旋风分离器的安装研究

李伟东（中国能源建设集团江苏省电力建设第一工程有限公司）

旋风分离器的安装研究

李伟东
（中国能源建设集团江苏省电力建设第一工程有限公司）

旋风分离器，属于一种利用气体和固体两相流体来进行旋转运动的设备，从而产生离心力，其中所含有的固体颗粒就会从气流中分离出来。本身具有结构简单、设备紧凑等优点，被应用在不同的领域当中，比如化工、能源、矿山、炼油等行业都具有常用的分离除尘设备。随着经济的发展，人们的环保意识也越来越强。在工业生产当中，越来越注重对能量的回收。本文首先阐释了旋风风利器的基本机构和工作原理，其次，以某公司制作安装的反再系统设备三级旋风分离器为例，描述了现场安装的全过程。

旋风分离器；三急旋风；安装

1　旋风分离器

旋风分离器，是一个设备，利用气固两相流体的相对旋风运动，来制造出离心力，固体当中的颗粒就会在离心力的作用之下从气流中分离出来。旋风分离器具有结构简单、设备紧凑、无相对运动部件、生产价格低廉以及操作维修方便的特点，并且还可以应用在不同生产领域当中，用来满足不同行业的特殊要求，比如在炼油厂当中可以催化烟气能量的回收、对煤的燃烧进行清洁等。

常见的旋风分离器是由进气管、排气管、排尘管、圆筒体以及圆锥体等着几个部分组成的，每个部分的结构可以变换成各种形式，但是其中的分离原理都是相同的，这样设计的目的是为了适用不同设备，如图1。

图1　

首先，当含尘气体从进气管进入到旋风风利器当中，其中的壁筒会对含尘气体产生约束作用。在此种约束作用之下，气流会由原先的只限运动变成一种圆周运动，形成一种旋转气流。这种旋转气流会沿着器壁向下方的椎体进行流动，这种气流被称之为外旋流。整个旋转的过程当中，会产生一种离心力。这些含尘气体在离心力的作用之下会将气体当中所含的固体颗粒进行脱离，甩向器壁。如果颗粒和壁粒接触的话，就会失去本身所含的惯性力，以从入口的速度随着外旋气流向壁面方向下流，最后就会进入排尘管。

这些外旋气流在到达椎体的时候，会因为圆锥体的这个形状而进行相对应的收缩。在“旋转矩”的原理之下，在不考虑壁面的摩擦作用会有一定损失的情况下，切向的速度会不断的提高。与此同时，外旋气流在旋转的过程当中，会使得周边的气流的压力逐步提升，形成相对高压；而在圆锥的中心则会形成相对的低气压区。在此种气压不相同的情况下，气流到达椎体的下端位置的时候，由于低气压的作用力，会向分离器的中心靠拢。在这个过程当中，会在中心以相同的旋转方向在分离器的内部进行分离，从下到上做螺旋运动，这个运动可以称之为内旋流。

在最后的阶段，得到净化的气流会经过排气管从分离器当中排除，一部分少量的颗粒也会随之排出。

2　分离器的安装

本文当中，以某公司制作的反再系统设备，也就是三级旋风分离器为例，进行安装研究。

（1）三级旋风分离器，具有能量回收、细分催化剂分离以及回收等特点，可以保证烟气轮机叶片的长期运转。该设备位于22m的高空框架智商，内径达到了7700mm，全设备重150t。该设备由壳体、集气室、小旋风分离器、粒腿拉杆、限位夹持结构以及龟甲网双层隔热衬里构成，立式图如图2。

图2　

（2）安装顺序

首先需要对下段进行安装。在安装之前，需要对基础水平、地脚螺栓孔的尺寸进行精确测量。在下段安装完成之后，需要在空中进行组对中段。在组对之前，还需要搭设脚手架、对防风篷布进行焊接。利用经纬仪对安装的垂直度进行测量，垂直度必须要在允差范围之内，来进行固定电焊，最后拆除组对工装的卡具。在中段安装完毕之后，就需要对旋风分离器进行安装。最后，将上段的封头进行吊装。

（3）安装重点

旋风分离器：首先将旋风分离器固定在相对应的位置，这个固定是临时的。

而后在临时固定处进行焊接临时方帽，这个方帽需要在彻底安装完毕之后进行拆除并且对此进行打磨，保持其光滑度。然后，采用钢丝绳将其拉紧。在对限位夹持结构进行焊接的时候，先不要进行焊接，需要对旋风分离器和烟气的入口分配器进行先行焊接。而后，等到封头安装到位之后，在进行旋风分离器进行安装。在进行组对之前，首先需要对烟气的入口筒体分配器的水平度以及集气室开孔的同心度进行确认检查。在旋风分离器利用磁力线坠找正之后，要对旋风分离器和烟气入口的筒体分配器进行焊接，再与集气室进行焊接工作。在焊接进行完毕之后，需要对角接头进行PT检测。

封头安装：在对封头进行吊装之前，需要在封头下部的对称位置对管式吊耳进行焊接，在焊接完毕之后，还需要对表面进行相关的检测。在封头的安装固定之前，首先要对烟气入口筒体的垂直度利用磁力线进行检查确认，确认外壁与设备内壁之间的距离，以此来控制烟气的入口筒体和设备的同心度，待符合要求之后就可以进行焊接了。最后，进行封头与设备筒体的焊接，对接焊缝之间的间距为40mm/24mm。对封头的接头需要进行削边打磨。

设备里衬：设备里衬有筒体、锥壳组成，封头、烟气入口是·型锚固钉和龟甲网双层隔热耐磨里衬构成的。在对筒体、锥壳衬里进行安装之前，需要先将V型锚固钉进行内部除锈以及对锚固钉的位置进行画线，然后进行安装焊接。·型锚固钉安装的时候，垂直度的允差为4mm，高度允差为±2mm。之间的间距允差为± 5mm，和器壁脚之间的焊缝高度应该不小于6mm。在安装完毕之后，还要用0.5kg的手锤进行敲打检查工作，在敲打的时候，应该?发出铿锵的金属声音。接下来就是对封头里衬进行安装，先要对·型锚固钉进行焊接，之后将耐热里衬的混凝土表面应和端板的下表面平齐，使得端板下的隔热混凝土保持密实。整体的表面应该保持平成。待龟甲网和·型锚固钉焊接完成之后，之后对耐磨衬里进行施工。之后就需要设置壳体以及椎体等单层无龟甲网的衬里进行施工，要和封头保持一致。在衬里施工完毕之后，就需要对工程进行试验，并且送到第三方检验机构进行检验。

3　结语

随着我国经济的飞速发展，工业得到了极大的发展，旋风分离器在工业生产当中的应用变得相当广泛，并且受到工程界的高度重视。因此，我们相信，随着研究的继续深入和研究，旋风分离在不同行业上的应用会变得更加广泛，极大地促进了各个领域的发展，推动了我国的经济发展。

[1]韩婕，韩坤，刘德礼，夏兴祥.E型旋风分离器流场的数值模拟和分离性能研究[J].化工装备技术，2015（06）.

[2]唐晓军.粉体输送中旋风分离器的设计研究[J].机电工程技术，2015 （06）.

[3]蒋梦婷，王博，陈言信，徐德龙.旋风分离器内高速旋转流场的数值计算方法选择[J].环境工程学报，2012（08）.

[4]付双成，袁惠新，邹鑫，程志平.冷壁旋风分离器温度场的数值模拟研究[J].矿山机械，2012（10）.

TU85

A

1673-0038（2015）51-0184-02

2015-12-2