[實用新型]一種用于去除煤層氣中粉煤灰的裝置

有效

• 申請號: 201420312864.2
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN203886311U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 金偉;紀民舉;許慧萍
• 申請（專利權）人: 上海化工研究院
• 主分類號: B01D45/00
• 分類號: B01D45/00;B01D45/02;B01D45/16
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術領域

本實用新型涉及氣體過濾設備，具體地說，是關于一種用于去除煤層氣中粉煤灰的裝置。

背景技術

隨著能源問題越演越烈，煤層氣等非常規天然氣資源的開發利用成為我國能源發展的一項重要任務。但是近年來由于國內煤層氣各種開發手段的應用，使原料氣氣質越來越差，攜帶粉煤灰、泥土、管道腐蝕物及少量水等雜質的煤層氣進入后續鼓風機系統，造成鼓風機入口過濾網因雜質堵塞頻繁停機，影響生產并造成損失。因此，迫切需要尋找一種能夠高效去除煤層氣中粉煤灰等雜質的除塵凈化裝置。

常規的重力沉降技術是利用重力作用使塵粒從氣流中自然沉降的除塵裝置。它的除塵效率與沉降室水平截面和氣流速度有關，雖然重力除塵器的結構簡單，壓力損失小，但除塵效率低，單獨使用時無法達到規定技術指標。因此，一般只把沉降室作為第一級粗凈化。

離心分離技術是利用流體中相對較重的液體和固體顆粒在離心力作用下從氣相中分離出來，旋風分離器作為離心分離的一種典型設備，具有結構簡單，占地面積小，投資低，操作維修方便，壓力損失中等，動力消耗不大等優點，一般用來捕集20μm以上的顆粒物。但是，需要有一定的速度，且操作彈性較小，如果設計不當，容易產生上渦流，降低分離效率。

過濾分離技術主要用于粒徑很小的粉塵，過濾分離的種類很多，過濾精度可以做得很高，但壓力損失相對較大，對過濾介質的運行工況要求較高。

煤層氣中粉煤灰等雜質的濃度較大、粒度較粗，采用單一的重力沉降、旋風分離或者過濾分離都不能達到高效除塵凈化的目的。考慮到高效性、操作彈性、經濟性等問題，本領域迫切需要開發一種新的、能夠有效克服上述現有設備不足的高效煤層氣分離設備。

發明內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種高效的用于去除煤層氣中粉煤灰的裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：一種用于去除煤層氣中粉煤灰的裝置，其特征在于，該裝置包括罐體，該罐體內設有一中間隔板，中間隔板下方的空間為重力沉降室，該重力沉降室內設有一旋風分離器，所述的旋風分離器設置于所述罐體的內部，該旋風分離器一端延伸至中間隔板上方，另一端從罐體底部穿出。

所述的旋風分離器包括由上到下依次連接在一起的筒體、錐體和灰斗，所述筒體、錐體位于罐體的內部，所述灰斗則伸出至罐體的下方，所述筒體的側邊上開有進口，筒體的上端設有排氣管，該排氣管的末端伸至中間隔板的上方，所述錐體的底部通過管路連接至灰斗頂部，以將分離的固體和液體雜質送至灰斗中。

所述的旋風分離器內設有漸縮形導流擋板，有利于氣固兩相分離，提高除塵效率。

所述的罐體底部還設有手孔，用于檢修，以在必要的時候將雜質排除。

所述的罐體下部分設有一總進氣口，上部分設有一總出氣口，該總出氣口設于中間隔板的上方。

所述的罐體兩側還設有腿式支座，用于支撐整個設備。

重力沉降室是罐體內壁與旋風分離器外壁之間的空間，原料氣首先進入重力沉降室，含塵氣體中粒徑在150～200μm以上的大顆粒會由于沉降效應被分離出來，起到預除塵的作用，同時減少后續旋風分離器的負荷。

旋風分離器在出口管與頂部及器壁構成的環形區域內，由于頂部下面有一個流動緩慢的邊界層，它的靜壓隨半徑的變化比強旋流中的變化平緩，于是促使外側靜壓較高的流體向上流人此邊界層內，并沿邊界層向內側流動，經出口管外壁而轉折向下，形成了局部環流，也稱上渦流。這種短路流把一部分已濃集在除塵器器壁處的細顆粒向上帶到頂板附近，而形成了″上灰環，并不時被帶人上升的中心氣流中逸出出口管，影響了除塵效率。筒體的側邊上開設的進口為延伸處筒體側壁外的進口管道，其目的，是為了氣流在流速較高處有相應的較大流通面積，有效地消除上渦流的影響。

漸縮形導流擋板使得顆粒隨氣流進入旋風體內，由直線流動變為圓周流動時，由于顆粒的徑向分離距離逐漸減小，因此有利于氣固兩相的分離.提高了除塵效率，尤其是對細顆粒的捕集。此外，導流擋板與旋風頂板保持一定的縫隙，不僅阻力有顯著下降，而且分離效率也有了一定的提高。

中間隔板設于旋風分離器上端，旋風分離器排氣管口嵌于該隔板中間，起到原料氣和凈化氣有效分隔的作用。

旋風分離器錐體底部通過法蘭連接至灰斗頂部，當灰斗中積累一定量的粉塵時，可通過法蘭拆卸清理。