一种适用于闭式吹扫的集粒器的制作方法

本实用新型属于热力发电领域，涉及一种适用于闭式吹扫的集粒器。

背景技术：

随着科学技术的飞速发展，超临界二氧化碳布雷顿循环等在与常规蒸汽朗肯循环的竞争过程中日臻成熟，逐步走向应用。由于发电系统组成设备繁杂，系统安装完成之后不可避免地在系统管道内形成焊渣、锈皮等杂物。发电系统在投入运行之前，必须要将这些杂物清除干净。

对于常规蒸汽发电机组来说，可直接生产蒸汽吹扫，将杂物清除。但是对于超临界二氧化碳布雷顿循环来说，机组中的锅炉或其他加热设备不能用于生产蒸汽，一方面是因为机组中没有汽水分离器、给水泵、水处理系统，无法产生饱和或过热蒸汽；另一方面是因为系统中进水后难以排除，后续将与运行工质混合，对系统产生不利影响。在没有外来蒸汽的情况下，超临界二氧化碳布雷顿循环只能采用二氧化碳作为工作进行吹扫，同时因为吹扫时的工质流量巨大，工质不可能直接排空，所以只能采用闭式或半闭式的吹扫方案。

在蒸汽朗肯发电机组的吹扫过程中，集粒器一般安装与过热器和再热器之间，用于将大颗粒收集下来，防止过热器内吹出的颗粒进入再热器，造成再热器的损伤。小颗粒则随着气流排向大气。对于超临界二氧化碳布雷顿循环的闭式吹扫过程来说，工质不能大量排空，因此需要用过滤器将杂物过滤下来，在停机的时候拆下过滤器清理杂物。由于经过过滤器后的工质要进入压缩机，而压缩机对工质携带的颗粒尺寸要求很高，一般要小于5微米，因此当过滤器上沉积大量颗粒后过滤器的阻力势必会很大，甚至有可能使工质流量达不到吹扫要求，最终导致需多次停机拆卸过滤器，清理杂物。

鉴于此，如果重新设计集粒器结构，使其不仅能够收集大颗粒，还可以将一部分的小颗粒收集下来，分担过滤器的压力，进而可以减少吹扫过程中机组启停次数，缩短吹扫时间和降低吹扫成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适用于闭式吹扫的集粒器，该集粒器能够实现工质中较大颗粒及部分较小颗粒的不停机收集。

为达到上述目的，本实用新型所述的适用于闭式吹扫的集粒器包括外层套筒、内层套筒及中间套筒；

外层套筒的前端开口，外层套筒的后端封闭，中间套筒的后端封闭，中间套筒的前端开口，其中，中间套筒的前端穿过外层套筒后端的端面插入于外层套筒内，内层套筒的后端连通外部气源，内层套筒的前端穿过中间套筒后端伸出到中间套筒的前端外，且内层套筒的前端为纺锤体结构；

中间套筒前侧的侧面开设有若干第一通孔；内层套筒两侧的侧面均开设有第二通孔，各第一通孔及各第二通孔均位于外层套筒内；

在轴向方向上，最后侧的N个第一通孔正对内层套筒中部侧面上没有开孔的位置；

外层套筒后端侧面的底部连通有外污物清理口短管，中间套筒后端侧面的底部连通有中间污物清理口短管。

在轴向方向上，最后侧的7-11个第一通孔正对内层套筒中部侧面上没有开孔的位置。

第一通孔的孔径为6-14mm；第二通孔的孔径为2-8mm。

外污物清理口短管上设置有第一阀门。

中间污物清理口短管上设置有第二阀门。

外层套筒、中间套筒及内层套筒之间设置有加强筋。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的适用于闭式吹扫的集粒器在具体操作时，在正常情况下，携带有颗粒的工质经纺锤体结构进行导向，然后进入到外侧通道中，由于颗粒密度大于工质的密度，因此较大的颗粒及部分较小的颗粒在惯性的作用下进入到外污物清理口短管中，剩余较小颗粒则在工质的带动下经第二通孔进入到中间套筒与内层套筒之间的中间通道中，并最终在惯性作用下进入到中间污物清理口短管中，以实现工质中颗粒的收集，从而实现颗粒的不停机清扫。本实用新型通过收集工质中大部分颗粒，从而分担闭式吹扫中过滤器的压力，进而减少吹扫过程中机组启停次数，缩短吹扫时间，降低吹扫成本。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中B处的放大图。

其中，1为外层套筒、2为加强筋、3为中间套筒、4为内层套筒、5为纺锤体结构、6为外污物清理口短管、7为中间污物清理口短管、8为第一通孔、9为第二通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1、图2及图3所示，本实用新型所述的适用于闭式吹扫的集粒器包括外层套筒1、内层套筒4及中间套筒3；外层套筒1的前端开口，外层套筒1的后端封闭，中间套筒3的后端封闭，中间套筒3的前端开口，其中，中间套筒3的前端穿过外层套筒后端的端面插入于外层套筒1内，内层套筒4的后端连通外部气源，内层套筒4的前端穿过中间套筒3后端伸出到中间套筒3的前端外，且内层套筒4的前端为纺锤体结构5；中间套筒3前侧的侧面开设有若干第一通孔8；内层套筒4两侧的侧面均开设有第二通孔9，各第一通孔8及各第二通孔9均位于外层套筒1内；在轴向方向上，最后侧的N个第一通孔8正对内层套筒4中部侧面上没有开孔的位置；外层套筒1后端侧面的底部连通有外污物清理口短管6，中间套筒3后端侧面的底部连通有中间污物清理口短管7。优选的，最后侧的7-11个第一通孔8正对内层套筒4中部侧面上没有开孔的位置。

第一通孔8的孔径为6-14mm；第二通孔9的孔径为2-8mm；外污物清理口短管6上设置有第一阀门；中间污物清理口短管7上设置有第二阀门；外层套筒1、中间套筒3及内层套筒4之间设置有加强筋2。

本实用新型的具体工作过程为：

携带有颗粒的工质经内层套筒4的后端进入到内层套筒4内，再经内层套筒4前端的纺锤体结构5进行导向，使得携带有颗粒的工质进入到外层套筒1与中间套筒3之间的外侧通道中，由于颗粒的密度大于工质的密度，因此较大的颗粒及部分较小的颗粒在惯性的作用下进入到外污物清理口短管6中，剩余较小的颗粒则在工质的带动下经第一通孔8进入到中间套筒3与内层套筒4之间的中间通道中，大部分的流体和颗粒通过中间套筒3最后侧的N个第一通孔8进入中间通道中，并撞击到内层套筒4上没有开孔的壁面，然后分成两路，其中，大部分流体及颗粒流向中间污物清理口短管7，剩余的流体及颗粒向相反的方向移动，并最终进入到内层套筒4中，流向下游。

当第一阀门和第二阀门处于关闭状态时，颗粒会在外污物清理口短管6及中间污物清理口短管7中积聚；当第一阀门和第二阀门处于开启状态时，外污物清理口短管6和中间污物清理口短管7中积聚的颗粒则会被排出。