專利名稱：一種用于立管式第三級旋風分離器的分離單管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于立管式第三級旋風分離器的分離單管。所述的立 管式第三級旋風分離器主要用于石油化工和煤化工行業流態化反應再生裝置的 再生煙氣能量回收系統或油氣中的催化劑分離回收系統中，將催化劑與煙氣或 油氣進行分離。
背景技術：
在石油化工和煤化工行業的流態化反應再生裝置中，再生煙氣的能量回收 系統或油氣中的催化劑分離回收系統是必不可少的一部分，這些系統中的第三 級旋風分離器又是關鍵設備之一 。目前工業上應用的第三級旋風分離器主要有 立管式第三級旋風分離器和臥管式第三級旋風分離器兩種類型。在立管式第三 級旋風分離器中，立式安裝有多根分離單管，用于氣固分離。美國專利
USP6797026B2公開了一種用于流化催化裂化(FCC)等裝置的立管式第三級旋風 分離器，所用的分離單管設有單管殼體、排氣管，排氣管與單管殼體同軸設置。 單管殼體的頂部為含塵氣體入口，含塵氣體入口的下方設有導向葉片。單管殼 體的底部為封閉端(一般為水平板的形式)。單管殼體的較低部分設有多個排塵 口，用于排放分離出的催化劑粉塵以及少量的泄料氣。排塵口一般為矩形縫， 長度方向基本上與單管殼體的軸線平行，長度值通常為單管殼體長度的5% 25%。排塵口的總開孔面積最好是單管殼體表面積的0.05% 5%。上述用于立管 式第三級旋風分離器的分離單管存在的主要問題是，當泄料氣夾帶著催化劑粉 塵從排塵口排出時，排塵口易于被催化劑粉塵堵塞。矩形縫如果較寬，堵塞可 適當減輕，但泄料氣倒竄回分離單管單管殼體內的可能性加大，會影響分離單 管的分離效率。 發明內容
本實用新型的目的是提供一種用于立管式第三級旋風分離器的分離單管， 以解決現有的分離單管所存在的排塵口易于被催化劑粉塵堵塞的問題。
為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是 一種用于立管式第三級 旋風分離器的分離單管，設有單管殼體、排氣管以及排塵口，排氣管與單管殼 體同軸設置，單管殼體的頂部為含塵氣體入口，含塵氣體入口的下方設有導向 葉片，其特征在于單管殼體的底部設有倒置圓錐面形的錐段，錐段的底部與 排氣管的外壁之間構成圓環形的開口，作為排塵口，排塵口的面積為單管殼體 內腔橫截面積的5% 15%，錐段的底部設有圓錐面形的防倒錐。
3同USP6797026B2公開的立管式第三級旋風分離器所用的分離單管相比，采 用本實用新型具有如下的有益效果在操作過程中，攜帶大量催化劑粉塵的含 塵氣體從含塵氣體入口進入分離單管的單管殼體內，在導向葉片的作用下繞單 管殼體的中心軸線環向流動，產生氣固分離所需的離心力。含塵氣體中的催化 劑粉塵在離心力作用下濃集于單管殼體的內壁上，由泄料氣夾帶可以順利地由 圓環形的排塵口排出(排入立管式第三級旋風分離器的集塵室內)，不會發生堵 塞；并且，排塵口的面積還可以保證泄料氣的排放速度及壓降、防止泄料氣倒 竄回分離單管的單管殼體內。另外，錐段的底部設有防倒錐，也是為了防止上 述泄料氣的倒竄。同時，本實用新型還能夠保留USP6797026B2公開的分離單管 所具有的各種優點。
釆用本實用新型分離單管的立管式第三級旋風分離器，主要用于煉油行業 的流化催化裂化、流化催化裂解以及煤化工行業的甲醇制烯烴等裝置中，將催 化劑與煙氣或油氣進行分離。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖l是本實用新型用于立管式第三級旋風分離器的分離單管沿軸向的剖視圖。 圖2是圖1中的A—-A剖視圖。 圖3是單管固定環沿軸向的剖視圖。 圖1至圖3中，相同附圖標記表示相同的技術特征。
具體實施方式
參見圖l所示本實用新型用于立管式第三級旋風分離器的分離單管(簡稱為 分離單管)。它設有單管殼體3、排氣管4以及排塵口。排氣管4與單管殼體3同軸 設置。單管殼體3的頂部為含塵氣體入口1，含塵氣體入口l的下方設有導向葉片 2;導向葉片2的類型是常規的。參見圖l,導向葉片2固定于葉片固定件12上， 葉片固定件12用數塊連接板8連接于單管殼體3的頂部。單管殼體3的底部設有倒 置圓錐面形的錐段5，錐段5的底部與排氣管4的外壁之間構成圓環形的開口，作 為排塵口6。排塵口6的面積應控制在一定的范圍內，原則是既要保證泄料氣的 排放速度及壓降、以防止泄料氣倒竄回分離單管的單管殼體3內，同時又要保證 排塵口6的面積足夠大，以防止排塵口6被催化劑粉塵堵塞。綜合考慮，排塵口6 的面積為單管殼體3內腔橫截面積的5% 15%;單管殼體3內腔的橫截面積按單管 殼體3的內直徑d計算，參見圖l。
錐段5的底部設有圓錐面形的防倒錐7，防倒錐7和排氣管4之間用數塊連接 板8連接在一起，參見圖1和圖2。設置防倒錐7，也是為了防止由排塵口6排出的泄料氣倒竄回分離單管的單管殼體3內。
參見圖l，本實用新型分離單管其它的主要結構參數一般如下單管殼體3
的內直徑d為250 300亳米，長度a為1000 1500毫米；錐段5的錐角a為20 40 度，長度b為300 500毫米；防倒錐7的錐角yS為30 60度，長度c為50 100毫 米。
如圖1所示，本實用新型的分離單管采用立式安裝，單管殼體3和排氣管4通 過單管固定環11分別固定在立管式第三級旋風分離器的上隔板9和下隔板10上。 上隔板9和下隔板10—般為倒置圓錐面形的結構，固定于立管式第三級旋風分離 器內。其中，上隔板9以上的區域為立管式第三級旋風分離器的進氣室，上隔板 9和下隔板10之間的區域為立管式第三級旋風分離器的集塵室，下隔板10以下的
區域為立管式第三級旋風分離器的出氣室。分離單管的含塵氣體入口l與進氣室 連通，排塵口6與集塵室連通，排氣管4的底部出口與出氣室連通。本實用新型 分離單管所適用的立管式第三級旋風分離器的整體結構屬于常規(參見 USP6797026B2)，附圖省略。參見圖1和圖3，本實用新型的單管固定環ll為斜切 的圓管段，長度e—般為100 200毫米。單管固定環ll的斜切角度，根據上隔板 9和下隔板10的傾斜角度確定。單管固定環11分別套裝于單管殼體3和排氣管4的 外部，再分別與單管殼體3、排氣管4以及上隔板9、下隔板10焊接連接。與 USP6797026B2圖3所示的單管固定環相比，采用本實用新型結構的單管固定環ll 的優點是可以節省材料。
本實用新型分離單管各部件之間的連接， 一般均采用焊接。 本實用新型的操作情況是這樣的立管式第三級旋風分離器的進氣室內攜 帶大量催化劑粉塵的含塵氣體，從含塵氣體入口1進入分離單管的單管殼體3內。 導向葉片2將含塵氣體由沿分離單管軸向流動的方向改變為繞單管殼體3的中心 軸線環向流動的方向，產生氣固分離所需的離心力。在單管殼體3內，含塵氣體 中的催化劑粉塵在離心力作用下濃集于單管殼體3的內壁上，再隨下行氣流經圓 環形的排塵口6(以及防倒錐7)排入立管式第三級旋風分離器的集塵室內；夾帶 催化劑粉塵由排塵口6排出的下行氣流稱為泄料氣。在單管殼體3內經離心分離 之后形成的凈化氣體，從排氣管4排入第三級旋風分離器的出氣室內。立管式第 三級旋風分離器按常規方式操作，說明從略。
進入單管殼體3的含塵氣體中的催化劑粉塵濃度一般為50 500毫克/立方 米，催化劑粉塵的中位粒徑一般為10 20微米。含塵氣體通過導向葉片2后的氣 速一般為20 40米/秒。泄料氣的體積流量一般為進入單管殼體3內的含塵氣體 總體積流量的3% 5%。
權利要求1、一種用于立管式第三級旋風分離器的分離單管，設有單管殼體(3)、排氣管(4)以及排塵口，排氣管(4)與單管殼體(3)同軸設置，單管殼體(3)的頂部為含塵氣體入口(1)，含塵氣體入口(1)的下方設有導向葉片(2)，其特征在于單管殼體(3)的底部設有倒置圓錐面形的錐段(5)，錐段(5)的底部與排氣管(4)的外壁之間構成圓環形的開口，作為排塵口(6)，排塵口(6)的面積為單管殼體(3)內腔橫截面積的5％～15％，錐段(5)的底部設有圓錐面形的防倒錐(7)。
2、 根據權利要求l所述用于立管式第三級旋風分離器的分離單管，其特征 在于單管殼體(3)的內直徑為250 300毫米，長度為1000 1500毫米，錐段(5) 的錐角為20 40度，長度為300 500毫米，防倒錐(7)的錐角為30 60度，長度 為50 100毫米。
3、 根據權利要求l所述用于立管式第三級旋風分離器的分離單管，其特征 在于單管殼體(3)和排氣管(4)通過單管固定環(11)分別固定在立管式第三級 旋風分離器的上隔板(9)和下隔板(10)上，單管固定環(ll)為斜切的圓管段，長 度為100 200毫米。
專利摘要本實用新型公開了一種用于立管式第三級旋風分離器的分離單管，以解決現有的分離單管所存在的排塵口易于被催化劑粉塵堵塞的問題。本實用新型設有同軸設置的單管殼體(3)和排氣管(4)。單管殼體的頂部為含塵氣體入口(1)，含塵氣體入口的下方設有導向葉片(2)。單管殼體的底部設有倒置圓錐面形的錐段(5)，錐段的底部與排氣管的外壁之間構成圓環形的開口，作為排塵口(6)；排塵口的面積為單管殼體內腔橫截面積的5％～15％。錐段的底部設有圓錐面形的防倒錐(7)。采用本實用新型分離單管的立管式第三級旋風分離器，主要用于石油化工和煤化工行業流態化反應再生裝置的再生煙氣能量回收系統或油氣中的催化劑分離回收系統中。
文檔編號B04C3/00GK201283317SQ20082022045
公開日2009年8月5日 申請日期2008年10月20日 優先權日2008年10月20日
發明者張世成, 張衛華, 麗 李, 田永成, 郝希仁, 顧月章 申請人:中國石化集團洛陽石油化工工程公司