[发明专利]一种旋风分离器

说明书

本发明公开了一种旋风分离器，包括上下相通的分离器筒体、分离器锥体段和固体颗粒收集段，分离器筒体的顶端由分离器上封头封闭，分离器筒体的上部安装有入口管和气升筒，入口管和气升筒分别与分离器筒体的内腔相通，分离器锥体段为倒锥形，分离器锥体段的上端与分离器筒体的下端相连，分离器锥体段的下端与固体颗粒收集段的上端相连，分离器锥体段的下部与固体颗粒收集段的上部的外侧设置有加热装置。本发明通过加热装置增大固体颗粒收集段的上部与气升筒的出口之间的温差，在固体颗粒收集段的上部与气升筒的出口之间产生抽力，从而有效减少气流能量损失，降低出口气体压降，提高旋风分离器对含尘气体的气固分离效率，增加设备的易用性。

技术领域

本发明涉及一种分离装置，具体是一种旋风分离器。

背景技术

旋风分离器是一种利用离心力把固体颗粒或液滴从含尘气体中分离出来的静止机械设备，在煤化工中得到广泛引用。旋风分离器的两个主要性能指标是：分离效率和气体压降。普通旋风分离器的分离效率主要与含尘气体中固体颗粒粒径、密度和浓度有关。为了提高分离器的分离效率，目前常采用设备内开槽、添加螺旋板、内伸管变径等方案，但同时造成大量能量损失，气体压降大。

煤气化技术是煤炭高效利用领域重点方向，随着近几年的研究和工业试验，我国已研发出了流化床、气化床等多种煤气化形式。流化床气化技术具有适应性强、投资小、产品气不含焦油等物质，以及可直接利用煤矿生产10cm以下碎煤等优点，得到迅速发展。从流化床气化炉出来的合成气含有较高浓度的粉尘，其中还包含一部分未燃尽的煤炭，为确保合成气的洁净度和提高碳的转化率，需要高效旋风分离器将粉尘收集下来，再返回气化炉进一步反应。作为流化床粉煤气化工艺流程中非常重要的设备与环节，外置旋风分离器系统的设计直接关系到粉煤利用率以及后续相关设备的正常运转。

旋风分离器利用旋转气流产生的离心力将粉尘颗粒甩到分离器壁面，从而使粉尘颗粒与气流分离。旋风分离器的分离、捕集过程是一种极为复杂的三维、二相湍流运动过程，理论研究还很不完善。各种旋风分离器的设计工作往往依赖于经验设计和大量的工业试验。现有旋风分离器主要存在以下问题：(1)分离效率不高，气体压降大；(2)中心气流容易进入料斗，造成已收集固体颗粒返混进入分离器，分离效率不高；(3)结构复杂，制造成本大，内件易损。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种旋风分离器，可有效减少气流能量损失，降低出口气体压降，提高旋风分离器对含尘气体的气固分离效率，增加设备的易用性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种旋风分离器，包括上下相通的分离器筒体、分离器锥体段和固体颗粒收集段，所述的分离器筒体的顶端由分离器上封头封闭，所述的分离器筒体的上部安装有入口管和气升筒，所述的入口管和所述的气升筒分别与所述的分离器筒体的内腔相通，所述的分离器锥体段为倒锥形，所述的分离器锥体段的上端与所述的分离器筒体的下端相连，所述的分离器锥体段的下端与所述的固体颗粒收集段的上端相连，所述的分离器锥体段的下部与所述的固体颗粒收集段的上部的外侧设置有加热装置。

本发明旋风分离器通过加热装置加热分离器锥体段的下部和固体颗粒收集段的上部，在使分离器锥体段和固体颗粒收集段内气体温度升高的同时，可增大固体颗粒收集段的上部与气升筒的出口之间的温差，在固体颗粒收集段的上部与气升筒的出口之间产生抽力，从而有效减少气流能量损失，降低出口气体压降，提高旋风分离器对含尘气体的气固分离效率，增加设备的易用性。