一种用于闭式吹扫的集粒器

技术领域

本发明属于热力发电技术领域，具体涉及一种用于闭式吹扫的集粒器。

背景技术

超临界二氧化碳布雷顿循环发电机组在系统安装完成之后不可避免地在系统设备、管道以及连接处内部存在焊渣、锈皮等杂物。发电系统在投入运行之前，必须要将这些杂物清除干净，才能保障系统的安全启动和运行。

对于常规蒸汽发电机组来说，可直接生产蒸汽吹扫，将杂物清除。超临界二氧化碳布雷顿循环发电机组设计是以二氧化碳为工质，且从设计和运行安全出发，不允许有水汽存在。所以超临界二氧化碳布雷顿循环只能采用二氧化碳作为工作进行吹扫，同时因为吹扫时的工质流量巨大，从经济、环保、安全的要求来看，工质不可能直接排空，所以采用闭式吹扫是最佳吹扫方案。

超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统的关键设备压缩机、透平、热交换设备等对工质的清洁度要求比较高，一般要求工质携带的颗粒尺寸小于5微米。如果直接使用过滤器，当过滤器上沉积大量颗粒后过滤器的阻力过大，最终导致需多次停机拆卸过滤器，清理杂物。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于闭式吹扫的集粒器，能够实现工质中较大颗粒及部分较小颗粒的不停机收集、取样，有效减少吹扫过程中机组启停次数、缩短吹扫时间、降低吹扫成本。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种用于闭式吹扫的集粒器，包括进气管、套筒、止回锥斗、沉降管、阀门、下降管、取样器、排气管和孔板；

进气管设置在套筒的切向上，并与套筒连接；排气管的进口套设在套筒内，出口伸出套筒上端，孔板固定在排气管内，孔板上分布有若干通孔；套筒的下端与沉降管连接；止回锥斗通过若干连接件与沉降管的内壁连接，止回锥斗的锥角朝上，底边与沉降管的内壁存在间隙；沉降管与阀门连接，阀门与下降管连接，下降管与取样器连接。

优选地，止回锥斗的锥角为30～60°。

优选地，连接件为金属杆，连接件的数量为3～5个，连接件环向均布。

优选地，套筒下部至与沉降管连接处直径渐缩。

优选地，排气管进口的水平位置低于进气管。

优选地，排气管的直径大于进气管。

优选地，孔板的厚度为1～2cm。

优选地，孔板上通孔的直径为2～5mm。

优选地，孔板上通孔的密度为400～500个/m

优选地，套筒的内壁和排气管的外壁设有耐磨层。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的一种用于闭式吹扫的集粒器，进气管设置在套筒的切向上，并在套筒上部设置排气管，携带有颗粒状杂质的二氧化碳工质由进气管进入套筒后，一部分大颗粒因集粒器扩容而降速，由于自重大，在重力作用下，直接掉落进入沉降管；一部分颗粒与套筒壁碰撞而失速，在重力作用下，掉落进入沉降管；一部分沿套筒内壁做周向斜向下的螺旋运动，在惯性作用下冲过止回锥斗，进入沉降管；还有一部分在到达套筒底部后在向上运动时碰到止回锥斗而失速，进入沉降管。进入排气管的颗粒，一部分与孔板碰撞后失速，在重力作用下，掉落进入沉降管；一部分超过孔板通孔的直径不能通过孔板，在重力作用下，掉落进入下降管。通过以上途径实现了颗粒收集，从而实现系统的不停机清扫。进入取样器的颗粒，按照系统吹扫程序的要求，定时关闭阀门，取下取样器，对取样器中的颗粒进行实验室理化分析本发明通过收集工质中大部分颗粒，从而分担闭式吹扫中过滤器的压力，进而减少吹扫过程中机组启停次数，缩短吹扫时间，降低吹扫成本。

进一步地，止回锥斗的锥角为30～60°，有利于截获运动的颗粒。

进一步地，连接件为金属杆，连接件的数量为3～5个，连接件环向均布，能够保证固定强度的前提下，是颗粒能够沿周向间隙下落。

进一步地，套筒下部至与沉降管连接处直径渐缩，有利于颗粒下落。

进一步地，排气管进口的水平位置低于进气管，避免回流，影响分离效果。

进一步地，孔板上通孔的直径为2～5mm，能够保证气体的通道。

进一步地，孔板上通孔的密度为400～500个/m

进一步地，套筒的内壁和排气管的外壁设有耐磨层，能够降低颗粒碰撞产生的磨损，提高使用寿命。

附图说明

图1为本发明的用于闭式吹扫的集粒器的整体结构示意图；

图2为本发明套筒的俯视剖视示意图。

图中：1-进气管、2-套筒、3-止回锥斗、4-连接件、5-沉降管、6-阀门、7-下降管、8-取样器、9-排气管、10-孔板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：

如图1，为本发明的用于闭式吹扫的集粒器，包括进气管1、套筒2、止回锥斗3、沉降管5、阀门6、下降管7、取样器8、排气管9和孔板10。

进气管1设置在套筒2的切向上，并与套筒2连接；排气管9的进口套设在套筒2内，出口伸出套筒2上端，孔板10固定在排气管9内，孔板10上分布有若干通孔；优选地，孔板10的厚度为1～2cm；孔板10上通孔的直径为2～5mm；孔板10上通孔的密度为400～500个/m

套筒2的下端与沉降管5连接，优选地，套筒2下部至与沉降管5连接处直径渐缩。

止回锥斗3通过若干连接件4与沉降管5的内壁连接，止回锥斗3的锥角朝上，优选地，止回锥斗3的锥角为30～60°；底边与沉降管5的内壁存在间隙；沉降管5与阀门6连接，阀门6与下降管7连接，下降管7与取样器8连接。

在本发明的一个实施例中，连接件4采用金属杆，连接件4的数量为3～5个，连接件4环向均布。

在本发明的一个较优的实施例中，排气管9进口的水平位置低于进气管1。

在本发明的一个较优的实施例中，排气管9的直径大于进气管1。

在本发明的一个较优的实施例中，套筒2的内壁和排气管9的外壁设有耐磨层，如镀铬层。

本发明的具体工作过程为：

携带有颗粒状杂质的二氧化碳工质由进气管1进入套筒2后，一部分大颗粒因集粒器扩容而降速，由于自重大，在重力作用下，直接掉落进入沉降管5；一部分颗粒与套筒2壁碰撞而失速，在重力作用下，掉落进入沉降管5；一部分沿套筒2内壁做周向斜向下的螺旋运动，在惯性作用下冲过止回锥斗3，进入沉降管5；还有一部分在到达套筒2底部后在向上运动时碰到止回锥斗3而失速，进入沉降管5。进入排气管9的颗粒，一部分与孔板10碰撞后失速，在重力作用下，掉落进入沉降管5；一部分超过孔板10通孔的直径不能通过孔板10，在重力作用下，掉落进入下降管7。正常吹扫时，阀门6常开；当需要取样分析时，关闭阀门6，拧下取样器7即可。通过以上方法实现了颗粒收集，从而实现系统的不停机清扫。

以上所述，仅为本发明实施方式中的部分，本发明中虽然使用了部分术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了方便的描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的内容，以便于更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。