大通量高温带压多管高效旋风分离器及优化设计技术

　　化工、石油、煤炭及钢铁等行业中常常会遇到高温带压的含尘气体需要回收能量或保护工艺设备的要求，例如煤化工领域中干粉流化床煤气化装置，通常需要将温度为300～800℃及运行压力0.2～4.0MPa的气体净化，随着气化装置朝大型化方向发展，单台设备的处理气量往往大于30000m3/h(操作态)，有时气体含尘浓度很高(有时会超过1000g/m3)，为了满足后系统要求，工艺上总是希望尽可能将气体中固体杂质除干净。就目前的技术来看，旋风分离器仍是满足上述苛刻工况要求下的首选。对于处理气量大、要求阻力低、高温带压且需分离效率高的工况条件，通常采用多组较大直径旋风并联方式，但该解决方案的运行阻力、投资费用及占地面积都比较大，同时该方案分离效率一般满足不了技术要求，主要原因是直径较大的旋风通常对细颗粒的分离很困难。因此目前国内外工程技术人员开发了各类多管旋风分离器，但在解决高温带压问题上大多数的多管旋风分离器结构并不合理(难以应用于压力较高的场合)，同时还存在其它多方面的问题(如分离器总进、出口端积灰问题，又如高温热膨胀问题)。

　　上海卓旋化工科技有限公司在成熟的EⅡ型高效旋风分离器基础上潜心研究，开发出具有独特创新结构的一种带有双进口双出口的旋风分离器——DEⅡ型高效旋风子，DEⅡ型高效旋风子具有单管处理气量大、运行阻力低、分离效率较高及结构简单等诸多优点，非常适合于作为大型分离器内置的高效型旋风子，DEⅡ型高效旋风子建立了数学模型并开发了优化设计软件，在国内外已有数十套工业装置成功应用，目前该技术为自主知识产权。

1. ZVMC系列立式多管高效旋风分离器

　　ZVMC系列立式多管高效旋风分离器为我司自主知识产权技术，其采用了一体化两级旋风分离方式,针对处理气量较大且气相中细颗粒含量较多的工况条件，首先通过切向进口与大筒体形成的第一级旋风分离器，可直接将约占70～80%固体颗粒(特别是大于30μm的颗粒)分离出来，大幅降低了后续分离器的负荷。第二级分离采用了多个DEⅡ型高效旋风子的并联处理方式。在相同的工艺条件下，它比一般的旋风分离器的处理气量约大1/3～1/2，而阻力可降低约15～20%，效率可提高2～3%。ZVMC系列立式多管高效旋风分离器操作弹性大、结构简单、适应性强、易于耐磨衬里且成本较低，适用于处理气量大、细颗粒含量较多、含尘浓度高、阻力要求低且需要分离效率高的工况条件。

2.ZHMC系列高温带压卧式多管高效旋风分离器

　　ZHMC系列高温带压卧式多管高效旋风分离器为我司自主知识产权技术，其采用了独特的布管方式，分离器的上端设有排气口、下端设有主排灰口、侧面设有进气口的外壳，外壳内通过内层筒体和中层筒体隔离为三个同轴的腔体，内层筒体、中层筒体之间设有多个DEⅡ型高效旋风子，DEⅡ型高效旋风子顶部的排气口均与内层筒体内侧的腔体连通，DEⅡ型高效旋风子下部的固体出口与中层筒体外侧的腔体连通，外壳的下端分别设置有重力沉降排灰口和出口端排灰口，为适应于高温带压条件外壳的内表面采用了耐磨隔热衬里。数量众多的DEⅡ型高效旋风子以一定的水平夹角焊接固定在两个同轴筒体上，该结构的抗高温热膨胀及形变的性能优异。为了解决内部排灰问题，除主排灰口外，还增加了重力沉降排灰口及出口端排灰口，既提高了分离器的捕集效率又避免了粉尘堵塞对系统带来的严重影响，ZHMC系列高温带压卧式多管高效旋风分离器完全满足了高温带压、处理气量大、要求阻力低且需分离效率高的工况条件。