專利名稱：用于高溫氣體過濾器的預分離裝置及其過濾器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種高溫氣固分離裝置，尤其涉及一種用于高溫氣體過濾器的預分離裝置及其過濾器。
背景技術：
在化工、石油、冶金、電力等行業(yè)中，常產生高溫含塵氣體；由于不同工藝需要同收能量和達到環(huán)保排放標準，都需對這些高溫含塵氣體進行除塵。高溫氣體除塵是高溫條件下直接進行氣固分離，實現氣體凈化的一項技術，它可以最大程度地利用氣體的物理顯熱，化學潛熱和動力能，提高能源利用率，同時簡化工藝過程，節(jié)省設備投資。在現有技術中，旋風除塵技術和氣體過濾技術都可用于高溫氣體的除塵工藝。旋風除塵技術采用的設備是旋風分離器，旋風分離器的工作原理是含塵氣體沿切線方向進入分離器，在特殊的流道設計下，氣流由上至下做旋轉運動，旋轉運動產生離心力，固體顆粒由于質量大，受到的離心力也大，固體顆粒迅速向筒壁移動，與壁面碰撞失去速度，沿器壁在向下的氣流和重力的共同作用下，向下從排塵口被排出，落入進入旋風分離器底部的灰斗中，而“甩”掉大部分粉塵的氣流由旋風分離器的升氣管向上被引出，從而實現了氣固兩相的分離。常規(guī)的旋風分離器獨立工作時，灰斗底部是封閉的。旋風分離器的優(yōu)點是無運轉部件，運行和維護簡單；缺點是對大顆粒的分離效率較高，對小顆粒的分離效率較低，達不到工業(yè)氣體的除塵要求，所以，一般用作預除塵設備，減少后續(xù)除塵設備的工作負荷。氣體過濾技術采用設備是高溫氣體過濾器，高溫氣體過濾器的結構如圖4A、圖4B和圖4C所示。過濾器9的管板93將過濾器密封分隔為兩部分，下部分為含塵氣體側，上部分為潔凈氣體側；含塵氣體(或稱為粗合成氣)由過濾器的氣體入口 91經過氣體分布器911和粗合成氣提升管912后進入到過濾器的的含塵氣體側，在氣體推動力的作用下到達各個過濾單元92，各個過濾單元92內安裝有過濾元件921，過濾元件921為陶瓷過濾管或者燒結金屬過濾管。通常過濾器中安裝有12組或24組過濾單元92，每個過濾單元92中安裝有48根過濾管，過濾管在圓形的過濾單元內按照等三角間距排布，結構緊湊。在過濾過程中，含塵氣體在壓差的作用下由過濾管的外側表面通過過濾材料上的孔隙進入過濾管內，氣體中的固體顆粒被截留在過濾管的外壁上形成粉餅層，潔凈的氣體由過濾管的開口端排出進入潔凈氣體側，經氣體出口 95排出進入后續(xù)工藝。隨著過濾操作的進行，過濾管外表面的粉餅層逐漸增厚，導致過濾器的壓降增大，這時需要采用反吹的方式實現過濾管的性能再生，反吹的氣流與過濾的氣流方向相反，反吹清灰時，脈沖閥98開啟，反吹氣體儲罐99中的高壓氮氣或潔凈合成氣瞬間進入反吹管路97中，然后通過反吹管路上的噴嘴96向對應的每組過濾單元92上方的引射器94內噴射高壓高速的反吹氣體，反吹氣體經引射器94擴壓后進入過濾管內部，利用瞬態(tài)的能量將過濾管外表面的粉餅層剝落，使得過濾管的阻力基本上恢復到初始狀態(tài)，從而實現過濾管的性能再生。粉塵落入過濾器的灰斗中，定期移除。高溫氣體過濾器的優(yōu)點是具有很高的過濾效率，除塵效率可達99. 9%以上，凈化后氣體中的含塵濃度小于20mg/Nm3，完全滿足氣體凈化的要求。其缺點是過濾管的工作性能不穩(wěn)定，使用壽命較短，而且經常發(fā)生破損和斷裂的現象，導致過濾管過早失效。主要原因是由于含塵工藝氣中的顆粒物濃度較高，所以反吹清灰的頻率高，頻繁的清灰導致過濾管受到較多的熱沖擊，容易發(fā)生斷裂和破損，這將導致潔凈氣體側的顆粒濃度急劇上升，致使除塵效率下降，影響后續(xù)工藝，嚴重時整個生產系統(tǒng)被迫停車?；谏鲜銮闆r，申請?zhí)枮?00810146809. X的發(fā)明申請?zhí)岢隽艘环N“內置旋風預除塵的復合飛灰過濾器”，該發(fā)明申請采用旋風分離器作為預分離設備，將旋風分離器放置于氣體過濾器的內部，使預分離裝置和過濾器整合到一起，以期達到系統(tǒng)結構緊湊，降低過濾管粉塵負荷的目的。但是上述現有技術在使用的過程中至少存在以下缺點(I)該現有技術的旋風分離器安裝在過濾器的過濾元件下方，旋風分離器的氣體提升管的出口端固定于靠近過濾元件(過濾管)的上端，該現有技術沒有充分考慮預分離裝置與過濾單元之間的配合關系，容易造成過濾管之間的粉塵架橋現象。過濾單元內出現粉塵架橋現象大都發(fā)生在過濾管的上部，造成這種現象的原因是，從氣體提升管出來的粗合成氣，到達頂部的管板后再向下返流，到達各個過濾單元，現有技術這樣設計的目的是讓含塵氣流的運動方向與粉塵沉降的方向相同，防止已經正在自由沉降的粉塵受到氣流的影響返混。但是，由于過濾管上端開口，下端封閉，這導致過濾管開口端到封閉端的過濾速度是不一樣的，過濾管的上端的過濾速度較高，下端的過濾速度較低，使過濾管之間的粉塵負荷分布不均，而現 有技術的這種結構使得含塵氣流最先到達過濾管的上部，又由于過濾管排布緊湊，相鄰的過濾管之間的空隙較小，所以容易造成過濾管上部發(fā)生粉塵架橋，架橋發(fā)生后，導致過濾管受到的應力不均勻，在反吹的過程引發(fā)斷裂和破損。(2)該現有技術沒有充分匹配好過濾器與預分離裝置的性能。由于常規(guī)的旋風分離器一般都是單獨工作，底部灰斗是密封的，氣體只能從升氣管流出，當旋風分離器作為預分離裝置設置于過濾器內部，旋風分離器的排塵口和升氣管都敞開在同一空間內，進去的含塵氣體是分別從升氣管和排塵口兩端流出的，很顯然，這其中的流動有其特殊性，不能簡單的套用常規(guī)分離器的研究結果來進行設計。通過對該現有技術的結構以及部分運行數據的分析可以看出，該旋風分離器是參照常規(guī)的旋風分離器進行設計的，分離器對小顆粒的分級效率較高，分離器自身的壓降較大，一方面加重了整個過濾系統(tǒng)的能耗，另一方面也會加重旋風分離器自身的磨損；同時，設計預分離裝置時，還需要考慮到其分級效率，粗合成氣中的粉塵顆粒物粒徑分布范圍較廣，從I μ m至500 μ m不等，對于現有過濾器來說，由于過濾管是微孔結構的，外表面的微孔平均孔徑10-15 μ m,因此，預分離裝置如果對小顆粒的分級效率較高，將會導致到達過濾管表面的含塵合成氣中含有過多的細小粉塵，這些細粉塵會在過濾的過程中沉積在過濾管的內部，由于過濾管內部的多孔通道為不規(guī)則的迷宮型，所以容易造成過濾管的微孔的堵塞，導致過濾管的失效。(3)該現有技術中的預分離裝置體積較大(因此，只好設置在過濾單元的下方)，操作不便，預分離裝置的生產、安裝調試和維護的成本較高。由上所述，現有技術沒有做到合理的匹配預分離裝置的壓降(指預分離裝置本身的過流阻力)、分離效率(全部分離下來的粉塵量占進入分離器內的總的粉塵量的百分比)和分級效率(對某一粒徑范圍的粉塵顆粒的分離效率)與過濾器的工作參數之間的關系，從而不能保證整個過濾系統(tǒng)的穩(wěn)定和持續(xù)性操作。由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關行業(yè)的經驗與實踐，提出一種用于高溫氣體過濾器的預分離裝置及其過濾器，以克服現有技術的缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于高溫氣體過濾器的預分離裝置及其過濾器，使過濾管的上、下位置的粉塵負荷分布均勻，減少過濾管上部分的粉塵架橋。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于高溫氣體過濾器的預分離裝置及其過濾器，該預分離裝置自身的壓降較小，從而減少整個過濾系統(tǒng)的運行能耗；該預分離裝置體積與現有技術相比更小，因此可以優(yōu)化布局，使過濾系統(tǒng)結構緊湊，并降低預分離裝置的生產和維護成本。本發(fā)明的又一目的在于提供一種用于高溫氣體過濾器的預分離裝置及其過濾器，可使預分離裝置的分離效率和分級效率能夠與過濾器操作參數很好的匹配。本發(fā)明的目的是這樣實現的，一種用于高溫氣體過濾器的預分離裝置，所述預分離裝置包括外分離筒和軸向套設于外分離筒內部的內分離筒；所述內分離筒構成內分離空間，所述內分離筒與外分離筒之間的環(huán)形空間構成外分離空間；所述內分離筒和外分離筒的上部分別設有沿各自筒壁切線方向設置的待分離氣體入口及其氣體旋轉流道；所述內分離筒頂部設有升氣管，內分離筒下端連接有直徑漸縮的錐形收縮段，該收縮段底端形成內分離筒的排料口 ；該內分離筒下端還接設有直徑漸擴的喇叭形分隔段，所述喇叭形分隔段與外分離筒底端形成外分離筒的環(huán)形排料口 ；在所述收縮段的筒壁上，沿筒壁周向間隔均勻設有多個斜槽縫，所述斜槽縫沿筒壁由內向外的切口方向與內分離空間內部的旋轉氣流方向相同。在本發(fā)明的一較佳實施方式中，錐形收縮段的筒壁與內分離筒的筒壁夾角為0° 30° ;喇叭形分隔段的筒壁與內分離筒的筒壁夾角為0° 45°。 在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述內分離筒和外分離筒的待分離氣體入口并列設置，兩個待分離氣體入口共同導通于一個粗合成氣進口管路。本發(fā)明的目的還可以這樣實現，一種高溫氣體過濾器，所述過濾器的管板上設有過濾單元，所述過濾單元中至少包括一個過濾管；所述管板將過濾器密封分隔為上部的潔凈氣體腔室和下部的含塵氣體腔室，含塵氣體腔室設有氣體入口，潔凈氣體腔室設有氣體出口 ；過濾單元上部設置有引射器和與引射器對應的反吹管路，反吹管路一端通過脈沖反吹閥連通于反吹儲氣罐，反吹管路另一端設有與引射器頂部對應設置的噴嘴；位于過濾單元一側且近鄰過濾單元設有預分離裝置，所述預分離裝置包括外分離筒和軸向套設于外分離筒內部的內分離筒；所述內分離筒構成內分離空間，所述內分離筒與外分離筒之間的環(huán)形空間構成外分離空間；所述內分離筒和外分離筒的上部分別設有沿各自筒壁切線方向設置的待分離氣體入口及其氣體旋轉流道；所述內分離筒頂部設有升氣管，內分離筒下端連接有直徑漸縮的錐形收縮段，該收縮段底端形成內分離筒的排料口 ；該內分離筒下端還接設有直徑漸擴的喇叭形分隔段，所述喇叭形分隔段與外分離筒底端形成外分離筒的環(huán)形排料口 ；在所述收縮段的筒壁上，沿筒壁周向間隔均勻設有多個斜槽縫，所述斜槽縫沿筒壁由內向外的切口方向與內分離空間內部的旋轉氣流方向相同；所述升氣管的頂端鄰近所述過濾管的上端，所述外分離筒的環(huán)形排料口鄰近所述過濾管的下端；所述內分離筒和外分離筒的待分離氣體入口與過濾器的氣體入口連通。在本發(fā)明的一較佳實施方式中，錐形收縮段的筒壁與內分離筒的筒壁夾角為0° 30° ;喇叭形分隔段的筒壁與內分離筒的筒壁夾角為0° 45°。在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述內分離筒和外分離筒的待分離氣體入口并列設置，兩個待分離氣體入口共同導通于一個粗合成氣進口管路。在本發(fā)明的一較佳實施方式中，所述過濾器的管板上設有多個過濾單元，每個過濾單元中包括多個過濾管；所述過濾器內設置多個預分離裝置，每個預分離裝置分別設置在過濾單元之間。在本發(fā)明的一較佳實施方式中，每個預分離裝置的粗合成氣進口管路經由一個氣體分布器與過濾器的氣體入口連通。由上所述，本發(fā)明用于高溫氣體過濾器的預分離裝置及其過濾器，能夠使過濾管的上、下位置的粉塵負荷分布均勻，減少過濾管上部分的粉塵架橋；所述預分離裝置自身的壓降較小，從而減少整個過濾系統(tǒng)的運行能耗；能夠使預分離裝置的分離效率和分級效率與過濾器操作參數很好的匹配。


以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中圖1A :為本發(fā)明高溫氣體過濾器的結構示意圖。圖1B :為圖1A中的局部放大結構示意圖。圖2A :為本發(fā)明用于高溫氣體過濾器的預分離裝置的結構示意圖。圖2B :為圖2A中A-A剖視結構示意圖。圖2C :為圖2A中B-B剖視結構示意圖。圖2D :為含塵氣體從斜槽縫中泄漏狀況示意圖。圖2E :為圖2A中C-C剖視結構示意圖。圖3 :為本發(fā)明用于高溫氣體過濾器的預分離裝置的工作過程示意圖。圖4A :為現有過濾器的結構示意圖。圖4B :為圖4A中的局部放大結構示意圖。圖4C :為圖1A中的過濾單元排布結構示意圖。
具體實施例方式為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照

本發(fā)明的具體實施方式
。本發(fā)明提出一種用于高溫氣體過濾器的預分離裝置及其過濾器，如圖1A、圖1B所示，所述高溫氣體過濾器100的管板93上設有過濾單元92，所述過濾單元92中至少包括一個過濾管921 ;所述管板93將過濾器密封分隔為上部的潔凈氣體腔室和下部的含塵氣體腔室，含塵氣體腔室設有氣體入口 91，潔凈氣體腔室設有氣體出口 95 ;過濾單元92上部設置有引射器94和與引射器94對應的反吹管路97，反吹管路97 —端通過脈沖反吹閥98連通于反吹儲氣罐99，反吹管路97另一端設有與引射器94頂部對應設置的噴嘴96 ;位于過濾單元92 —側且近鄰過濾單元設有用于高溫氣體過濾器的預分離裝置200 ;如圖2A 圖2E所示，所述預分離裝置200包括外分離筒I和軸向套設于外分離筒I內部的內分離筒2 ;所述內分離筒2構成內分離空間，所述內分離筒2與外分離筒I之間的環(huán)形空間構成外分離空間；所述內分離筒2和外分離筒I的上部分別設有沿各自筒壁切線方向設置的待分離氣體入口 11、21及其氣體旋轉流道12、22 ;所述內分離筒2頂部設有升氣管3，內分離筒2下端連接有直徑漸縮的錐形收縮段23，該收縮段23底端形成內分離筒的排料口 25 ;該內分離筒2下端還接設有直徑漸擴的喇叭形分隔段24，所述喇叭形分隔段24與外分離筒I底端形成外分離筒的環(huán)形排料口 13 ;在所述收縮段23的筒壁上，沿筒壁周向間隔均勻設有多個斜槽縫231，所述斜槽縫231沿筒壁由內向外的切口方向與內分離空間內部的旋轉氣流方向相同(如圖2C所示)；所述升氣管3的頂端鄰近所述過濾管921的上端，所述外分離筒I的環(huán)形排料口 13鄰近所述過濾管921的下端；所述內分離筒2和外分離筒I的待分離氣體入口 11、21與過濾器的氣體入口 91連通。進一步，如圖2A所示，在本實施方式中，所述錐形收縮段23的筒壁與內分離筒2的筒壁夾角α為0° 30° ;所述喇叭形分隔段24的筒壁與內分離筒2的筒壁夾角β為
O。 45。。所述內分尚筒和外分尚筒的待分尚氣體入口 11、21并列設置,兩個待分尚氣體入口 11、21共同導通于一個粗合成氣進口管路(圖中未示出)。如圖2Α所示，在本實施方式中，所述過濾器100的管板93上設有多個過濾單元92，每個過濾單元92中包括多個過濾管921 ;所述過濾器100內設置多個預分離裝置200，每個預分離裝置200分別設置在過濾單元`92之間的間隙中(排布方式可參考圖4C所示)。每個預分離裝置200的粗合成氣進口管路經由粗合成氣提升管912和一個氣體分布器911與過濾器的氣體入口 91連通。高含塵濃度的粗合成氣由過濾器100的氣體入口 91經過氣體分布器911和粗合成氣提升管912后，與各個預分離裝置200的粗合成氣進口管路(圖中未示出)連通，并分成兩路分別進入預分離裝置200的內分離空間和外分離空間；外分離筒I和內分離筒2的待分離氣體入口 11、12及氣體旋轉流道12、22采用了蝸殼式的進氣方式，這樣使得含塵氣體進入蝸殼后，氣流的入口環(huán)量大，因為來流氣體和粉塵不會沖擊到升氣管3的外壁，因此可以選用直徑較大的升氣管3，以實現預分離裝置尺寸不變的情況下，增加氣體的處理量，氣體在進入到分離空間之前，在蝸殼的入口段已首先分離了大部分的顆粒，因此，非常適用于高含塵濃度的工況。內分離空間的工作過程如圖3中的虛線箭頭和實心箭頭所示，含有粉塵的氣體沿切線方向進入內分離筒2，在蝸殼式流道設計下產生旋轉運動，內分離筒2的流場為“雙渦旋”，即軸向向下運動的外渦旋(實心箭頭)和向上運動的內渦旋(虛線箭頭)，外渦旋氣流在做旋轉運動的同時沿著內分離筒2的壁面向下運動，旋轉運動產生離心力，固體顆粒由于質量大，受到的離心力也大，固體顆粒迅速向筒壁移動，與壁面碰撞失去速度，在沿筒壁向下的氣流和重力的共同作用下向下移動，到達內分離筒2的底部錐形收縮段23后氣流加速，離心力增加，錐形收縮段23的下部筒壁開有斜槽縫231，斜槽縫231的切口迎著旋轉氣流的方向(如圖2C、圖2D所示)，斜槽縫231的作用有三個，一個是可以降低分離器的壓降，二是增加分離效率，(斜槽縫起到了分流作用，氣流達到縫隙位置處的時候就會有泄漏，所以分離器的阻力會降低，同時本發(fā)明的預分離裝置正好需要一部分粉塵從縫隙中泄漏，便于粉塵顆粒從縫隙中排出，這樣又可以達到增加分離效率的目的)，三是可以減少向下的氣流渦旋，因為在分離器底部，有時候會有一些氣流渦旋脫離主流氣體，這些脫離主流氣體的氣流漩渦不是向上運動，而是隨著飛灰向下運動，容易造成“二次揚塵”，發(fā)生返混，斜槽縫231可以破壞向下的渦旋運動，一定程度上抑制二次揚塵的發(fā)生，提高了抗返混能力。含塵氣流到達斜槽縫231的位置時，粉塵會分成兩部分分別按圖3中箭頭所示方向排出。從排料口 25排出后向下沉降到過濾器100的灰斗中；而“甩”掉一部分粉塵的內渦旋(圖3中虛線箭頭所示)的含塵氣流由內分離筒2的升氣管3向上引出，進入過濾器100的含塵氣體側，到達各個過濾單元92中的過濾管921的上部進行過濾操作。外分離空間的工作過程如圖3中的空心箭頭所示，含塵氣流沿切向方向進入外分離筒I的待分離氣體入口 11，由于該外分離空間沒有設置升氣管，所以，含塵氣流只能向下運動，當到達喇叭形分隔段24 (該漸縮結構構成旋轉加速段)時，離心力增加，使得含塵氣流從環(huán)形排料口 13甩出時，較大的顆粒將會在離心力的作用下沉降到過濾器100的灰斗中，而被甩出的含塵氣流中的粉塵濃度相對降低了一些，然后這部分的含塵氣流將到達過濾單元92中過濾管921的下部。這樣使得過濾管921的上、下位置承受的負荷比較均勻，使得氣流通暢，減少粉塵架橋的發(fā)生。在本實施方式中，所述喇叭形分隔段24的作用是為了防止發(fā)生“竄氣”和“返混”現象，即防止內、外分離空間的氣流混在一起，擾亂氣流流場，防止內分離空間分離下來的粉塵被外分離空間的氣流攜帶到過濾管的下部。對于外分離空間來說，除了防止內分離空間發(fā)生竄氣和返混外，漸擴的結構還可以達到使外分離空間內的氣流旋轉加速的目的，達到一定的分離效果(如果外分離空間和內分離空間都是圓筒狀，沒有漸縮結構的話，離心力得不到增強，達不到預期的分離效果)。進一步，由于本發(fā)明中用于高溫氣體過濾器的預分離裝置200進氣時被分成了兩部分，除了達到上述的效果外，還降低了預分離裝置的總體壓降。預分離裝置的主要阻力來自于內分離空間，內分離筒2的升氣管3的能量損失較大；但是，通過一個外分離空間(即外分離筒I)，降低了內分離空間的負荷，這就大大降低了內分離空間的阻力；同時，由于外分離空間沒有升氣管，氣流主要向下運動，所以外分離空間的壓降會很低，通過這樣的設計達到了降低預分離裝置200總體壓降的目的。由于本發(fā)明巧妙的利用內分離筒的筒壁作為外分離空間的一部分，這樣使得預分離裝置實際上是內、外分離空間兩部分的并聯操作，那么，相比現有技術，處理同樣氣量的含塵氣流時，本發(fā)明的預分離裝置的體積會相對較小，這就減少了預分離裝置的生產、安裝和維護等成本。在實際的操作過程中，過濾器的操作壓力、溫度、流量和粉塵濃度等基本上保持穩(wěn)定狀態(tài)。本發(fā)明的預分離裝置的結構以及在過濾器100中合理的安裝位置，能夠達到如下較佳的參數匹配預分離裝置的壓降總和小于過濾單元壓降總和的20%，即安裝本發(fā)明的預分離裝置后，系統(tǒng)的總能耗最多比未安裝預分離裝置時增加20%，預分離裝置總分離效率在55 65%之間，完全除凈30 μ m以上的粉塵，含塵氣體分別進入內分離空間和外分離空間時，內分離空間承擔60 70%的含塵氣體負荷，外分離空間承擔30 40%的含塵氣體負荷。由上所述，本發(fā)明與現有技術相比至少具有如下有益效果(I)經預除塵之后，粗合成氣中的粉塵含量降低，從而降低了過濾單元的負荷，因此可以降低反吹清灰的頻率，減少了對過濾管的熱沖擊，延長過濾管的使用壽命，從而保證過濾系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。(2)能夠對過濾管的上、下部分的粉塵負荷進行分配，解決了現有技術中過濾管上部分容易發(fā)生粉塵架橋的問題。(3)有效匹配了預分離裝置的壓降、分離效率和分級效率與過濾器的操作參數，使得過濾器與預分離裝置復合在一起后能夠穩(wěn)定持續(xù)工作。(4)該預分離裝置相比現有技術中的分離器，粗合成氣處理量相同時，尺寸可以更小，降低了預分離裝置的生產、操作和維護的成本；相同的尺寸下，比現有預分離器具有更高的工作負荷。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。
權利要求
1.一種用于高溫氣體過濾器的預分離裝置，其特征在于所述預分離裝置包括外分離筒和軸向套設于外分離筒內部的內分離筒；所述內分離筒構成內分離空間，所述內分離筒與外分離筒之間的環(huán)形空間構成外分離空間；所述內分離筒和外分離筒的上部分別設有沿各自筒壁切線方向設置的待分離氣體入口及其氣體旋轉流道；所述內分離筒頂部設有升氣管，內分離筒下端連接有直徑漸縮的錐形收縮段，該收縮段底端形成內分離筒的排料口 ；該內分離筒下端還接設有直徑漸擴的喇叭形分隔段，所述喇叭形分隔段與外分離筒底端形成外分離筒的環(huán)形排料口 ；在所述收縮段的筒壁上，沿筒壁周向間隔均勻設有多個斜槽縫，所述斜槽縫沿筒壁由內向外的切口方向與內分離空間內部的旋轉氣流方向相同。
2.如權利要求1所述的用于高溫氣體過濾器的預分離裝置，其特征在于所述錐形收縮段的筒壁與內分尚筒的筒壁夾角為0° 30° ;所述喇機形分隔段的筒壁與內分尚筒的筒壁夾角為0° 45°。
3.如權利要求1所述的用于高溫氣體過濾器的預分離裝置，其特征在于所述內分離筒和外分離筒的待分離氣體入口并列設置，兩個待分離氣體入口共同導通于一個粗合成氣進口管路。
4.一種高溫氣體過濾器，所述過濾器的管板上設有過濾單元，所述過濾單元中至少包括一個過濾管；所述管板將過濾器密封分隔為上部的潔凈氣體腔室和下部的含塵氣體腔室，含塵氣體腔室設有氣體入口，潔凈氣體腔室設有氣體出口 ；過濾單元上部設置有引射器和與引射器對應的反吹管路，反吹管路一端通過脈沖反吹閥連通于反吹儲氣罐，反吹管路另一端設有與引射器頂部對應設置的噴嘴；其特征在于位于過濾單元一側且近鄰過濾單元設有預分離裝置，所述預分離裝置包括外分離筒和軸向套設于外分離筒內部的內分離筒；所述內分離筒構成內分離空間，所述內分離筒與外分離筒之間的環(huán)形空間構成外分離空間；所述內分離筒和外分離筒的上部分別設有沿各自筒壁切線方向設置的待分離氣體入口及其氣體旋轉流道；所述內分離筒頂部設有升氣管，內分離筒下端連接有直徑漸縮的錐形收縮段，該收縮段底端形成內分離筒的排料口 ；該內分離筒下端還接設有直徑漸擴的喇叭形分隔段，所述喇叭形分隔段與外分離筒底端形成外分離筒的環(huán)形排料口 ；在所述收縮段的筒壁上，沿筒壁周向間隔均勻設有多個斜槽縫，所述斜槽縫沿筒壁由內向外的切口方向與內分離空間內部的旋轉氣流方向相同；所述升氣管的頂端鄰近所述過濾管的上端，所述外分離筒的環(huán)形排料口鄰近所述過濾管的下端；所述內分離筒和外分離筒的待分離氣體入口與過濾器的氣體入口連通。
5.如權利要求4所述的高溫氣體過濾器，其特征在于所述錐形收縮段的筒壁與內分離筒的筒壁夾角為0° 30° ;所述喇叭形分隔段的筒壁與內分離筒的筒壁夾角為0° 45。。
6.如權利要求4所述的高溫氣體過濾器，其特征在于所述內分離筒和外分離筒的待分離氣體入口并列設置，兩個待分離氣體入口共同導通于一個粗合成氣進口管路。
7.如權利要求6所述的高溫氣體過濾器，其特征在于所述過濾器的管板上設有多個過濾單元，每個過濾單元中包括多個過濾管；所述過濾器內設置多個預分離裝置，每個預分離裝置分別設置在過濾單元之間。
8.如權利要求7所述的高溫氣體過濾器，其特征在于每個預分離裝置的粗合成氣進口管路經由一個氣體分布器與過濾器的氣體入口連通。
全文摘要
本發(fā)明為一種用于高溫氣體過濾器的預分離裝置，該裝置包括外分離筒和軸向套設于外分離筒內部的內分離筒；內分離筒和外分離筒的上部分別設有沿各自筒壁切線方向設置的待分離氣體入口及其氣體旋轉流道；內分離筒頂部設有升氣管，內分離筒下端連接有直徑漸縮的錐形收縮段和排料口；該內分離筒下端還接設有直徑漸擴的喇叭形分隔段，該喇叭形分隔段與外分離筒底端形成外分離筒的環(huán)形排料口；在收縮段的筒壁上周向間隔均勻設有多個斜槽縫。所述預分離裝置及其過濾器，能夠使過濾管的上、下位置的粉塵負荷分布均勻，減少過濾管上部分的粉塵架橋；能夠減少整個過濾系統(tǒng)的能耗；并使預分離裝置的分離效率和分級效率與過濾器操作參數得到很好的匹配。
文檔編號B01D45/16GK103041651SQ20121055351
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權日2012年12月18日
發(fā)明者姬忠禮, 楊亮, 吳小林, 劉云, 陳鴻海 申請人:中國石油大學(北京)