本实用新型涉及气固分离设备技术领域，具体为一种适用于套筒窑的撞击式气固分离器。
背景技术：
套筒窑是石灰窑的一种具有热耗低，石灰活性度高，结构简单，燃料适应性强的特点，与传统的石灰窑相比，石灰在环形空间内煅烧，气流分布更均匀，故障率低，易于维护。环形套筒窑设置有空气换热器，利用从上内套筒排出的高温烟气预热驱动空气。空气换热器均采用管壳式，管程为高温烟气，壳程为驱动空气。当使用的原料石灰石的抗爆裂性较差、杂质含量较高时，来自上内套筒内部的高温烟气的粉尘经常造成换热器管束的堵塞，严重时迫使套筒窑的停炉检修。有的生产单位为了不影响石灰窑的正常生产，采用换热器一用一备的方式，虽然能够满足正常生产的需要，但是换热器的清理、高温烟气插板阀密封性能及使用寿命、备用换热器的一次投入成本、备用换热器的工艺布置等都是不容忽视的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种适用于套筒窑的撞击式气固分离器，该撞击式气固分离器设置在套筒窑与空气换热器之间，用于捕集一部分粉尘，有利于减轻套筒窑空气换热器内烟气管程的堵塞情况。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种适用于套筒窑的撞击式气固分离器，包括壳体，所述壳体的一端开设有烟气进口，所述壳体的另一端开设有烟气出口，所述烟气进口与烟气出口连通，所述壳体内部竖直安装有阻挡件，所述阻挡件均匀排列形成阻挡排，所述阻挡排交错设置于壳体内部。
优选的，所述阻挡件为u形槽钢，所述阻挡件的u形开口朝向所述烟气进口。
优选的，所述阻挡排设置有3排。
优选的，相邻所述阻挡排之间的间距为s1，每个所述阻挡排内的相邻阻挡件的间距为s2，所述阻挡件的横向宽度为b1，所述阻挡件的纵向宽度为b2，其中，3.0≤s1/b1≤1.5，且1.3≤(s2 b2)/b2≤2.5。
优选的，s1/b1＝2.6，且(s2 b2)/b2＝1.4，此时收尘率为63.3％，压力降为680pa。
优选的，所述壳体的内壁设置有保温层，所述保温层为耐火材料。
优选的，所述壳体底部设置有锥斗，所述锥斗设置在所述阻挡件的正下方，所述锥斗用于收集被阻挡件分离的粉尘。
优选的，所述烟气进口高于所述烟气出口。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型利用粉尘惯性-撞击-沉降的分离原理，在高温烟气出套筒窑、进空气换热器之间的烟道内进行惯性分离，将大部分粉尘从高温烟气中分离，从而延长了空气换热器的清理周期，为环形套筒窑的稳定运行创造条件。本实用新型对阻挡件和阻挡排的排列方式进行了优化，在合适的压力降范围内，最大化了收尘率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的b-b方向的剖面图；
图3为本实用新型的a方向的结构示意图；
图4为本实用新型的阻挡件与阻挡排的结构示意图。
图中：1、壳体；2、烟气进口；3、烟气出口；4、阻挡件；5、保温层；6、锥斗。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-图3，一种适用于套筒窑的撞击式气固分离器，包括壳体1，壳体1的一端开设有烟气进口2，壳体1的另一端开设有烟气出口3，烟气进口2高于烟气出口4，烟气进口2与烟气出口3连通，壳体1的内壁设置有保温层5，保温层5为耐火材料；壳体1内部竖直安装有阻挡件4，阻挡件4为u形槽钢，阻挡件4的u形开口朝向烟气进口，阻挡件4均匀排列形成阻挡排，阻挡排交错设置于壳体1内部；壳体1底部设置有锥斗6，锥斗6设置在阻挡件4的正下方，锥斗6用于收集被阻挡件4分离的粉尘。
高温烟气从套筒窑离开后通过烟气进口2进入壳体1内，烟气携带的粉尘颗粒撞击在阻挡件4和阻挡排上被捕集，并自由落入阻挡件4下方的锥斗6进行收集，经过分离的烟气由烟气出口3进入空气换热器内，本实用新型将大部分粉尘从高温烟气中分离，从而延长了空气换热器的清理周期，为环形套筒窑的稳定运行创造条件。
在一较佳地实施例中，阻挡排设置有3排。在陈丽华等人提供的文献《u型槽管束惯性分离器内流体动力特性的数值实验研究》(动力工程,2002,22(5):1936-1940)中指出，阻挡排的分离效果主要作用的是前4-7排，其分离量占总分离量的90～95％，再增加排数对分离效果的影响已经不明显。由于撞击式气固分离器的尺寸受到空气换热器与套筒窑之间管道长度的限制，因此阻挡排的排数最多为4排。虽然4排阻挡排的收尘率略高于3排阻挡排的收尘率，但4排阻挡排的压力降却大大提高了，因此设置3排阻挡排要明显优于设置4排阻挡排。其中，压力降是指烟气进口2与烟气出口3之间的压力差。
相邻阻挡排之间的间距为s1，每个阻挡排内的相邻阻挡件4的间距为s2，阻挡件4的横向宽度为b1，阻挡件4的纵向宽度为b2，在阻挡排设置为3排的前提下，s1、s2、b1和b2均是影响收尘率的重要因素。本实施例通过改变阻挡件的间距s2和阻挡排的间距s1，采用500tpd环形套筒窑正常满负荷运行工况下的烟气量进行计算，当粉尘接触到锥斗6的五个壁面时即视为被捕集，计算结果如下表所示。
从上表中可以看出，当阻挡件4的间距s2保持不变时，阻挡排间距s1越小收尘率越高，压力降也越高；当阻挡排间距s1保持不变时，阻挡件4的间距s2越小收尘率越高，压力降也越高。同时还可以看出阻挡排间距s1对收尘率的影响更大，相同的比例条件下，相应阻挡排间距s1的收尘率更高，故可以通过缩小阻挡排间距s1以提高收尘率，同时为了降低进出口压力降可适当增加阻挡件4的间距s2。
本实用新型为了不影响环形套筒窑的整个工艺的正常运行，空气换热器所在管线阻力降需保持在一定的范围内，因此，在适用于套筒窑和空气换热器的压力降范围内，3.0≤s1/b1≤1.5，且1.3≤(s2 b2)/b2≤2.5，能够获得较高的收尘率。
在一较佳地实施例中，s1/b1＝2.6，且(s2 b2)/b2＝1.4，此时压力降为680pa，收尘率为63.3％，在合适的压力降范围内，最大化了收尘率。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
1.一种适用于套筒窑的撞击式气固分离器，包括壳体，其特征在于，所述壳体的一端开设有烟气进口，所述壳体的另一端开设有烟气出口，所述烟气进口与烟气出口连通，所述壳体内部竖直安装有阻挡件，所述阻挡件均匀排列形成阻挡排，所述阻挡排交错设置于壳体内部。
2.根据权利要求1所述的适用于套筒窑的撞击式气固分离器，其特征在于，所述阻挡件为u形槽钢，所述阻挡件的u形开口朝向所述烟气进口。
3.根据权利要求2所述的适用于套筒窑的撞击式气固分离器，其特征在于，所述阻挡排设置有3排。
4.根据权利要求3所述的适用于套筒窑的撞击式气固分离器，其特征在于，相邻所述阻挡排之间的间距为s1，每个所述阻挡排内的相邻阻挡件的间距为s2，所述阻挡件的横向宽度为b1，所述阻挡件的纵向宽度为b2，其中，3.0≤s1/b1≤1.5，且1.3≤(s2 b2)/b2≤2.5。
5.根据权利要求4所述的适用于套筒窑的撞击式气固分离器，其特征在于，s1/b1＝2.6，且(s2 b2)/b2＝1.4。
6.根据权利要求1-5任一项所述的适用于套筒窑的撞击式气固分离器，其特征在于，所述壳体的内壁设置有保温层，所述保温层为耐火材料。
7.根据权利要求1-5任一项所述的适用于套筒窑的撞击式气固分离器，其特征在于，所述壳体底部设置有锥斗，所述锥斗设置在所述阻挡件的正下方。
8.根据权利要求1-5任一项所述的适用于套筒窑的撞击式气固分离器，其特征在于，所述烟气进口高于所述烟气出口。
技术总结