一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管，其特征在于：包括入口、导叶、排气管、分离管、上排尘开缝、排尘锥、下排尘开缝、灰斗，其中排气管与分离管同轴装配，入口位于分离管顶部与排气管形成环形空间的区域，导叶周向均匀布置在排气管下部外壁面，且与入口有一定距离；排尘锥置于分离管底部；分离管下部设有数个上排尘开缝，排尘锥下部设有数个下排尘开缝，灰斗与分离管同轴装配，且在轴向位置使上排尘开缝与下排尘开缝包含在灰斗内部，本实用新型专利技术成功解决了由于固体颗粒不能及时排出造成的在分离管壁面形成的结垢、磨损现象，同时优化内部流场，防止颗粒返混，保障了旋风管的的长周期稳定高效运行。

A Guide Vane Cyclone Tube with Composite Slit Dust Removal Structure

The utility model relates to a guide vane cyclone tube with a combined slotted dust exhaust structure, which is characterized by: an inlet, a guide vane, an exhaust pipe, a separating pipe, an upper dust exhaust slot, a dust exhaust cone, a lower dust exhaust slot and a dust bucket. The exhaust pipe and the separating pipe are coaxially assembled, and the inlet is located in the area where the top of the separating pipe and the exhaust pipe form an annular space, and the guide vane is uniformly arranged in the circumference of the exhaust pipe. The outer wall of the lower part of the trachea is located at a certain distance from the entrance; the dust discharge cone is placed at the bottom of the separating pipe; the lower part of the separating pipe is provided with several upper dust discharge slits, the lower part of the dust discharge cone is provided with several lower dust discharge slits, and the dust bucket and the separating pipe are assembled coaxially, and the upper dust discharge slit and the lower dust discharge slit are included in the inner part of the dust bucket at the axial position. The utility model successfully solves the problem that solid particles cannot be timely discharged. The scaling and wearing phenomena on the wall of the separating tube caused by the discharge can optimize the internal flow field and prevent particle backmixing, thus ensuring the long-term stable and efficient operation of the cyclone tube.

【技术实现步骤摘要】
一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管
本技术属于多相流分离
，具体涉及一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管。
技术介绍
在石油化工、煤化工，电力和环保等行业，由于生产工艺的需要，在整个生产系统中存在多相流分离工艺，如气固分离和气液分离。特别是在炼油厂的催化裂化装置，运用旋风管分离和回收催化剂，是降低催化剂损耗、提高经济效益的关键。其中，催化裂化第三级旋风分离器可最大限度地降低催化剂在烟机入口的浓度，维持烟气能量回收系统的长周期稳定运转。导叶式旋风管是第三级旋风分离器中常用的旋风管类型，随着生产工艺的改进以及经济环保效益的提高，对导叶式旋风管的分离性能提出了更高的要求。目前常用的导叶式旋风管的主要零部件包括导叶、排气管、分离管及灰斗等。通过对导叶式旋风管内颗粒运动细节进行研究发现气固两相流经过导叶的造旋作用产生强旋流场，在分离空间内颗粒在离心力的作用下运动到壁面，在压力差及下行气流作用下进入灰斗，从而实现气固分离。但在分离管内部由于涡核的不稳定性，造成气流携带颗粒在分离管壁面上高速摩擦运动，造成表面磨损甚至沉积到表面形成结垢；同时由于运动至分离管壁面的颗粒无法及时排出至灰斗，在气流的携带作用下容易造成颗粒的返混夹带。在现场应用的导叶式旋风管都存在磨损结垢现象，随着旋转气流运动，此现象演变成恶性循环，大大降低旋风管的分离效率，导致整个催化裂化装置无法长周期稳定运行，增加运行维护成本。上述现象与分离管的结构有直接关系，通过合理地改进分离管结构可以减轻甚至消除磨损、结垢及颗粒返混的现象。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术缺陷，提供一种可以减少磨损、结垢和能够及时排尘的具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管。本技术解决其技术问题所采取的方案是：一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管，其特征在于：包括入口、导叶、排气管、分离管、上排尘开缝、排尘锥、下排尘开缝、灰斗，其中排气管与分离管同轴装配，入口位于分离管顶部与排气管形成环形空间的区域，导叶周向均匀布置在排气管下部外壁面，且与入口有一定距离；排尘锥置于分离管底部；分离管下部设有数个上排尘开缝，排尘锥下部设有数个下排尘开缝，灰斗与分离管同轴装配，且在轴向位置使上排尘开缝与下排尘开缝包含在灰斗内部。进一步地，其特征在于：所述排尘锥为上大下小结构，其上下两端分别为排尘锥上口和排尘锥下口。进一步地，其特征在于：上排尘开缝的中心线与分离管中心线之间的夹角为20°-70°，下排尘开缝的中心线与排尘锥中心线之间的夹角为15°-55°。进一步地，其特征在于：上排尘开缝的中心线与分离管中心线之间的夹角为45°，下排尘开缝的中心线与排尘锥中心线之间的夹角为35°。进一步地，其特征在于：所述分离管下部设有2个上排尘开缝，所述排尘锥下部设有4个下排尘开缝。进一步地，其特征在于：所述下排尘开缝的宽度、高度尺寸分别大于所述上排尘开缝的宽度、高度尺寸。进一步地，其特征在于：上排尘开缝的高度为分离管内径的0.15-0.3倍，宽度为分离管内径的0.05-0.15倍。进一步地，其特征在于：上排尘开缝的高度为分离管内径的0.2倍，宽度为分离管内径的0.1倍。进一步地，其特征在于：下排尘开缝的高度为排尘锥下口内径的0.9-1.1倍，宽度为排尘锥下口内径的0.2-0.4倍。进一步地，其特征在于：下排尘开缝的高度为排尘锥下口内径的1倍，宽度为排尘锥下口内径的0.3倍。本技术的有益效果：本技术的一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管，通过对在分离管下部开设的上排尘开封以及在排尘锥下部开设的下排尘开缝的合理设计，使得从气流中分离出的颗粒运动至分离管下部的上排尘开缝时可预先将部分颗粒排出至灰斗，未排出的颗粒继续螺旋下行至排尘锥下部的下排尘开缝，此时可将几乎所有分离出来的颗粒快速有效地排出至灰斗，避免了颗粒在导叶式旋风管内长时间停留导致的壁面磨损、壁面结垢和颗粒返混现象，减轻了在分离过程中的含尘负荷，同时可优化导叶式旋风管的内部流场，改善工况适应性，大大提升其分离性能。附图说明：图1为一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管的结构示意图；图2为一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管的左视图图3为图1中A-A剖面结构示意图；图4为图1中B-B剖面结构示意图；图中：1.入口，2.导叶，3.排气管，4.分离管，5.灰斗，6.上排尘开缝，7.排尘锥，8.下排尘开缝，9.流场旋转方向，10.分离管内径，11.排尘锥下口内径。具体实施方式：下面将结合本技术实施例中的附图1，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管包括入口1、导叶2、排气管3、分离管4、灰斗5、上排尘开缝6、排尘锥7、下排尘开缝8。排气管3与分离管4同轴装配，入口1位于分离管4顶部与排气管3形成环形空间的区域，所述导叶2周向均匀布置在排气管3下部外壁面，且与入口1有一定距离；排尘锥7置于分离管4底部，排尘锥7为一上大下小结构，优选地其上口与分离管下端尺寸相同，排尘锥7下口连接排尘口。分离管4下部(在排尘锥7上面)设有多个(例如2个)上排尘开缝6。排尘锥7下部设有多个(例如4个)下排尘开缝8，与上排尘开缝6形成组合式开缝排尘结构。灰斗5与分离管4同轴装配，且在轴向位置使上排尘开缝6与下排尘开缝8包含在灰斗5内部。上排尘开缝6的中心线与分离管4中心线之间的夹角为20-70度，优选为45°。下排尘开缝8的中心线与排尘锥7中心线之间的夹角为15-55度，优选为35°。其中，上排尘开缝6的中心线与分离管4中心线之间的夹角可根据具体生产工艺适当调整。其中，下排尘开缝8的中心线与排尘锥6中心线之间的夹角可根据具体生产工艺适当调整。优选地，排尘锥7上口内径是排尘锥下口内径的1.1-1.5倍，优选为1.2倍。优选地，下排尘开缝8的高度、宽度尺寸大于上排尘开缝6的高度、宽度尺寸。更优选地，上排尘开缝6的高度为分离管内径10的0.15-0.3倍，优选为0.2倍，宽度为分离管内径10的0.05-0.15倍，优选为0.1倍。优选地，下排尘开缝8的高度与排尘锥下口内径大致相等，例如0.9-1.1倍，优选为相等，宽度为排尘锥下口内径的0.2-0.4倍，优选为0.3倍。试验发现，上述排尘锥、上排尘开缝6、下排尘开缝8的的尺寸设置使得固体的分离更加彻底，尤其是上排尘开缝6工作过程：根据具体的运行工况，将一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管置于气固分离系统中，含尘气流从入口1进入，流经导叶2，在导叶2的造旋作用下形成流场旋转方向9的强旋流场，由于气体与固体颗粒之间存在密度差，固体颗粒在离心力的作用下被甩向分离管4壁面，在分离管4壁面形成螺旋形灰带，在压力差及下行气流的作用下，由固体颗粒形成的灰带沿分离管4壁面下行经排尘锥7进入灰斗5，实现气固分离；但在分离过程中由于固体颗粒形成的灰带无法及时排入灰斗5，长时间滞留在分离管4内，导致分离管4壁面形成磨损、结垢，并且由于气流的作用伴随着颗粒返混现象，因此，在分离管4下部设计2个上排尘开缝6，上排尘开缝6的中心线与分离管4的中心线之间的夹角为45°，在排尘锥7下部设计4个下排尘开缝8，下排尘开缝8的中心线与排尘锥7的中心线之间的夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管，其特征在于：包括入口、导叶、排气管、分离管、上排尘开缝、排尘锥、下排尘开缝、灰斗，其中排气管与分离管同轴装配，入口位于分离管顶部与排气管形成环形空间的区域，导叶周向均匀布置在排气管下部外壁面，且与入口有一定距离；排尘锥置于分离管底部；分离管下部设有数个上排尘开缝，排尘锥下部设有数个下排尘开缝，灰斗与分离管同轴装配，且在轴向位置使上排尘开缝与下排尘开缝包含在灰斗内部。

【技术特征摘要】
1.一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管，其特征在于：包括入口、导叶、排气管、分离管、上排尘开缝、排尘锥、下排尘开缝、灰斗，其中排气管与分离管同轴装配，入口位于分离管顶部与排气管形成环形空间的区域，导叶周向均匀布置在排气管下部外壁面，且与入口有一定距离；排尘锥置于分离管底部；分离管下部设有数个上排尘开缝，排尘锥下部设有数个下排尘开缝，灰斗与分离管同轴装配，且在轴向位置使上排尘开缝与下排尘开缝包含在灰斗内部。2.根据权利要求1所述的一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管，其特征在于：所述排尘锥为上大下小结构，其上下两端分别为排尘锥上口和排尘锥下口。3.根据权利要求1所述的一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管，其特征在于：上排尘开缝的中心线与分离管中心线之间的夹角为20°-70°，下排尘开缝的中心线与排尘锥中心线之间的夹角为15°-55°。4.根据权利要求1所述的一种具有组合式开缝排尘结构的导叶式旋风管，其特征在于：上排尘开缝的中心线与分离管中心线之间的夹角为45°，下排尘开缝的中心线与排尘锥中心线之间的夹角为35°。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，金有海，许伟伟，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：山东,37