DK176211B1 - Cyklonseparator - Google Patents

Description

i DK 176211 B1

Den foreliggende opfindelse angår en cyklonseparator omfattende et cyklonhus, et afgangsrør og et centralrør for bortledning af gas, hvilket centralrør strækker sig aksialt ind i cyklonhuset og er sammensat af et antal segmenter, der er ophængt på et understøtningselement tilvejebragt i området mellem cyklonhuset 5 og afgangsrøret.

Cyklonseparatorer er almindelig kendte og anvendte indenfor adskillelige tekniske områder, hvor to faser, så som gas og materialepartikler i suspension skal separeres. Cykloner omfatter typisk et cyklonhus med en øvre i det io væsentlige cylindrisk del og en nedre konisk del, et ofte tangentielt indløb i den øvre del af cyklonhuset for indføring af suspensionen, der skal separeres, et udløb i bunden af den koniske del for bortledning af suspensionens ene fraktion, samt et centralrør, der med en fri ende strækker sig aksialt ind i cyklonhuset for bortledning af suspensionens anden fraktion via et afgangsrør.

15

Fra US patent nr. 4,505,051 kendes et eksempel på en cyklonseparator af ovennævnte art. I denne kendte cyklonseparator omfatter den øverste række af centralrørets segmenter en L-formet del, der rager udad og nedad, og som hviler mod et understøtningseiement, der er udformet med en opad ragende del, og 2 0 som ved svejsning er stift forbundet med cyklonhuset/afgangsrøret. I tilfælde hvor cyklonseparatoren anvendes til separation af varme materiale/gas suspensioner, som eksempelvis ved forvarmning af cementråmaterialer ved cementfremstilling, hvor temperaturen kan være på op til 900 °C, vil varmepåvirkningen på centralrøret være betydelig og give anledning til

2 5 tværgående dimensionsændringer. Ved den kendte cyklonseparator ifølge US

4,505,051 er der ved den særlige ophængning af centralrørets segmenter på understøtningselementer taget højde for, at centralrøret udviser sådanne tværgående dimensionsændringer som følge af varmepåvirkningen, således at ødelæggelser på centralrøret undgås. Ved den kendte cyklonseparator vil 3 0 varmetransmissionen fra centralrøret via understøtningselementet til cyklonhuset/afgangsrøret imidlertid være betydelig som følge af de relativt store . kontaktflader, der er imellem disse konstruktionselementer. Som følge heraf kan DK 176211 B1 2 der optræde en radiær temperaturgradient i understøtningselementet gående fra omkring 600 °C ved elementets inderste del til omkring 200 °C ved elementets yderste del. En så stor radiær temperaturgradient i understøtningselementet medfører meget store termiske spændinger, der i uheldige tilfælde kan 5 overskride flydespændingen af det anvendte stål og dermed, i værste fald, medføre at centralrøret falder ned.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at angive en cyklonseparator, hvor ovennævnte ulempe er reduceret væsentlig.

10

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en cyklonseparator af den i indledningen angivne art, og som er kendetegnet ved, at den omfatter et antal bæreorganer, der jævnt fordelt er fastgjort til cyklonhusets og/eller afgangsrørets inderside, og at understøtningselementet omfatter en ringformet skive, der er løst anbragt 15 oven på bæreorganerne, og som har en udvendig diameter, der er mindre cyklonhusets og/eller afgangsrørets indvendige diameter, således at der er tilvejebragt et spillerum mellem den ringformede skive og cyklonhuset og/eller afgangsrøret.

20 Herved opnås en væsentlig reduktion i varmetransmissionen fra understøtningselementet til cyklonhuset og/eller afgangsrøret, således at den radiære temperaturgradient i understøtningselementet er mindre med en tilnærmelsesvis ensartet temperatur over elementets radiære tværsnit. Dermed reduceres de termiske spændinger i understøtningselementet væsentligt. Dette 2 5 skyldes primært at kontaktarealet mellem understøtningselementet og cyklonhuset og/eller afgangsrøret er reduceret.

Bæreorganerne kan være udformet på en hvilken som helst egnet måde, men af styrkemæssige grunde foretrækkes det dog, at de er udformet som hyldeknægte 3 o med en i det væsentlige trekantet form.

DK 176211 B1 3

Hyldeknægtene kan være fastgjort til cyklonhuset og/eller afgangsrøret på en hvilken som helst egnet måde, men det foretrækkes dog, at de er fastgjort ved svejsning.

5 Den ringformede skive, der udgør understøtningselementet, kan være udformet med en opad ragende flange, for derved at sikre bedre fastholdelse af centralrørets segmenter, der typisk er udformet med en tilsvarende nedad ragende flange. For at begrænse de termiske spændinger i den ringformede skives opad ragende flange er denne fortrinsvis opdelt i et antal segmenter.

10

Den ringformede skive kan endvidere være forsynet med et varmeisolerende lag på sin overside for derved at reducere varmetransmissionen fra centralrøret.

Det foretrækkes, at den ringformede skive med dens opad ragende flange samt 15 hyldeknægtene er udført i varmefast stål.

Endvidere foretrækkes det, at cyklonseparatoren er udmuret på traditionel vis.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til 2 0 tegningen, hvor

Fig. 1 viser en delvis gennemskåret cyklonseparator omfattende et centralrør ifølge en foretrukket udførelsesform for opfindelsen, og 25 Fig. 2 viser detaljer ved cyklonseparatoren vist i Fig. 1.

I Fig. 1 og 2 ses en cyklonseparator omfattende et cyklonhus 1. Cyklonhuset 1 har en øvre cylindrisk del 1a og en nedre konisk del 1 b, et tangentielt indløb 9 for indføring af suspensionen, der skal separeres, et udløb 11 i bunden af den DK 176211 B1 4 koniske del for bortledning af suspensionens ene fraktion, samt et centralrør 3, der strækker sig aksialt ind i cyklonhuset 1 for bortledning af suspensionens anden fraktion via et afgangsrør 5, 5 Centralrøret 3 er sammensat af et antal segmenter 3a, der er ophængt på et understøtningselement 15 ved den øvre ende af cyklonhuset 1. Understøtningselementet 15 omfatter en opad ragende flange 16, der, som vist, er opdelt i segmenter 16a.

10 Ifølge opfindelsen omfatter cyklonseparatoren et antal bæreorganer 17, her vist i form af hyldeknægte 17, der jævnt fordelt er fastgjort til den nederste del af afgangsrøret 5’s inderside. Understøtningselementet i form af en ringformet skive 15 er løst anbragt på hyldeknægtene 17, således at skiven kan bevæge sig i forhold til hyldeknægtene 17. Den ringformede skive 15 er udformet med en 15 udvendig diameter, der er mindre afgangsrøret 5’s indvendige diameter, således at der findes et spillerum 18 mellem den ringformede skive 15 og afgangsrøret 5.

Som nævnt i indledningen vil varmetransmissionen fra den ringformede skive 15 via hyldeknægtene 17 til afgangsrøret 5 herved reduceres betydeligt som følge 2 0 af det reducerede kontaktareal, således at den ringformede skive 15 har en tilnærmelsesvis ensartet temperatur over sit radiære tværsnit, og dermed udsættes for væsentlig mindre termiske spændinger.

Claims (8)

1. Cyklonseparator omfattende et cyklonhus (1), et afgangsrør (5) og et centralrør (3) for bortledning af gas, hvilket centralrør (3) strækker sig aksialt ind i 5 cyklonhuset (1) og er sammensat af et antal segmenter (3a), der er ophængt på et understøtningselement (15) tilvejebragt i området mellem cyklonhuset (1) og afgangsrøret (5), kendetegnet ved, at den omfatter et antal bæreorganer (17), der jævnt fordelt er fastgjort til cyklonhusets (1) og/eller afgangsrørets (5 inderside, og at understøtningselementet (15) omfatter en ringformet skive, der io er løst anbragt oven på bæreorganerne (17), og som har en udvendig diameter, der er mindre cyklonhusets (1) og/eller afgangsrørets (5) indvendige diameter, således at der er tilvejebragt et spillerum (18) mellem den ringformede skive (15) og cyklonhuset (1) og/eller afgangsrørets (5).

2. Cyklonseparator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at bæreorganerne (17) er udformet som hyldeknægte med en i det væsentlige trekantet form.

3. Cyklonseparator ifølge krav 2, kendetegnet ved, at hyldeknægtene (17) er fastgjort til cyklonhuset 1 og/eller afgangsrøret (5) ved svejsning. 20

4. Cyklonseparator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den ringformede skive (15), er udformet med en opad ragende flange (16).

5. Cyklonseparator ifølge krav 4, kendetegnet ved, at den ringformede skives 25 (15) opad ragende flange (16) er opdelt i et antal segmenter (16a).

6. Cyklonseparator ifølge krav 4, kendetegnet ved, at den ringformede skive (15) er forsynet med et varmeisolerende lag på sin overside. DK 176211 B1 6

7. Cyklonseparator ifølge krav 4, kendetegnet ved, at den ringformede skive (15) med dens opad ragende flange (16) samt hyldeknægtene (17) er udført i varmefast ståi.

8. Cyklonseparator ifølge ethvert af de forudgående krav, kendetegnet ved, at cyklonseparatoren er udmuret.