[實(shí)用新型]煙氣輪機(jī)工質(zhì)中的顆粒分離裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220183859.7
• 申請(qǐng)日: 2012-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202500619U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田夫;袁國(guó)凱;馬明;趙廣;王曉放
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F01D25/00
• 分類號(hào): F01D25/00;B01D45/12
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于能源利用領(lǐng)域，涉及一種煙氣輪機(jī)工質(zhì)中的顆粒分離裝置。?

背景技術(shù)

在石油、化工、冶金、水泥等行業(yè)，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生不同組分的廢氣、煙氣、低品質(zhì)蒸汽等副產(chǎn)品。這些副產(chǎn)品簡(jiǎn)稱為煙氣，這些煙氣如果直接排入大氣，不但會(huì)浪費(fèi)大量的能源，而且會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，目前一般采用不同形式的煙氣渦輪加以回收和利用。?

煙氣輪機(jī)是能量回收型透平機(jī)械，它的工質(zhì)為煉油、化工、電力和冶金行業(yè)工藝過(guò)程中產(chǎn)生的具有一定壓力的高溫廢煙氣，工質(zhì)通過(guò)煙氣輪機(jī)膨脹輸出軸功，用以驅(qū)動(dòng)其它機(jī)械或帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。?

但由于煙氣這種工質(zhì)中含有大量的微米級(jí)塵埃顆粒、大分子團(tuán)催化劑顆粒、含硫粉末顆粒等，這些顆粒在煙氣輪機(jī)內(nèi)流動(dòng)過(guò)程中，對(duì)煙氣輪機(jī)的葉片沖蝕問(wèn)題非常嚴(yán)重。通常煙氣輪機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后，就需要進(jìn)行大修，更換由于由沖蝕原因而損壞的葉片。例如，上世紀(jì)中后期，美國(guó)某公司生產(chǎn)的第一臺(tái)工業(yè)用煙氣輪機(jī)，在俄亥俄州煉廠僅運(yùn)轉(zhuǎn)了750小時(shí)就因沖蝕而報(bào)廢；我國(guó)某大型石化煉油廠在催化裂化工藝過(guò)程中使用某型煙氣輪機(jī)回收能量，在實(shí)際運(yùn)行中由于沖蝕問(wèn)題，其動(dòng)葉、靜葉更換周期也只有兩個(gè)月，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行，也減低了節(jié)能降耗的效能。?

工質(zhì)中的顆粒對(duì)葉片的沖蝕問(wèn)題造成煙氣輪機(jī)運(yùn)行周期短、運(yùn)行成本高、工作不穩(wěn)定，因此如何解決這一問(wèn)題對(duì)于節(jié)能環(huán)保意義重大。?

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決工質(zhì)中的顆粒對(duì)煙氣輪機(jī)葉片的沖蝕問(wèn)題，提出煙氣輪機(jī)工質(zhì)中的顆粒分離裝置。?

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：?

一種煙氣輪機(jī)工質(zhì)中的顆粒分離裝置，包括軸、內(nèi)環(huán)體、連接桿件、外環(huán)體、外環(huán)內(nèi)襯套、出氣蝸殼和進(jìn)氣管段。軸、內(nèi)環(huán)體、連接桿件組合成為一個(gè)整體后，與外環(huán)體通過(guò)連接桿件共同組成旋轉(zhuǎn)部件；外環(huán)內(nèi)襯套安裝在外環(huán)體的內(nèi)壁上；出氣蝸殼、進(jìn)氣管段是靜止部件，分別安裝在兩側(cè)，安裝時(shí)需要保證各部件密封結(jié)構(gòu)的配合。?

軸是整個(gè)裝置的旋轉(zhuǎn)軸，軸的一端與煙氣輪機(jī)主軸相連，另一端通過(guò)過(guò)盈配合與內(nèi)環(huán)體相連接。?

內(nèi)環(huán)體是一個(gè)圓環(huán)形狀的旋轉(zhuǎn)部件，內(nèi)環(huán)體的一側(cè)帶有高低齒式密封結(jié)構(gòu)。?

連接桿件是橫截面形狀為圓形的桿件，3個(gè)一組，在內(nèi)環(huán)體的圓周方向成120度方向布置，共計(jì)2組。?

外環(huán)體是由直徑不等的兩段圓環(huán)組成，在兩段圓環(huán)之間形成階梯式結(jié)構(gòu)，外環(huán)體的兩端都帶有高低齒式密封結(jié)構(gòu)。?

外環(huán)內(nèi)襯套是一個(gè)圓環(huán)，材料為軟金屬，其硬度小于煙氣中顆粒的硬度。?

出氣蝸殼是徑向出氣蝸殼，在蝸殼的內(nèi)圓上帶有高低齒式密封結(jié)構(gòu)。?

進(jìn)氣管段的一側(cè)為法蘭結(jié)構(gòu)，另一側(cè)帶有高低齒式密封結(jié)構(gòu)。?

本實(shí)用新型的有益效果是將煙氣輪機(jī)工質(zhì)中的大部分顆粒分離出去，減弱了顆粒對(duì)煙氣輪機(jī)葉片的沖蝕程度，煙氣輪機(jī)的葉片壽命得到延長(zhǎng)，不需要頻繁地更換葉片，解決了煙氣輪機(jī)的工作周期短、運(yùn)行成本高問(wèn)題，提高了煙氣輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。?

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。?

圖1(a)為煙氣輪機(jī)工質(zhì)中的顆粒分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖1(b)為煙氣輪機(jī)工質(zhì)中的顆粒分離裝置的剖視圖。?

圖2(a)為軸、內(nèi)環(huán)體、連接桿件的連接示意圖。?

圖2(b)為連接剖視圖。?

圖3(a)為內(nèi)環(huán)體的外形圖。?

圖3(b)為內(nèi)環(huán)體的剖視圖。圖中3-1為內(nèi)環(huán)體的高低齒式密封結(jié)構(gòu)。?

圖4(a)為外環(huán)體的外形圖。?

圖4(b)為外環(huán)體的剖視圖。圖中4-1部分為密封結(jié)構(gòu)，圖中4-2為兩段圓環(huán)之間的階梯式結(jié)構(gòu)。?

圖5(a)為外環(huán)內(nèi)襯套的外形圖。?

圖5(b)為外環(huán)內(nèi)襯套的剖視圖。?

圖6(a)為出氣蝸殼的外形圖。?

圖6(b)和圖6(c)為出氣蝸殼的剖視圖。?

圖7(a)為進(jìn)氣管段的外形圖。?

圖7(b)為進(jìn)氣管段的剖視圖。?

圖8為裝置的工作示意圖。圖中A處箭頭代表煙氣的流動(dòng)方向，N處箭頭代表軸旋轉(zhuǎn)的方向，B處箭頭代表顆粒受到的離心力方向，C處為密封結(jié)構(gòu)，D處為阻擋顆粒進(jìn)入煙氣輪機(jī)內(nèi)部的外環(huán)體階梯式結(jié)構(gòu)。?

圖中：1軸，2內(nèi)環(huán)體，3連接桿件，4外環(huán)體，5外環(huán)內(nèi)襯套，6出氣蝸殼，7進(jìn)氣管段。?

具體實(shí)施方式