具有可调颗粒旁路的旋风分离器的制作方法

1.本技术关于一种旋风分离器，该旋风分离器包括具有圆柱形区域的主体和被布置成将颗粒导向旋风排放导管的至少一个旁路导管。


背景技术：

2.传统上，高炉废气除尘的第一阶段是除尘器。它只是具有低气体速度的大容器，允许粗尘粒从中掉出来。第二阶段是湿式洗涤器，在该阶段去除较小颗粒。由于其成分，除尘器中捕获的粉尘可以循环回高炉。湿式系统中捕获的粉尘必须以其他方式处理，因为其中含有无法回收的材料，诸如锌。
3.除尘器总是不能实现理想的分离，并且许多可回收材料会随污染物一起进入湿式系统。需要一种最大限度地回收好材料同时将污染物转至湿式系统的更高效的除尘系统。
4.另一种传统干式集尘器是旋风分离器。遗憾的是，旋风分离器的效率往往高到足以收集过多的含锌材料。
5.设计一种为实现降低效率的旋风分离器并不简单。通常，含尘气体进气口条件并不准确地已知，或者在运行期间有可能会发生改变。必要的效率可能是未知的，并且有可能取决于尘粒尺寸分布的变化而改变。在测试工作期间，已经发现改变旋风分离器的几何形状并不总是能在集尘效率上产生预期的变化。旋风分离器的效率可以在设计阶段通过降低进气口速度而发生变化。这样做的效果将是增加了旋风分离器的尺寸，这因而增加了成本。其结果将是旋风分离器的性能仍然受制于进气口条件和粉尘负载的变化无常以及粒径分析。
6.传统上，来自高炉的含尘气体经由被称为下降管的管道输送至第一阶段净化厂，下降管坡度很大，取决于现场布局，角度通常在40到55度之间。旋风分离器的入口在水平面上并且截面为矩形。为了使气流转向水平面，设计者可以考虑使用内部导向叶片，通常是矩形截面，以改善进入旋风分离器的流量分布。
7.wo2008099214a1示出了此种旋风分离器的示例。从 wo2008099214a1已知提供允许调节旋风分离器效率的旁路布置。在 wo2008099214a1所示的布置中，可以通过打开不同数量的旁路来进行调节—打开两个旁路，相比于打开4个旁路，会有更少的材料通过，因此在第一种情况下旋风分离器的效率会更高。如上所述，旋风分离器的更高效率可能会导致更多的不可回收材料被旋风分离器捕获，这是不希望的效果。


技术实现要素：

8.技术问题
9.本实用新型的目的是提供一种解决方案，其得以实现容易调节旋风分离器的效率和旁路管的更长寿命。
10.解决方案
11.所提出的得以实现容易调节旋风分离器的效率的解决方案涉及：
12.一种旋风分离器，包括：
13.具有圆柱形区域的主体和被布置成将颗粒导向旋风排放导管的至少一个旁路导管，该旁路导管包括可更换管段部分。
14.本实用新型涉及一种具有入口(经由入口导管)和小颗粒旁路装置的旋风分离器，该旁路装置允许在停炉期间调节旋风分离器的效率或者优化可回收材料的捕获同时将污染物转至湿式清洁系统。
15.入口可以是分粒器入口，术语“分粒器入口”意指颗粒根据其尺寸来分布的入口。通常，较大颗粒会更集中在分粒器入口的下部区域。
16.目前已知的根据期望的旋风分离器效率来打开或关闭的多旁路的使用(如例如wo2008099214a1所讨论的)可能会由于工艺性质引起的磨损和堵塞而遇到问题，相对于入口导管，旁路管具有相对小的气流横截面积，因此关闭的管路容易堵塞，并且这些小直径旁路管中的较高速度可能会导致磨损并最终导致材料失效。在目前使用的装置中，更换磨损的或堵塞的/磨损的旁路管直接约束了炉生产。
17.实用新型效果
18.提供一种包括可更换管段部分的旁路管道，由于另一个可更换管段部分的安装来抵消磨损和/或堵塞，使得在短时间停机时更换变得容易，操作变得更容易。
19.如果一个可更换管段部分可以被另一个具有更大或更小气流横截面积的可更换管段部分更换，则可以通过选择合适的更换管段部分的气流内横截面积来容易地调节旋风分离器的效率，以获得期望的效率。因此，小颗粒旁路变得容易调节。
20.在另一个优选实施例中，可更换管段部分包括外包封和固定至该外包封的内插件。内插件被固定至外包封意指内插件是不可互换的。当使用根据该实施例的可更换管段时，操作者将有多个内径不同的可更换管段供他使用，并且在短的停机期间，从这些库存中简单地选择一个可更换管段来根据他的要求进行更换。因此，更换非常容易并且花费的时间很少。
21.在另一个优选实施例中，可更换管段部分包括外包封和可互换的内插件。因此，外包封可以与不同的内插件一起使用。所以，如果使用具有不同气流内横截面积的内插件，则可以容易地完成可更换管段部分的气流内横截面积的变化。这使得旋风分离器效率的调节变得容易，同时外包封被重复使用，从而压低成本。优选地，将备有多个具有不同内径的内插件，以使得能够快速且容易地获得所需直径，从而产生合适的可更换管段部分。
22.相比于传统旁路使用，具有以下优点：在根据需求打开或关闭的几个旁路管的传统使用中，针对低旋风分离器效率的需求导致打开大量旁路管，以给气流提供更宽通道—打开的旁路管的横截面积的总和可用于气流。实际上，气流必须挤进几个平行的旁路管，每个旁路管的横截面积都有限。在所提出的解决方案中，如果仅有一个旁路，其提供的一个横截面积等于横截面积的总和，则由于较低气体速度而引起的堵塞的风险以及磨损减少。此外，通过使用可更换管段元件，磨损旁路管的翻新变得更容易。在这些可更换管段元件中，在管段上安装专门的耐磨材料比在没有可更换管段元件的情况下安装到旁路更容易。
23.优选地，旋风分离器具有入口导管，其中入口导管包括倾斜区域、弯曲部和与圆柱形区域相切地进入主体的区域。如wo208099214a1所描述，旋风分离器可以采用不带叶片的入口弯曲部，该入口弯曲部切向地进入旋风分离器，并且用作粗分粒器，从而促使较大尘粒
积聚在入口导管的下部。优选地，旋风分离器具有入口导管，其中入口导管是倾斜的并且与圆柱形区域的半径基本上成直角地进入旋风分离器。下降管可以通常与主体的圆柱形区域的半径成直角地直接进入旋风分离器并且不带弯曲部。分粒效应被传递到旋风分离器主体的顶部，在顶部，经由旁路管道去除较小尘粒。在另一个实施例中，旋风分离器具有入口导管，其中入口导管水平地进入主体。利用了水平管道中的含尘气流的分粒效应，这种效应不如弯曲或倾斜入口所示的效果强，但是它仍然可以以类似方式使用，具有如上所描述的安装在旋风分离器主体的顶部的旁路管道。
附图说明
24.现将参考图1、图2、图3、图4、图5来描述本实用新型，这些图示意性地图示了本实用新型的各方面。
25.图1示出了旋风分离器的上部的放大截面。
26.图2示出了图1的旁路的分解图。
27.图3、图4、图5示出了旋风分离器装置的其他变型。
具体实施方式
28.示例
29.参考图1，示出了旋风分离器10的上部的放大截面。旋风分离器10 包括具有圆柱形区域的主体，为了图的清楚起见，该主体没有详细示出，因为它是现有技术中众所周知的。旁路导管20被布置成将颗粒导向旋风排放导管30，该旁路导管20包括可更换管段部分40。在所描绘的变体中，旁路管道20的可更换管段部分40通过膨胀节50连接到旁路管道20的另一个管部分，从而便于安装和拆卸。
30.参考图2，呈现了图1的旁路20的分解图。在可更换管段部分40的外包封60内，存在内插件70。内插件70可以可互换地被固定至外包封 60。
31.参考图3，旋风分离器80被示出为具有基本上圆柱形的主体90，并且还包括入口导管100，该入口导管具有倾斜区域110并具有一区域120，该区域120借助于弯曲部130切向地进入主体90。弯曲部130往往使颗粒减速，以使较大颗粒往往朝向入口导管的底部移动，但是较小颗粒受弯曲部的影响较小，并且保持大致均匀的分布。较大尘粒以正常方式被旋风分离器80收集。靠近入口导管100顶部的含有高比例污染物的一部分较小颗粒，经由根据本实用新型的旁路140从旋风分离器主体90的上端转移到旋风排放导管150中，为了图的清楚起见，该旁路140没有被详细描绘。采用的旁路管道的数量和/或内径尺寸取决于需要转移多少气流。优选地仅具有一个旁路。
32.参考图4，入口导管160是倾斜的并且与旋风分离器170的半径成直角地进入旋风分离器170。同样，颗粒分粒效应意指较小颗粒优先经由旁路管道180转移。
33.参考图5，入口导管190是水平的。即使在这种简单的装置中，分粒效应仍意指较小颗粒优先经由旁路导管200转移到排放导管210。
34.旁路可以设有用于隔离的装置，如阀或封板。是否打开或关闭旁路的决定是根据收集到的旋风粉尘中锌成分的测量结果做出的。
35.参考标号列表
36.10
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旋风分离器
37.20
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旁路导管
38.30
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排放导管
39.40
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管段部分
40.50
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膨胀节
41.60
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包封
42.70
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内插件
43.80
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旋风分离器
44.90
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主体
45.100
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入口导管
46.110
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倾斜区域
47.120
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区域
48.130
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弯曲部
49.140
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旁路
50.150
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排放导管
51.160
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入口导管
52.170
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旋风分离器
53.180
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旁路导管
54.190
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入口导管
55.200
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旁路导管
56.210
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排放导管
57.引用文献列表
58.专利文献
59.wo2008099214a1。