一种旋风分离单体、分离装置、分离系统及使用方法 |
|||||||
| 申请号 | CN202310177397.0 | 申请日 | 2023-02-28 | 公开(公告)号 | CN116273513A | 公开(公告)日 | 2023-06-23 |
| 申请人 | 中国石油化工股份有限公司; 中石化炼化工程(集团)股份有限公司; | 发明人 | 付春龙; 王松江; 李国智; 张振千; 崔凌云; 孔令胜; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种旋 风 分离 单体 、分离装置、分离系统及使用方法，属于分离技术领域。所述分离筒体 侧壁 上开设有若干一级排尘口，分离筒体下部还围设有下端开口的排尘锥，所有一级排尘口均位于排尘锥内，下排气管穿过排尘锥开口端并延伸至排尘锥外侧，下排气管和排尘锥开口端之间形成二级排尘下料口；排尘锥侧壁上开设有位于一级排尘口下方的二级排尘口，且二级排尘口、上排气缝和下排气缝的开缝方向均与一级排尘口的开缝方向相反。解决现有可切换的旋风分离器能耗高和多个并联的旋风分离单体分离效率不高的技术问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种旋风分离单体，包括一端封闭的分离筒体(1)和具有上排气管阀(1031)的上排气管(103)，上排气管(103)从分离筒体(1)顶部的开口端同心的方式插入分离筒体(1)内，上排气管(103)侧壁和分离筒体(1)之间安装有导向叶片(1011)结构的进气口(101)，位于分离筒体(1)内的上排气管(103)端部连通有带上排气缝的上排气锥(1032)，分离筒体(1)的底端穿设有具有下排气管阀(1041)的下排气管(104)，位于分离筒体(1)内的下排气管(104)端部连通有带下排气缝的下排气锥(1042)，环绕下排气管(104)的分离筒体(1)下部侧壁上开设有开缝方向与进气旋转方向相同的若干一级排尘口(102)，且下排气锥(1042)位于一级排尘口(102)的上方，其特征在于： |
||||||
| 说明书全文 | 一种旋风分离单体、分离装置、分离系统及使用方法技术领域[0001] 本发明涉及分离技术领域，具体的说是一种旋风分离单体、分离装置、分离系统及使用方法。 背景技术[0002] 旋风分离器从分离方式上分为逆流式旋风分离器和直流式旋风分离器，逆流式旋风分离器具有效率高和压降相对较高的特点，适用于分离一些较小的、昂贵的颗粒；直流式旋风分离器无内旋流，从而避免了逆流单管中气体在逆向中心上升过程中引起的粉尘返混夹带现象，同时具有压降小、结构简单和布气均匀等特点，分离效率相对低一些，适用于一些节能要求比较高的场合。 [0003] 实际分离过程中，当需要分离的气体内的固体颗粒或液滴变小、分离效率需要提高时或者分离场所节能指标提高等，需要将直流式旋风分离器和逆流式旋风分离器相互切换，但现有可切换的旋风分离器，将两种分离器组合在一起，实际使用时延长了分离流程，需要在分离筒体底部增加旋转部件，强化待分离气体的离心力保证分离效果，导致能耗较高。 [0004] 而且单个的旋风分离器处理量通常为2000Nm3/h，相对于大型的工业装置，如催化5 3 裂化第三级旋风分离器，其烟气处理量一般为10m /h以上，旋风分离器单体无法满足分气体分离需求，需要将多个旋风分离器单体并联使用，但是并联方式存在流量分布不均匀，压降分布差距较大，旋风分离器单体距离进气口越近，进气量越大，压降就会越高，反之，旋风分离器单体距离进气口越远，进气量越小，压降越小，而压降越小对应旋风分离器单体的分离效率越低，导致其离进气口较远的旋风分离器的分离效率越低，从而致使并联后组合旋风分离器效率不高。 发明内容[0005] 为解决现有组合式旋风分离器能耗高、分离效率不高和组合式旋风分离器不可切换的技术问题，本发明提供一种旋风分离单体、分离装置、分离系统及使用方法。 [0006] 本发明采用的具体方案为一种旋风分离单体，包括一端封闭的分离筒体和具有上排气管阀的上排气管，上排气管从分离筒体顶部的开口端同心的方式插入分离筒体内，上排气管侧壁和分离筒体之间安装有导向叶片结构的进气口，位于分离筒体内的上排气管端部连通有带上排气缝的上排气锥，分离筒体的底端穿设有具有下排气管阀的下排气管，位于分离筒体内的下排气管端部连通有带下排气缝的下排气锥，环绕下排气管的分离筒体下部侧壁上开设有开缝方向与进气旋转方向相同的若干一级排尘口，且下排气锥位于一级排尘口的上方，所述分离筒体下部围设有下端开口的排尘锥，所有一级排尘口均位于排尘锥内，下排气管同心穿过排尘锥开口端并延伸至排尘锥外侧，下排气管和排尘锥开口端之间形成二级排尘下料口；排尘锥侧壁上开设有位于一级排尘口下方的二级排尘口，且二级排尘口、上排气缝和下排气缝的开缝方向均与一级排尘口的开缝方向相反。 [0007] 作为上述旋风分离单体的一种优化方案，所述一级排尘口为与水平方向呈γ夹角的侧缝，0＜γ＜90°，侧缝的总面积为S5，下排气管截面积为S6，分离筒体的截面积为S1，且S5/(S1‑S6)＝0.2～1.0；一级排尘口的侧缝高度和分离筒体的高度之比h8/h＝0.1～0.2。 [0008] 作为上述旋风分离单体的一种优化方案，所述排尘锥为由圆筒段和锥筒段围成的筒体，且筒体靠近圆筒段的端部设置有盖板形成下端开口的腔体，二级排尘口位于锥筒段上，二级排尘口和一级排尘口尺寸相同旋向相反，分离筒体和圆筒段同轴并延伸至圆筒段内，且一级排尘口位于圆筒段。 [0009] 作为上述旋风分离单体的一种优化方案，所述圆筒段的直径和分离筒体的直径之比d9/d＝1.5～2.0，分离筒体插入排尘锥的深度和圆筒段的高度之比h9/h10＝0.5～1.0；锥筒段的高度和圆筒段的高度之比h11/h10＝0.5～1.5。 [0010] 作为上述旋风分离单体的一种优化方案，上排气管的直径与分离筒体的直径之比d3/d和下排气管的直径与分离筒体的直径之比d7/d均为0.1～0.9；上排气管和下排气管插入分离筒体的高度分别为h6和h3，上排气锥和下排气锥的高度分别为h7和h5，且(h6+h7)/h和(h3+h5)/h均为0.1～0.5。 [0011] 作为上述旋风分离单体的一种优化方案，所述上排气缝或下排气缝均为与水平面呈α角度的侧缝，0＜α＜90°，且上排气缝或下排气缝与水平面的夹角相同或不同，侧缝的数量为多条，上排气缝或下排气缝的总面积为S4，上排气锥的下口截面积或下排气锥的上口截面积为S3，分离筒体的截面积为S1，且S4/(S1‑S3)＝0.2～1.0。 [0012] 作为上述旋风分离单体的一种优化方案，所述上排气锥的上口直径和下口直径之比d4/d3＝0.2～1.0，下排气锥的上口直径和下口直径之比d6/d7＝0.15～1.0，上排气锥的上口直径和下排气锥的下口直径分别与上排气管或下排气管直径相同。 [0013] 作为上述旋风分离单体的一种优化方案，所述进气口外且小口端的直径和分离筒体直径相同，围设有喇叭状的气体导流板，大口端朝向上排气管，大口端直径和小口端之比d1/d2＝1.5～5，直径且小口端的直径和分离筒体直径相同，导流板高度和分离筒体高度之比h1/h＝0.1～0.5；进气口的高度和上排气管插入分离筒体内的高度之比h4/h3＝0.2～1.0。 [0014] 一种分离装置，包括旋风分离器壳体和分别位于旋风分离器壳体顶部及底部的进气管和卸料管，所述旋风分离器壳体内设置有气体分布板和隔板，气体分布板和隔板将旋风分离器壳体内腔从上至下依次分成第一级气体分配室、第二级气体分配室和第一级集尘室，旋风分离器壳体内穿设有若干所述的旋风分离单体，每个旋风分离单体的上排气管依次穿过气体分布板的带孔气体分布板和旋风分离器壳体后延伸至旋风分离器壳体上方，旋风分离单体的下排气管穿过旋风分离器壳体后延伸至旋风分离器壳体下方，旋风分离单体的进气口处于第二级气体分配室内，排尘口处于第一级集尘室内。 [0015] 作为上述分离装置的一种优化方案，所述旋风分离器壳体为上封头、下封头和筒体围成的封闭结构，进气管设置在上封头上，卸料管设置在下封头上，隔板的下端面设置有内隔板，且内隔板将第一级集尘室均匀分成四个集尘区；所述排尘锥的底端在内隔板下端的上方，内隔板下端不超过下封头的上端面。 [0016] 作为上述分离装置的一种优化方案，所述隔板由锥筒和位于锥筒小口端的圆板组成，且锥筒与水平面的夹角为30°～70°。 [0017] 作为上述分离装置的一种优化方案，所述带孔气体分布板为圆形，其上均布若干直径为1‑5mm的圆形进气孔，且每个带孔气体分布板的开孔面积大于气体导流板大口端的面积。 [0018] 一种分离系统，包括数据采集与控制系统、所述旋风分离器装置和第二级集尘室筒体，数据采集与控制系统分别与上排气管阀和下排气管阀相连接，上排气管和下排气管通过三通并经变径接头和位于第二级集尘室筒体侧壁上的第二级集尘筒体进气口相连通，第二级集尘室筒体顶端和底端分别连通有第二级集尘室筒体排气管与第二级集尘室筒体卸料管。 [0019] 一种分离系统的使用方法，基于所述旋风分离器系统，包括如下步骤： [0020] S1、确定旋风分离单体的分离方式 [0021] S11、当分离效率要求较高、分离的固体或液体较小时，将旋风分离单体切换为逆流式； [0022] S12、当分离效率要求较低或压降低时，将旋风分离单体切换为直流式； [0023] S2、确定旋风分离单体的开启数量 [0024] 数据采集与控制系统根据待处理烟气的处理量计算所需旋风分离单体的数量，并控制相应数量的旋风分离单体开启； [0025] S3、待分离气体从进气管进入第一级气体分配室内分配，再由待分离气体经带孔气体分布板进入第二级气体分配室内，进而经进气口进入所述旋风分离单体内分离，分离得到的颗粒或液体从卸料管排出，分离后气体从上排气管或下排气管排出； [0026] S4、分离后气体经三通进入到第二级集尘室筒体内进行再次分离，最后洁净气体从第二级集尘筒体排气管排出，颗粒或液体从第二级集尘筒体卸料管排出。 [0027] 作为上述分离系统的使用方法的一种优化方案，所述S11中，关闭下排气管阀，开启上排气管阀；S12中，关闭上排气管阀，开启下排气管阀，且S11和S12择一执行。 [0028] 本发明与现有技术相比具有如下有益效果： [0029] 1.本发明所述旋风分离单体，通过控制上排气管阀或下排气管阀的开闭，将旋风分离单体的分离方式切换为直流式或者逆流式，并在分离筒体下部围设有下端开口的排尘锥，下排气管和排尘锥开口端之间形成供粉尘排出的二级排尘下料口，排尘锥侧壁上还带有二级排尘口，且二级排尘口、上排气锥和下排气锥的开缝方向均与一级排尘口的开缝方向相反，通过上排气锥或下排气锥和二级排尘口的开缝方向相反，对从一级排尘口内分离出的气体再经二级排尘口和上排气锥或下排气锥进行强制导流，强化粉尘的分离效果，不仅满足切换分离方式的需求而且无需外接强化气体分离速度的动力元件，降低了分离能耗； [0030] 2.本发明所述分离装置，旋风分离器壳体被分成第一级气体分配室、第二级气体分配室和第一级集尘室，旋风分离单体贯穿安装在旋风分离器壳体内，且进气口位于第一级气体分配室，排尘口位于第一级集尘室内，第一级气体分配室可使气流分布均匀后进入到各根旋风分离器单体内，减小了窜流返混，第一级集尘室和第一级气体分配室或第二级气体分配室强制分离开来，防止粉尘返混，提高分离效率； [0032] 图1为本发明实施例1旋风分离单体的结构示意图； [0033] 图2为图上排气锥的放大示意图； [0034] 图3为分离筒体的局部放大示意图； [0035] 图4为排尘锥的放大示意图； [0036] 图5为二级排尘下料口的放大示意图； [0037] 图6为本发明实施例2分离装置的结构示意图； [0038] 图7为内隔板的俯视图； [0039] 图8为带孔气体分布板的放大示意图； [0040] 图9为本发明实施例3分离系统的结构示意图； [0041] 附图中：1、分离筒体，101、进气口，1011、导向叶片，102、一级排尘口，103、上排气管，1031、上排气管阀，1032、上排气锥，104、下排气管，1041、下排气管阀，1042、下排气锥，105、排尘锥，1051、上顶板，1052、圆筒段，1053、锥筒段，1054、二级排尘口，106、导流板， 107、二级排尘下料口，2、旋风分离器壳体，201、上封头，202、下封头，203、筒体，3、进气管， 4、卸料管，5、气体分布板，501、带孔气体分布板，6、隔板，601、内隔板，7、第一级气体分配室，8、第二级气体分配室，9、第一级集尘室，10、数据采集与控制系统，11、三通，12、变径接头，14、第二级集尘室筒体，1401、第二级集尘筒体进气口，1402、第二级集尘室筒体排气管， 1403、第二级集尘室筒体卸料管。 具体实施方式[0042] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述，本发明以下各实施例中未详细记载和公开的部分，均应理解为本领域技术人员所知晓或应当知晓的现有技术，比如数据采集与控制系统10可根据烟气处理量计算需要开启的旋风分离单体的数量，进气管3和卸料管4上均设置有截止阀，通过截止阀控制其开启或关闭，二级排尘口1054外接有收集粉尘的料仓，分离装置中的第一级集尘室9相当于料仓，便于经二级排尘下料口107进入料仓内的气流速度迅速减小，使粉尘颗粒在惯性作用下留在料仓内。 [0043] 实施例1 [0044] 如图1所示，本发明和常规的现有技术相同的是，旋风分离单体包括分离筒体1和具有上排气管阀1031的上排气管103，分离筒体1为一端封闭的筒，上排气管103从分离筒体1顶部的开口端同心的方式插入分离筒体1内，上排气管103侧壁和分离筒体1之间安装有导向叶片1011结构的进气口101，导向叶片1011为螺旋叶片，且可实现轴向进气或切向进气，可使待分离气体沿顺时针和逆时针进入分离筒体1进行分离。位于分离筒体1内的上排气管 103端部连通有带上排气缝的上排气锥1032，分离筒体1的底端穿设有具有下排气管阀1041的下排气管104，位于分离筒体1内的下排气管104端部连通有带下排气缝的下排气锥1042，环绕下排气管104的分离筒体1底部侧壁上开设有开缝方向与进气旋转方向相同的若干一级排尘口102，若干一级排尘口102均布在分离筒体1上，且下排气锥1042位于一级排尘口 102的上方。 [0045] 如图2所示，与现有技术不同的是，分离筒体1下部围设有排尘锥105，排尘锥105为下部开口的空心腔体，所有一级排尘口102均位于排尘锥105内，下排气管104同心穿过排尘锥105的开口端后延伸至排尘锥105外侧，下排气管104和排尘锥105开口端之间形成二级排尘下料口107，其中下排气管104、分离筒体1和排尘锥105同轴；排尘锥105侧壁上开设有若干位于一级排尘口102下方的二级排尘口1054，且二级排尘口1054、上排气缝和下排气缝的开缝方向均与一级排尘口102的开缝方向相反，一级排尘口102的开缝方向与进气旋转方向相同。 [0046] 逆流式分离时，上排气管阀1031开启和下排气管阀1041关闭，待分离气体经进气口101的导向叶片1011造旋导流后旋转进入分离筒体1内，旋转气流进入到分离筒体1底部时，大部分粉尘颗粒得以分离，且被分离的粉尘颗粒由少部分气体携带经一级排尘口102排到排尘锥105内，之后经二级排尘口1054强化分离后，粉尘颗粒经二级排尘下料口107排到料仓内。其中一级排尘口102和气流的旋转方向相同，便于已分离出的固体颗粒排出；二级排尘口1054与气流的旋转方向相反，含尘气体排出时流动方向急剧改变，所产生的惯性作用进一步加强这部分气体和粉尘颗粒的分离，使颗粒从二级排尘下料口107排出，并进入料仓，由于料仓直径远大于排尘锥105下口直径，使携带颗粒的气体进入料仓后，使该部分气体速度迅速减小，在惯性作用下，实现粉尘颗粒的分离。 [0047] 当部分含尘气体经二级排尘口1054和一级排尘口102返回时，该部分含尘气体的旋转方向和一级排尘口102开口方向相反，返回时流动方向急剧改变，所产生的惯性作用又进一步加强该部分含尘气体内粉尘颗粒的分离，使被分离的粉尘颗粒经二级排尘下料口107排出，减少了返混夹带，提高了分离效率；当该部分气体，经由上排气锥1032排出旋风分离器单体时，上排气锥1032的开口方向和气体的旋向相反，含尘气体排出时流动方向再次发生急剧改变，所产生的惯性作用又进一步加强这部分气体和粉尘颗粒的分离，最后洁净的气体经由上排气锥1032和上排气管103排出，此时下排气锥1042起到导流的作用。 [0048] 直流式分离时，上排气管阀1031关闭和下排气管阀1041开启，待分离气体经从经进气口101造旋导流进入分离筒体1内，旋转气流进入到分离筒体1底部时，大部分粉尘颗粒得以分离，且被分离的粉尘颗粒由少部分气体携带经一级排尘口102排到排尘锥105内，之后经二级排尘下料口107排到料仓内。其中一级排尘口102和气流的旋转方向相同，便于已分离出的固体颗粒排出；二级排尘口1054与气流的旋转方向相反，含尘气体排出时流动方向急剧改变，所产生的惯性作用进一步加强这部分气体和粉尘颗粒的分离，使颗粒从二级排尘下料口107排出，并进入料仓，由于料仓的直径远大于排尘锥105的直径，使携带颗粒的气体进入料仓后，使该部分气体速度迅速减小，在惯性作用下，实现粉尘颗粒的分离。 [0049] 当该部分含尘气体经二级排尘口1054和一级排尘口102返回时，该部分含尘气体的旋转方向和一级排尘口102开口方向相反，返回时流动方向急剧改变，所产生的惯性作用又进一步加强该部分含尘气体内粉尘颗粒的分离，减少了返混夹带，提高了分离效率，当这部分含尘气体经由下排气锥1042排出旋风分离器单体时，下排气锥1042的开口方向与气体旋转方向相反，含尘气体排出时流动方向再次发生急剧改变，所产生的惯性作用又进一步加强这部分气体和粉尘颗粒的分离，最后洁净的气体经由下排气锥1042和下排气管104排出，此时上排气锥1032起到导流的作用。 [0050] 其中，如图1所示，分离筒体1为上端开口下端封闭的圆筒，且直径d＝100～300mm，本实施例中d＝280mm，分离筒体1的高度为h，h＝500～1000mm，本实施例中h＝900mm，分离筒体1的截面积S1。进气口101外侧围设有喇叭状的气体导流板106，导流板106的大口端朝向上排气管103，导流板106的小口端直径和分离筒体1的直径相同，即d2＝d；导流板106的大口端直径为d2，且大口端直径和小口端之比d1/d2＝1.5～5，本实施例中d1/d2＝3，导流板106高度和分离筒体1高度之比h1/h＝0.1～0.5，本实施例中h1/h＝0.4。进气口101的高度为h4，上排气管103插入分离筒体1内的高度为h3，且h4/h3＝0.2～1.0，本实施例中h4/h3＝0.5。 [0051] 如图1、3所示，一级排尘口102为与水平方向呈γ夹角的侧缝，0＜γ＜90°，侧缝的总面积为S5，下排气管104截面积为S6，分离筒体1的截面积为S1，且S5/(S1‑S6)＝0.2～1.0，本实施例中S5/(S1‑S6)＝0.8；一级排尘口102的侧缝高度和分离筒体1的高度之比h8/h＝0.1～0.2，本实施例中h8/h＝0.15。 [0052] 上排气管103和下排气管104直径可以相同也可以不同，但是上排气管103的直径与分离筒体1的直径之比和下排气管104的直径与分离筒体1的直径之比相同，即d3/d＝d7/d＝0.1～0.9，本实施例中d3/d＝d7/d＝0.8；上排气管103和下排气管104插入分离筒体1的高度分别为h6和h3，上排气锥1032和下排气锥1042的高度分别为h7和h5，且(h6+h7)/h和(h3+h5)/h均为0.1～0.5，本实施例中为0.3。 [0053] 如图1、2所示，上排气锥1032位于上排气管103的底端，上排气锥1032位于下排气管104顶端，且上排气锥1032和下排气锥1042均位于分离筒体1内。上排气锥1032的上排气缝或下排气锥1042上的下排气缝均与水平方向呈α角度的侧缝，0＜α＜90°，且上排气缝或下排气缝与水平面的夹角相同或不同，但是均为与水平面呈锐角的侧缝，本实施例中上排气缝和下排气缝均为水平面呈60度夹角的侧缝。上排气缝和下排气缝的数量均为多条，上排气缝和下排气缝的数量可以相同也可以不同，其条数用n1表示，n1＝4‑20条，本实施例中上排气缝和下排气缝的数量均为16条。侧缝的方向可以为顺时针，也可为逆时针，须保证与进气旋转方向相反；侧缝的总面积用S4表示，上排气锥1032的下口截面积或下排气锥1042的上口截面积用S3表示，其中，上排气缝的侧缝总面积和下排气缝总面积可以相同也可以不同，上排气锥1032的下口截面积和下排气锥1042的上口截面积可以相同也可以不同，分离筒体1的截面积为S1，但是均满足S4/(S1‑S3)＝0.2～1.0，本实施例中S4/(S1‑S3)＝0.5。上排气锥1032的上口直径为d3，d3＝0.10～0.90d，上排气锥1032的下口直径为d4，d4/d3＝0.2～1.0，本实施例中d4/d3＝0.6。下排气锥1042的上口直径和下口直径之比d6/d7＝0.15～1.0，本实施例中d6/d7＝0.6，上排气锥1032的上口直径和下排气锥1042的下口直径分别与上排气管103或下排气管104直径相同。 [0054] 如图1、4、5所示，排尘锥105包括圆筒段1051和锥筒段1052围成的筒体，且筒体通过位于其顶端的盖板形成一端开口的腔体，二级排尘口1054位于锥筒段1052上，二级排尘口1054和一级排尘口102尺寸相同旋向相反，分离筒体1和圆筒段1051同轴并延伸至圆筒段1051内，且一级排尘口102位于圆筒段1051。圆筒段1051的直径和分离筒体1的直径之比d9/d＝1.5～2.0，本实施例中d9/d＝1.8，分离筒体1插入排尘锥105的深度和圆筒段1051的高度之比h9/h10＝0.5～1.0，本实施例中h9/h10＝0.9；锥筒段1052的高度和圆筒段1051的高度之比h11/h10＝0.5～1.5，本实施例中h11/h10＝1.3。 [0055] 实施例2 [0056] 如图6所示，本实施例是一种分离装置，包括用于分离粉尘或液滴的旋风分离器壳体2，旋风分离器壳体2顶部连通有进气管3，旋风分离器壳体2的底部连通有卸料管4，进气管3和卸料管4均焊接在旋风分离器壳体2上，进气管3用于向旋风分离器壳体2内部输送待处理气体，卸料管4用于卸载分离出的粉尘或者液体。 [0057] 如图6、7、8所示，在实施例1的方案上所做的改进，旋风分离器壳体2内设置有气体分布板5和隔板6，气体分布板5和隔板6将旋风分离器壳体2内腔从上至下依次分成第一级气体分配室7、第二级气体分配室8和第一级集尘室9，旋风分离器壳体2内穿设有若干实施例中所述的旋风分离单体，若干旋风分离单体竖直安装在旋风分离器壳体2内，每个旋风分离单体的上排气管103依次穿过气体分布板5的带孔气体分布板501和旋风分离器壳体2后延伸至旋风分离器壳体2上方，且上排气管103的轴线穿过带孔气体分布板501的圆心，旋风分离单体的下排气管104穿过旋风分离器壳体2后延伸至旋风分离器壳体2下方，且上排气管阀1031和下排气管阀1041均位于旋风分离器壳体2外侧的上排气管103上和下排气管104上。旋风分离单体的进气口101处于第二级气体分配室8内，排尘口1处于第一级集尘室9内。 [0058] 带孔气体分布板501为圆形，且带孔气体分布板501上均布若干直径为1‑5mm的圆形进气孔，本实施例中进气孔直径为4mm，且每个带孔气体分布板501的开孔面积大于气体导流板106大口端的面积，便于气体经进气孔导流后进入气体导流板106内，经导流板106再次导流后，进入分离筒体1内。 [0059] 如图6、7所示，旋风分离器壳体2包括上封头201、下封头202和筒体203，上封头201焊接在筒体203上端，下封头202焊接于筒体203下端，形成封闭腔体，其中进气管3位于上封头201上，卸料管4位于下封头202，气体分布板5和隔板6均焊接在旋风分离器壳体2内壁上，隔板6的下端面焊接有内隔板601，内隔板601将第一级集尘室9均匀分成四个集尘区，且排尘锥105的底端在内隔板601下端的上方，内隔板601下端不超过下封头202的上端面。 [0060] 如图6、7所示，隔板6由锥筒和位于锥筒小口端的圆板组成，随着锥筒截面积的逐渐缩小，利于气体的提速，增大待分离气体的初始速度，提高分离效率，锥筒和圆板固定连接，可以是焊接或一体成型，本实施例中采用一体成型，且锥筒和水平面的夹角为30°～70°，本实施例中锥筒和水平面的夹角为50°。 [0061] 实施例3 [0062] 如图9所示，本实施例是一种分离系统，包括数据采集与控制系统10、实施例2中所述的旋风分离器装置和第二级集尘室筒体14，数据采集与控制系统10分别和上排气管阀1031及下排气管阀1041相连接，排气管103和下排气管104通过三通11经变径接头12和第二级集尘室筒体14相连通。数据采集与控制系统10用于控制上排气管阀1031及下排气管阀 1041开启和关闭，数据采集与控制系统10通过控制上排气管阀1031或下排气管阀1041开启确定相应的分离方式，且可以根据待处理烟气量确定相应旋风分离单体的开启数量。第二级集尘室筒体14顶端和底端分别设置有用于排放洁净气体的第二级集尘室筒体排气管 1402和用于卸载粉尘或液体的第二级集尘室筒体卸料管1403，第二级集尘室筒体14侧壁上端开设有用于进待处理气体的第二级集尘筒体进气口1401，第二级集尘筒体进气口1401位于第二级集尘室筒体14的切线方向上。第二级集尘室筒体排气管1402穿过第二级集尘室筒体14的上顶板插入到第二级集尘室筒体14内部，且插入深度不超过第二级集尘室筒体14筒体高度的1/3。 [0063] 如图9所示，上排气管103和下排气管104均通过三通11与第二级集尘筒体进气口1401相连通，上排气管103和下排气管104分别连接于三通11的第一端和第二端，并经第三端连接于变径接头12的大口端，变径接头12的小口端和第二级集尘筒体进气口1401连接，变径接头12内径逐渐变小，可以实现进一步强化进入第二级集尘筒体进气口1401内气体速度的效果。 [0064] 实施例4 [0065] 一种分离系统的使用方法，基于实施例3中所述的旋风分离器系统上，具体包括如下步骤：S1、确定旋风分离单体的分离方式 S11、当分离效率要求较高、分离的固体或液体较小时，将旋风分离单体切换为逆流式，关闭下排气管阀1041，开启上排气管阀1031； S12、当分离效率要求较低或压降低时，将旋风分离单体切换为直流式，关闭上排气管阀1031，开启下排气管阀1041，其中S11和S12择一执行； S2、确定旋风分离单体的开启数量 数据采集与控制系统10根据待处理烟气的处理量计算所需旋风分离单体的数量，并控制相应数量的旋风分离单体开启； S3、待分离气体从进气管3进入第一级气体分配室7内分配，待分离气体经带孔气体分布板501进入第二级气体分配室8内，并经进气口101进入实施例1中所述旋风分离单体内分离，分离得到的颗粒或液体从卸料管4排出，分离后气体从上排气管103或下排气管104排出； S4、分离后气体经三通11进入到第二级集尘室筒体14内进行再次分离，最后颗粒或液体从第二级集尘筒体卸料管1403排出，洁净气体从第二级集尘筒体排气管1402排出。 [0066] 该分离系统采用逆流式分离进行除尘：逆流式为上部排洁净气体，下部排料。 [0067] 利用数据采集与控制系统10将各根旋风分离单体上的上排气管阀1031开启，关闭下排气管阀1041，将旋风分离单体均转换为逆流式旋风分离器，进而将分离系统转换为逆流式。 [0068] 含尘气体从进气管3进入到第一级气体分配室7内进行气体分配，含尘气体经分布后由带孔气体分布板501进入到第二级气体分配室8，之后经由进气口101进入旋风分离单体内，由于导流板106为上口宽的锥形结构，面积较大，便于气体分配后进入到旋风分离单体内进行分离，具体分离方式同实施例1中逆流式分离，其中第一级集尘室9相当于同实施例1中的料仓。 [0069] 最后分离后气体经由上排气管103排出的气体依次经三通11、变径接头12和二级集尘室进口1401进入到二级集尘室筒体14内，由于二级集尘室进口1401和二级集尘室筒体14上部相切连接，进入到其中的气体进行旋转，所产生的离心力利于颗粒的分离，之后洁净气体经由排气管1402排出。 [0070] 被分离下来的固体颗粒由卸料管4和第二级集尘室筒体卸料管1403排出。 [0071] 下排气锥1042此时不用于排气，而是作为稳流器来减少气流紊乱，减少返混，提高旋风分离器的分离效率，一定程度上降低了压降。 [0072] 该分离系统采用直流分离方式进行除尘：直流分离方式中，洁净气体和颗粒均由下部排出，具体分离方式同实施例1中的直流式分离。 [0073] 利用数据采集与控制系统10将各根旋风分离单体上的上排气管阀1031关闭，开启下排气管阀1041，将旋风分离单体均转换为直流式旋风分离器，进而将分离系统转换为直流式。 [0074] 含尘气体从进气管3进入到第一级气体分配室7内进行气体分配，含尘气体经分布后由带孔气体分布板501进入到第二级气体分配室8，之后经由进气口101进入旋风分离单体内，由于导流板106为上口宽的锥筒结构，面积较大，便于气体分配后进入到旋风分离单体内进行分离，具体分离方式同实施例1中直流式分离，其中第一级集尘室9相当于同实施例1中的料仓。 [0075] 最后分离后的气体经由上排气管103排出的气体依次经三通11、变径接头12和二级集尘室进口1401进入到二级集尘室筒体14内，由于二级集尘室进口1401和二级集尘室筒体14上部相切连接，进入到其中气体进行旋转，所产生的离心力利于颗粒的分离，之后洁净气体经由排气管1402排出。 [0076] 被分离下来的固体颗粒由卸料管4和第二级集尘室筒体卸料管1403排出。 [0077] 上排气锥1032此时不用于排气，而是作为导流器来减少气流紊乱，减少返混，提高旋风分离器的分离效率。 [0078] 采用本发明的直流式分离系统进行除尘，在保证压降小、结构简单和布气均匀等特点的条件下，提高了其分离效率。 |
||||||
