一种高效自热式气固分离设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高效自热式气固分离设备，包括顶部开设有上部测温测压管口、底部接有排粉管的外壳体，外壳体顶部还设有进气管，进气管侧面与旋风筒锥体侧面相连通，旋风筒锥体的顶部接有旋风升气管，旋风筒锥体的下方依次设有上腔隔板、下腔隔板，外壳体侧面开设有上部人孔、下部人孔、下部测温测压管口，旋风筒锥体底部接有旋风料腿，旋风料腿外设有导流下降套管，外壳体内设有与导流下降套管相连通的集气单元，集气单元的顶部接有导流中心管，导流中心管通过排气弯头管与排气管相连，排气管贯穿外壳体侧壁且其排气口水平设置。本实用新型专利技术有效地解决了工艺气中重质组分遇冷析出而导致料腿被堵塞的工程难题，实现气固的高效分离。

【技术实现步骤摘要】
一种高效自热式气固分离设备
本技术涉及粉体工程气固分离设备
，具体涉及一种高效自热式气固分离设备。
技术介绍
气固分离是一个重要的工业操作单元，在一切伴有气固两相的生产过程，它都是一个不可缺少的环节。在工业粉尘和气体的净化、提纯等过程均有着广泛的应用。目前气固分离常用方法主要有：过滤分离、重力惯性分离、旋风分离、静电分离等，这些方法都具有一定的局限性。其中，旋风分离法在煤、油、生物质、橡胶、塑料等含碳物料的热转化过程中具有广泛应用前景。一般来说，旋风分离的分离效率随着旋风管直径的增加而变小，工业过程中通常采用多个小直径旋风管并联的方式来处理较大量的含尘气体。然而，在煤、油、生物质、橡胶、塑料等含碳物料热加工产物的气固分离过程中，除了粉体外，气相中通常含有一部分接近露点的气态重质焦油气，这部分组分易在旋风料腿等低温部位析出并粘附被捕集的粉尘，从而引发料腿堵塞，最终导致旋风分离失效。可见，针对类似上述恶劣工况，亟待专利技术一种能够实现气固高效分离、能够解决热应力难题的设备。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高效自热式气固分离设备，通过巧妙的流道设计，利用已被除尘的工艺气体作为热源，实现气固的高效分离。本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种高效自热式气固分离设备，包括顶部开设有上部测温测压管口、底部接有排粉管的外壳体，外壳体顶部贯穿设有底部加装封头的进气管，进气管侧面通过矩形管短节与旋风筒锥体侧面相连通，旋风筒锥体的顶部接有旋风升气管，旋风筒锥体的下方依次设有上腔隔板、下腔隔板且上腔隔板、下腔隔板与外壳体内侧壁形成腔体，腔体上方的外壳体侧壁开设有上部人孔，腔体的侧壁开设有下部人孔，腔体下方的外壳体侧壁开设有下部测温测压管口，旋风筒锥体底部接有贯穿上腔隔板、下腔隔板的旋风料腿，旋风料腿外设有贯穿上腔隔板的导流下降套管且旋风料腿与导流下降套管之间留有间隙，腔体内设有与导流下降套管相连通的集气单元，集气单元的顶部接有导流中心管，导流中心管通过排气弯头管与排气管相连，排气管贯穿外壳体侧壁且其排气口水平设置。进一步的，所述外壳体内衬有耐火材料。进一步的，所述外壳体的底部为锥形，锥角α为45°≤α≤120°，外壳体的总高度H为5m≤H≤35m，外径D为1.5m≤D≤15m。进一步的，所述进气管侧面加装有耐高温膨胀节。进一步的，所述旋风筒锥体的轴心与铅垂线重合，旋风筒锥体绕进气管轴向均布，其筒体内径d为200mm≤d≤1000mm。进一步的，所述旋风筒锥体、矩形管短节加装有龟甲网或设有耐磨涂层。进一步的，所述旋风料腿底端加装有起缓冲作用的变径管件或弯头。进一步的，所述上部测温测压管口、下部测温测压管口的数量为1～10个。进一步的，所述位于腔体内的排气管顶部开设有平衡孔，平衡孔的直径小于等于排气管的半径。相比于现有技术，本技术具有以下有益效果：本技术通过将旋风除尘后的热态工艺气巧妙地从旋风筒锥体顶部的旋风升气管引入到导流下降套管内，位于导流下降套管内的旋风料腿便时刻处于接近工艺气入口温度的热态，从而确保了料腿内被分离粉体的持续顺利流出，有效地解决了工艺气中重质组分遇冷析出而导致料腿被堵塞的工程难题，实现气固的高效分离；并且在导流下降套管底部与旋风料腿之间留有间隙，从而有效消纳了相关内件的热应力。进一步的，锥形底部有利于固体粉料落向排粉管，从而排出。进一步的，在开停工的过程中，工艺流道内工艺介质压力变化较大，平衡孔能够快速平衡工艺流道和中部腔体之间的压力，以防相关内件受压变形。附图说明图1为本技术的整体结构示意图。图中：1、进气管；2、旋风升气管；3、旋风筒锥体；4、上腔隔板；5、平衡孔；6、排气管；7、排气弯头管；8、旋风料腿；9、导流下降套管；10、导流中心管；11、集气单元；12、下腔隔板；13、排粉管；14、上部测温测压管口；15、上部人孔；16、外壳体；17、下部人孔；18、下部测温测压管口；100、腔体。具体实施方式如图1所示，本技术的高效自热式气固分离设备，包括外壳体16，外壳体16为常用的封头加筒体结构，本实施例中的外壳体16底部为锥形，锥形的锥角α为45°≤α≤120°外壳体16的总高度H为5m≤H≤35m，外径D为1.5m≤D≤15m，外壳体1)内衬有耐火材料。外壳体顶部设有1～10个上部测温测压管口14，上部侧面开设有上部人孔15，下部侧面开设有下部人孔17和1～10个下部测温测压管口18，下部测温测压管口18的管口斜向上设置，外壳体16的底部中心接有排粉管13，设置各人孔的目的在于为内件安装、检修等提供通道。外壳体16顶部竖直贯穿设有进气管1，在外壳体16内部的进气管1侧面加装有耐高温膨胀节，进气管1底部接有平面管封头或曲面管封头，进气管1入口与管底端封头之间的任意部位管道可根据设计需要而变径，进气管1侧面通过矩形管短节与旋风筒锥体3侧面相连通，矩形管短节从进气管1的耐高温膨胀节与封头之间接入，旋风筒锥体3的轴心与铅垂线重合，旋风筒锥体3绕进气管1轴向均布，其筒体内径d为200mm≤d≤1000mm，本实施例中的旋风筒锥体3、矩形管短节加装有龟甲网或设有耐磨涂层，旋风筒锥体3的顶部接有旋风升气管2，旋风筒锥体3的下方依次设有上腔隔板4、下腔隔板12，上腔隔板4在上部人孔15下方，下腔隔板12在下部人孔17下方，且上腔隔板4、下腔隔板12与外壳体16内侧壁形成腔体100。旋风筒锥体3底部接有贯穿上腔隔板4、下腔隔板12的旋风料腿8，旋风料腿8底端加装有阻力部件如变径管件或弯头，旋风料腿8外设有贯穿上腔隔板4的导流下降套管9且旋风料腿8与导流下降套管9之间留有间隙，腔体100内设有与导流下降套管9下部侧面相连通的集气单元11，集气单元11的顶部接有导流中心管10，导流中心管10通过排气弯头管7与排气管6相连，排气管6贯穿外壳体16侧壁且其排气口水平设置，位于腔体100内的排气管6顶部开设有平衡孔5，平衡孔5的直径小于等于排气管6的半径。对于本技术的高效自热式气固分离设备，根据设备安装及检修的需要，可在外壳体16适当部位断开并加装法兰，并在外壳体16适当部位加装支耳及吊耳等辅助件。本技术的工作原理：待净化的气固两相流先通过设备顶部进气管1引入，随后在进气管1底端被分配至各个并联的内置旋风筒锥体，在各个旋风筒锥体内气固分离后，被捕粉体通过旋风料腿8落入设备锥部，汇集后经最底部的排粉管13外排。净化气经各个旋风升气管2进入设备顶部腔体汇集，随后通过各个导流下降套管9后汇至集气单元11，最后依次经导流中心管10及排气管6排出。巧妙的流道设计，使得内置旋风料腿8外壁被持续流动的工艺气加热，有效抑制了内置旋风料腿8被堵塞的工况，最终实现气固两相流被稳定高效的分离。此外，在进气管1上设置有耐高温膨胀节，在导流下降套管9底部与旋风料腿8之间留有间隙，从而有效消纳了相关内件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效自热式气固分离设备，其特征在于：包括顶部开设有上部测温测压管口(14)、底部接有排粉管(13)的外壳体(16)，外壳体(16)顶部贯穿设有底部加装封头的进气管(1)，进气管(1)侧面通过矩形管短节与旋风筒锥体(3)侧面相连通，旋风筒锥体(3)的顶部接有旋风升气管(2)，旋风筒锥体(3)的下方依次设有上腔隔板(4)、下腔隔板(12)且上腔隔板(4)、下腔隔板(12)与外壳体(16)内侧壁形成腔体(100)，腔体(100)上方的外壳体(16)侧壁开设有上部人孔(15)，腔体(100)的侧壁开设有下部人孔(17)，腔体(100)下方的外壳体(16)侧壁开设有下部测温测压管口(18)，旋风筒锥体(3)底部接有贯穿上腔隔板(4)、下腔隔板(12)的旋风料腿(8)，旋风料腿(8)外设有贯穿上腔隔板(4)的导流下降套管(9)且旋风料腿(8)与导流下降套管(9)之间留有间隙，腔体(100)内设有与导流下降套管(9)相连通的集气单元(11)，集气单元(11)的顶部接有导流中心管(10)，导流中心管(10)通过排气弯头管(7)与排气管(6)相连，排气管(6)贯穿外壳体(16)侧壁且其排气口水平设置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高效自热式气固分离设备，其特征在于：包括顶部开设有上部测温测压管口(14)、底部接有排粉管(13)的外壳体(16)，外壳体(16)顶部贯穿设有底部加装封头的进气管(1)，进气管(1)侧面通过矩形管短节与旋风筒锥体(3)侧面相连通，旋风筒锥体(3)的顶部接有旋风升气管(2)，旋风筒锥体(3)的下方依次设有上腔隔板(4)、下腔隔板(12)且上腔隔板(4)、下腔隔板(12)与外壳体(16)内侧壁形成腔体(100)，腔体(100)上方的外壳体(16)侧壁开设有上部人孔(15)，腔体(100)的侧壁开设有下部人孔(17)，腔体(100)下方的外壳体(16)侧壁开设有下部测温测压管口(18)，旋风筒锥体(3)底部接有贯穿上腔隔板(4)、下腔隔板(12)的旋风料腿(8)，旋风料腿(8)外设有贯穿上腔隔板(4)的导流下降套管(9)且旋风料腿(8)与导流下降套管(9)之间留有间隙，腔体(100)内设有与导流下降套管(9)相连通的集气单元(11)，集气单元(11)的顶部接有导流中心管(10)，导流中心管(10)通过排气弯头管(7)与排气管(6)相连，排气管(6)贯穿外壳体(16)侧壁且其排气口水平设置。


2.根据权利要求1所述的高效自热式气固分离设备，其特征在于：所述外壳体(16)内衬有耐火材料。


3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王武生，杨会民，张月明，王研，靳皎，米建新，吴升潇，郝婷，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61