專利名稱：冷卻型雙進口方形旋風(fēng)分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種旋風(fēng)分離器，尤其涉及一種方形旋風(fēng)分離器。
技術(shù)背景氣固分離器作為循環(huán)流化床鍋爐的關(guān)鍵部件之一，其作用是將固體物料從氣流中分離 出來送回燃燒室，以維持燃燒室的流化狀態(tài)，以及實現(xiàn)物料的循環(huán)燃燒和反復(fù)利用。因而 其性能的好壞將直接影響到整個流化床鍋爐的總體設(shè)計、系統(tǒng)布置和鍋爐運行性能。循環(huán)流化床研究的初期所選擇的氣固分離器是高溫旋風(fēng)分離器，因為旋風(fēng)分離器在技 術(shù)上比較成熟，并且結(jié)構(gòu)簡單，分離效率高。但是高溫旋風(fēng)分離器在循環(huán)流化床鍋爐的運 行中發(fā)現(xiàn)了一些問題由于其工作的條件是高溫，分離器入口氣固兩相流溫度在90(TC左右，因此旋風(fēng)分離器內(nèi)壁必須加以耐高溫材料及耐磨材料。保溫材料的耐高溫和耐磨能力不夠時，分離器的內(nèi)襯損壞十分嚴(yán)重；旋風(fēng)分離器內(nèi)部經(jīng)常會出現(xiàn)后燃現(xiàn)象，即未燃燼的 燃料在分離器內(nèi)進行二次燃燒，使分離器嚴(yán)重超溫，甚至燒壞；由于保溫層較厚，保溫材 料的熱慣性較大，這樣使鍋爐的啟停時間長，負(fù)荷變化速度慢。另外，旋風(fēng)分離器的體積 龐大，在結(jié)構(gòu)上不利于循環(huán)流化床鍋爐的大型化發(fā)展。很多鍋爐制造商和研究機構(gòu)都在開發(fā)適于大型爐所需的分離器。慣性分離器布置在鍋, 爐煙氣出口和尾部煙道之間，形成物料的爐內(nèi)循環(huán)。由于慣性分離器對小顆粒的捕捉能力 較差，因而通常和旋風(fēng)分離器或布袋式除塵器等一起使用，進行二級分離。 一般來說，旋 風(fēng)分離器的分離效率比慣性分離器的高，但旋風(fēng)分離器的阻力損失也較大。方形截面的旋 風(fēng)分離器便于在分離器的內(nèi)壁安裝水冷或汽冷受熱面， 一方面充分利用煙氣中的熱量，減 少熱損失，提高熱效率；另一方面減少了保溫材料，降低分離器的熱慣性，縮短鍋爐的啟 停時間，負(fù)荷變化的調(diào)節(jié)方便，使分離器同時具有分離和換熱兩個功能。Foster Wheeler 公司首先提出圓截面的冷卻型高溫旋風(fēng)分離器，既提高了鍋爐的熱效率，又大大縮短了鍋 爐的起停時間，然而其加工工藝很復(fù)雜。AhlstromPyropower公司開發(fā)了水冷方形旋風(fēng)分 離器，并將它用于緊湊型循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計中。通過把圓形的旋風(fēng)分離器改成方形截 面的分離器，分離器的壁面上就便于安裝水冷壁，簡化了制造和安裝工藝。浙江大學(xué)開發(fā) 了方形冷卻型下排氣旋風(fēng)分離器，清華大學(xué)研制了方形上排氣的冷卻型旋風(fēng)分離器，并都 成功應(yīng)用于循環(huán)床鍋爐的是設(shè)計中。目前，工程中應(yīng)用的方形分離器具有一般圓形截面旋風(fēng)分離器同樣等級的分離效率， 同時實現(xiàn)了循環(huán)流化床鍋爐的n形結(jié)構(gòu)布置；當(dāng)采用水冷壁結(jié)構(gòu)時容易加工，實現(xiàn)了高溫冷卻型分離，有利于提高整體熱效率；由于減少了保溫材料，分離器的熱慣性降低，縮短了鍋爐的啟停及負(fù)荷變化的調(diào)節(jié)時間，有利于實現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)緊湊化和大型 化。但是，由于分離器為方形結(jié)構(gòu)，在邊角處的渦的存在使分離器的阻力較大，從而造成 較大的能源消耗。為減少分離器內(nèi)部的阻力損失，沈恒根等提出了雙進口的圓形截面的旋風(fēng)分離器，它 能在保持高分離效率的同時，降低阻力損失。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種冷卻型雙進口方形旋風(fēng)分離器，以解決現(xiàn) 有技術(shù)中阻力損失大，加工工藝復(fù)雜的缺陷。 技術(shù)方案本實用新型提供了一種冷卻型雙進口方形旋風(fēng)分離器，包括順序連接的排氣管、方形 主體段、錐體段，所述的錐體段下部是排灰口，所述的方形主體段上安裝有對稱的兩個進 氣口。所述的進氣口與壁面的角度為0 90度。 所述的進氣口與壁面的角度為45度。 有益效果本實用新型對稱進口形式使得含塵氣流在分離器內(nèi)部的旋流流場更接近于常規(guī)的旋風(fēng) 分離器，且可減弱角渦的強度，從而減小了能量損失，達到減小分離器阻力的目的，在保 持方型截面分離器的固體顆粒分離高效率和便于在內(nèi)壁面安裝冷卻換熱面的同時，可以減 小分離器的阻力。

圖l 正切向單進口結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 45度斜切向雙進口結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 正切向雙進口結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 傾斜45度雙進口方形分離器平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5 垂直雙進口方形分離器平面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本 實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容 之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1如圖4所示， 一種冷卻型雙進口方形旋風(fēng)分離器，包括順序連接的排氣管l、方形主 體段3、錐體段4，所述的錐體段4下部是排灰口5，所述的方形主體段3上安裝有對稱的 兩個和壁面夾角45度的進氣口 2。實施例2如圖5所示， 一種冷卻型雙進口方形旋風(fēng)分離器，包括順序連接的排氣管l、方形主 體段3、錐體段4，所述的錐體段4下部是排灰口5，所述的方形主體段3上安裝有對稱的 兩個和壁面垂直的進氣口 2。當(dāng)含塵氣流由進氣管路系統(tǒng)經(jīng)進氣口 2進入分離器方形主體段3、錐體段4進行顆粒 物的分離，分離下來的顆粒物經(jīng)排料口5排出分離器并收集，分離后的氣流經(jīng)排氣管l進 入排氣管路系統(tǒng)。 ，通過對單進口和垂直雙進口以及45度角切向雙進口方形截面分離器的分離與阻力實 驗研究表明當(dāng)進口風(fēng)速為16.19m/s時，垂直單進口、傾斜雙進口分離器的切割粒徑分 別為8. 7697Wn、 10.0715Mm時，阻力分別為392.1 Pa、 319. 9 Pa ;當(dāng)進口風(fēng)速為20. 21m/s 時，垂直單、雙進口分離器的切割粒徑分別為8.0144Mm、 8.7881m時，阻力分別為626. 7 Pa、 535.2 Pa;實驗所用物料為電場灰。
權(quán)利要求1.一種冷卻型雙進口方形旋風(fēng)分離器，包括順序連接的排氣管(1)、方形主體段(3)、錐體段(4)，所述的錐體段(4)下部是排灰口(5)，其特征是所述的方形主體段(3)上安裝有對稱的兩個進氣口(2)。
2. 如權(quán)利要求l所述的冷卻型雙進口方形旋風(fēng)分離器，其特征是所述的進氣口(2)與壁 面的角度為0 90度。
3. 如權(quán)利要求2所述的冷卻型雙進口方形旋風(fēng)分離器，其特征是所述的進氣口(2)與 壁面的角度為45度。
專利摘要本實用新型涉及一種冷卻型雙進口方形旋風(fēng)分離器，包括順序連接的排氣管(1)、方形主體段(3)、錐體段(4)，所述的錐體段(4)下部是排灰口(5)，所述的方形主體段(3)上安裝有對稱的兩個進氣口(2)。本實用新型可減小了能量損失，達到減小分離器阻力的目的，在保持方型截面分離器的固體顆粒分離高效率和便于在內(nèi)壁面安裝冷卻換熱面的同時，可以減小分離器的阻力。
文檔編號B04C5/04GK201105243SQ20072007676
公開日2008年8月27日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者蘇亞欣, 鄭安橋 申請人:東華大學(xué)