离心分离器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于优化离心分离器的方法和装置，尤其适用于高温气化器中的再循环气旋分离器。离心分离器的分离程度将被显著地提升。这是根据本方法而实现的，其经由在该离心分离器的浸渍管上的内部构件，使得离心力的局部增加被实施。
【专利说明】
离心分离器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于优化离心分离器的方法，特别适用于高温气化炉中的再循环气旋(分离器)。
【背景技术】
[0002]离心分离器的各种各样的设计是已知的。例如，DE10346692 Al示出了液滴分离器，其在到料斗区域的过渡处具有位于浸溃管端部的外围上的旋转叶片，以便在料斗处实现进气流的旋转。可以被开启和关闭的气旋分离器由例如DE10205981 Al示出，而DE19516817 Cl示出了具有附加的元件例如放电电极的旋风分离器。
[0003]高温气化炉被开发出来用以改善对褐煤的利用，例如，借助于流化床气化工艺，通过使用作为温克勒煤气化的进一步发展的所谓高温温克勒(HTW, High-TemperatureWinkler)气化炉，其中温克勒煤气化原本运行在大气压力下。优势主要在于更好地利用原料，为大型装置提供更大的气化炉容量以及避免副产物的形成。
[0004]该过程的缺点，一个是再循环旋风分离器的分离效率不是特别地显著，这导致必须在该气旋分离器和原料气体冷却器的下游提供成本密集型的热气体过滤器。另一个严重的因素是沉积在热气体过滤器的灰尘仍含有大量的碳。该灰尘因而不能被送到废渣填埋场，而必须或者通过管道和螺旋输送器被返回到气化炉或者在单独的容器中借助于辅助燃料以很大的代价被焚烧。
【发明内容】
[0005]这是本发明被构思的由来，其目标是显著地增加离心分离器的分离程度，尤其适用于高温气化炉中的再循环气旋分离器。
[0006]借助于在一开始所参考的该类方法，根据本发明的一个变型例，该目标通过对由离心分离器的浸溃管的内部构件实施的离心力的局部增加而被实现。
[0007]为了增加气旋分离器的分离容量，已经被提出来的方法是移动浸溃管到“死水区域(dead water reg1n) ”里，即浸溃管被偏心地嵌装在气旋分离器中。该措施仅仅在新建的气旋分离器的情况下具有经济意义。改造以及由此而进行的后续优化，并不能通过这种方式而经济地实现。与此相反，浸溃管的内部构件能够被加以改装而没有任何问题。
[0008]根据本发明，为优化目的的可行的变型例是通过在该气旋分离器入口区域的上游设置凝聚器，而机械地增加待分离的颗粒的尺寸。凝聚器具有影响颗粒尺寸的效果，这是通过在气旋分离器的入口区域提高大颗粒和小颗粒之间碰撞率而实现的，这显著地改善了分离程度。凝聚器基本上是已知的，例如在DE 19815976 Al中有关于这方面的描述。
[0009]由于气旋分离器仅在苛刻定制的运行状态下可以最佳地运行，例如，在有灰尘的情况下，进入气旋分离器的最佳切向入口速度为10米/秒，当负载发生变化时，其运行性能会有波动。通过改变离心分离器入口的横截面，这是本发明被构思用以优化该气旋分离器的由来，以完全不同的方式来改变其横截面是可能的，正如在后进一步具体描述的那样。
[0010]横截面的可变化性实现了该气旋分离器的设计速度总被保持恒定的效果。
[0011]在改进实施例中，根据本发明，前述提及的方法步骤被同时地实施。
[0012]为了实现所述目标，本发明还提供了装置或者离心分离器，其基于以下特征而显著不同:用于收窄该离心分离器的流体通道的导流元件被提供在浸溃管处。正如本发明所提供的，该用于收窄流体的元件可被形成为盘形隔板。
[0013]为了实现特别优化的流体，根据本发明，在此也可以提供偏心的、盘形隔板，其被设置在与气体入口大致相对的该浸溃管的外部区域上，该隔板被拉伸到气体入口通道的下缘以下，并且随后朝向该浸溃管的下端，再次收窄为渐缩方式的管状形状。隔板的位置也可以根据离心分离器的设计而变化。
[0014]为了实现机械地增加颗粒的尺寸，根据本发明的凝聚器由穿过流体通道的多个管状流体干扰元件形成，其被设置在离心分离器的入口处。这些管状流体干扰元件可以被水平、垂直或者以任一角度地嵌装在流体通道内。
[0015]正如前面所描述的那样，为了能够保持离心分离器的设计速度恒定，即使在负载有变化的时候，在进一步改进实施例中，本发明还提供了入口流体通道被配备可移动的墙面或者陶瓷滑板，以改变该通道的横截面，改进方案可能包括:水平或垂直方向可移动的墙面被形成为滑板或者墙元件，其在过渡到离心机的区域中是弧形的。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]本发明进一步的特征、细节和优点参照附图在下文中展开，其中
[0017]图1示出了高温温克勒气化炉的简化示意图，以及
[0018]图2-7示出了具有不同的改变流体的内部构件的离心分离器的简化示意图。
【具体实施方式】
[0019]在图1中，高温温克勒气化系统被以简化的形式展示出来，其包括借助于贮罐2的方式将进料输送到气化炉I。例如借助于螺旋输送器4,底部的产物在塔底部3处被排出。气体在离心分离器5中被处理，固体颗粒通过管道6被返回到气化炉I中；该气体由管道7被输送走用于进一步的工艺处理。
[0020]在离心分离器5中的流体被影响的方式的变型例在图2-7中进行展示。
[0021]图2示出了固体和气体的混合物被进料(箭头8)至离心分离器5中，该混合物围绕浸溃管9流动。
[0022]为了加速流体，浸溃管9具有导流元件10，其作为弯曲的隔板被焊接到浸溃管9上或者以其他某种方式固定到浸溃管9上。如图2所示，隔板10呈锥形，由1a标示其下部区域，以该种方式，流体通道的原始横截面再次触及在该浸溃管9的端部。被清洁的气体通过导管7而离开离心分离器5，其由箭头11所指示。固体颗粒朝下地离开该分离器，这由箭头12所指示。
[0023]在图2中，具有锥形1a的隔板10在预定位置被再现，以提供更好的表征性。这并不必须对应于其实际被安装的位置。
[0024]在后面的附图中，在结构上相同的所有元件都用相同的附图标记进行标示，并且具有类似的箭头指示。
[0025]与图2不同的是，在图3所示的示例性实施例中，管状流体干扰元件15被嵌装在离心分离器5的入口通道14内以形成由13标示的凝聚器，这些元件不仅可以水平地，如在此所展示的，而且也可以垂直地或对角线地被定位在入口通道14内，这是可能的。
[0026]在图4所示的示例性实施例中，进入离心分离器5的入口通道14的横截面能够由可上升或者可下降的阻挡元件或陶瓷滑板16改变。该运动方式由双箭头17指示。
[0027]在图5中所呈现的是允许离心分离器5的入口通道14的横截面可以被改变的变型例，具体地由可上升并且可下降的底板改变，例如同样的被形成为陶瓷板，其被标示为18 ;运动方式的可能性由双箭头19标示。
[0028]在图6中，在此标示为20的陶瓷板，用于改变所述横截面，其可以垂直地枢转，这由双头箭头21标示。
[0029]最后，图7还示出了由板22缩小进入离心分离器5的进气区域的横截面的可能性，其适于分离器的弯曲形状的墙壁；该运动方式由双箭头23标示。
[0030]正如在前已经进一步陈述地那样，各种措施也可以组合地加以实施，例如，为了给出仅仅一种变型例的可能性，结合凝聚器13和流体隔板10、10a，通过相应的陶瓷板18、20或22同时收窄入口通道14的横截面。
[0031]附图标记:
[0032]I气化炉
[0033]2 储罐
[0034]3塔底产物排出部
[0035]4螺旋输送部
[0036]5离心分离器
[0037]6、7 管道
[0038]8、11、12 箭头
[0039]9浸溃管
[0040]1UOa流体隔板
[0041]13凝聚器
[0042]14入口通道
[0043]15流体干扰元件
[0044]16陶瓷滑板
[0045]17、19、21、23 双箭头
[0046]18、20、22 陶瓷板
【权利要求】
1.用于优化离心分离器的方法，特别适用于高温气化器中的再循环气旋分离器，其特征在于，离心力的局部增加是借助于所述离心分离器的浸溃管的内部构件而实施的。
2.用于优化离心分离器的方法，特别适用于高温气化器中的再循环气旋分离器，其特征在于，机械地增加待分离的颗粒尺寸是通过在所述离心分离器的入口区域的上游设置凝聚器而实施的。
3.用于优化离心分离器的方法，特别适用于高温气化器中的再循环气旋分离器，其特征在于，入口横截面的可变的改变是在所述离心分离器入口处实施的。
4.用于优化离心分离器的方法，特别适用于高温气化器中的再循环气旋分离器，其特征在于，如权利要求1-3所述的多个方法步骤被同时加以实施。
5.用于实施特别是如权利要求1所述的方法的装置，其特征在于，用于收窄所述离心分离器(5)的流体通道的导流元件(10)被提供在浸溃管(9)处。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，用于收窄所述流体通道的盘形隔板(10)被提供在所述浸溃管(9)的外部区域上。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，偏心的、盘形隔板(10)被设置在与气体入口大致相对的所述浸溃管(9)的外部区域上，所述隔板(10)被拉伸至入口通道(14)的下缘之下，并且随后朝着所述浸溃管的下端部，再次收窄为渐缩方式的管状。
8.用于实施特别是如权利要求2所述的方法的装置，其特征在于，在所述离心分离器(5)的入口通道(14)处的所述凝聚器(13)是由穿过所述流体通道的多个管状的流体干扰元件构成的。
9.用于实施特别是如权利要求3所述的方法的装置，其特征在于，所述入口通道(14)配备有可移动的墙面或者陶瓷滑板(16)，用于改变通道的横截面。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，水平或垂直方向可移动的墙面(16、18、20)被形成为滑板或者墙元件(22)，其在过渡到所述离心分离器的区域中是弧形的。
【文档编号】B04C5/13GK104334285SQ201380013225
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年2月25日 优先权日:2012年3月7日
【发明者】拉尔夫·亚伯拉罕, 多布林·托波罗夫, 多梅尼科·帕沃内 申请人:蒂森克虏伯工业解决方案股份公司