專利名稱：旋風(fēng)分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋風(fēng)分離器，并且更特別地，針對(duì)用于循環(huán)流化床(CFB)鍋爐的旋風(fēng)分離器。
背景技術(shù)：
循環(huán)流化床鍋爐需要捕集由反應(yīng)器氣體從反應(yīng)器夾帶出的粒子并使它們與氣體分離，以便使其再循環(huán)到所述反應(yīng)器中用于完全反應(yīng)。分離通常借助于旋風(fēng)分離器進(jìn)行。旋風(fēng)分離是在不使用過濾器的情況下通過旋渦分離來從氣體除去微粒的方法。旋轉(zhuǎn)效應(yīng)和重力用于分離固體與氣體的混合物。最小粒子的捕集效率為關(guān)鍵問題。已知減小旋風(fēng)分離器的直徑從而在保持相同的相似比率的同時(shí)增大旋風(fēng)分離器本體中的軸向平均速度導(dǎo)致橫跨旋風(fēng)分離器的壓降的強(qiáng)烈增大，并且最終在試圖通過使進(jìn)入旋風(fēng)分離器的氣體-固體進(jìn)口的入口截面保持幾乎恒定而使壓降保持在恒定極限值處時(shí)導(dǎo)致捕集效率的降低。出于理解的目的，這些類型的旋風(fēng)分離器可視為(qualifiedas) “相似的”，該旋風(fēng)分離器具有減小的形狀比率但具有幾乎恒定的入口氣體/固體進(jìn)口截面尺寸以得到與以6m/s操作的基礎(chǔ)旋風(fēng)分離器相同的壓降。當(dāng)前在循環(huán)流化床鍋爐中使用的大多數(shù)旋風(fēng)分離器對(duì)于大約5m/s至6m/s的本體平均軸向速度而言顯示良好的收集效率。然而，“相似”旋風(fēng)分離器在以7m/s以上的本體平均軸向速度使用時(shí)導(dǎo)致下降的捕集效率。因此，如果要求以8m/s操作的旋風(fēng)分離器的旋風(fēng)收集效率與以6m/s操作的旋風(fēng)分離器的收集效率相同，則不可以使用“相似”旋風(fēng)分離器，并且必須創(chuàng)造一些變化。文獻(xiàn)US 5，771，844公開了能夠以8m/s的本體平均軸向速度操作的旋風(fēng)分離器，其具有與對(duì)于6m/s的軸向平均速度而言有效的旋風(fēng)分離器的效率相似的捕集效率。US 5，771，844公開了旋風(fēng)分離器入口的開口的高度/深度比率為至少4/1。該旋風(fēng)分離器遭受如下缺點(diǎn)，該缺點(diǎn)為其使入口管道由于異常寬的豎直尺寸的加強(qiáng)需要而更昂貴。另外，旋風(fēng)分離器筒為較高的以便使高豎直尺寸的開口定位。因此，旋風(fēng)分離器本體比對(duì)于較低的比率而言更昂貴。此外，這種旋風(fēng)分離器的總高度不利地影響整個(gè)系統(tǒng)的布置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是以解決以上描述的問題的方式提供旋風(fēng)分離器。以上提到的目的通過一種用于從包含夾帶的固體粒子的氣流收集粒子的旋風(fēng)分離器實(shí)現(xiàn)，所述旋風(fēng)分離器包括:
柱形本體部，
入口管道，其具有內(nèi)弧面和外弧面，并且連接于本體部，
氣體出口管,其在本體部的上端部處連接于本體部。
根據(jù)本發(fā)明:
從旋風(fēng)分離器的末端下降的外弧面的平行線與氣體出口管的最近點(diǎn)之間的距離(d)與本體部的內(nèi)徑(D)的比率(d/D)大于或等于0.1，所述距離(d)在氣體出口管的下端處測量，
在旋風(fēng)分離器的末端處并垂直于外弧面測量的入口管道面積(S)與本體部的截面面積(S)的比率(s/S)介于0.24到0.32之間，并且
入口管道的高度(h)與入口管道在旋風(fēng)分離器的末端處的寬度(w)的比率(h/w)不超過4，并且可例如小于4。從旋風(fēng)分離器的末端下降的外弧面的平行線與氣體出口管的最近點(diǎn)之間的距離(d)與本體部的內(nèi)徑⑶的比率(d/D)優(yōu)選為介于0.1到0.2之間，更優(yōu)選為介于0.1到0.15之間，并且更加優(yōu)選為介于0.12到0.15之間，
入口管道的高度(h)與入口管道在旋風(fēng)分離器的末端處的寬度(W)的比率(h/w)優(yōu)選為介于3到4之間，并且更優(yōu)選為介于3.5到4之間。例如，可執(zhí)行的比率d/D、s/S和h/w的不同關(guān)聯(lián)在表j中提到。
權(quán)利要求
1.一種用于從包含夾帶的固體粒子的氣流收集粒子的旋風(fēng)分離器(I)，所述旋風(fēng)分離器⑴包括: 柱形本體部(3)， 入口管道(2)，其具有內(nèi)弧面(2a)和外弧面(2b)，并且連接于所述本體部(3)， 氣體出口管(4)，其在所述本體部(3)的上端部處連接于所述本體部(3)， 其特征在于: 從所述旋風(fēng)分離器(I)的 末端下降的所述外弧面(2b)的平行線與所述氣體出口管(4)的最近點(diǎn)之間的距離⑷與所述本體部(3)的內(nèi)徑⑶的比率(d/D)大于或等于0.1，所述距離⑷在所述氣體出口管⑷的下端(4a)處測量， 在所述旋風(fēng)分離器(I)的末端(T)處并垂直于所述外弧面(2b)測量的入口管道面積(s)與所述本體部(3)的截面面積(S)的比率(s/S)介于0.24到0.32之間，并且 所述入口管道(2)的高度(h)與所述入口管道在所述旋風(fēng)分離器(I)的末端(T)處的寬度(w)的比率(h/w)不超過4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)分離器(I)，其特征在于，中心在所述外弧面(2b)的垂線上的所述本體部(3)的突出部與中心在所述外弧面(2b)的垂線上的所述氣體出口管(4)下端的突出部之間的距離(I)介于0.04D到0.08D之間，D為所述本體部(3)的內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋風(fēng)分離器(I)，其特征在于，所述氣體出口管(3)下端的截面面積(a)與所述本體部(3)的截面面積(S)的比率(a/S)介于0.13到0.20之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的旋風(fēng)分離器(I)，其特征在于，所述入口管道(2)的高度(h)不超過所述本體部(3)的內(nèi)徑(D)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的旋風(fēng)分離器(I)，其特征在于，所述本體部(3)的高度⑶小于1.2D，D為所述本體部⑵的內(nèi)徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的旋風(fēng)分離器(I)，其特征在于，所述氣體出口管(4)包括下錐形部和上柱形部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋風(fēng)分離器(I)，其特征在于，所述氣體出口管(4)的入口孔口具有比所述氣體出口管(4)的上柱形部的截面小的截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的旋風(fēng)分離器(1)，其特征在于，所述柱形部的直徑(Dv)和所述錐形部的下部處的直徑(dv)使得:0 ( Dv-dv〈0.3L，L為所述氣體出口管(4)的錐形部的高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的旋風(fēng)分離器(I)，其特征在于，所述內(nèi)弧面(2a)在所述旋風(fēng)分離器(I)的末端(T)處終止，使所述入口管道(2)的起點(diǎn)(S)連接于所述旋風(fēng)分離器(I)的末端處的點(diǎn)(T)的所述內(nèi)弧面(2a)具有如下輪廓使得其包括至少兩條不同的切線，以使一條切線(D)在位于從所述旋風(fēng)分離器(I)的末端取得的所述外弧面(2b)的垂線的垂足(B)上游的點(diǎn)(A)處與所述外弧面(2b)相交，并且其中，所述內(nèi)弧面(2a)以具有直線輪廓(R)的第一部分從所述點(diǎn)(S)開始，所述第一部分后面是具有帶有拐點(diǎn)(5)的彎曲輪廓(V)的第二部分或與所述旋風(fēng)分離器(I)的末端(T)相遇的第二直線部分，所述點(diǎn)(S)位于爐的出口處。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的旋風(fēng)分離器(I)，其特征在于，所述內(nèi)弧面(2a)具有第一部分，其具有直線輪廓，所述第一部分后面是第二直線部分，并且其中，所述第一部分的直線輪廓與所述外 弧面(2b)形成介于25°到35°之間的角度。
全文摘要
一種從氣流收集夾帶的固體粒子的旋風(fēng)分離器，其包括柱形本體、連接于本體的入口管道以及在本體的上端部處連接于本體的氣體出口管。從旋風(fēng)分離器的末端下降的面的平行線與氣體出口管的最近點(diǎn)之間的距離與本體的內(nèi)徑的比率為至少0.1，如在氣體出口管的下端處測量的。在旋風(fēng)分離器的末端處并垂直于面測量的入口管道面積與本體的截面面積的比率介于0.24到0.32之間。入口管道的高度與入口管道在旋風(fēng)分離器的末端處的寬度的比率不超過4。
文檔編號(hào)B32B5/02GK103201099SQ201180055461
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者G.D.米爾奇里斯特, J-C.塞姆達(dá), P.戈維爾 申請(qǐng)人:阿爾斯通技術(shù)有限公司