本实用新型涉及煤炭的燃烧、气化和热解等煤炭热转换工艺装置的配套设备领域，具体涉及一种旋风除尘器，适用于预防煤炭热转化装置中压力测量点至变送器之间管道出现堵塞。
背景技术：
我国富煤、贫油、少气的能源结构特性决定了煤炭仍将长期作为主要能源。煤炭的热转换过程主要分为燃烧、热解和气化，煤炭燃烧产生的热能是我国发电厂最主要的能量来源；煤炭的热解和气化作为煤化工领域煤炭清洁利用的基础，也已经形成了百花齐放的发展态势。
在煤炭热转化的实验或者工业装置中，比如实验室或者工厂的锅炉、气化炉和热解炉，其中绝大部分工艺装置的特定位置需要被实时监测压力/压差。煤炭热转换装置在压力/压差测量过程中，装置测量点的气体通过管道输送至压力/压差变送器进行信号转化进而传输至中控室。由于这些装置以煤炭颗粒作为原料，不仅煤炭本身携带一定量的细粉进入装置，而且大部分煤炭在装置内进行热转化的过程中，具有易粉化的特性。所以，煤炭热转化装置测量点的气体输送至压力/压差变送器的过程中，不可避免会携带一定量的粉尘，尤其是煤炭的热解和气化装置，相对于燃烧装置，其测量点气体中的粉尘浓度更高而且粒径更低。煤炭热转化装置中测量点到压力/压差变送器的气体管道中易出现一定量粉尘，在工艺装置长周期运行过程中，这些粉尘有可能造成测量点和压力/压差变送器之间的气体管道堵塞，还有可能会影响压力/压差变送器的测量精度，最终造成工艺装置压力/压差测量点的数据不准确甚至失效。
旋风分离器作为一种重要的气固分离设备，具有结构简单、无运动部件、分离效率高和压降适中等特点，尤其适用于高温、高压和含尘浓度高的工况下使用，已经在燃煤发电等领域得到了广泛的应用。比如公开号为cn110145736a的中国专利申请，公开了一种适用于循环流化床锅炉的效率可调的旋风分离器；公开号为cn109746130a的中国专利申请，公开了一种适用于生物质气化循环流化床的旋风分离器装置；公开号为cn108201979a的中国专利申请，公开了一种适用于中储式制粉系统的高效细粉旋风分离器。
设计一种旋风分离器装置，用于解决煤炭热转化装置中测量点和压力/压差变送器之间的气体管道易堵塞问题，是十分必要的，但是很遗憾目前未见相关专利技术。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的旋风分离器，解决煤炭热转化装置中测量点和压力/压差变送器之间的气体管道易堵塞问题。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种应用于煤炭热转换装置中测压管道的旋风分离器，其特征是，包括进气管、圆柱筒体、圆锥筒体、出气管和集料管，所述进气管切向连接在圆柱筒体的侧壁，所述出气管连接在圆柱筒体的上端，所述圆锥筒体连接在圆柱筒体的下端，所述集料管连接在圆锥筒体的底端，所述出气管、圆柱筒体、圆锥筒体和集料管同轴布置。
其中，所述进气管的内径为d1，d1根据主体设备侧测压孔预留埋管规格尺寸决定。
其中，所述圆柱筒体的内径为d2，d2=(2~6)×d1，优选的，d2=(3~4)×d1。
其中，所述出气管的内径为d3，d3=(0.5~1)×d1。
其中，所述集料管的内径为d4，d4=(0.5~2)×d1；
其中，所述圆柱筒体的高度为h1，h1=(1~1.5)×d2；
其中，所述圆锥筒体高度为h2，h2=(1~2.5)×d2。
其中，所述进气管的进口与圆柱筒体的顶端之间距离为h3，h3=(0~1)×d1。
其中，所述出气管的进口与圆柱筒体的顶端之间距离为h4，h4=(0~1)×d1。
其中，所述进气管与圆柱筒体的中心线夹角α为90°~120°，优选的，α为90°~100°。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、本实用新型提出的旋风分离器利用离心分离技术除尘，分离效率高，从根本上预防堵塞的发生，疏通更彻底。
2、结构简单，操作方便，便于灵活性改造。
3、运行维护成本低。
附图说明
图1是本实用新型实施例1中旋风分离器的结构示意图。
图2是本实用新型实施例2中旋风分离器的结构示意图。
图3是本实用新型实施例3中旋风分离器的结构示意图。
图中：进气管1、圆柱筒体2、圆锥筒体3、出气管4、集料管5、煤炭热转化工艺装置10、阀门一11、阀门二12、储灰罐13。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
实施例1。
本实施例中，一种应用于煤炭热转换装置中测压管道的旋风分离器，包括进气管1、圆柱筒体2、圆锥筒体3、出气管4和集料管5，进气管1切向连接在圆柱筒体2的侧壁，出气管4连接在圆柱筒体2的上端，圆锥筒体3连接在圆柱筒体2的下端，集料管5连接在圆锥筒体3的底端，出气管4、圆柱筒体2、圆锥筒体3和集料管5同轴布置。
其中，进气管1的内径为d1，d1根据主体设备侧测压孔预留埋管规格尺寸决定。
其中，圆柱筒体2的内径为d2，d2=(2~6)×d1。
其中，出气管4的内径为d3，d3=(0.5~1)×d1。
其中，集料管5的内径为d4，d4=(0.5~2)×d1；
其中，圆柱筒体2的高度为h1，h1=(1~1.5)×d2；
其中，圆锥筒体3高度为h2，h2=(1~2.5)×d2。
其中，进气管1的进口与圆柱筒体2的顶端之间距离为h3，h3=(0~1)×d1。
其中，出气管4的进口与圆柱筒体2的顶端之间距离为h4，h4=(0~1)×d1。
其中，进气管1与圆柱筒体2的中心线夹角α为90°~120°。
实施例2。
某煤炭热转化工艺装置10压力/压差测量点预留孔埋管规格为dn25，具体尺寸为φ34×3mm，针对该工艺装置，图2为本实施例的旋风分离器示意图。
根据图1、图2所示，该旋风分离器进气管1的内径d1为28mm，圆柱筒体2的内径d2为112mm，出气管4的内径d3为24mm，集料管5的内径d4为28mm，圆柱筒体2的高度h1为168mm，圆锥筒体3的高度h2为210mm，进气管1的进口和圆柱筒体2顶端之间的距离h3为10mm，出气管4的进口和圆柱筒体2顶端之间的距离h4为24mm。进气管1与圆柱筒体2中心线之间的夹角α=90°。
煤炭热转化工艺装置10压力/压差测量点的气体携带一定量的粉尘通过进气管1切向进入圆柱筒体2，经过旋风分离器的离心分离后，除尘后的气体通过顶部的出气管4被传输至压力/压差转化器，分离下来的粉尘则堆积在底部的集料管5内。煤炭热转化工艺装置10长时间运行后，可以关闭阀门一11，然后打开阀门二12，对堆积在集料管5内的灰尘进行清理。清理完成后关闭阀门二12，打开阀门一11即可。
实施例3。
某煤炭热转化工艺装置10压力/压差测量点预留孔埋管规格为dn25，具体尺寸为φ34×3mm，针对该工艺装置，图3为本实施例的旋风分离器示意图。
与实施例2中图2的不同之处在于，本实施例图3中进气管1和圆柱筒体2的中心线夹角α=95°，可适当增加离心力效果，提高旋风分离器的分离效率。
与实施例2中图2的不同之处在于，本实施例图3中底部的集料管5下端增加了储灰罐13，可以增加分离细粉的储量，延长清理间隔时间。
另外，旋风分离器进气管1的内径d1由煤炭热转化工艺装置10压力/压差测量点预留孔的埋管规格决定，实施例2和实施例3中的埋管规格也可能是dn20、dn32系列，进而设计不同尺寸的旋风分离器。
本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化，均包括在本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
1.一种应用于煤炭热转换装置中测压管道的旋风分离器，其特征是，包括进气管（1）、圆柱筒体（2）、圆锥筒体（3）、出气管（4）和集料管（5），所述进气管（1）切向连接在圆柱筒体（2）的侧壁，所述出气管（4）连接在圆柱筒体（2）的上端，所述圆锥筒体（3）连接在圆柱筒体（2）的下端，所述集料管（5）连接在圆锥筒体（3）的底端，所述出气管（4）、圆柱筒体（2）、圆锥筒体（3）和集料管（5）同轴布置；
所述进气管（1）的内径为d1；所述圆柱筒体（2）的内径为d2，d2=(2~6)×d1；所述出气管（4）的内径为d3，d3=(0.5~1)×d1；所述集料管（5）的内径为d4，d4=(0.5~2)×d1；所述进气管（1）的进口与圆柱筒体（2）的顶端之间距离为h3，h3=(0~1)×d1；所述出气管（4）的进口与圆柱筒体（2）的顶端之间距离为h4，h4=(0~1)×d1；
所述进气管（1）与圆柱筒体（2）的中心线夹角α为90°~120°。
2.根据权利要求1所述的应用于煤炭热转换装置中测压管道的旋风分离器，其特征是，d2=(3~4)×d1。
3.根据权利要求1所述的应用于煤炭热转换装置中测压管道的旋风分离器，其特征是，所述圆柱筒体（2）的高度为h1，h1=(1~1.5)×d2；所述圆锥筒体（3）高度为h2，h2=(1~2.5)×d2。
4.根据权利要求1所述的应用于煤炭热转换装置中测压管道的旋风分离器，其特征是，所述进气管（1）与圆柱筒体（2）的中心线夹角α为90°~100°。
技术总结