直流式分离单管及旋风分离器的制作方法

本申请涉及石油化工和煤化工技术领域，尤其是涉及一种直流式分离单管及旋风分离器。

背景技术：

第三级旋风分离器的内部设置有分离单管(简称“单管”)，单管是气固分离元件，包括逆流式分离单管和直流式分离单管。催化剂颗粒在分离单管内高速旋转会对其造成一定程度的磨损，且在排尘口附近存在死区，长时间的高温运行会造成结垢现象，致使分离效率降低。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种直流式分离单管及旋风分离器，用于对烟气净化，可降低催化剂颗粒对分离单管的磨损程度，并有效防止结垢现象的产生。

本申请提供了一种直流式分离单管，包括排气管和分离筒体，所述分离筒体上设置有支撑板；

所述排气管贯穿所述支撑板并被支撑于所述支撑板，所述支撑板上开设有斜切排尘口，所述斜切排尘口位于所述排气管的外周处；所述斜切排尘口的斜切方向与气流的流动方向一致。

在上述技术方案中，进一步地，所述支撑板的内表面为锥面，且所述支撑板的内表面与所述排气管的外壁相连接的一端为高位端，所述支撑板的内表面与所述分离筒体的内侧壁相连接的一端为低位端；

所述斜切排尘口延伸至所述分离筒体的内侧壁。

在上述技术方案中，进一步地，还包括第一导流部；

所述第一导流部围设在所述排气管的外侧，所述斜切排尘口与所述排气管的外壁间隔第一预设距离，所述第一导流部与所述支撑板的外表面相连接；

所述第一导流部与所述斜切排尘口靠近所述排气管的一侧的侧壁平齐，且所述第一导流部与所述排气管的外壁间隔第二预设距离。

在上述技术方案中，进一步地，还包括第二导流部；

所述第二导流部与所述第一导流部间隔设置，且所述第二导流部围设在所述第一导流部的外侧；

所述第二导流部与所述分离筒体连接，且所述第二导流部与所述斜切排尘口远离所述排气管的一侧的侧壁对齐。

在上述技术方案中，进一步地，所述第二导流部包括扩口部和导向部；

所述扩口部的一侧与所述分离筒体相连接，所述扩口部的另一侧与所述导向部相连接；

从所述支撑板的内侧向外侧的方向，所述扩口部与所述第一导流部之间的距离渐增；

所述导向部与所述排气管的外壁平行。

在上述技术方案中，进一步地，所述第一导流部呈环状，且所述第二导流部呈环状。

在上述技术方案中，进一步地，所述支撑板的内表面为平面，且所述斜切排尘口从所述排气管的外壁延伸至所述分离筒体的内侧壁。

在上述技术方案中，进一步地，所述斜切排尘口的数量为多个，且多个所述斜切排尘口沿所述排气管的周向方向均匀分布。

本申请还提供了一种旋风分离器，包括上述方案所述的直流式分离单管。

在上述技术方案中，进一步地，还包括壳体；

所述直流式分离单管的数量为多个，多个所述直流式分离单管设置于所述壳体内。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的直流式分离单管，包括排气管和分离筒体，分离筒体上设置有支撑板；排气管贯穿支撑板并被支撑于支撑板，支撑板上开设有斜切排尘口，斜切排尘口位于排气管的外周处；斜切排尘口的斜切方向与气流的流动方向一致。

具体来说，直流式分离单管包括排气管和分离筒体，分离筒体上设置有支撑板，支撑板和分离筒体围设成容置腔体，且支撑板用于固定排气管。携带有烟尘颗粒及催化剂颗粒的气体从分离筒体的进气口中进入分离筒体的内部，气体螺旋状流动将固体颗粒和气体分离，其中大部分气体从排气管中流出分离筒体排放入集气室，携带有固体颗粒的部分气流从支撑板上开设的斜切排尘口流出排放入集尘室。斜切排尘口的倾斜方向和气流的旋向(顺时针或逆时针)一致，对带有固体颗粒的气流起到导流作用，以使携带有固体颗粒的气流能够顺着斜切排尘口围设的流通通道流出。

本申请提供的直流式分离单管，通过设置了斜切排尘口，斜切方向与分离单管内气流旋转方向一致，对带有固体颗粒的气流起到导流作用，促进固体颗粒进入集尘室内，且能有效减少固体颗粒对斜切排尘口的磨损，延长分离单管使用寿命。由于催化剂颗粒撞击到排尘口侧壁上容易破碎生成大量小粒径颗粒，这些小粒径颗粒极难被回收，本申请中斜切排尘口的设置能够有效降低催化剂颗粒撞击到斜切排尘口侧壁的几率，从而提高了单管分离效率。

本申请还提供了旋风分离器，包括上述方案所述的直流式分离单管。基于上述分析可知，旋风分离器同样具有上述有益效果，在此，不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的直流式分离单管的结构示意图；

图2为本申请实施例一提供的斜切排尘口的结构示意图；

图3为本申请实施例一提供的直流式分离单管的剖视结构示意图；

图4为本申请实施例二提供的直流式分离单管的结构示意图；

图5为本申请实施例三提供的旋风分离器的结构示意图。

图中：101-排气管；102-分离筒体；103-支撑板；104-斜切排尘口；105-高位端；106-低位端；107-第一导流部；108-第二导流部；109-扩口部；110-导向部；111-壳体。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一

参见图1至图3所示，本申请提供的直流式分离单管，包括排气管101和分离筒体102，分离筒体102上设置有支撑板103；排气管101贯穿支撑板103并被支撑于支撑板103，支撑板103上开设有斜切排尘口104，斜切排尘口104位于排气管101的外周处；斜切排尘口104的斜切方向与气流的流动方向一致。

具体来说，直流式分离单管包括排气管101和分离筒体102，分离筒体102上设置有支撑板103，支撑板103和分离筒体102围设成容置腔体，且支撑板103用于固定排气管101。携带有烟尘颗粒及催化剂颗粒的气体从分离筒体102的进气口中进入分离筒体102的内部，气体螺旋状流动将固体颗粒和气体分离，其中大部分气体从排气管101中流出分离筒体102后排放入集气室，携带有固体颗粒的部分气流从支撑板103上开设的斜切排尘口104流出排放入集尘室。斜切排尘口104的倾斜方向和气流的旋向(顺时针或逆时针)一致，对带有固体颗粒的气流起到导流作用，以使携带有固体颗粒的气流能够顺着斜切排尘口104围设的流通通道流出。在具体应用中，斜切排尘口104的倾斜角度的范围是10°～80°。

本申请提供的直流式分离单管，通过设置了斜切排尘口104，斜切方向与分离单管内气流旋转方向一致，对带有固体颗粒的气流起到导流作用，促进固体颗粒进入集尘室内，且能够有效减少固体颗粒对斜切排尘口104的磨损，延长分离单管使用寿命。由于催化剂颗粒撞击到排尘口的侧壁上容易破碎生成大量小粒径颗粒，这些小粒径颗粒极难被回收，本申请中斜切排尘口104的设置能够有效降低催化剂颗粒撞击到斜切排尘口104的侧壁的几率，从而提高了单管分离效率。

该实施例可选的方案中，支撑板103的内表面为锥面，且支撑板103的内表面与排气管101的外壁相连接的一端为高位端105，支撑板103的内表面与分离筒体102的内侧壁相连接的一端为低位端106，斜切排尘口104延伸至分离筒体102的内侧壁。

在该实施例中，多数经过分离的催化剂颗粒会顺着分离筒体102的内侧壁进入斜切排尘口104，继而进入旋风分离器的集尘室。在传统分离单管中，有小部分催化剂颗粒会在分离筒体102内的排气管101的外壁周围打旋，由于分离筒体102内温度较高，催化剂颗粒长时间的打旋会在排气管101的外壁形成垢层，不利于长周期运转。本申请的排气管101一般位于支撑板103的中部，支撑板103的内表面为中部高周围低的锥面结构，在分离筒体102垂直的情况下，锥面与水平方向的夹角一般为30至60度，大于催化剂的休止角，有效促进排气管101的边壁处的催化剂颗粒进入斜切排尘口104内，且斜切排尘口104延伸至分离筒体102的内侧壁，在位置较低的低位端106处也不容易留存催化剂，避免催化剂的结垢现象，增长直流式分离单管的使用寿命，提高直流式分离单管的分离效率。

该实施例可选的方案中，还包括第一导流部107；第一导流部107围设在排气管101的外侧，斜切排尘口104与排气管101的外壁间隔第一预设距离，第一导流部107与支撑板103的外表面相连接；第一导流部107与斜切排尘口104靠近排气管101的一侧的侧壁平齐，且第一导流部107与排气管101的外壁间隔第二预设距离。

在该实施例中，由于斜切排尘口104较小，烟气从斜切排尘口104排出后，旋转的烟气会发生扩散，扩散后靠近排气管101一侧的烟气会冲刷到排气管101的外壁，长时间冲蚀会将排气管101磨穿，这就使集尘室与集气室相连通，从而造成排烟出口烟气中催化剂颗粒超标。

本申请中设置了第一导流部107，第一导流部107具体可以为第一导流板。将第一导流板设置在斜切排尘口104的出口处，第一导流板将排气管101围设在其内部，可以将烟气与排气管101隔离。第一导流板与支撑板103的外表面连接，斜切排尘口104与排气管101的外壁间隔第一预设距离，即斜切排尘口104并未延伸至排气管101的外表面，使得第一导流板有安装空间。且第一导流板的表面与斜切排尘口104的侧壁平齐，尽量增大第一导流板与排气管101的距离，使得第一导流板与排气管101的外壁间隔第二预设距离，从而有效隔离烟气与排气管101，避免斜切排尘口104排出含有催化剂颗粒的气流撞击在排气管101上，防止排气管101造成磨损。具体地，第一预设距离和第二预设距离可根据实际情况设定。

该实施例可选的方案中，第一导流部107的一端与支撑板103的外表面连接，从第一导流部107的该端向另一端的方向，第一导流部107与排气管101之间的距离逐渐增大形成倾斜角，具体应用中该倾斜角不大于45度。第一导流部107倾斜的设置使得烟气远离排气管101，进一步防止烟气对排气管101造成磨损。

该实施例可选的方案中，还包括第二导流部108；第二导流部108与第一导流部107间隔设置，且第二导流部108围设在第一导流部107的外侧；第二导流部108与分离筒体102连接，且第二导流部108与斜切排尘口104远离排气管101的一侧的侧壁对齐。

在该实施例中，扩散后远离排气管101一侧的烟气会影响与之相邻的直流式分离单管的斜切排尘口104的气流运动，造成返混使少量已经排出的催化剂颗粒又重新进入到分离筒体102内部，进而造成分离效率降低。

第二导流部108可以为第二导流板。在第一导流板的外部围设有第二导流板，使得烟气可以从第一导流板和第二导流板之间的间隔空间中流出，第一导流板和第二导流板能够约束由斜切排尘口104排出的烟气向下运动，减小扩散影响区域面积，消除对其相邻单管斜切排尘口104气流的影响。第二导流部108与斜切排尘口104远离排气管101的一侧的侧壁平齐对齐，连接结构过渡平滑，防止烟气聚集。

该实施例可选的方案中，第二导流部108包括扩口部109和导向部110；扩口部109的一侧与分离筒体102相连接，扩口部109的另一侧与导向部110相连接；从支撑板103的内侧向外侧的方向，扩口部109与第一导流部107之间的距离渐增；导向部110与排气管101的外壁平行。

在该实施例中，第二导流部108包括扩口部109和导向部110，扩口部109倾斜设置用于增大流通空间，扩口部109与排气管101之间形成的倾斜角一般不大于45度。导向部110与排气管101平行，使得进入扩口部109的烟气在排出时竖直向下流通，防止对周围的直流式分离单管造成影响。

该实施例可选的方案中，第一导流部107可以呈环状，且第二导流部108可以呈环状。

在该实施例中，第一导流部107呈环状，且第二导流部108呈环状，具体地，设置二者的截面形状都与排气管101的截面形状一致，增强导向效果。

该实施例可选的方案中，斜切排尘口104的数量为多个，且多个斜切排尘口104沿排气管101的周向方向分布，具体地，多个斜切排尘口104可等距均匀分布，用于增强排尘效果，防止局部排尘不均。

实施例二

参照图4所示，该实施例也提供了一种支撑板103，该实施例的支撑板103描述了斜切排尘口104的另一种实现方案，除此之外的实施例一的技术方案也属于该实施例，不再重复描述。

该实施例可选的方案中，支撑板103的内表面为平面，且斜切排尘口104从排气管101的外壁延伸至分离筒体102的内侧壁。

在该实施例中，在支撑板103的内表面为平面的情况下时，为了防止催化剂颗粒沉积于支撑板103及排气管101外壁上，设置斜切排尘口104从排气管101的外壁延伸至分离筒体102的内侧壁，使得催化剂颗粒能够及时排出。

实施例三

本申请实施例三提供了一种旋风分离器，包括上述任一实施例的直流式分离单管，因而，具有上述任一实施例的直流式分离单管的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

参照图5所示，该实施例可选的方案中，还包括壳体111；直流式分离单管的数量为多个，多个直流式分离单管设置于壳体111内。

在该实施例中，多个直流式分离单管设置于壳体111内。使用时，气固混合物首先由壳体111的进气口进入气体分配室，经直流式分离单管的进气口进入分离筒体102中，依靠离心力的作用在分离筒体102的内侧壁与导流体之间的环隙内进行旋转，使催化剂颗粒被甩向筒壁，并依靠筒壁附近向下运动的气流将其带至斜切排尘口104，并由斜切排尘口104排出，进入壳体111的集尘室，最后由壳体111的斜切排尘口104排出；净化后的烟气进入排气管101，从排气管101下端排出后进入壳体111的集气室，最后由壳体111的排气口排出，最终达到气固分离的目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。