交換分離器。它具有臥式方形熱交換分離器本體,側(cè)向設(shè)有矩形進(jìn)出口管,方形分離器本體兩端中心內(nèi)側(cè)分別設(shè)有排氣管,在分離器本體的下部設(shè)有半斜錐體漏斗,半斜錐體漏斗下設(shè)粉塵收集口。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):臥式方形熱交換分離器布置在循環(huán)流化床爐膛出口和對(duì)流煙道轉(zhuǎn)彎處,與煙氣流程一致,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造安裝方便,采用膜式熱交換管壁制成壁面回收熱量更佳,尤其適用于將舊鍋爐改造為循環(huán)流化床鍋爐。
文檔編號(hào)F23C10/00GK2401782SQ0020191
公開日2000年10月18日 申請(qǐng)日期2000年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月4日
發(fā)明者程樂鳴, 駱仲泱, 方夢(mèng)祥, 倪明江, 岑可法 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)