[其他]水冷式回旋分离器

说明书

本发明涉及一种回旋分离器，特别涉及到从流化床燃烧室排出的气体中，分离出固体颗粒的那种分离器。

众所周知，流化床反应器出现于燃烧室、锅炉、气化器或蒸汽发生器等各种形式中。在常规的流化床设备中，让空气通过一多孔板或格栅，格栅支承着一层特定的物料，通常包括如下的一种燃料混合物：高硫烟煤一类燃料以及用于吸收此种煤在燃烧时释放出的硫的吸收材料。由于空气通过流化床的结果，使流化床具有与沸腾液体相似的行为，促进着燃料的燃烧。这样一种设备，除了能显著减少进入大气中的含硫气体量外，还可获得较高的热传输速率（每单位体积上）、大致均匀的床温、较低的燃烧温度，并能减少侵蚀与锅炉污垢。

在流化床的燃烧过程，流化空气通过流化床后与燃烧产物结合，带到流化床面的上方，到达一超高区域，这样就夹带有流化床中大量的较细固体颗粒。为了从空气与气体的混合物中分离出夹带的固体颗粒，已开发了各种各样的技术，其中，回旋分离器乃是最普遍的。在这样一类设备中，空气与夹带颗粒的气体的混合物在一环形室中打旋，借离心力从该混合物中分离出这类颗粒。

传统的回旋分离器常配备有整块的耐火材料制的外壁，耐磨损且能隔热，保证了外罩能在较冷的状态下工作。传统回旋分离器的这种壁，一般是将一层隔热的耐火材料，夹在居于内侧的硬质耐火材料与处于外层的金属壳二者之间。为了实现应有的隔热作用，以上各层都需相当的厚，这样就增大了分离器的体积、重量与成本。而且，外层的金属壳不能再同外界隔热，不然，就会使其温度升高到1500°F，远超过它可经受的最高温度。而且，对绝大多数传统的回旋分离器而言，在反应器与回旋分离器之间以及回旋分离器与热回收区之间，需用较昂贵的高温耐火材料衬里的管道与伸缩接头，这些却是相当复杂和昂贵的。还有，按以上方式构成的传统的分离器，在投入联机运行前需要较长时间去加热，以消除耐火材料壁上过早产生裂纹。这样，自然是不方便的，而且增加了加工处理费用。

为此，本发明的一个目的，在于提供这样一种回旋分离器，它不需耗费为量较多，用于隔热的内层耐火材料。

本发明的另一个目的，在于提供上述类型的这样一种回旋分离器，与传统的分离器相比，它能显著地减少体积和重量，成本也较低。

本发明的再一个目的，在于提供前述类型的这样一种回旋分离器，在燃烧室与回旋分离器之间以及回旋分离器与热回收区之间，不再需用价昂的高温耐火材料衬里的管道与伸缩接头。

本发明的又一个目的，在于提供前述类型的这样一种回旋分离器，它能立即投入应用而不需任何加热时间。

本发明还有一个目的，在于提供前述类型的这样一种回旋分离器，它能使分离器外壁的温度保持到和邻接的反应器壁的温度相同。

为了实现上述各个目的和其它目的，本发明的分离器包括有一对管状件，它们按同轴的关系相隔开安装，界定出一环形室以接收夹带有固体颗粒的气体。这些气体与颗粒在此环形室中绕旋，借离心力而分离。固体颗粒收集于一料斗中，而气体则向上经此分离器而到达外部设备。围绕该外部管状件有一个由许多平行的水冷壁式的管子组成的壳套，让水绕该环形室循环，以减少热损失并使所需的内部隔热材料减到最少。

对照所附的图，参考按照本发明在此从优选择的，但仅属说明性的实施例所作的以下详细描述，将可较全面地理解以上就本发明所做的简述，及其它目的、特征与优点，其中：

图1是本发明的回旋分离器之纵剖面图;

图2是沿图1中2-2线的横剖面图;

图3是沿图1中3-3线的横剖面图;而

图4是沿图3中4-4线的横剖面图。

参看附图中的图1与图2，标号10一般指本发明的回旋分离器，包括一具有前壁14、后壁16与两侧壁18与20的壳套12。每面这样的侧壁包括许多直立延伸、平行分开的钢管22（图2），以及一批在相邻的管22之间分别延伸的叶片24，构成了具有矩形横剖面的气密结构。壳套12有一顶部26（图1），顶26是由组成后壁16的一批管子22弯向前壁14而构成。

有一对同轴配置的管状件30与32安装在壳套12内，此外管件32以分隔开的关系延伸到壁14、16、18与20的内表面。内管件30则依间隔开的关系延至外管件32，以界定出一环形室34。

内管件30由不锈钢之类合金铸件构成，外表面以碳化硅涂层。外管件32则由碳化硅或与之相似的耐磨材料制成的一批榫砖与槽砖砌成。外管件32与壁14、16、18和20间的空隙，则由任何常规类型的，可浇注成形的轻量填料35充填。