專利名稱：一種大處理量第三級旋風分離器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于石油煉制化工設備，更具體地說是一種用于石油煉制催化裂化 裝置能量回收系統(tǒng)中進行氣固分離的設備。
背景技木
煉油廠催化裂化裝置能量回收系統(tǒng)中，第三級旋風分離器(簡稱三旋)是 其關(guān)鍵設備之一。隨著裝置大型化的發(fā)展趨勢，目前國內(nèi)外在建和將要建設的
處理量在400-600萬噸/年的大型催化裂化裝置愈來愈多。目前常用的三旋結(jié)構(gòu) 型式包括多管立式三旋和多管臥式三旋。在大處理量情況下，上述兩種三旋都 存在由于設備尺寸太大帶來的設備制造檢修難度大(甚至無法實現(xiàn))和性能無 法保證的問題，根本無法滿足大處理量的要求。
針對裝置大型化趨勢對大處理量的要求，急需在現(xiàn)有旋風式三旋 (CN201006498Y)的基礎上研究和開發(fā)一種新型的處理量大的第三級旋風分離 器。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在CN201006498Y的第三級旋風分離器的基礎上，通過進 一步的創(chuàng)新和改進，設計一種大處理量的第三級旋風分離器，以滿足裝置大型 化對三旋更大處理量的要求。
本發(fā)明的大處理量第三級旋風分離器，包括殼體、煙氣出口、煙氣入口、 中心管、多個單臺旋風分離器和隔吊板等部件。所述殼體由頂部封頭、中部筒 體和底部錐體組成。其中煙氣出口和煙氣入口安裝在殼體頂部的封頭上。筒體 上開有裝卸孔，以便于內(nèi)部部件的維修和更換。殼體內(nèi)的上部橫向安置隔吊板，
3隔吊板可以是平板，或由中心的平板和周邊的錐形板構(gòu)成。從煙氣入口沿殼體 軸線向內(nèi)安裝有底端封閉的中心管，中心管穿過隔吊板。由此殼體內(nèi)部空間被 中心管和隔吊板分隔成進氣室、集氣室和集塵室三個相對獨立的空間，其中殼 體內(nèi)的中心管內(nèi)部空間構(gòu)成進氣室，中心管外部隔吊板之上的空間構(gòu)成集氣室， 中心管外部隔吊板之下的空間構(gòu)成集塵室。
在以上所述的第三級旋風分離器的殼體內(nèi)部、隔吊板之下裝有按雙圈雙層 空間結(jié)構(gòu)布置的多個單臺旋風分離器，即多個單臺旋風分離器按內(nèi)外兩圈、上 下兩層的位置沿殼體軸向進行立式排列和安裝。其中各臺旋風分離器的進氣口 均與中心管相通，各臺旋風分離器的出氣口均與各臺旋風分離器上方的隔吊板 相通，即其出氣管均向上插入隔吊板上部的集氣室中。所述各臺旋風分離器的 進氣管與中心管通常采用矩形方箱焊接連接結(jié)構(gòu)，各臺旋風分離器的出氣管與 隔吊板通常采用圓管插入焊接連接結(jié)構(gòu)。
為了更優(yōu)化各臺旋風分離器在殼體中的分布和安裝，本發(fā)明的第三級旋風 分離器中所述的按雙圈雙層空間結(jié)構(gòu)布置的多個單臺旋風分離器，其中內(nèi)外兩 圈為同心圓，內(nèi)圈各臺旋風分離器優(yōu)選布置在較低的標高上，外圈各臺旋風分 離器優(yōu)選布置在較高的標高上。所述各臺旋風分離器在其各自的圈內(nèi)均勻分布， 內(nèi)圈與外圈的各臺旋風分離器在筒體徑向上交錯分布。也就是說所述中心管與 上下兩層各臺旋風分離器的進氣管分別均布相連，其中外圈各臺旋風分離器的
進氣管穿過內(nèi)圈各臺旋風分離器之間的空間與中心管相連；其中內(nèi)圈各臺旋風 分離器的出氣管穿過外圈各臺旋風分離器進氣管之間的空間與集氣室相連通。
本發(fā)明的大處理量第三級旋風分離器，其所述的單臺旋風分離器優(yōu)選的直 徑為800 1300mm，內(nèi)部裝有高強度耐磨襯里的旋風分離器。所述的高強度耐磨 襯里可以選用高強度高耐磨剛玉質(zhì)襯里。其在殼體內(nèi)的安裝數(shù)量優(yōu)選為12 36
臺
為了能夠更好的解決殼體內(nèi)部部件與殼體熱膨脹不一致的問題，本發(fā)明的 大處理量第三級旋風分離器的中心管在隔吊板以上的管段處設置膨脹節(jié)，或者采用其它現(xiàn)有技術(shù)中常用的熱膨脹吸收和補償結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供了一種用單臺旋風分離器作為分離元件的殼裝式第三級旋風分 離器，許多臺獨立的旋風分離器在殼體內(nèi)的平面上分別布置在兩個同心圓上，
在立面上兩圈旋風分離器在不同高度上錯落布置；其中的內(nèi)圈旋風分離器布置 在較低的標高上，外圈旋風分離器布置在較高的標高上。這種形式的第三級旋 風分離器在盡量小的平面和立面空間中盡量多地布置了處理量大、性能好的單 臺旋風分離器，而且通過合理和優(yōu)化的懸吊結(jié)構(gòu)解決了載荷和熱膨脹問題。因 此，這種新型的三旋在性能上既保持了 CN201006498Y所提供的第三級旋風分 離器的優(yōu)點，又在結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)了更多單臺旋風分離器在三旋殼體中的優(yōu)化空間、 合理布置、優(yōu)化懸吊、合理受力。從而能滿足大型催化裝置對三旋處理量大、 方便制造、易于檢修、操作穩(wěn)定、壽命長和性能好的要求。
Pf于圖i兌明
圖1是本發(fā)明第三級旋風分離器的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是本發(fā)明第三級旋風分離器的D-D視圖
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地說明。 如圖l、圖2所示，本發(fā)明的大處理量第三級旋風分離器，包括殼體l、煙 氣出口2、煙氣入口3、中心管4、多個單臺旋風分離器5和隔吊板6等部件。 所述殼體1由頂部封頭、中部筒體和底部錐體組成。其中煙氣出口 2和煙氣入 口 3安裝在殼體1頂部的封頭上。殼體1的中部筒體上開有裝卸孔7，以便于內(nèi) 部部件的維修和更換。殼體l內(nèi)的上部橫向安置隔吊板6，隔吊板6由中心的平 板和周邊的錐形板構(gòu)成。從煙氣入口 3沿殼體1軸線向內(nèi)安裝有底端封閉的中 心管4，中心管4穿過隔吊板6。由此殼體l內(nèi)部空間被中心管4和隔吊板6分 隔成進氣室A、集氣室B和集塵室C三個相對獨立的空間，其中殼體l內(nèi)的中A，中心管4外部隔吊板6之上的空間構(gòu)成集氣室B， 中心管4外部隔吊板6之下的空間構(gòu)成集塵室C。
在殼體1內(nèi)多臺旋風分離器5通過應力分析后按雙圈雙層空間結(jié)構(gòu)布置懸 吊安裝在殼體1內(nèi)部的中心管4和隔吊板6上。即在殼體1內(nèi)部、隔吊板6之 下多個單臺旋風分離器5按內(nèi)外兩圈、上下兩層的位置沿殼體1軸向進行立式 排列和安裝。其中各臺旋風分離器5的進氣口 9均與中心管4相通，各臺旋風 分離器5的出氣口 10均與各臺旋風分離器5上方的隔吊板6相通，即其出氣管 10均向上插入隔吊板6上部的集氣室B中。所述各臺旋風分離器5的進氣管與 中心管4采用矩形方箱焊接連接結(jié)構(gòu)，各臺旋風分離器5的出氣管與隔吊板6 采用圓管插入焊接連接結(jié)構(gòu)。其中內(nèi)外兩圈為同心圓，內(nèi)圈各臺旋風分離器5 布置在較低的標高上，外圈各臺旋風分離器5布置在較高的標高上。所述各臺 旋風分離器5在其各自的圈內(nèi)均勻分布，內(nèi)圈與外圈的各臺旋風分離器5在筒 體徑向上交錯分布。即所述中心管4與上下兩層各臺旋風分離器5的進氣管9 分別均布相連，其中外圈各臺旋風分離器5的進氣管9穿過內(nèi)圈各臺旋風分離 器5之間的空間與中心管4相連；其中內(nèi)圈各臺旋風分離器5的出氣管IO穿過 外圈各臺旋風分離器5進氣管9之間的空間與集氣室B相連通。這種排布既可 以優(yōu)化壓力平衡和氣量均布，又能充分利用殼體的直徑空間和高度空間，還易 于制造和檢修更換。
本實施例的大處理量第三級旋風分離器，其所述的單臺旋風分離器的直徑 為1100mm，其內(nèi)部裝有高強度高耐磨剛玉質(zhì)襯里。旋風分離器5在殼體1內(nèi)的 安裝數(shù)量為16臺。
圖1中中心管4在隔吊板6以上的上部管段處設置有膨脹節(jié)，以解決殼體 內(nèi)部部件與殼體熱膨脹不一致的問題。
本發(fā)明的大處理量第三級旋風分離器的工作過程為含有催化劑的高溫煙 氣從煙氣入口 3進入進氣室A，通過中心管4和旋風分離器5進氣管9均勻分 配到各臺旋風分離器5中。在各臺旋風分離器5中，由于高速旋轉(zhuǎn)離心力的作用，高溫煙氣中的催化劑被分離下來排入集塵室C，然后從殼體1底部錐體底端的排塵口8排出；潔凈的煙氣通過旋風分離器5的出氣管10進入集氣室B，然后從煙氣出口2排出。
本發(fā)明大處理量第三級旋風分離器具有以下優(yōu)點
在最節(jié)省殼體高度和直徑的情況下可以布置盡量多的(12 36臺)處理量
大、效率高的單臺旋風分離器，實現(xiàn)第三級旋風分離器大處理量、高性能的要求。
多臺獨立旋風分離器通過合理優(yōu)化的雙圈雙層布置，內(nèi)圈旋風分離器布置
在較低的標高上，進氣管稍短、但出氣管稍長；外圈旋風分離器布置在較高的標高上，進氣管稍長、但出氣管稍短。使全部旋風分離器保持最佳壓力平衡和氣量均布，使進氣分布合理均勻，組合效率高，壓降低，能夠在長期使用中保持高性能，有效的保證了裝置的操作穩(wěn)定性和長周期安全運行。
本發(fā)明的旋風分離器雙圈雙層布置的方案充分利用了三旋殼體的直徑空間和高度空間，旋風分離器下部料腿正好沿著殼體下部錐體實現(xiàn)外圈高內(nèi)圈低的位置布置，還易于制造和檢修更換。
由于作為分離組件的每臺旋風分離器都帶高強度耐磨襯里，而且本發(fā)明的大處理量第三級旋風分離器整體布置和結(jié)構(gòu)使關(guān)鍵內(nèi)件的熱膨脹和受力更趨合理，從而延長了三旋的使用壽命。
結(jié)構(gòu)更加簡單合理，降低了制造和施工難度，縮短了施工周期，而且便于今后的維修、改造和更換。
相比之下，要達到同樣的大處理量和好的分離性能，采用管式第三級旋風分離器幾乎無法實現(xiàn)。即使通過改進材質(zhì)、增加金屬厚度甚至多臺管式第三級旋風分離器并聯(lián)的方法勉強實現(xiàn)大處理量，其長周期的分離性能和機械性能也很難保證，占地和投資也將是本發(fā)明三旋的2倍以上，使用中的維修和更換費用也將大大增加。
權(quán)利要求
1.一種大處理量第三級旋風分離器，包括殼體(1)、煙氣出口(2)、煙氣入口(3)、中心管(4)、多個單臺旋風分離器(5)、隔吊板(6)；殼體(1)內(nèi)部被中心管(4)和隔吊板(6)分隔成進氣室(A)、集氣室(B)和集塵室(C)三個相對獨立的空間；其特征在于在殼體(1)內(nèi)部、隔吊板(6)之下裝有按雙圈雙層空間結(jié)構(gòu)布置的多個單臺旋風分離器(5)，即多個單臺旋風分離器(5)按內(nèi)外兩圈、上下兩層的位置沿殼體(1)軸向進行立式排列和安裝；其中各臺旋風分離器(5)的進氣口(9)均與中心管(4)相通，各臺旋風分離器(5)的出氣口(10)均與其上方的隔吊板(6)相通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大處理量第三級旋風分離器，其特征在于所述的按雙 圈雙層空間結(jié)構(gòu)布置的多個單臺旋風分離器(5)，其中內(nèi)外兩圈為同心圓，內(nèi) 圈各臺旋風分離器(5)布置在較低的標高上，外圈各臺旋風分離器(5)布置 在較高的標高上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大處理量第三級旋風分離器，其特征在于所述各臺旋 風分離器(5)在其各自的圈內(nèi)均勻分布，內(nèi)圈與外圈的各臺旋風分離器(5) 在筒體(1)徑向上交錯分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大處理量第三級旋風分離器，其特征在于所述的旋風 分離器(5)數(shù)量為12 36臺，各臺旋風分離器(5)的直徑為800 1300mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大處理量第三級旋風分離器，其特征在于所述的中心 管(4)在隔吊板(6)以上的上部管段上設置膨脹節(jié)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大處理量第三級旋風分離器，其特征在于所述各臺旋 風分離器(5)內(nèi)部均帶有高強度耐磨襯里。
全文摘要
本發(fā)明所涉及的一種大處理量第三級旋風分離器，是一種主要用于石油煉制催化裂化裝置能量回收系統(tǒng)，進行氣固分離的設備。包括殼體、煙氣出口、煙氣入口、中心管、多個單臺旋風分離器和隔吊板等，殼體內(nèi)部被分隔成進氣室、集氣室和集塵室三個相對獨立的空間；殼體內(nèi)裝有雙圈雙層布置的多個單臺旋風分離器；并且多個單臺旋風分離器按內(nèi)外兩圈、上下兩層的位置進行排列和安裝在殼體中。這種布置能使各臺旋風分離器保持最佳壓力平衡和氣量均布，有效地保證裝置的操作穩(wěn)定性和長周期安全運行；使在盡量小的平面和立面空間中能盡量多地布置處理量大、性能好的旋風分離器；解決了載荷和熱膨脹問題；減少了設備投資。
文檔編號B04C5/28GK101590453SQ20081011337
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者馮清曉, 雷 吳, 穎 居, 張迎愷, 曹占飛, 李榮楣, 楊啟業(yè), 聲 范, 濤 閆, 黃榮臻 申請人:中國石油化工集團公司;中國石化工程建設公司