一種旋風分離器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種煤化工行業氣-固分離方法及裝置，具體設及一種旋風分離器。
【背景技術】
[0002] 旋風分離器結構種類非常多，但都是利用含固體顆粒的氣體旋轉所產生的離屯、 力，將顆粒從氣流中分離出來的一種干式氣固分離裝置。主要過程為夾雜著塵粒的氣體從 進氣口進入筒體后，沿筒內壁做向下的旋轉運動，在運個過程中由于離屯、力的作用，氣流內 的塵粒被甩向桶壁，實現氣體和固體的分離，塵粒在重力作用下沿桶壁旋轉下降落入灰斗。 運個由上而下沿桶壁的旋流叫外旋流。錐體使得外旋流的旋轉半徑不斷減小，根據"旋轉 矩"不變原理，在錐體里外旋流的切向速度不斷提高。當氣流到達錐體某一位置，即在分離 器中部形成由下而上的旋風，并由排氣口排除，運個中部的由下而上的旋流稱為內旋流。外 旋流轉化為內旋流的區域稱為回流區。
[0003] 旋風分離器結構簡單，制造、安裝投資省；屬靜設備，操作維護容易；性能穩定，操 作彈性大；不受氣體種類、氣體中固體顆粒濃度W及溫度、壓力的限制，應用范圍非常廣。只 要非均相混合物（如液液、液固、液氣、氣固等）存在密度差，都可W考慮用旋風分離器進行 兩相分離。對于有密度差存在的非均相物系，可用重力沉降的原理將它們分離。采用旋風 分離器增加非均相物系所受的慣性離屯、力，從而可擴大輕、重兩物相受力的差異，強化分離 過程。
[0004] 盡管旋風分離器應用廣泛，也得到了不少研究和發展，然而仍存在不足，主要是對 細小顆粒（粒徑）的介質分離效率不高（分離5-10微米W上的顆粒效率較高）。運方面的 原因是氣體旋轉不夠W及內旋轉滿流易將已分離下來的顆粒物揚起夾帶走。特別在煤熱解 /氣化/燃燒等煤轉化過程中，尾氣中由煤/焦顆粒、煤氣、未冷凝焦油（蒸氣）等組成，在 傳統旋風分離器中會有部分重焦油冷凝并與煤/焦顆粒形成粘性混合物，長期堆積容易發 生堵塞，另外傳統旋風分離器只能分離捕獲直徑大于5微米的顆粒，未捕獲的煤/焦顆粒也 會與焦油在后旋風分離器管道中聚集并發生堵塞，再者，運些小顆粒部分還會進入煤氣凈 化工段，滲混在冷凝下來的煤焦油中，運對煤焦油的后續加工會產生不利影響。 陽0化]中國發明專利CN104089281A中描述了一種帶有雙偏屯、中屯、筒的循環流化床鍋爐 旋風分離器，該旋風分離器從上至下依次連通的分離器筒體、分離器錐體和分離器立管，分 離器筒體的側部和入口煙道連接，入口煙道底部和分離器筒體連通處內凹形成煙氣末端增 速口，分離器筒體的頂部插入雙偏屯、中屯、筒。該發明可提高旋風分離器的分離效率。
[0006] 中國實用新型專利CN204051944U中描述了一種高效旋風分離器，該旋風分離器 本體內部設有中空腔體，中空腔體內設有豎直向上的使氣體轉向的中屯、管，中屯、管與氣體 出口連通。特別是本體內壁設有波紋管，波紋管與中屯、管形成空腔，中屯、管與波紋管之間設 有套管。 陽007] 中國實用新型專利CN203342962U中描述了一種粉粹料的除塵系統，該實用新型 主要是由Ξ級傳統的旋風分離器相互連接構成，特別之處在于，在第一級旋風分離器出口 設有粉碎料濾網，在第Ξ級旋風分離器出口設有多根小粉塵濾忍。該實用新型基本沒有對 傳統旋風分離器做任何改變，即使設置了Ξ級旋風分離器，還會有更小的顆粒沒有分離下 來，所W在第Ξ級旋風分離器出口設有多根小粉塵濾忍。上述3個專利中的裝置均無法實 現粒徑5微米W下的顆粒的分離。
[0008] 綜上所述，目前，現有工業中使用的氣-固分離設備主要為旋風分離器，W及輔助 其他過濾系統的旋風分離器。還沒有如煤熱解/氣化/燃燒中使用的專用旋風分離器，致 使在上述煤轉化過程中經常發生旋風分離器后管道堵塞W及后續產品中滲有固體顆粒的 情況。

【發明內容】

[0009] 為克服現有技術中的問題，本發明的目的是提供一種分離效率高的旋風分離器， 分離具有復雜組成的氣-固產物，使粒徑5微米W下的固體顆粒能有效分離下來。
[0010] 為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：
[0011] 一種旋風分離器，包括自上至下相連通的分離器筒體、分離器錐體和分離器固相 收集箱；所述分離器筒體的側壁上設置有進氣口，分離器筒體頂部設置有穿過分離器筒體 并延伸至分離器錐體內下部的出氣管，分離器筒體內設置有能夠相對分離器筒體轉動的筒 體內襯；筒體內襯內壁上設置有多個震動子和旋片。
[0012] 所述分離器筒體包括相連接的上分離器筒體A和下分離器筒體Β，上分離器筒體 A底端設置有多個第一滾輪，下分離器筒體B頂端設置有多個第二滾輪，筒體內襯與第一滾 輪、第二滾輪相連接。
[0013] 所述筒體內襯外壁上設置有第一齒輪，第一齒輪通過傳動裝置與調速電機相連。
[0014] 所述分離器錐體內設置有能夠相對分離器錐體轉動的錐體內襯，錐體內襯內壁上 設置有多個震動子和旋片；所述分離器錐體包括相連接的上分離器錐體和下分離器錐體， 上分離器錐體下端設置有多個第Ξ滾輪，下分離器錐體上端設置有多個第四滾輪，錐體內 襯與第Ξ滾輪、第四滾輪相連接。
[0015] 所述錐體內襯外壁上設置有第二齒輪，第二齒輪通過傳動裝置與調速電機相連。
[0016] 所述旋片與豎直方向的夾角為5-40度。
[0017] 所述分離器筒體外部設置有第一帶保溫的電加熱裝置，分離器錐體外部設置有第 二帶保溫的電加熱裝置。
[0018] 所述分離器固相收集箱頂部設有柱形圓筒，分離器固相收集箱通過柱形圓筒與分 離器錐體底部相連通；柱形圓筒內設置有螺桿推灰裝置。
[0019] 所述筒體內襯的轉動方向、錐體內襯的轉動方向均與分離器筒體側壁進氣口氣體 流入方向一致。
[0020] 所述筒體內襯設置于進氣口下方。
[0021] 與現有技術相比，本發明具有W下有益效果：
[0022] (1)含固體顆粒的氣體從進氣口中進入，通過筒體內襯和錐體內襯旋轉使固體顆 粒分離下來，經分離后的氣體從旋風分離器出氣管排出，從而有效實現氣體和固體小顆粒 的分離。本發明通過設置分離器筒體、分離器錐體和分離器固相收集箱，在分離器筒體內設 置能夠相對分離器筒體進行旋轉的筒體內襯，在筒體內襯旋轉下，使進入到筒體內襯的含 固體顆粒的氣體在震動子和旋片的作用下，進行有效分離，由于筒體內襯旋轉使得離屯、力 增加，震動子能夠避免含固體顆粒的氣體中的粘性成分粘附在筒體內壁上，旋片使得含固 體顆粒的氣體能夠向下運動，從而加快了分離速率，處理能力大大加強，提高了生產強度。 并且本發明通過設置筒體內襯、震動子、旋片等，使分離效率有很好的保障的同時，可W省 去很多制作過程中為了達到高分離效率的考慮，從而進一步降低設備成本。通過熱模實驗， 證實了本發明能夠實現粒徑5微米W下顆粒的分離。
[0023] (2)與一般為了提高分離效率只能采用提高高徑比旋風分離器的方式相比，本發 明可W充分利用原有設備，避免設備的浪費，節省投資費用。
[0024] (3)本發明采用氣-固分離裝置，可W實現煤轉化過程中氣-固的有效分離，特別 是氣相含有未凝焦油的體系，可有效解決目前煤轉化過程中氣-固分離困難運一問題。
[00巧]進一步的，在固相收集箱頂部的柱形螺桿推灰裝置會將堆積的固體小顆粒旋進分 離器固相收集箱，能夠防止固體小顆粒在下部發生堵塞等現象。
[00%] 進一步的，將旋片與豎直方向的夾角設置為5-40度，可W使氣流向下進行旋轉運 動，提高分離效率。
[0027]進一步的，本發明的筒體內襯和分離器錐體內襯均由調速電機帶動，具有靈活的 調變離屯、力能力，降低了運行成本。
[0028]進一步的，本發明中分離器筒體包括相連接的上分離器筒體A和下分離器筒體B，上分離器筒體A底端設置有多個第一滾輪，下分離器筒體B頂端設置有多個第二滾輪，筒體 內襯與第一滾輪、第二滾輪相連接，將分離器筒體分為上分離器筒體和下分離器筒體，且在 上分離器筒體和下分離器筒體之間設置第一滾輪、第二滾輪是為了在筒體內襯上設置第一 齒輪，第一齒輪由變速電機電帶動，實現筒體內襯的旋轉。
[0029]進一步的，本發明中分離器錐體包括相連接的上分離器錐體和下分離器錐體，上 分離器錐體下端設置有多個第Ξ滾輪，下分離器錐體上端設置有多個第四滾輪，錐體內襯 與第Ξ滾輪、第四滾輪相連接。將分離器錐體分為上分離器錐體和下分離器錐體，上分離器 錐體和下分離器錐體之間設置第Ξ滾輪、第四滾輪，是為了在錐體內襯上設置第二齒輪，第 二齒輪由變速電機帶動，實現錐體內襯的旋轉。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發明的結構示意圖。
[0031] 圖2為分離器筒體的結構示意圖；其中，圖2(a)為分離器筒體的震動子和旋片位 置示意圖，圖2(b)為上分離器筒體和下分離器筒體示意圖。
[0032]圖3為分離器錐體的結構示意圖；其中，圖3(a)為第二齒輪位置示意圖，圖3化） 為上分離器錐體和下分離器錐體示意圖。
[0033]圖4為固體收集箱的結構示意圖。
[0034] 圖5為煤樣粒徑分布圖。
[0035]圖中，1、分離器筒體；2、分離器錐體；3、分離器固相收集箱；4、第一帶保溫的電加 熱裝置；5、進氣口；6、出氣管；7、筒體內襯；8、第二帶保溫的電加熱裝置；9、錐體內襯；10、 柱形