[實用新型]一種蝸殼式高效分離器

有效

• 申請號: 201920447123.8
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN210097965U
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 鄧博宇;苗苗;張縵;楊海瑞;呂俊復;岳光溪
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B04C5/081
• 分類號: B04C5/081;B04C5/103;B04C5/20;B01D45/04;B01D45/16;F23C10/10;F23C10/18
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

本實用新型公開了一種蝸殼式高效分離器，包括直段、錐體段、芯筒和蝸殼，直段和錐體段壁面選用膜式壁結構，膜式壁的冷卻管內通入冷卻水或冷卻蒸汽。蝸殼入口設置在直段的一側邊壁，亦為分離器入口。直段橫截面為正多邊形；蝸殼呈漸縮式弧形通道，其出口最小寬度b與入口最大寬度a的關系為b<0.2a。蝸殼按照出口截面煙氣風速大于25m/s設置。蝸殼高度h是其出口最小寬度b的4～10倍，且其高度h是所述直段邊長D的0.5～1倍。錐體段呈三面直立一面傾斜的梯形臺狀或多面正棱臺。本實用新型具有結構緊湊，分離效率高等優點。

技術領域

本實用新型涉及一種蝸殼式高效分離器，尤其涉及蝸殼式高效水冷或汽冷分離器，屬于分離技術領域。

背景技術

在循環流化床(CFB)鍋爐中,分離器對維持爐膛上部快速床流態，實現物料的循環利用起著至關重要的作用,是CFB鍋爐得以穩定安全運行的關鍵部件之一。分離器的性能直接影響著CFB鍋爐的燃燒及傳熱特性,因而其選型與優化歷來是CFB鍋爐設計中的重要環節。

上世紀90年代以來，清華大學提出的一種帶入口加速段的水冷方形分離器(專利號： CN2189491)因其加工簡單、結構緊湊和流動阻力小等特點在我國得到了較為廣泛的應用。但隨著節能與環保要求的提高，其分離效率偏低的缺陷逐步凸顯，配備該種分離器的鍋爐在不同程度上出現了床溫不均(超溫)、帶負荷能力差和NOx原始排放較高等問題。而近年來我國日益嚴格的環保標準更是為該類鍋爐的運行帶來了嚴峻的挑戰。

正是在這樣的背景下，著眼于水冷方形分離器的分離原理和結構特點，對原有設備進行改造和優化，在不破壞其原有特性的基礎上，最大限度地提高它的分離效率，從而顯著地降低其NOx的原始排放，對于該類循環流化床鍋爐就顯得至關重要和緊迫。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種蝸殼式高效分離器。

本實用新型通過以下技術方案實現：

一種蝸殼式高效分離器，包括直段、連接在所述直段下端的錐體段、設置在直段中心的芯筒以及內嵌式設置在直段內的蝸殼，所述直段和錐體段壁面選用膜式壁結構，膜式壁結構的冷卻管內通入冷卻水或冷卻蒸汽作為冷卻工質；所述蝸殼入口作為分離器入口設置在所述直段的一側邊壁，其出口設置在所述直段內部，且位于所述芯筒外側，所述直段橫截面為正多邊形；所述蝸殼呈漸縮式弧形通道，其出口最小寬度b與入口最大寬度a的關系為b<0.2a。

上述技術方案中，所述蝸殼按照出口截面煙氣風速大于25m/s設置。

上述技術方案中，所述蝸殼高度h是其出口最小寬度b的4～10倍，且其高度h是所述直段邊長D的0.5～1倍。

上述技術方案中，所述芯筒直徑d是所述直段邊長D的0.3～0.5倍，其插入深度s是所述直段邊長D的0.5～0.7倍。

上述技術方案中所述直段高度H是其邊長D的1.8～2.8倍。

當所述直段橫截面為正四邊形，所述錐體段呈三面直立一面傾斜的梯形臺狀；所述錐體段斜邊長度L是所述直段邊長D的2～3倍，且與直段所夾銳角α為15～30°，所述錐體段底面寬B是所述直段邊長D的0.2～0.4倍。

當所述直段橫截面為正n邊形，其中n>4，所述錐體段呈正棱臺狀；正棱臺的高hz為邊長D的1.7～2.6倍，正棱臺狀底部邊長B為D的0.25-0.3倍。

上述技術方案中，所述分離器按照整體阻力為1～2kPa設置。

本實用新型具有以下優點及有益效果：結構緊湊，分離效率高，從而改善了床溫的均勻性，增強了鍋爐的帶負荷能力，減小了NOx的原始排放和脫硝還原劑用量。

附圖說明

圖1為本實用新型所涉及的一種方形蝸殼式高效分離器示意圖。