旋風分離器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種旋風分離器，其中，包括：真空組件，包括內筒和設置在所述內筒外部的外筒，所述內筒和外筒之間形成封閉的真空腔體，其中，所述內筒的內腔上部尺寸大于下部尺寸；入口組件，與所述內筒內腔的上部連通，用于向所述內腔中輸入待分離煤氣；出氣組件，與所述內筒內腔的頂部或上部連通，用于輸出分離后的煤氣；排灰組件，與所述內筒內腔的下部連通，用于排出分離后的煤灰。上述技術方案提供的旋風分離器，采用雙層結構的真空組件，真空腔體能夠起到良好的隔熱保溫作用，使得無需再砌耐火磚或澆注料以及加保溫層來實現保溫，也使得后續(xù)便于維修保養(yǎng)旋風分離器。
【專利說明】旋風分離器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械技術，尤其涉及一種旋風分離器。
【背景技術】
[0002]旋風分離器是一種常用的分離氣流體中固體顆粒粉塵以凈化氣體的工藝設備，旋風分離器利用氣固兩相流體的旋轉運動，使流體中的固體顆粒粉塵在離心力作用下從氣流中分離出來。
[0003]煤化工生產中通常用煤氣化爐將固體煤炭燃燒氧化以轉換成煤氣，然后再根據實際需要來調整煤氣的成分，以制成所需要的化工產品。在制造煤氣的過程中，由于煤炭在燃燒時煤塊會碎裂，所以煤氣中通常會夾帶大量的煤粉塵。為凈化煤氣，在煤氣化爐出口處需安裝旋風分離器，以便將煤粉塵從煤氣中分離出來，為后續(xù)工序創(chuàng)造有利條件。
[0004]圖1為現有技術中使用的旋風分離器結構示意圖?，F有旋風分離器包括分離本體100，分離本體100具有內腔。為保證分離本體的耐磨及保溫性能，需在分離本體100的內腔壁上砌耐火磚101或澆注料，并在分離本體的外部加上保溫層102。
[0005]現有技術中，通過砌耐火磚或澆注料以及加保溫層來實現保溫，該方法施工工藝復雜，也使得旋風分離器保養(yǎng)維修困難。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明提供一種旋風分離器，用于優(yōu)化現有旋風分離器的結構。
[0007]本發(fā)明提供了一種旋風分離器，其中，包括:
[0008]真空組件，包括內筒和設置在所述內筒外部的外筒，所述內筒和外筒之間形成封閉的真空腔體，其中，所述內筒的內腔上部尺寸大于下部尺寸；
[0009]入口組件，與所述內筒內腔的上部連通，用于向所述內腔中輸入待分離煤氣；
[0010]出氣組件，與所述內筒內腔的頂部或上部連通，用于輸出分離后的煤氣；
[0011]排灰組件，與所述內筒內腔的下部連通，用于排出分離后的煤灰。
[0012]如上所述的旋風分離器，優(yōu)選的是，
[0013]所述內筒和所述外筒的形狀匹配，都包括順次連接的筒頂、第一圓柱筒、圓錐筒和第二圓柱筒，兩個所述第二圓柱筒的筒底之間密封連接。
[0014]如上所述的旋風分離器，優(yōu)選的是，所述入口組件包括:
[0015]入口管，與所述內筒內腔的上部連通；
[0016]第一法蘭，固定在所述入口管遠離所述內筒的一側。
[0017]如上所述的旋風分離器，優(yōu)選的是，所述出氣組件包括:
[0018]出氣管，與所述內筒內腔的頂部或上部連通，且伸入到所述內筒的內腔中；
[0019]第二法蘭，固定在所述出氣管遠離所述內筒的一側。
[0020]如上所述的旋風分離器，優(yōu)選的是，所述排灰組件包括:
[0021]排灰管，與所述內筒內腔的下部連通；[0022]第三法蘭，固定在所述排灰管遠離所述內筒的一側；
[0023]定位環(huán)，固定在所述第三法蘭朝向所述內筒的一側，所述定位環(huán)用于定位和密封兩個所述第二圓柱筒的筒底。
[0024]如上所述的旋風分離器，優(yōu)選的是，
[0025]所述外筒的頂部設置有真空閥。
[0026]如上所述的旋風分離器，優(yōu)選的是，
[0027]所述內筒的內表面和所述出氣管的內外表面涂覆有耐高溫抗磨層；
[0028]所述內筒的外表面和所述外筒的內表面涂覆有耐高溫隔熱層；
[0029]所述外筒的外表面涂覆有抗腐隔熱層。
[0030]如上所述的旋風分離器，優(yōu)選的是，
[0031]所述真空腔體內設置有定位圈。
[0032]上述技術方案提供的旋風分離器，采用雙層結構的真空組件，真空腔體能夠起到良好的隔熱保溫作用，使得無需再砌耐火磚或澆注料以及加保溫層來實現保溫，也使得后續(xù)便于維修保養(yǎng)旋風分離器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為現有技術中使用的旋風分離器結構示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明實施例提供的旋風分離器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]圖2為本發(fā)明實施例提供的旋風分離器結構示意圖。
[0036]參見圖2，本發(fā)明實施例提供一種旋風分離器，適用于從高溫煤氣或其他高溫氣體中分離顆粒粉塵。其中，旋風分離器包括真空組件1、入口組件2、出氣組件3和排灰組件4。真空組件I包括內筒11和設置在所述內筒11外部的外筒12，所述內筒11和外筒12之間形成封閉的真空腔體13，其中，所述內筒11的內腔19上部尺寸大于下部尺寸。入口組件2與所述內筒11內腔19的上部連通，用于向所述內腔19中輸入待分離煤氣。出氣組件3與所述內筒11內腔19的頂部或上部連通，用于輸出分離后的煤氣。排灰組件4與所述內筒11內腔19的下部連通，用于排出分離后的煤灰。待分離煤氣經過旋風分離器后，被分成分離后的煤氣和煤灰。
[0037]使用時，將待分離煤氣沿著內筒11的切線方向輸入到內腔19中，由于內腔19的結構呈上大下小，故待分離煤氣會在內腔19中做螺旋運動。在運動過程中，待分離煤氣中的煤灰會被分離出來并煤灰下沉至內腔19的底部，而后從排灰組件4中排出；煤氣會從出氣組件3中排出。
[0038]高溫待分離煤氣進入旋風分離器的溫度在1300°C左右時，內筒11材質可選MGH2956或MA956。高溫待分離煤氣進入旋風分離器的溫度在900°C左右時，內筒11材質可選304、301S不銹鋼、GH3030或GH3600。外筒12材質可選Q235A或Q235B。入口組件2和出口組件3的煤氣流經管道的材質應與內筒11材質一致；入口組件2，出口組件3和排灰組件4上連接的法蘭的材質應與外筒12的材質一致。在選擇各個組件的材質時，應根據高溫待分離煤氣進入旋風分離器的入口溫度、煤氣成分、顆粒粉塵特點以及材質的耐熱、耐磨、耐蝕以及隔熱等理化特性綜合考慮來選擇。對于常溫旋風分離器，不需設置隔熱涂層，也不必采用雙層結構的真空組件；而對于高溫煤氣旋風分離器，可以采用雙層結構的真空組件并通過設置耐磨抗蝕隔熱涂層提高保溫性能。
[0039]上述技術方案提供的旋風分離器，采用雙層結構的真空組件，真空腔體能夠起到良好的隔熱保溫作用，使得無需再砌耐火磚或澆注料以及加保溫層來實現保溫，也使得后續(xù)便于維修保養(yǎng)旋風分離器。
[0040]參見圖2，下面介紹內筒和外筒的具體結構。
[0041]此處優(yōu)選地，內筒11和外筒12的形狀匹配，都包括順次連接的筒頂15、第一圓柱筒16、圓錐筒17和第二圓柱筒18，兩個所述第二圓柱筒18的筒底之間密封連接。
[0042]采用上述實現方式的內筒和外筒，便于生產制造，也使得內腔的形狀能夠很好的滿足煤灰和煤氣分離的要求。
[0043]參見圖2，下面介紹入口組件的具體實現方式。
[0044]所述入口組件2可包括入口管21和第一法蘭22，入口管21與所述內筒11內腔19的上部連通；第一法蘭22固定在所述入口管21遠離所述內筒11的一側。
[0045]第一法蘭是為了使用螺栓密封連接，具體而言:是使旋風分離器便于和煤氣化爐，通過管路的管道法蘭加密封墊圈用螺栓緊固，以實現密封連接。如不用法蘭，也可以通過管道直接對接，然后再焊接的方式實現密封連接。第一法蘭和入口管之間可焊接固定，但不限于此。
[0046]參見圖2，下面介紹出氣組件的具體實現方式。
[0047]所述出氣組件3可包括出氣管31和第二法蘭32，出氣管31與所述內筒11內腔19的頂部或上部連通，且伸入到所述內筒11的內腔19中；第二法蘭32固定在所述出氣管31遠離所述內筒11的一側。出氣管31伸入內腔19中的部分，最好位于內腔19的上部，以便于煤氣的輸出。此處，出氣管31還可以對內筒11和外筒12起到中心定位作用，使得真空腔體13的形狀規(guī)則均勻。
[0048]第二法蘭是為了使用螺栓密封連接，具體而言:是使旋風分離器便于和后續(xù)收集煤氣的管路，通過管路的管道法蘭加密封墊圈用螺栓緊固，以實現密封連接。如不用法蘭，也可以通過管道直接對接，然后再焊接的方式實現密封連接。第二法蘭和出氣管之間可焊接固定，但不限于此。出氣管在起到排出煤氣作用的同時，還可以起到定位內筒和外筒的作用。
[0049]參見圖2，下面介紹排灰組件的具體實現方式。
[0050]所述排灰組件4包括排灰管41、第三法蘭42和定位環(huán)43，排灰管41與所述內筒11內腔19的下部連通；第三法蘭42固定在所述排灰管41遠離所述內筒11的一側；定位環(huán)43固定在所述第三法蘭42朝向所述內筒11的一側，所述定位環(huán)43用于定位和密封兩個所述第二圓柱筒18的筒底。
[0051]第三法蘭是為了使用螺栓密封連接，具體而言:是使旋風分離器便于和后續(xù)收集煤灰的管路，通過管路的管道法蘭加密封墊圈用螺栓緊固，以實現密封連接。如不用法蘭，也可以通過管道直接對接，然后再焊接的方式實現密封連接。第三法蘭和排灰管之間可焊接固定，但不限于此。定位環(huán)的作用一是定位內筒和外筒，二是與內筒和外筒一起形成密封的真空腔體。[0052]在真空腔體尺寸特別大時，為了使整個旋風分離器的穩(wěn)定性好，真空腔體內可設置定位圈(圖未示出)，以起到支撐定位的作用。定位圈可選用耐高溫、隔熱的材料支撐。較佳地，定位圈的形狀和真空腔體的形狀匹配。定位圈可設置在，內筒與外筒之間的圓柱筒與圓錐筒連接部位附近，或者其他適宜部位。需要注意的是，定位圈的結構和材質不能影響真空腔體抽真空，定位圈比如選用框架結構等。
[0053]為便于控制真空腔體13內的真空度，優(yōu)選地，所述外筒12的頂部設置有真空閥5。設置真空閥5后，在使用過程中，若發(fā)現真空腔體13內的真空度下降，可及時進行抽真空操作，以保證旋風分離器的使用性能。
[0054]當然，也可以不設置真空閥，如不設置真空閥，當抽真空時，在原來裝真空閥的位置有伸出的抽真空管子，抽真空管子比較細也比較短，此管通過其他管子連接到抽真空泵并形成密封系統(tǒng)，當抽真空達到預定的真空度時，通過機械力擠扁原來安裝真空閥的位置的比較細的管子并使其密封，然后再將端部焊死密封。當然，也可采取其他方式來保證真空度。
[0055]裝配時，先將內筒、外筒及出氣組件裝配，再組裝入口組件和排灰組件，并使內筒和外筒之間的空間密封后，進行抽真空操作，真空腔體內的真空度較佳應介于1.3X KT2Pa至1.3X IO-5Pa之間，以有效地阻斷熱傳導熱對流途徑，取得較好的真空隔熱保溫效果。
[0056]為進一步提升旋風分離器的性能，優(yōu)選地，所述內筒11的內表面和所述出氣管31的內外表面涂覆有耐高溫抗磨層；所述內筒11的外表面和所述外筒12的內表面涂覆有耐高溫隔熱層；所述外筒12的外表面涂覆有抗腐隔熱層。此處，入口管21的內表面也涂覆有耐高溫抗磨層，入口管21的外表面涂覆有耐高溫隔熱層。對于保溫要求較高的高溫煤氣旋風分離器，其入口管21和出氣管31也可采用雙層真空結構，并涂覆耐磨抗蝕隔熱保溫層；另外，還應使其外露在外筒12外面的長度盡量短些。
[0057]耐高溫抗磨層可選用RLHY-4型高溫耐磨涂料或其他性能更好涂料，比如Valor系列高溫耐磨涂料中的DL1500。RLHY-4型高溫耐磨涂料的主要技術指標如下:最高使用溫度1500°C，表面硬度9.5H，常溫下抗壓強度200MPa，抗沖擊強度100N-CM，干密度3000Kg/m3，常溫下耐磨性是16Mn的11倍，65Mn的8倍，耐火澆注料的55倍。由此可見，RLHY-4型高溫耐磨涂料可以替代耐磨鋼，耐磨陶瓷，耐火磚以及澆注料，解決旋風分離器在使用過程中的風選磨蝕以及沖擊磨蝕問題。
[0058]內筒的外表面涂覆的耐高溫隔熱層，具體可以選ZS-1型耐高溫反射熱隔熱保溫涂料，或RLHY-12/800型高溫隔熱保溫涂料等其他性能更好的耐高溫反射熱的涂料。ZS-1型耐高溫反射熱隔熱保溫涂料的主要技術指標如下:耐高溫1000— 1500°C，導熱系數
0.03W/M.K，屏蔽熱量率90%，比重2200Kg/m3，硬度6H，涂層厚度0.3mm — 20mm。涂層厚度8mm，涂層內表面溫度若為1500°C，則外表面溫度可降溫到250°C即可將溫度從1500°C降溫到250°C ;涂層厚度6mm，可將溫度從1000°C降溫到200°C，可見，涂層起到了良好的隔熱作用。
[0059]外筒的內表面涂覆的耐高溫隔熱層，可以選用ASRC1003超高溫工業(yè)隔熱涂料或其他性能更好的耐高溫、能隔熱的涂料。ASRC1003超高溫工業(yè)隔熱涂料的主要技術指標如下:使用溫度600— 1500°C，導熱系數0.056W/M.K，熱屏蔽率90%，抗壓強度180MPa，抗折強度40MPa。涂層厚度8mm，可將溫度從500°C降溫到170°C，涂層厚度6mm，可將溫度從200°C降溫到75 °C。
[0060]外筒的外表面涂覆有抗腐隔熱層，可以選ZS-1031耐磨防腐涂料或其他性能更好的耐磨防腐保溫涂料，比如ASRC1002高溫工業(yè)隔熱涂料。ZS-1031耐磨防腐涂料的主要性能參數如下:耐溫600°C，涂膜硬度5H，涂料密度1800Kg/m3。
[0061]上述技術方案提供的旋風分離器，由于采用雙層真空結構，并在內筒、外筒、入口管和出氣管上噴涂了相應的涂層，有效地阻斷熱傳導熱對流熱輻射途徑，減少了熱能損失，隔熱保溫效果好。同時，由于無需再砌耐火磚或澆注料，也無需增加外保溫，使得使用旋風分離器時，施工簡單，成本下降，便于維修保養(yǎng)且使用的可靠性得以提高。
[0062]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
【權利要求】
1.一種旋風分離器，其特征在于，包括: 真空組件，包括內筒和設置在所述內筒外部的外筒，所述內筒和外筒之間形成封閉的真空腔體，其中，所述內筒的內腔上部尺寸大于下部尺寸； 入口組件，與所述內筒內腔的上部連通，用于向所述內腔中輸入待分離煤氣； 出氣組件，與所述內筒內腔的頂部或上部連通，用于輸出分離后的煤氣； 排灰組件，與所述內筒內腔的下部連通，用于排出分離后的煤灰。
2.根據權利要求1所述的旋風分離器，其特征在于， 所述內筒和所述外筒的形狀匹配，都包括順次連接的筒頂、第一圓柱筒、圓錐筒和第二圓柱筒，兩個所述第二圓柱筒的筒底之間密封連接。
3.根據權利要求1所述的旋風分離器，其特征在于，所述入口組件包括: 入口管，與所述內筒內腔的上部連通； 第一法蘭，固定在所述入口管遠離所述內筒的一側。
4.根據權利要求1所述的旋風分離器，其特征在于，所述出氣組件包括: 出氣管，與所述內筒內腔的頂部或上部連通，且伸入到所述內筒的內腔中； 第二法蘭，固定在所述出氣管遠離所述內筒的一側。
5.根據權利要求2所述的旋風分離器，其特征在于，所述排灰組件包括: 排灰管，與所述內筒內腔的下部連通； 第三法蘭，固定在所述排灰管遠離所述內筒的一側； 定位環(huán)，固定在所述第三法蘭朝向所述內筒的一側，所述定位環(huán)用于定位和密封兩個所述第二圓柱筒的筒底。
6.根據權利要求1所述的旋風分離器，其特征在于， 所述外筒的頂部設置有真空閥。
7.根據權利要求4所述的旋風分離器，其特征在于，所述內筒的內表面和所述出氣管的內外表面涂覆有耐高溫抗磨層；所述內筒的外表面和所述外筒的內表面涂覆有耐高溫隔熱層；所述外筒的外表面涂覆有抗腐隔熱層。
8.根據權利要求4所述的旋風分離器，其特征在于，所述真空腔體內設置有定位圈。
【文檔編號】B04C5/00GK103785549SQ201210420665
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月29日 優(yōu)先權日:2012年10月29日
【發(fā)明者】趙來林 申請人:安徽科達潔能股份有限公司