專利名稱：排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管，適用于石油化工和煤 化工行業(yè)流態(tài)化反應(yīng)再生裝置油氣中催化劑分離回收系統(tǒng)和再生煙氣能量回收系統(tǒng)，具體 說是將催化劑與油氣以及煙氣進(jìn)行離心分離的旋風(fēng)管。
背景技術(shù)：
在石油化工和煤化工行業(yè)的流態(tài)化反應(yīng)再生裝置中，油氣中催化劑分離回收系統(tǒng) 和再生煙氣的能量回收系統(tǒng)是必不可少的一部分，第三級旋風(fēng)分離器是這些系統(tǒng)中的關(guān)鍵 設(shè)備之一，導(dǎo)葉式旋風(fēng)管又是第三級旋風(fēng)分離器中的最常用的一種類型。目前通用的導(dǎo)葉 式旋風(fēng)管由導(dǎo)向器、排氣管、分離管及灰斗組成。通過對目前通用的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管內(nèi)氣相流 場和顆粒濃度場進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)含塵氣流進(jìn)入旋風(fēng)管后在導(dǎo)向器的作用下旋轉(zhuǎn)順流而下， 在主要分離空間，顆粒在離心力的作用下被甩向邊壁，在壓力差及下行氣流的作用下，顆粒 從排塵口進(jìn)入灰斗。但是由于灰斗是密閉的，進(jìn)入灰斗的氣流在灰斗底部反轉(zhuǎn)向上，攜帶著 灰斗中部分分離下來的顆粒，形成排塵口返混夾帶，使分離效率降低，并且導(dǎo)致局部區(qū)域易 磨損、結(jié)垢和使用壽命縮短等系列問題，嚴(yán)重影響后續(xù)工藝設(shè)備安全。排塵口處顆粒返混夾 帶現(xiàn)象與排塵結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系，合理的排塵結(jié)構(gòu)有利于減輕甚至消除排塵口處返混夾帶現(xiàn) 象。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有些工廠通過減小排塵口面積，增加旋風(fēng)管內(nèi)氣流旋轉(zhuǎn)強度，控制進(jìn)入 灰斗的下行氣量，有利于提高分離效率，但是排塵口附近存在大量偏心漩渦，容易揚卷起排 塵口附近邊壁處已經(jīng)分離下來的顆粒，長時間運行會磨損器壁。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管的目的在于通過提供一種帶有 階梯縫的排塵結(jié)構(gòu)，利用階梯縫良好的分流作用，實現(xiàn)對旋風(fēng)管內(nèi)氣固兩相流場的控制，消 除顆粒返混夾帶現(xiàn)象，減少對器壁的磨損，提高分離效率，減小壓力損失，且適用范圍廣。本實用新型排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管，它自上而下包括進(jìn)口、排氣管、 分離管、排塵錐及灰斗等部件；排氣管下部同軸安置在分離管的上部，分離管下端設(shè)有連為 一體的排塵錐，排塵錐封閉安裝在灰斗中，在排塵錐圓周上沿軸線方向開有階梯縫，階梯縫 高低走向與氣流旋向相同；在排塵錐下端設(shè)有連為一體的防返混錐罩。本實用新型排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管，階梯縫以一定角度α斜向開 設(shè)，角度α為階梯縫在垂直于軸線的平面內(nèi)的中心線和通過該中心線與外圓周交點的直 徑之間的夾角；排塵錐圓周上開有兩條互成角度θ的階梯縫，角度θ最優(yōu)值為60° 150°，沿著氣流旋轉(zhuǎn)方向階梯縫在軸向上的位置逐漸下降，呈階梯分布，但要保證階梯 縫的重疊面積占階梯縫總面積的8% 15%，階梯縫總面積占排塵錐下口面積的10% 30%。本實用新型排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管，防返混錐罩的下口徑擴大，其 錐角為60° 130°。[0007]本實用新型排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管的優(yōu)點以及積極效果在于通過 合理的設(shè)計，在排塵錐的圓周上開有面積合適，位置合適的階梯縫，階梯縫高低走向與邊壁 顆粒高濃帶運動軌跡線相同，極易捕捉到邊壁高濃灰?guī)В梢约皶r將邊壁處的固體顆粒排 入灰斗，有效提高排塵側(cè)縫的利用率，這不僅減少磨損，而且降低了結(jié)垢的可能；排塵錐開 階梯縫也起到分流的作用，由于縫的旋向與氣流旋向相同，便于氣流從側(cè)縫排出，減少排塵 錐下口處上下行氣流的交錯混合，可以減小旋風(fēng)管內(nèi)旋轉(zhuǎn)渦核不對稱性，提高分離效率，降 低流動阻力；又由于排塵錐的下方設(shè)有防返混錐罩，可以有效地防止灰斗中已經(jīng)收集的細(xì) 顆粒被上升氣流夾帶，再次進(jìn)入旋風(fēng)管形成返混夾帶，因而更進(jìn)一步提高旋風(fēng)管的分離效 率。

圖1為本實用新型排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管構(gòu)造原理示意圖；圖2為構(gòu)造原理示意圖1的排塵錐帶有階梯縫的局部剖面示意圖(放大)；圖3為圖2的A-A剖面示意圖(放大)；圖中1-進(jìn)口，2-導(dǎo)向器，3-排氣管，4-分離管，5-排塵錐，6-防返混錐罩，7-灰斗， 8_階梯縫。
具體實施方式
由圖1 圖3可見，本實用新型排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管包括進(jìn)口 1、 排氣管3、分離管4、排塵錐5及灰斗7等部件；排氣管3下部同軸安置在分離管4內(nèi)的上 部，導(dǎo)向器2安裝在排氣管3和分離管4之間；導(dǎo)向器2由若干個導(dǎo)向葉片沿圓周方向均勻 排列所形成的轉(zhuǎn)向流道組成，使含塵氣流旋轉(zhuǎn)順流而下；分離管4下端設(shè)有連為一體的排 塵錐5，排塵錐5封閉安裝在灰斗7中，在排塵錐5圓周上沿軸線方向開有階梯縫8 ；在排塵 錐5下端設(shè)有連為一體的防返混錐罩6。階梯縫8以一定角度α斜向開設(shè)，角度α為階梯縫8在垂直于軸線的平面內(nèi)的中 心線和通過該中心線與外圓周交點的直徑之間的夾角，當(dāng)角α為0°時，即垂直開縫，而角 α的最大值為沿其內(nèi)壁的切線方向；排塵錐5圓周上開有兩條互成角度θ的階梯縫8，角 度θ最優(yōu)值為60° 150°，沿著氣流旋轉(zhuǎn)方向階梯縫8在軸向上的位置逐漸下降，呈階 梯分布，但要保證兩縫在同一高度處的重疊面積占階梯縫8總面積的8% 15%，階梯縫8 總面積占排塵錐5下口面積的10% 30%。防返混錐罩6的下口徑擴大，其錐角為60° 130°。使用時，進(jìn)口 1與含塵煙氣的集氣室連通，含塵煙氣從進(jìn)口 1進(jìn)入，經(jīng)過導(dǎo)向器2 后形成高速旋轉(zhuǎn)運動，大部分粉塵顆粒在離心力的作用下被分離出來，含塵氣流一部分從 排氣管3中直接向外排出，另一部分繼續(xù)向下流動，顆粒在分離管4和排塵錐5中由于離心 力的作用被濃集到邊壁，形成螺旋狀灰?guī)?，階梯縫8高低走向與邊壁顆粒高濃帶運動軌跡 線相同，極易捕捉到螺旋狀灰?guī)В叡诘念w粒粉塵直接由階梯縫8進(jìn)入灰斗7中而被收集。 排塵錐5內(nèi)分離凈化后的下行氣流在排塵錐5下部折返向上形成上行氣流，經(jīng)階梯縫8進(jìn) 入灰斗7的氣流在灰斗7下部也折返向上形成上行氣流，從防返混錐罩6進(jìn)入排塵錐5，兩 股上行氣流向上經(jīng)分離管4，最終從排氣管3排出。排氣管3上端出口與整個排放裝置連通，本實用新型排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管可以單個使用，也可以多個組合。 本實用新型排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管，解決現(xiàn)有分離器排塵口處存在 的返混夾帶現(xiàn)象，減少設(shè)備磨損，降低壓降，提高分離效率，可廣泛應(yīng)用于石油化工和煤化 工行業(yè)流態(tài)化反應(yīng)再生裝置的油氣中催化劑分離回收系統(tǒng)或再生煙氣能量回收系統(tǒng)中，將 催化劑與油氣或煙氣進(jìn)行分離。
權(quán)利要求1.一種排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管，它自上而下包括進(jìn)口(1)、排氣管(3)、 分離管(4)、排塵錐(5)及灰斗(7)等部件；所述排氣管(3)下部同軸安置在分離管(4)的 上部，所述分離管(4)下端設(shè)有連為一體的排塵錐(5)，該排塵錐(5)封閉安裝在灰斗(7) 中，在所述排塵錐(5)圓周上沿軸線方向開有階梯縫(8)，該階梯縫(8)高低走向與氣流旋 向相同；在排塵錐(5)下端設(shè)有連為一體的防返混錐罩(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管，其特征是所述階梯縫 (8)以一定角度α斜向開設(shè)，角度α為該階梯縫(8)在垂直于軸線的平面內(nèi)的中心線和通 過該中心線與外圓周交點的直徑之間的夾角；所述排塵錐(5)圓周上開有兩條互成角度θ 的階梯縫(8)，角度θ最優(yōu)值為60° 150°，沿著氣流旋轉(zhuǎn)方向階梯縫(8)在軸向上的 位置逐漸下降，呈階梯分布，但要保證階梯縫(8)的重疊面積占階梯縫(8)總面積的8% 15%，該階梯縫(8)總面積占所述排塵錐(5)下口面積的10% 30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管，其特征是所述防 返混錐罩(6)的下口徑擴大，其錐角為60° 130°。
專利摘要本實用新型提供了一種排塵結(jié)構(gòu)帶有階梯縫的導(dǎo)葉式旋風(fēng)管，它自上而下包括進(jìn)口、排氣管、分離管、排塵錐及灰斗等部件；排氣管下部同軸安置在分離管內(nèi)的上部，分離管下端設(shè)有連為一體的排塵錐，排塵錐封閉安裝在灰斗中，在排塵錐圓周上沿軸線方向開有階梯縫，階梯縫高低走向與氣流旋向相同；在排塵錐下端設(shè)有連為一體的防返混錐罩。本實用新型解決現(xiàn)有旋風(fēng)分離器排塵口處存在的返混夾帶現(xiàn)象，利于將顆粒及時排入到灰斗中，提高開縫利用率，提高分離效率，具有壓降小、能耗低、防磨損、防結(jié)垢等優(yōu)點，且適用范圍廣，分離效率高，操作彈性大，使用壽命長。
文檔編號B04C5/10GK201776193SQ201020221229
公開日2011年3月30日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者亓成剛, 王建軍, 王新華, 譚慧敏, 金有海 申請人:中國石油大學(xué)(華東)