旋风分离器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种旋风分离器，其中，包括：真空组件，包括内筒和设置在所述内筒外部的外筒，所述内筒和外筒之间形成封闭的真空腔体，其中，所述内筒的内腔上部尺寸大于下部尺寸；入口组件，与所述内筒内腔的上部连通，用于向所述内腔中输入待分离煤气；出气组件，与所述内筒内腔的顶部或上部连通，用于输出分离后的煤气；排灰组件，与所述内筒内腔的下部连通，用于排出分离后的煤灰。上述技术方案提供的旋风分离器，采用双层结构的真空组件，真空腔体能够起到良好的隔热保温作用，使得无需再砌耐火砖或浇注料以及加保温层来实现保温，也使得后续便于维修保养旋风分离器。
【专利说明】旋风分离器
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械技术，尤其涉及一种旋风分离器。
【背景技术】
[0002]旋风分离器是一种常用的分离气流体中固体颗粒粉尘以净化气体的工艺设备，旋风分离器利用气固两相流体的旋转运动，使流体中的固体颗粒粉尘在离心力作用下从气流中分离出来。
[0003]煤化工生产中通常用煤气化炉将固体煤炭燃烧氧化以转换成煤气，然后再根据实际需要来调整煤气的成分，以制成所需要的化工产品。在制造煤气的过程中，由于煤炭在燃烧时煤块会碎裂，所以煤气中通常会夹带大量的煤粉尘。为净化煤气，在煤气化炉出口处需安装旋风分离器，以便将煤粉尘从煤气中分离出来，为后续工序创造有利条件。
[0004]图1为现有技术中使用的旋风分离器结构示意图。现有旋风分离器包括分离本体100，分离本体100具有内腔。为保证分离本体的耐磨及保温性能，需在分离本体100的内腔壁上砌耐火砖101或浇注料，并在分离本体的外部加上保温层102。
[0005]现有技术中，通过砌耐火砖或浇注料以及加保温层来实现保温，该方法施工工艺复杂，也使得旋风分离器保养维修困难。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种旋风分离器，用于优化现有旋风分离器的结构。
[0007]本发明提供了一种旋风分离器，其中，包括:
[0008]真空组件，包括内筒和设置在所述内筒外部的外筒，所述内筒和外筒之间形成封闭的真空腔体，其中，所述内筒的内腔上部尺寸大于下部尺寸；
[0009]入口组件，与所述内筒内腔的上部连通，用于向所述内腔中输入待分离煤气；
[0010]出气组件，与所述内筒内腔的顶部或上部连通，用于输出分离后的煤气；
[0011]排灰组件，与所述内筒内腔的下部连通，用于排出分离后的煤灰。
[0012]如上所述的旋风分离器，优选的是，
[0013]所述内筒和所述外筒的形状匹配，都包括顺次连接的筒顶、第一圆柱筒、圆锥筒和第二圆柱筒，两个所述第二圆柱筒的筒底之间密封连接。
[0014]如上所述的旋风分离器，优选的是，所述入口组件包括:
[0015]入口管，与所述内筒内腔的上部连通；
[0016]第一法兰，固定在所述入口管远离所述内筒的一侧。
[0017]如上所述的旋风分离器，优选的是，所述出气组件包括:
[0018]出气管，与所述内筒内腔的顶部或上部连通，且伸入到所述内筒的内腔中；
[0019]第二法兰，固定在所述出气管远离所述内筒的一侧。
[0020]如上所述的旋风分离器，优选的是，所述排灰组件包括:
[0021]排灰管，与所述内筒内腔的下部连通；[0022]第三法兰，固定在所述排灰管远离所述内筒的一侧；
[0023]定位环，固定在所述第三法兰朝向所述内筒的一侧，所述定位环用于定位和密封两个所述第二圆柱筒的筒底。
[0024]如上所述的旋风分离器，优选的是，
[0025]所述外筒的顶部设置有真空阀。
[0026]如上所述的旋风分离器，优选的是，
[0027]所述内筒的内表面和所述出气管的内外表面涂覆有耐高温抗磨层；
[0028]所述内筒的外表面和所述外筒的内表面涂覆有耐高温隔热层；
[0029]所述外筒的外表面涂覆有抗腐隔热层。
[0030]如上所述的旋风分离器，优选的是，
[0031]所述真空腔体内设置有定位圈。
[0032]上述技术方案提供的旋风分离器，采用双层结构的真空组件，真空腔体能够起到良好的隔热保温作用，使得无需再砌耐火砖或浇注料以及加保温层来实现保温，也使得后续便于维修保养旋风分离器。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为现有技术中使用的旋风分离器结构示意图；
[0034]图2为本发明实施例提供的旋风分离器结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]图2为本发明实施例提供的旋风分离器结构示意图。
[0036]参见图2，本发明实施例提供一种旋风分离器，适用于从高温煤气或其他高温气体中分离颗粒粉尘。其中，旋风分离器包括真空组件1、入口组件2、出气组件3和排灰组件4。真空组件I包括内筒11和设置在所述内筒11外部的外筒12，所述内筒11和外筒12之间形成封闭的真空腔体13，其中，所述内筒11的内腔19上部尺寸大于下部尺寸。入口组件2与所述内筒11内腔19的上部连通，用于向所述内腔19中输入待分离煤气。出气组件3与所述内筒11内腔19的顶部或上部连通，用于输出分离后的煤气。排灰组件4与所述内筒11内腔19的下部连通，用于排出分离后的煤灰。待分离煤气经过旋风分离器后，被分成分离后的煤气和煤灰。
[0037]使用时，将待分离煤气沿着内筒11的切线方向输入到内腔19中，由于内腔19的结构呈上大下小，故待分离煤气会在内腔19中做螺旋运动。在运动过程中，待分离煤气中的煤灰会被分离出来并煤灰下沉至内腔19的底部，而后从排灰组件4中排出；煤气会从出气组件3中排出。
[0038]高温待分离煤气进入旋风分离器的温度在1300°C左右时，内筒11材质可选MGH2956或MA956。高温待分离煤气进入旋风分离器的温度在900°C左右时，内筒11材质可选304、301S不锈钢、GH3030或GH3600。外筒12材质可选Q235A或Q235B。入口组件2和出口组件3的煤气流经管道的材质应与内筒11材质一致；入口组件2，出口组件3和排灰组件4上连接的法兰的材质应与外筒12的材质一致。在选择各个组件的材质时，应根据高温待分离煤气进入旋风分离器的入口温度、煤气成分、颗粒粉尘特点以及材质的耐热、耐磨、耐蚀以及隔热等理化特性综合考虑来选择。对于常温旋风分离器，不需设置隔热涂层，也不必采用双层结构的真空组件；而对于高温煤气旋风分离器，可以采用双层结构的真空组件并通过设置耐磨抗蚀隔热涂层提高保温性能。
[0039]上述技术方案提供的旋风分离器，采用双层结构的真空组件，真空腔体能够起到良好的隔热保温作用，使得无需再砌耐火砖或浇注料以及加保温层来实现保温，也使得后续便于维修保养旋风分离器。
[0040]参见图2，下面介绍内筒和外筒的具体结构。
[0041]此处优选地，内筒11和外筒12的形状匹配，都包括顺次连接的筒顶15、第一圆柱筒16、圆锥筒17和第二圆柱筒18，两个所述第二圆柱筒18的筒底之间密封连接。
[0042]采用上述实现方式的内筒和外筒，便于生产制造，也使得内腔的形状能够很好的满足煤灰和煤气分离的要求。
[0043]参见图2，下面介绍入口组件的具体实现方式。
[0044]所述入口组件2可包括入口管21和第一法兰22，入口管21与所述内筒11内腔19的上部连通；第一法兰22固定在所述入口管21远离所述内筒11的一侧。
[0045]第一法兰是为了使用螺栓密封连接，具体而言:是使旋风分离器便于和煤气化炉，通过管路的管道法兰加密封垫圈用螺栓紧固，以实现密封连接。如不用法兰，也可以通过管道直接对接，然后再焊接的方式实现密封连接。第一法兰和入口管之间可焊接固定，但不限于此。
[0046]参见图2，下面介绍出气组件的具体实现方式。
[0047]所述出气组件3可包括出气管31和第二法兰32，出气管31与所述内筒11内腔19的顶部或上部连通，且伸入到所述内筒11的内腔19中；第二法兰32固定在所述出气管31远离所述内筒11的一侧。出气管31伸入内腔19中的部分，最好位于内腔19的上部，以便于煤气的输出。此处，出气管31还可以对内筒11和外筒12起到中心定位作用，使得真空腔体13的形状规则均匀。
[0048]第二法兰是为了使用螺栓密封连接，具体而言:是使旋风分离器便于和后续收集煤气的管路，通过管路的管道法兰加密封垫圈用螺栓紧固，以实现密封连接。如不用法兰，也可以通过管道直接对接，然后再焊接的方式实现密封连接。第二法兰和出气管之间可焊接固定，但不限于此。出气管在起到排出煤气作用的同时，还可以起到定位内筒和外筒的作用。
[0049]参见图2，下面介绍排灰组件的具体实现方式。
[0050]所述排灰组件4包括排灰管41、第三法兰42和定位环43，排灰管41与所述内筒11内腔19的下部连通；第三法兰42固定在所述排灰管41远离所述内筒11的一侧；定位环43固定在所述第三法兰42朝向所述内筒11的一侧，所述定位环43用于定位和密封两个所述第二圆柱筒18的筒底。
[0051]第三法兰是为了使用螺栓密封连接，具体而言:是使旋风分离器便于和后续收集煤灰的管路，通过管路的管道法兰加密封垫圈用螺栓紧固，以实现密封连接。如不用法兰，也可以通过管道直接对接，然后再焊接的方式实现密封连接。第三法兰和排灰管之间可焊接固定，但不限于此。定位环的作用一是定位内筒和外筒，二是与内筒和外筒一起形成密封的真空腔体。[0052]在真空腔体尺寸特别大时，为了使整个旋风分离器的稳定性好，真空腔体内可设置定位圈(图未示出)，以起到支撑定位的作用。定位圈可选用耐高温、隔热的材料支撑。较佳地，定位圈的形状和真空腔体的形状匹配。定位圈可设置在，内筒与外筒之间的圆柱筒与圆锥筒连接部位附近，或者其他适宜部位。需要注意的是，定位圈的结构和材质不能影响真空腔体抽真空，定位圈比如选用框架结构等。
[0053]为便于控制真空腔体13内的真空度，优选地，所述外筒12的顶部设置有真空阀5。设置真空阀5后，在使用过程中，若发现真空腔体13内的真空度下降，可及时进行抽真空操作，以保证旋风分离器的使用性能。
[0054]当然，也可以不设置真空阀，如不设置真空阀，当抽真空时，在原来装真空阀的位置有伸出的抽真空管子，抽真空管子比较细也比较短，此管通过其他管子连接到抽真空泵并形成密封系统，当抽真空达到预定的真空度时，通过机械力挤扁原来安装真空阀的位置的比较细的管子并使其密封，然后再将端部焊死密封。当然，也可采取其他方式来保证真空度。
[0055]装配时，先将内筒、外筒及出气组件装配，再组装入口组件和排灰组件，并使内筒和外筒之间的空间密封后，进行抽真空操作，真空腔体内的真空度较佳应介于1.3X KT2Pa至1.3X IO-5Pa之间，以有效地阻断热传导热对流途径，取得较好的真空隔热保温效果。
[0056]为进一步提升旋风分离器的性能，优选地，所述内筒11的内表面和所述出气管31的内外表面涂覆有耐高温抗磨层；所述内筒11的外表面和所述外筒12的内表面涂覆有耐高温隔热层；所述外筒12的外表面涂覆有抗腐隔热层。此处，入口管21的内表面也涂覆有耐高温抗磨层，入口管21的外表面涂覆有耐高温隔热层。对于保温要求较高的高温煤气旋风分离器，其入口管21和出气管31也可采用双层真空结构，并涂覆耐磨抗蚀隔热保温层；另外，还应使其外露在外筒12外面的长度尽量短些。
[0057]耐高温抗磨层可选用RLHY-4型高温耐磨涂料或其他性能更好涂料，比如Valor系列高温耐磨涂料中的DL1500。RLHY-4型高温耐磨涂料的主要技术指标如下:最高使用温度1500°C，表面硬度9.5H，常温下抗压强度200MPa，抗冲击强度100N-CM，干密度3000Kg/m3，常温下耐磨性是16Mn的11倍，65Mn的8倍，耐火浇注料的55倍。由此可见，RLHY-4型高温耐磨涂料可以替代耐磨钢，耐磨陶瓷，耐火砖以及浇注料，解决旋风分离器在使用过程中的风选磨蚀以及冲击磨蚀问题。
[0058]内筒的外表面涂覆的耐高温隔热层，具体可以选ZS-1型耐高温反射热隔热保温涂料，或RLHY-12/800型高温隔热保温涂料等其他性能更好的耐高温反射热的涂料。ZS-1型耐高温反射热隔热保温涂料的主要技术指标如下:耐高温1000— 1500°C，导热系数
0.03W/M.K，屏蔽热量率90%，比重2200Kg/m3，硬度6H，涂层厚度0.3mm — 20mm。涂层厚度8mm，涂层内表面温度若为1500°C，则外表面温度可降温到250°C即可将温度从1500°C降温到250°C ;涂层厚度6mm，可将温度从1000°C降温到200°C，可见，涂层起到了良好的隔热作用。
[0059]外筒的内表面涂覆的耐高温隔热层，可以选用ASRC1003超高温工业隔热涂料或其他性能更好的耐高温、能隔热的涂料。ASRC1003超高温工业隔热涂料的主要技术指标如下:使用温度600— 1500°C，导热系数0.056W/M.K，热屏蔽率90%，抗压强度180MPa，抗折强度40MPa。涂层厚度8mm，可将温度从500°C降温到170°C，涂层厚度6mm，可将温度从200°C降温到75 °C。
[0060]外筒的外表面涂覆有抗腐隔热层，可以选ZS-1031耐磨防腐涂料或其他性能更好的耐磨防腐保温涂料，比如ASRC1002高温工业隔热涂料。ZS-1031耐磨防腐涂料的主要性能参数如下:耐温600°C，涂膜硬度5H，涂料密度1800Kg/m3。
[0061]上述技术方案提供的旋风分离器，由于采用双层真空结构，并在内筒、外筒、入口管和出气管上喷涂了相应的涂层，有效地阻断热传导热对流热辐射途径，减少了热能损失，隔热保温效果好。同时，由于无需再砌耐火砖或浇注料，也无需增加外保温，使得使用旋风分离器时，施工简单，成本下降，便于维修保养且使用的可靠性得以提高。
[0062]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种旋风分离器，其特征在于，包括: 真空组件，包括内筒和设置在所述内筒外部的外筒，所述内筒和外筒之间形成封闭的真空腔体，其中，所述内筒的内腔上部尺寸大于下部尺寸； 入口组件，与所述内筒内腔的上部连通，用于向所述内腔中输入待分离煤气； 出气组件，与所述内筒内腔的顶部或上部连通，用于输出分离后的煤气； 排灰组件，与所述内筒内腔的下部连通，用于排出分离后的煤灰。
2.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于， 所述内筒和所述外筒的形状匹配，都包括顺次连接的筒顶、第一圆柱筒、圆锥筒和第二圆柱筒，两个所述第二圆柱筒的筒底之间密封连接。
3.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述入口组件包括: 入口管，与所述内筒内腔的上部连通； 第一法兰，固定在所述入口管远离所述内筒的一侧。
4.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于，所述出气组件包括: 出气管，与所述内筒内腔的顶部或上部连通，且伸入到所述内筒的内腔中； 第二法兰，固定在所述出气管远离所述内筒的一侧。
5.根据权利要求2所述的旋风分离器，其特征在于，所述排灰组件包括: 排灰管，与所述内筒内腔的下部连通； 第三法兰，固定在所述排灰管远离所述内筒的一侧； 定位环，固定在所述第三法兰朝向所述内筒的一侧，所述定位环用于定位和密封两个所述第二圆柱筒的筒底。
6.根据权利要求1所述的旋风分离器，其特征在于， 所述外筒的顶部设置有真空阀。
7.根据权利要求4所述的旋风分离器，其特征在于，所述内筒的内表面和所述出气管的内外表面涂覆有耐高温抗磨层；所述内筒的外表面和所述外筒的内表面涂覆有耐高温隔热层；所述外筒的外表面涂覆有抗腐隔热层。
8.根据权利要求4所述的旋风分离器，其特征在于，所述真空腔体内设置有定位圈。
【文档编号】B04C5/00GK103785549SQ201210420665
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月29日 优先权日:2012年10月29日
【发明者】赵来林 申请人:安徽科达洁能股份有限公司