专利名称：从热燃气中分离颗粒的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种如所附权利要求书的前叙部分中限定的自热燃气中分离颗粒的装置和方法。
本发明尤其涉及一种离心式分离器组件，它可被连接于一个诸如燃烧器或燃气发生器的反应器，用以分离自其反应室中与烟气一起排出的固体颗粒。该离心分离器的旋涡室的周壁限定了其内具有至少一个气体旋涡的内部气体空间。这些周壁的第一壁部包括一个将烟气和其中夹带的固体颗粒引入旋涡室的入口。该旋涡室还包括至少一个从其中排出纯化气体的气体出口和至少一个从其中排出分离的固体颗粒的颗粒出口。
本发明尤其涉及离心分离器组件，它们适于从诸如用于含碳燃料或其它燃料的燃烧或气化的流化床反应器的进程中或产品气体中分离固体颗粒。
常规的离心分离器具有一些由一些圆柱形周壁和一个锥底限定的旋流器。然而，近来注意到离心分离器也可有利地由平壁板制成，由此形成的旋涡室有一非圆形水平横截面。US5,281,398公开了这种离心分离器，按照该专利，被夹带在在热燃气内的颗粒在由若干大致平板或平板条限定的一旋涡室内被分离，该旋涡室有一多边形，最好为方形的水平横截面。这种分离器与常规的离心分离器相比，具有许多，尤其是节省费用的优点，它特别易于制造，即使由水管板制成，并且它可容易地与用类同的壁板条制成的反应炉构成整体，从而形成紧凑的总体结构。气体被引入到非圆形旋涡室，经其侧壁上的气进口，将气体尽可能沿切向导入在旋涡室内形成的气体涡旋中，使气体在气体旋涡中的涡旋或旋转最大。
将气体切向导入旋涡室的优点是周所众知的，在常规的圆柱形旋流器中也一样。在US5,070,822中业已注意到这种优点，它建议采用一离心分离器，其旋涡室中心配置在圆柱形炉的最上部分。该离心分离器包括若干叶片样状构件，一个接一个地排到在旋涡室的上周边。这样，沿旋涡室的整个周边在这些叶片状构件之间形成若干间隔的气体进口。这些可用陶瓷材料制成的叶片状构件被这样定向，将若干股气体流经这些进口切向导入在旋涡室内形成的一个涡旋中。
在带平壁的离心分离器中，为在先前提到的US5,281,398中所公开的那样，分离器的进口是一条这样配置的垂直槽，它引导气体流和其中的固体颗粒尽可能切向地流向在旋涡室内形成的垂直气体涡旋。然而，在旋涡室侧壁上的单个开口对于正在流入旋涡室的气体和固体颗粒具有相当差的导向效果。经该开口被引入的相当部分气体和固体颗粒立即从意向的切向偏离，并以大致大于零度的角度会合该气体涡旋。这在某种程度上降低了气体旋涡的涡旋速度，并降低该系统的分离效率。若未正确地定向，某些固体颗粒会以不利的角度撞击旋涡室的壁，从而引起严重的腐蚀。
已经建议在该进口周围镶上一些垂直导板，以增强对气体和固体颗粒流的水平定向性，迫使气体和固体颗粒沿意想的方向流入旋涡室。这些导向板构成一进口槽，它必须相当长，使该槽对引入旋涡室内的气体和固体颗粒的运动方向产生实际影响。
在旋涡室内设置长的导向板或导向壁，以获得所希望的效果。然而，在旋涡室内的这种镶衬必须被很好地支承，隔热和防护，以经受灼热循环。大的附加的结构很重，须被可靠地支承，它们还须牢固地连接，以避免振动和整个结构强度削弱。如建议那样，将大的构件镶衬到旋涡室内与避免增加任何额外构件的制造颗粒分离器总的趋势背道而驰，那样会占据空间、须被支承和防护。需要采用一种尽可能简单、易制造的自支承结构。
此外，已注意到，在与反应炉紧密成一体的，即由一公共壁连接的并使其中的构件在旋涡室中形成两个或多个气体涡旋的非圆形离心分离器中，在分离器和反应炉之间的公共壁的强度，尤其是在反应炉和分离器之间的经受压差的强度，是一个重要的因素。该公共壁若没有支承，往往会振动。因此建议在旋涡室中配置一隔壁或支承壁，自该公共壁延伸到两气体涡旋之间的相对壁。然而，这一支承壁，在旋涡室内也构成一个相当大的额外构件，它最好被取消。
也可将非圆形旋涡室和反应炉制成非整体的，即没有一公共壁，仅经一特殊的进口槽彼此机械地连接。这防止了反应炉和旋涡室之间的压差直接撞击在旋涡室内的壁上。若进口槽若足够长，还可对方向性产生正面的影响，即它有助于引导气体和固体颗粒切向进入旋涡室内的气体涡旋中。然而，该非整体结构需要许多空间，并引起价格相当提高。
显然需要新的解决方案，尤其是在带平壁的离心分离器中，以改善正进入离心分离器的气体和固体颗粒流的方向性或定向，即引导气体和固体颗粒流进入离心分离器的旋涡室内而不使该物质流马上分散或散开，即不形成紊流。希望将该物质流保持在一起。然而，这应在具有有限长的镶衬的情况下完成，即这些镶衬并不突入旋涡室那么深，那样会对其中的涡旋具有负面的影响。这种新的解决方案最好也应是廉价的，并能改善结构强度而在旋涡室中无需额外的空间。
本发明的一个目的是提供一种改进的离心分离器组件以及从热气体中分离颗粒的方法。
本发明的主要目的是提供一种改进的离心分离器，在进口处带有气流导向装置，以改进旋涡室内全体的涡流作用。
因此更详细地说本发明的一个目的是提供一种改进的离心分离器，带有有限长度的导向装置，以改进正进入分离器的气体的固体颗粒流的方向性。
本发明还有一个目的是提供改进的离心分离器结构，其构件强度已经改变。
业已注意到，被引入旋涡室的气体和固体颗粒流的水平方向性不仅由于提供一长的进口槽而增强，而且由于代替单个进口槽而在某一涡旋区内提供两个或多个窄而短的进口槽而增强。一个进口槽的仅仅变窄-在一定的循环率下-由于在反应炉和旋流器之间压差增加而会使压力和能量损失增加。但通过提供数条窄的进口槽，可保持相同的流通面积，并可避免压差增加。当采用数根窄的进口槽来代替单根进口槽时，它们的长度可被制成相应缩短，同时在气体流定向方面仍然保持同样的效果。这样，就可无须将进口槽制得比所谓的极限长度L极限更长，并穿透到旋涡室内那么深，使它们对旋转的涡旋产生影响。还可用其它方法将该结构简化，制成更轻和便宜。
因此，为实现上述和其它的目的，一种与一反应器，诸如流化床反应器相连的离心分离器组件，按照本发明的优先实施例，除了限定旋涡室的圆周壁和至少一个气体出口和至少一个固体颗粒出口之外、还包括
最好该进口槽的长宽比L/W＞0.8，长度L是沿气流方向进口槽的长度，而宽度W是进口槽的水平截面的平均宽度。在某些例外情况下，该长宽比可能＜0.8，特别是若进口槽的极限长度很短。进口槽的进口开口和出口开口的几何形状对长宽比也有影响。若希望，该进口和出口开口可被倒角。
在离心分离器中，该两根或多根进口槽通常有相同的宽度，但若需要，可有不同的宽度。单根进口槽的宽度沿其长度也可变化。该进口槽，例如可以制成沿流动方向递增或递减的漏斗形的。该两根或多根单独的进口槽的水平轴线可以相互平行或彼此构成最好＜30°的角度。
这些进口槽一般是一些具有平行垂直侧壁的垂直的窄槽，一个窄槽的高度h至少2倍于，通常5倍于该槽的水平横截面平均宽度。
按照本发明，这两条或多条进口槽可容易地在一旋涡室壁内预制出的一开口内用一个或多个垂直间隔壁将该预制的开口分隔来制成。或者，在由可铸材料制成的预制壁部内通过铸造可预制出进口槽。
本发明特别适用于具有由水管或蒸汽管制成的冷却周壁的旋涡室内，构成一个管系，若希望，该管系连于反应器的主水/蒸汽系统。在冷却壁内，这些管子最好用肋片沿垂直方位并排地机械连接。按照本发明，分隔该开口以构成2根或多根进口槽的一个或多个间隔壁最好也用垂直管制成，这些在开口内构成一间隔壁的垂直管子垂直于该周壁的主平面。这些构成间隔壁的管子最好连于该周壁的管系。
将该开口分隔成2条或多条进口槽的一个或多个间隔壁在每两个相邻进口槽内构成一定界壁。当形成该开口时，该进口槽的最外定界壁，即与该开口的垂直侧壁相邻的进口槽的定界壁，从另一方面来说，可以由弯向该周壁主平面外的一些管子制成。
构成间隔壁或相反进口槽定界壁的进口槽的长度一般应大于旋涡室周壁的厚度。因此，用以构成进口槽的一个或多个间隔壁和/或其它的定界壁自该周壁的平面最好突入旋涡室，但若需要，可沿另一方面突出。该定界壁一般由多于3根，最好多于5根管子制成的管板构成，这些管由肋片并排连接。
按照本发明的优先实施例，该旋涡室由大致平的周壁制成，并有矩形或正方的水平横截面，该旋涡室的周壁包括一个在旋涡室和反应室之间的公共壁部，所述公共壁部包括第一壁部；一个第一和一个第二侧壁，它们垂直于该公共壁部；一个第三侧壁，与该公共壁部对置，且平行于该公共壁部；该周壁由一些最好用肋片并排连接的垂直管构成，构成一周壁管系。
在旋涡室具有方形横截面的实施例中，气体出口大致配置在旋涡室顶部中间，进口槽在邻近第一侧壁的公共壁部上的开口内形成。若需要，该进口槽可配置在邻近第一侧壁的公共壁的端部，且垂直于公共壁。此时，旋涡室第一侧壁的一部分可形成该进口槽中之一的一侧壁。
按照本发明的最优先实施例，旋涡室有一矩形横截面。两气体出口此时沿纵向一个接一个地配置旋涡室的顶部，以便在旋涡室的气体容积内形成两个气体涡旋。进口槽在两相邻涡旋之间的公共壁部内的一开口内形成。该进口槽最好在与该两涡旋等距离的公共壁内形成，以引导气体进入两相邻涡旋中。进口槽的定界壁由下列构成一个垂直于公共壁部主平面配置的间隔壁；一些弯向公共壁部的平面外的垂直管子，构成进口槽中的最外侧壁。
间隔壁最好由多于3根，最好多于5根的垂直管子构成，这些管子并排机械连接成一排。间隔壁的管结构最好由一层耐火防护材料覆盖，该层厚度按需要选择。该耐火材料可制成某种形状，如流线型，以便在进口槽内，在其入口和出口，产生有利的流动特性。
该间隔壁构件在矩形旋涡室内特别有用，此时它被构造得还增加了反应炉和离心分离器之间公共壁的强度。分隔该开口的间隔壁通常机械连接于该开口上、下的公共壁部。间隔壁的延伸部分可附加地机械连接于旋涡室第三侧壁的下部，与公共侧壁对置，以增强对公共壁的支承。另一方面，该延伸部可交替地或附加地连于反应室或旋涡室的支承构件。
若需要，连接旋涡室和反应室的第一壁部可由大致均匀可铸材料制成。此时进口槽可用铸造法制成。
这些用铸造法制成的进口槽的长宽比L/W，当进口槽被制在管壁内时，也可大于0.8。这些进口槽通常彼此平行，且垂直于壁的主平面。然而，进口槽在某些情况下可被制成跟壁的主平面形成小于90°的夹角。此时，也可配置两个单独的进口槽，彼此成一夹角，例如大约55°至60°的夹角。
如上所述，本发明提供了一种改进的离心分离器，在其进口处带有气体导向装置，以改善旋涡室内气体的涡旋效应。用较短的进口槽来获得改善的涡旋效应，较短的进口槽起非分散喷咀的作用。该喷咀形成可控预定向气体喷流，它将气体沿希望的方向引入旋涡室的有限空间内的所希望的位置。因此，本发明尤其提供了一种离心分离器，其中，进入分离器的气体和颗粒的方向性的最佳化是借助于一种结构来完成的，这种结构对涡旋效应的干扰被减至最小。
此外，本发明提供了提高离心分离器构件强度的装置。本发明尤其提供了用以增加旋涡室和反应器之间的公共侧壁的强度的装置。
根据下面对本发明现时优先的然而是例证性的实施例的详细说明，连同附图一起考虑时，本发明的上述说明，以及其它的目的、特点和优点会变得更加明显，其中
图1是带本发明的离心分离器的循环流化床的部分剖视和部分纵剖面的简略侧视图；图2是沿图1A-A线所取的图1离心式分离器上部的横剖面图；图3是图2的B-B线所取的图2的分离器的横剖面图；图4至6是类似于图3的视图，表示本发明的离心式分离器的一些替代实施例。
图1表示的循环流化床反应器，包括一反应室10，一离心颗粒分离器(旋流器)12和一回流槽14，后者将分离的颗粒返回到室10。反应室10的横剖面如从图3中可推断的为矩形。反应器10由水管壁制成，在图1中表示的仅仅是长壁16和18。水管壁由一些垂直的水管构成，这些水管用肋片以一种本身例如被称作所谓的膜式水冷壁板的方式连接。
将壁18的上部弯曲以构成反应室10的顶板20。在反应室10的最下区，这些壁用耐火材料22保护。虽然可以有几个不同的进口，但只表示出个供诸如燃料的固体物料之用的进口23。反应室10的底部由一分配板24构成，它装有一些喷咀或开口26，用以将流化气体自空气增压室28引入反应室10，以便在其中保持固体颗粒流化床。流化气体，如空气，以如此高的速率被引入反应室，以致使大部分流化床物料与该气体一起经反应室10的上区和一置在室10上区内的输入开口(例槽)30继续流入颗粒分离器12。
颗粒分离器12是一种带旋涡室的多涡旋离心分离器，在气体容积内形成两个平行、垂直的气体涡旋，以便从自反应室10引入该旋涡室的气体中分离颗粒。限定该分离器的旋涡室12，如在图3中所看到的包括平面的基本矩形水管侧壁32、34、36和38。这些侧壁32、34、36、38也由用肋片39彼此机械连接的联合垂直水管37制成(如在图2中的局部剖视细部中所看到的)。按照图1，旋涡室12具有与反应室10共有的一长壁32，即反应室10的壁16一部分构成旋涡室的壁32。在某些情况下，反应室10和旋涡室12两者可采用不同的壁。
在旋涡室中限定气体容积的侧壁32、34、36、38的上部最好是垂直和平面的，构成一个上区43。与公用侧壁32相对为长壁36的下部，弯向该公用壁，以构成旋涡室的漏斗形下区45。借助于该结构，构成一不对称的长的稍微漏斗形的气体容积44(见图1)，其底部构成一固体出口46。
固体出口46用作一个进入回流槽14的进口。回流槽的长侧壁由颗粒分离器12的壁32和36的向下延伸部构成。回流槽14的端壁相应由侧壁34和38的向下延伸部构成。具有回流槽14宽度的端壁34和38的仅一部分继续向下延伸，从而构成一回流槽。该回流槽14的下部经一L形弯头48与反应室10的下区连通，以便将自分离器12中分离出的固体返回到反应室10的底部；可替代地采用其它型式的固体流密封装置。
在旋涡室的上区43，在开口50和52内，配置两个连续的气体出口槽54和56，用以自旋涡室12的气体空间中排出纯化的气体，如图2和3所示。分离器12中的气体出口槽54,56可由耐热钢制成，被冷却或由陶瓷材料制成，以承受分离器12中的热状态。被纯化的气体自身可按已知的方式自分离器12经槽60排出，流过回热表面62和一对流区。
旋涡室的侧壁32、34、36和38可由一薄层耐热耐腐蚀的耐火材料保护，在附图中未显示。
在公用壁32上的第一壁部32’中形成的输入开口30由一间隔壁70隔开，形成两个进口槽30’,30”，处于在气体出口54和56下面形成的两气体涡旋的90°区域内。在室10和12之间的公用壁32的大致中部，在该两涡旋之间，在离两涡旋相等的距离处，形成开口30。
在该输入开口30的垂直两侧，将水管壁32的水管37’弯入涡旋室，如在图3中清楚看到的，因此，形成了定界垂直侧壁40、突入涡旋室的进口。这些侧壁40通常垂直于壁32的主平面，但可与壁32的主平面倾斜，形成大于60°的角度。这些侧壁可倾斜，以减小进口槽的宽度或加宽进口槽。由管37”制成的垂直隔壁70配置在槽形开口30的中央，该隔壁将该开口分隔或两个类同的进口槽30’和30”。该隔壁在水平方向上略长于这些侧壁。隔壁70和壁40构成两个在该开口中形成的进口槽30’和30”的垂直定界壁。
隔壁70的管子37”机械连接于进口槽30’和30”上、下的壁32，并向上延伸到分离器12顶板62的端板74，向下延伸到分离器12的下部45下面的端板72，如图1和2所示。若有需要，管37”的上部可穿过槽60，并连于设置在该槽外侧之上或其上的一端板。在它们的下部，隔壁70的管子37”自壁32向外弯曲，穿过回流槽14的外壁17，如图1所示，并连于一单独的外端板72。若需要，管子37”的下部在高于图1所示的高度可自壁32向外弯曲，并可穿过分离器壁36的下部，从而在分离器内的相对壁32、36之间构成刚加固的机械连接。另一方面，若这些管子在其下部连于配置在回流管14内的或与回流管14连接的一端板上，则可能根本无须弯曲管子37”的下部，可以这样支承端板74和72(在附图中未示)，使管子37”能增加壁32的强度，并提高它支承反应炉10和分离器12之间压差的能力。
进口槽定界壁40和隔壁70限定了在开口30内形成的两进口槽30’和30”各自的宽度“W”。定界侧壁40和隔壁70自反应室10和旋涡室12之间的公共壁32向内延伸到旋涡室内一距离“L”，它限定了进口槽沿流动方向的长度，即在槽30’或30”内气体和颗粒流的流道长度。进口槽长度和宽度之比L/W给出了流经该进口槽的气体和固体颗粒的水平方向性的指示。该比越大，其方向性越好。该比L/W最好大于0.8。在具有两进口槽的进口处，该比可大致为1，但甚至可大于1。这些隔壁在大多数情况下，最好制得尽可能的薄，以保持总宽度Wtot，即带这些进口槽的第一壁部的宽度，尽可能小，以允许采用尽可能长的进口槽，而不使新进来的气流干扰旋涡室内气体涡旋的涡旋运动。进口槽的极限长度，即不于扰涡旋的进口槽的最大长度，随着进口槽的进口端和该涡旋之间的最短距离的减小而减小。因此，进口槽应设置在该公共壁部，离该涡旋尽可能的远。这可将进口槽压缩在一个尽可能小的空间内来实现，即采用尽可能薄的隔壁。
在图1-3中所示的实施例中，通过增加壁40和70长度L，即通过增加壁40和/或70上的耐火层的厚度，从而减小进口槽的宽度W，能进一步改善方向性。然而，必须保持总的开启面积。
若需要，例如，为了提供更大的开度而不必增加进口槽的长度，可形成多于2个的进口槽。此时，采用2个或多个隔壁来分隔该开口。通常，隔壁70和分界侧壁40具有不同的水平长度，该隔壁在水平方向上长于该两侧壁。当然，若需要，这些壁可具有相同的长度，而该隔壁甚至可短于这些侧壁。通常将隔壁70制得长于这些侧壁，以进一步对公共壁32增强其加强效应。
在分界侧壁40的外侧，设有一些导向装置，以标号33总的表示。该导向装置引导公共壁32和两侧壁40之间的气体涡旋，因此，从气体涡旋内的气体中分离出来的颗粒的流动方向从大致沿第一壁32的内部平稳地变换到气体进口30处的大致垂直于该第一壁32(即大体相切于气体容积中的气体涡旋，并沿在槽30处引入的气流)。
不采用图1-3中所描绘的构思，有时最好采用如图4中所示的具有两输入开口的双涡旋分离器或如图5和6所示的单涡旋分离器。
在图4中所描绘的实施例中，在分离器中有两个输入开口30。该开口在靠近侧壁34和38的公共壁32的两端制出，这些侧壁形成最外进口槽30”的定界壁。隔壁70和70”相当挨近壁34和38，基本上不增加壁32的强度。这样，隔壁70和70’的上、下端的支承并不像在图1-3中所示的实施例中可能的那样是一个关键因素。该两开口30中的每一个各包括进口槽，处在涡旋中之一的90区域内，即接近该进口的特定涡旋的90°区域。
图5表示本发明的另一个替代实施例。在具有正方形水平横截面的分离器中的一输入开口内形成3个输入开口。在该旋涡室中，形成单个涡旋。该实施例表示采用一个以上的隔壁70，以构成2个以上的进口槽。在其他方面该实施例相当于图4的实施便。
图6表示本发明的再一个实施例，其中形成单个涡旋，而进口槽由注浆成型块构成。采用该铸造技术的优点是能方便和高精度构成3-8个进口槽，甚至构成不同结构形式的槽，并且以不同的角度配置。全部进口槽在旋涡室内形成的涡旋的90°区域内形成。
在图6所示的实施例中，最接近第一侧边34的第一进口槽80平行于侧壁34，并垂直于连于反应室的侧壁32。紧挨的进口槽80’不平行于壁34，而是稍微倾斜，以引导气体和固体颗粒流经此向壁34流动。紧挨进口槽80”更加远离侧壁34的是更倾斜的最后的进口槽80，离侧壁34的距离最大的是最倾斜的。这些不同的进口槽引导气体和固体颗粒射流向在旋涡室中形成的涡旋切向流动，然而，这些射流在小于90°区域的不同位置位上切向接触该涡旋。因此，这些不同的射流增强了该涡旋的漩涡运动。形成这些射流要尽可能平稳地与涡旋66相互作用。
本发明提供了一种有效的离心分离器和离心分离颗粒的方法，尤其是提供了一种多边形多涡旋的分离器，这种分离器能用于增强圆柱形离心分离器中的漩涡运动。本发明将现有技术分离器的许多缺点减至最少。本发明尤其提出了减少气体和固体颗粒流的引入对涡旋分离效率可能带来的有害影响。涡旋的漩涡运动可以用比早期建议的占用空间少的进气槽来改善。本发明同时提供了对离心分离器结构的改进，导向元件不必突入旋涡室内很深，导向元件(进口槽结构)增加了旋涡室的强度和刚性。
虽然在本文中以目前认为是最实用的优先的实施例表示和说明了本发明，然而，本技术领域的普通熟练人员会明白，要在本发明的范围内，可以作出许多修改，这个范围要被广义地理解为包含所有等同的结构和方法。
权利要求
1．一种离心式分离器组件，连接于诸如一流化床反应器的反应器，用以从其反应室(10)排出的气体中分离固体颗粒，所述分离器组件包括限定一旋涡室(12)的周壁(32,34,36,38)，所述旋涡室有一内部气体容积，其中至少有一个气体涡旋，所述周壁包括一个第一壁部(32’)，将该分离器组件连于该反应室；至少一个气体出口(54,56)，用以自所述气体容积内排出纯化的气体；至少一个固体颗粒出口(46)，用以自所述气体容积内排出分离的固体颗粒；一个气体进口(30)，设置在该第一壁部，用以将气体自该反应室引入该气体容积内，其特征在于气体进口(30)包括至少两个进口槽(30’,30”)，并排地设置在该第一壁部(32’)内，处在旋涡室(12)内的至少一个气体涡旋的各自小于90°区域内。
2．按权利要求1所述的离心分离器组件，其特征在于该进口槽的长宽比L/W＞0.8，长度L指进口槽沿气流方向的长度，宽度W指进口槽的平均水平横截面宽度。
3．按权利要求1所述的离心分离器组件，其特征在于这些进口槽为垂直槽，具有平行的垂直进口槽定界壁，槽的垂直高度h至少二倍、最好十倍于该槽的平均水平横截面宽度。
4．按权利要求1所述的离心分离器组件，其特征在于至少两个进口槽是在一个开口内用一个或多个垂直隔壁(70,70’)将该开口分隔而成的。
5．按权利要求4所述的离心分离器组件，其特征在于该旋涡室的周壁是一些管子壁，由连成一管子系的若干垂直管子(37)构成；分隔该开口的一个或多个隔壁(70,70’)由多于3根、最好多于5根的连于所述管子系的垂直管子构成。
6．按权利要求5所述的离心分离器组件，其特征在于一个或多个隔壁(70,70’)被配置在大致垂直于第一壁部(32’)主平面的所述开口内。
7．按权利要求5所述的离心分离器组件，其特征在于在这些进口槽的至少一个内的另一垂直进口槽定界侧壁(40)是弯向该第一壁部的平面外的一些垂直管子(37’)构成的，将这些管子弯旋涡室内或外，以形成垂直于该第一壁部主平面的一进口槽定界侧壁。
8．按权利要求8所述的离心分离器组件，其特征在于该垂直进口槽定界侧壁由多于3条、最好多于5根管子构成，这些管子连于该周壁的管子系。
9．按权利要求1所述的离心分离器组件，其特征在于旋涡室(12)由一些大致平面的周壁(32,34,36,38)构成，有一矩形或方形水平横截面，旋涡室的周壁包括一个在旋涡室(12)和反应室(10)之间的公共壁部(32)，所述公共壁部包括第一壁部(32’)；一个第一和一个第二侧壁(34,38)，垂直于该公共壁部；一个第三侧壁(36)，在该公共壁部的相反侧，并且至少在其上部平行于该公共壁部；这些周壁由并排机械连接的、最好用肋片(39)连接的垂直管子(37)构成，形成一周壁管系。
10．按权利要求9所述的离心分离器组件，其特征在于该旋涡室有一正方形横截面，气体出口(54)大抵配置在旋涡室顶部中间，出口槽(30)在邻近第一则壁(34)的该公共壁部上的一开口内形成。
11．按权利要求10所述的离心分离器组件，其特征在于该旋涡室的第一侧壁(34)的另一部分在进口槽的一个内形成一定界壁。
12．按权利要求9所述的离心分离器组件，其特征在于该旋涡室有一矩形横截面，并且至少两个气体出口(54,56)沿旋温室的纵向一前一后地配置在旋涡室的顶部，以便在该旋涡室内的气体容积中产生两个或多个涡旋；进口槽(30’,30”)在两相邻涡旋之间的公共壁部上的一开口内形成，以便将气体引入该两相邻涡旋内。
13．按权利要求10或12所述的离心分离器组件，其特征在于该进口槽的垂直定界壁由下列构成至少一个隔壁(70,70’)，垂直于公共壁部(32)的主平面配置，并由连于该周壁管系的一些垂直管子(37”)构成；一些弯向公共壁部(32)平面外的垂直管子(37’)，这些管子被弯入或弯出旋涡室，以构成一进口槽定界侧壁(40)，垂直于或大于60°斜交于公共壁部的主平面。
14．按权利要求12所述的离心分离器组件，其特征在于两个气体出口(54,56)配置在旋涡室内，以便在其内形成两个气体涡旋；一个垂直开口(30)在公共壁部(32)的中间形成；两个进口槽(30’,30”)采用下列结构措施在该开口内形成将垂直隔壁(70,70’)配置在该开口中部，以便在该两进口槽内分别形成一第一进口槽定界壁；在该开口区，将一些垂直管子弯向公共壁部平面外，以便在该两进口槽内分别形成一第二进口槽定界壁(40)。
15．按权利要求10或12所述的离心分离器组件，其特征在于多于3根，最好多于5根的垂直管子(37、37’、37”)被弯向该公共壁部的平面外和/或被用以构成该开口槽的垂直定界侧壁。
16．按权利要求10或12所述的离心分离器组件，其特征在于将隔壁(70,70’)机械连接于该进口槽上方和/或下方的公共壁部(32)，并通过其延伸又连于旋涡室第三侧壁(36)的下部。
17．按权利要求10或12所述的离心分离器组件，其特征在于隔壁(70)机械连接于该进口槽上方和/或下方的该公共壁部，并通过其延伸又连地该反应室或旋涡室的支承结构。
18．按权利要求1所述的离心分离器组件，其特征在于该第一壁部由大致均匀的可铸材料制成，而进口槽(80,80’,80”,80)通过铸造可铸材料制成。
19．按权利要求18所述的离心分离器组件，其特征在于出口槽的长宽比L/W大于0.8，长度L指进口槽沿气流方向的长度，而宽度W指进口槽的平均水平横截面宽度。
20．按权利要求18所述的离心分离器组件，其特征在于这些进口槽的轴线是平行的。
21．按权利要求18所述的离心分离器组件，其特征在于至少两个进口槽的轴线构成5°至60°的夹角。
22．按权利要求1所述的离心分离器组件，其特征在于该旋涡室由圆柱形周壁定界。
23．利用离心分离器自反应室排出的气体中分离固体颗粒的方法，该离心分离器包括一个由一些周壁定界的旋涡室，该旋涡室具有至少一个气体出口，至少一个固体颗粒出口和一个气体进口，所述方法包括如下步骤自反应室排出一气体和固体颗粒流，经该气体进口将其引入该旋涡室；从在旋涡室内形成的至少一个气体涡旋的气体中分离固体颗粒；自该旋涡室中经该至少一个固体颗粒出口排出被分离出的固体颗料；经该至少一个气体出口排出纯化了的气体，其特征在于在该气体进口将自该反应室中排出的气体和固体颗粒流分成至少两股相邻流，并将所述至少两股流在小于90°的气体涡旋区域内引入该旋流室。
24．按权利要求23所述的方法，其特征在于引导该至少两股气体和固体颗粒流流经长宽比L/W大于0.8的一些进口槽。
全文摘要
一种离心式分离器组件，连接于诸如一流化床反应器的反应器，用以从其反应室(10)排出的气体中分离固体颗粒，所述分离器组件包括一些限定一旋涡室(72)的周壁(32，34，36，38)所述这些周壁包括一个连接分离器组件和反应室的公共壁部(32)。一个气体进口(30)设置在该公共壁部(32)的第一壁部(32’)用以将气体自该反应室引入该气体容积内。该气体进口包括至少两个进口槽(30’，30”)，并排地设置在该第一壁部(32’)内，处在旋涡室(12)内形成的至少一个气体涡旋的各自小于90°区域内。本发明还涉及一种利用该分离器组件分离颗粒的方法。
文档编号F23C10/18GK1237918SQ97199845
公开日1999年12月8日 申请日期1997年10月31日 优先权日1996年11月19日
发明者T·辛佩南, J·里斯托拉 申请人:福斯特韦勒能源股份公司