专利名称：卧式方形热交换分离器的制作方法
技术领域：
本发明涉及分离器，尤其是涉及卧式方形热交换分离器。
分离器是循环流化床锅炉的重要部件，目前应用较广泛的是绝热高温旋风分离器，属立式分离器，基本结构为圆形，切向进风，上出气，采用耐火材料制成，壁厚达400mm，不但分离器本身十分笨重，体积大，支撑钢耗大，而且启动时间长，耐火层易开裂、剥落，影响了锅炉的正常运行。
为此，美国Foster Wheeler公司开发了水冷/气冷高温旋风分离器，分离器本体采用水冷壁制成内衬50～100mm隔热材料，使分离器重量减轻，支撑方便，起停时间短。但这种分离器制造工艺复杂，成本昂贵。
美国Pyroflow公司开发出一种上出气式的立式方形分离器，本体为方形，壁面用膜式壁制成，用于Pyroflow公司的紧凑型循环化床锅炉，对于新设计循环流化床锅炉具有占地面积少的优点。清华大学改进了该种上出气式的入口方式并在中国申请了专利(ZL93235842.x)。但上排气分离器与整个循环流化床锅炉的烟气流程不相适应，使整个锅炉布置复杂，钢耗增加，同时兼有竖直方向占有高度较大的缺点。
下出气圆形分离器具有与整个循环流化床锅炉的烟气流程一致的特点，许多研究单位对此进行了开发，如中国浙江大学(1989)，中国华中理工大学(1989)，加拿大Western Ontario大学(1997)和法国Ecole National Superieure duPetrole etdes Moterurs(1991)就下出气圆形分离器进行了有关机理研究与开发，其中浙江大学在中国取得了下出气方形分离器的专利(ZL 94223276.3)。虽然下出气式的分离器具有与锅炉烟气流程一致的优点，但其竖直高度较大，设计新锅炉可以通过总体布置调节，但用在旧锅炉改造就会受到有限空间的限制。
在发展循环流化床锅炉技术中清华大学提出卧式圆形分离器，已比较成功地应用于工业锅炉的实际运行中，与立式上出气旋风分离器类似这种分离器制造工艺较方形分离器复杂。
特别是在将旧锅炉(如煤粉炉，链条炉)改造成循环流化床锅炉，需要在原来有限的布置空间中增设分离器，同时要求尽量少的对原设备做改动以降低改造成本，这就要就求开发一种能充分利用原旧锅炉有限空间并满足分离要求，同时又能作为一部分受热面的分离器。
本发明的目的是提供一种体积小、结构简单的卧式方形热交换分离器。
为了达到上述目的本发明采取下列措施卧式方形热交换分离器具有卧式方形热交换分离器本体，侧向设有矩形进出口管，方形分离器本体两端的中心内侧分别设有排气管，在分离器本体的下部设有半斜锥体漏斗，半斜锥体漏斗下设粉尘收集口。
本发明的优点一只或几只卧式方形热交换分离器布置在循环流化床炉膛出口和对流烟道转弯处，与烟气流程一致，结构简单、制造安装方便，采用膜式热交换管壁制成壁面回收热量更佳，尤其适用于将旧锅炉改造为循环流化床锅炉。该装置的总分离效率可达99.5％。
下面结合附图对本发明作详细说明。
图1是卧式方形热交换分离器结构示意图；图2是卧式方形热交换分离器主视图；图3是卧式方形热交换分离器右视剖面图；图4是卧式方形热交换分离器俯视图。
卧式方形热交换分离器具有卧式方形热交换分离器本体2，侧向设有矩形进出口管1，方形分离器本体两端的中心内侧分别设有排气管3，在分离器本体的下部设有半斜锥体漏斗4，半斜锥体漏斗下设粉尘收集口5。
所说的卧式方形热交换分离器本体高度为M，宽度N=0.8～1.4M，方形进口管宽度a=(0.4～0.67)M，方形进口管高度b=(0.83～1.25)a，中心排气管直径d=(0.4～0.67)M，中心排气管伸入本体长度1=(0.05～0.15)M，半斜锥体漏斗锥体部与水平的角度大于50°，分离器壁体可由膜式热交换管壁构成。在进口管、本体及斜锥体漏斗内层均衬有一定厚度耐火防磨层起防磨作用。
卧式方形热交换分离器分离原理如下高温气固两相流由进口管横向进入分离器，主气流绕出口圆柱作旋转运动，但在方形分离器四角形成小涡流，大部分颗粒在进入分离器后，经碰撞与旋转离心分离，进入分离器本体下部的斜锥体漏斗中，分离后的颗粒沿筒壁进入斜锥体漏斗从粉尘收集口排出，而气体则从分离器本体中心两侧的排气管中排出。
将一只或几只卧式方形热交换分离器布置在循环流化床炉膛出口和对流烟道转弯处，整个锅炉布置紧凑，尤其适用于将旧锅炉改造为循环流化床锅炉。对于设计新循环流化床锅炉，减少用地面积，降低造价；对于旧锅炉改造，改动小，成本低。该装置对于粒径220μm颗粒的分离效率高于97.5％，分离器的总分离效率可达99.5％，一般运行条件下阻力为1100Pa左右。
权利要求
1．一种卧式方形热交换分离器，其特征在于它具有卧式方形热交换分离器本体[2]，侧向设有矩形进出口管[1]，方形分离器本体两端的中心内侧分别设有排气管[3]，在分离器本体的下部设有半斜锥体漏斗[4]，半斜锥体漏斗下设粉尘收集口[5]。
2．根据权利要求1所述的一种卧式方形热交换分离器，其特征在于所说的卧式方形热交换分离器本体高度为M，宽度N=0.8～1.4M，方形进口管宽度a=(0.4～0.67)M，方形进口管高度b=(0.83～1.25)a，中心排气管直径d=(0.4～0.67)M，中心排气管伸入本体长度1=(0.05～0.15)M，半斜锥体漏斗锥体部与水平的角度大于50°，分离器壁体由膜式热交换管壁构成。
全文摘要
本发明公开了一种卧式方形热交换分离器。它具有卧式方形热交换分离器本体,侧向设有矩形进出口管,方形分离器本体两端中心内侧分别设有排气管,在分离器本体的下部设有半斜锥体漏斗,半斜锥体漏斗下设粉尘收集口。本发明的优点:卧式方形热交换分离器布置在循环流化床炉膛出口和对流烟道转弯处,与烟气流程一致,结构简单、制造安装方便,采用膜式热交换管壁制成壁面回收热量更佳,尤其适用于将旧锅炉改造为循环流化床锅炉。
文档编号F23C10/00GK1302972SQ00101309
公开日2001年7月11日 申请日期2000年1月4日 优先权日2000年1月4日
发明者程乐鸣, 骆仲泱, 方梦祥, 倪明江, 岑可法 申请人:浙江大学