СЕПАРАТОРНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ЧАСТИЦ, ВЫПОЛНЕННЫЙ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ПРИСОЕДИНЕНИЯ К РЕАКТОРУ С КИПЯЩИМ СЛОЕМ, И РЕАКТОР С КИПЯЩИМ СЛОЕМ Российский патент 2017 года по МПК B01D45/12 B04C5/81 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к сепаратору частиц в сборе (сепараторный узел для частиц), выполненному с возможностью присоединения к реактору с кипящим слоем, согласно преамбуле п. 1 формулы изобретения, и к реактору с кипящим слоем, содержащему такой сепаратор частиц в сборе. Более конкретно, изобретение относится к сепаратору частиц в сборе для отделения частиц от газа, отходящего из реакционной камеры реактора с кипящим слоем, причем сепаратор частиц в сборе содержит вертикальную вихревую камеру, окруженную панельными стенками с трубами для воды, образующими многоугольное горизонтальное поперечное сечение, и поддерживающую конструкцию панельных стенок с трубами для воды.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Реакторы с кипящим слоем обычно содержат реакционную камеру для сжигания или газификации топлива и по меньшей мере один выпускной канал, соединенный с верхней частью реакционной камеры для выпускания отходящего газа и твердых частиц из реакционной камеры в сепаратор частиц. Твердые частицы отделяются от отходящего газа в сепараторе частиц для возвращения по меньшей мере части частиц через возвратный канал к нижней части реакционной камеры.

[0003] Сепараторы частиц, используемые в реакторах с кипящим слоем, особенно в котлах с кипящим слоем, обычно представляют собой циклонные сепараторы, имеющие цилиндрическую верхнюю часть и коническую нижнюю часть. Согласно обычной конструкции, цилиндрическая верхняя часть имеет круглое поперечное сечение, но в последние два десятилетия все более распространенными становятся многоугольные поперечные сечения, такие как квадратные или восьмиугольные поперечные сечения. Соответственно, поперечное сечение конической нижней части может изменяться от круглого до различных многоугольных форм.

[0004] Согласно нынешней практике конструирования, стенки реакционной камеры, а также стенки сепаратора частиц, представляют собой водогрейные панельные стенки, которые состоят из вертикальных водогрейных трубок и пластинчатых ребер между трубками. Проблема таких водогрейных стенок заключается в том, что прочность стенок может быть относительно слабой в виду их размера, так что они не могут выносить тяжелые нагрузки или перепады давления, образуемые при сгорании топлива в реакционной камере. Следовательно, водогрейные стенки обычно усиливаются посредством поддерживающей конструкции, обычно посредством так называемых стоек, прикрепленных к каждой боковой стенке реакционной камеры. Такие стойки, похожие на балки, обычно жестко прикреплены к центральной части каждой боковой стенки, но соединения с крайними частями боковых стенок обеспечивают осевое относительное перемещение балки, чтобы обеспечивать расхождения при тепловом расширении балки и стенки. Таким образом, компенсации нагрузок, образуемых перепадами давления по стенке, способствует напряжение изгиба соответствующей балки.

[0005] В Публикации патента GB 1,009,034 описана охлаждаемая поддерживающая рамная конструкция для стенок с трубками прямоугольной камеры сгорания или газохода парового котла. Поддерживающая рамная конструкция содержит непрерывные или секционные кольцевые рамы, расположенные горизонтально вокруг камеры сгорания или газохода. Кольцевые рамы могут быть сконструированы из полых трубок круглого или прямоугольного поперечного сечения, чтобы обеспечивать циркуляцию охлаждающей текучей среды через трубки. Такие охлаждаемые кольцевые рамы являются сложными для конструирования и обычно являются слишком слабыми для предотвращения изгибания стенок. В Публикации патента GB 1,015,838 показано улучшение конструкции GB 1,009,034, в котором охлаждаемые кольцевые рамы дополнительно поддерживаются обычными стальными поддерживающими балками.

[0006] Стенки сепаратора частиц, имеющего многоугольное поперечное сечение, могут быть усилены посредством соединения горизонтальных балок с каждой из стенок, чтобы получать раму, соответствующую наружной окружности сепаратора частиц. Большой сепаратор частиц поддерживается множеством таких рам, прикрепленных на разных уровнях к стенкам сепаратора частиц. Тем не менее, это может потребовать множества фаз конструирования, таких как сварка или болтовое соединение, что увеличивает затраты на конструирование и увеличивает вес конструкции сепаратора.

[0007] В Публикациях патента US 2010/002494 и EP 0 763 384 описаны сепараторы частиц, выполненные с возможностью соединения с реактором с кипящим слоем, причем эти сепараторы содержат вертикальную вихревую камеру с многоугольным поперечным сечением, образованным множеством панельных стенок с трубками. В Патенте США № 6,802,890 описана сборка восьмиугольных сепараторов частиц, прикрепленная к реакционной камере реактора с кипящим слоем. Параллельные стенки сепараторов частиц, а также параллельные стенки сепараторов и реакционной камеры поддерживаются относительно друг друга посредством использования горизонтальных поддерживающих балок. Эта конструкция требует тяжелых поддерживающих балок и все еще не обеспечивает опору для каждой из панельных стенок восьмиугольных сепараторов частиц.

[0008] Целью изобретения является разработка сепаратора частиц в сборе реактора с кипящим слоем, в котором уменьшен вес и улучшена эффективность по сравнению с решениями предшествующего уровня техники.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Согласно аспекту, в изобретении разработан сепараторный узел для частиц, выполненный с возможностью присоединения к реактору с кипящим слоем для отделения частиц от газа, выпускаемого из реакционной камеры реактора с кипящим слоем, причем сепараторный узел для частиц содержит вертикальную вихревую камеру, окруженную панельными стенками с трубами для воды, образующими многоугольное горизонтальное поперечное сечение, и поддерживающую конструкцию панельных стенок с трубами для воды, причем многоугольное горизонтальное поперечное сечение содержит по меньшей мере 6 углов, и поддерживающая конструкция содержит по меньшей мере одну расположенную горизонтально круглую балку, расположенную снаружи панельных стенок с трубами для воды и прикрепленную с помощью проходящего в радиальном направлении крепежного средства по меньшей мере к трем панельным стенкам с трубами для воды, и причем по меньшей мере одна круглая балка образует полный круг, или по меньшей мере одна круглая балка образует частичный круг, покрывающий по меньшей мере 75% полного круга и содержащий концы, которые жестко прикреплены к жесткой поддерживающей конструкции.

[0010] В целом, когда на плоские охватывающие стенки многоугольной камеры воздействуют перепады давления, центральные части каждой из стенок изгибаются наружу или вовнутрь, тогда как углы камеры остаются, по существу, неподвижными. Когда обычная горизонтальная стойка жестко прикреплена к центральной части стенки и прикреплена с возможностью скольжения к частям вблизи от краев стенки, стенка может изгибаться только посредством изгибания стойки. Таким образом, обычная стойка сопротивляется изгибанию стенок посредством изгибающего момента стойки. Согласно настоящему изобретению, по меньшей мере одна расположенная горизонтально круглая балка прикреплена с помощью проходящего в радиальном направлении крепежного средства по меньшей мере к трем панельным стенкам с трубами для воды. Посредством этого стенки не могут быть изогнуты без растяжения круглой балки, и, таким образом, круглая балка сопротивляется изгибанию стенок также посредством натяжения балки.

[0011] Согласно варианту осуществления настоящего изобретения крепежное средство содержит множество крепежных средств, прикрепленных к каждой из по меньшей мере трех панельных стенок с трубами для воды, причем это крепежное средство предпочтительно прикреплено по существу на равных интервалах к каждой из панельных стенок с трубами для воды. Благодаря расположению крепежного средства, нагрузка перепадов давления распределяется по существу равномерно по круглой балке, в частности, если количество углов в многоугольном поперечном сечении вихревой камеры является относительно большим. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, многоугольное поперечное сечение содержит 8-16 углов, наиболее предпочтительно 8, 12 или 16 углов. В некоторых случаях, в частности, для очень крупных сепараторов частиц, количество углов может быть даже больше, чем 16, например, 24.

[0012] Для того чтобы свести к минимуму напряжения, вызванные разностью тепловых расширений в сепараторе частиц в сборе, круглые балки преимущественно выполнены с теплоизоляцией от окружающей среды и заключены в одном пространстве с вихревой камерой. Множество крепежных средств, прикрепленных к панельным стенкам с трубами для воды, преимущественно выполнено с возможностью относительно хорошей теплопередачи от вихревой камеры к круглым балкам, чтобы сводить к минимуму разность температуры между вихревой камерой и круглыми балками.

[0013] Даже если крепежное средство прикреплено по существу на одинаковых интервалах к панельным стенкам с трубами для воды, предпочтительно никакое крепежное средство не прикреплено к углам многоугольного поперечного сечения, то есть к краям между панельными стенками с трубами для воды. Таким образом, крепежное средство предпочтительно прикреплено только к центральной части панельных стенок, на расстоянии от вертикальных краев стенок. Причиной этого является то, что центральные части панельных стенок могут деформироваться, тогда как крайние области являются по существу жесткими.

[0014] В целом, сепараторы частиц котла с кипящим слоем имеют в целом овальную форму в вертикальном направлении, то есть их высота, по существу, больше, чем их ширина. Соответственно, поддерживающая конструкция панельных стенок с трубами для воды преимущественно содержит множество расположенных горизонтально круглых балок, прикрепленных к панельным стенкам с трубами для воды на разных уровнях.

[0015] Круглые балки согласно настоящему изобретению в целом имеют постоянную или по меньшей мере по существу постоянную кривизну. Обычно, множество круглых балок содержит одну или более круглых балок, образующих полный круг вокруг вихревой камеры. Таким образом, термин "круглая балка" здесь означает балку круглой или по меньшей мере по существу круглой формы. Таким образом, несмотря на то что вихревая камера имеет многоугольное горизонтальное поперечное сечение, существует ясное отличие между наружной формой вихревой камеры и внутренней формой балок поддерживающей конструкции.

[0016] Радиус круглой балки обычно немного больше, например на 1–5% больше, чем соответствующее расстояние от центра вихревой камеры до наружных краев панельных стенок вихревой камеры. Естественно, у центральных областей панельных стенок расстояние от круглой балки до стенки больше, чем у краев стенок. Таким образом, радиальное простирание проходящего в радиальном направлении крепежного средства обычно больше у центральных областей панельных стенок, чем в областях ближе к краям стенок.

[0017] Круглая балка согласно настоящему изобретению может быть образована из нескольких, например, 2–4, круглых деталей, которые плотно соединены друг с другом, чтобы вместе образовывать непрерывную круглую балку. Изобретатель настоящего изобретения с удивлением обнаружил, что изменение поддерживающей конструкции, обеспечивающей требуемый эффект поддерживания, с обычной конструкции, основанной на использовании прямых балок, на конструкцию настоящего изобретения может сэкономить до 60–80% веса поддерживающей конструкции.

[0018] В целом, круглые балки, образующие полный круг, преимущественно используются при возможности всегда, то есть в части верхней, цилиндрической части вихревой камеры, а также в нижней, конической части вихревой камеры. Верхняя часть вихревой камеры, которая присоединена или выполнена с возможностью присоединения к реактору с кипящим слоем, содержит входной канал из реакционной камеры реактора с кипящим слоем. В области входного канала невозможно использовать круглые поддерживающие балки, имеющие форму полного круга. Таким образом, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, круглые балки поддерживающей конструкции содержат по меньшей мере одну круглую балку, образующую частичный круг, покрывающий по меньшей мере 75% полного круга. Таким образом, круглые балки, образующие частичный круг, преимущественно прикреплены к верхней части вихревой камеры, так что они имеют зазор вблизи от входного канала вихревой камеры. Для обеспечения требуемой преимущественной поддерживающей конструкции, частичный круг преимущественно содержит концы, которые жестко прикреплены к жесткой поддерживающей конструкции. Такая жесткая поддерживающая конструкция преимущественно используется в качестве поддерживающей конструкции входного канала вихревой камеры.

[0019] Круглые балки согласно настоящему изобретению предпочтительно выполнены из стали с подходящим составом. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, круглые балки имеют, перпендикулярно направлению балки, круглое или прямоугольное поперечное сечение. В качестве альтернативы, балка преимущественно может быть выполнена как загнутая в круг I-образная балка или U-образная балка.

[0020] Проходящее в радиальном направлении крепежное средство преимущественно представляет собой проходящие в радиальном направлении пластины. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, проходящие в радиальном направлении пластины прикреплены посредством сварки к вертикально ориентированным ребрам между трубами для воды. В качестве альтернативы, крепежное средство может представлять собой фестончатые балки, прикрепленные поперек водогрейных трубок. Круглые балки могут быть прикреплены к крепежному средству посредством любого подходящего способа, в целом известного специалистам в данной области техники, такого как сварка или использование подходящих зажимов.

[0021] Согласно другому аспекту, в изобретении разработан реактор с кипящим слоем, содержащий сепараторный узел для частиц, описанный выше в этом документе. Таким образом, в настоящем изобретении разработан сепараторный узел для частиц, имеющий многоугольную вихревую камеру, и реактор с кипящим слоем с таким сепараторным узлом для частиц, причем сепараторный узел для частиц содержит простую и имеющую малый вес поддерживающую конструкцию, которая эффективно упрочняет стенки многоугольной вихревой камеры.

[0022] Изложенное выше краткое описание, а также другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более подробно поняты из последующего подробного описания являющихся в настоящее время предпочтительными, но, тем не менее, иллюстративными, вариантов осуществления согласно настоящему изобретению, при его прочтении совместно с прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0023] На Фиг. 1 схематично проиллюстрирован реактор с кипящим слоем, имеющий сепараторный узел для частиц согласно варианту осуществления изобретения.

[0024] На Фиг. 2a схематично проиллюстрирован вид сепараторного узла для частиц в поперечном разрезе A-A в соответствии с Фиг. 1.

[0025] На Фиг. 2b схематично проиллюстрирован вид сепараторного узла для частиц в поперечном разрезе B-B в соответствии с Фиг. 1.

[0026] На Фиг. 3 схематично проиллюстрирована часть C вида в поперечном разрезе сепараторного узла для частиц в соответствии с Фиг. 2b.

[0027] На Фиг. 4–7 схематично проиллюстрированы разные возможности прикрепления круглой балки к панельной стенке с трубами для воды.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0028] На Фиг. 1 схематично показан вид сбоку реактора 10 с кипящим слоем, соединенного с сепаратором 20 частиц в сборе (сепараторным узлом 20 для частиц) согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Реактор 10 с кипящим слоем содержит реакционную камеру 12, имеющую заднюю стенку 14 и сепаратор 20 частиц в сборе, присоединенный к реакционной камере 12 со стороны задней стенки. Сепаратор 20 частиц в сборе содержит вихревую камеру 21, окруженную панельными стенками 22 с трубами для воды, образующими многоугольное горизонтальное поперечное сечение (смотри, например, Фиг. 2a). Многоугольное поперечное сечение содержит по меньшей мере 6, предпочтительно 8-16, углов между панельными стенками с трубами для воды. Фактически, реактор с кипящим слоем может содержать множество сепараторов частиц, но для простоты на Фиг. 1 показан только один.

[0029] Реактор 10 с кипящим слоем содержит входной канал 24 для введения газа и твердых частиц из реакционной камеры 12 в вихревую камеру 21. Выходной трубопровод 28 присоединен к верхней части вихревой камеры 21 для выпускания очищенного газа из вихревой камеры 21 для дальнейшей обработки. Фактически, реактор 10 также содержит другие узлы, такие как средство восстановления тепла и очистки дымового газа, которые не показаны на Фиг. 1, поскольку они не являются существенными для настоящего изобретения. Следует заметить, что одинаковые элементы или детали на всех чертежах обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

[0030] Вихревая камера 21 содержит цилиндрическую верхнюю часть 23 и коническую нижнюю часть 26. Возвратный канал 30 соединен с конической нижней частью 26 для выпускания отделенных твердых частиц из вихревой камеры 21 в нижнюю часть реакционной камеры 12. Коническая нижняя часть 26 окружена охватывающими стенками, которые наклонены так, чтобы поперечное сечение вихревой камеры 21 уменьшалось к возвратному каналу 30. Возвратный канал 30 может содержать теплообменную камеру для охлаждения отделенных частиц (не показана на Фиг. 1).

[0031] Сепаратор 20 частиц в сборе выполнен с поддерживающей конструкцией 40, прикрепленной к панельным стенкам 22 с трубами для воды вихревой камеры 21. Поддерживающая конструкция 40 содержит множество горизонтально расположенных круглых балок 42, которые проходят по меньшей мере частично вокруг вихревой камеры 21. Иначе говоря, поддерживающая конструкция 40 содержит множество круглых балок 42, прикрепленных к панельным стенкам 22 с трубами для воды на разных уровнях. На Фиг. 1 к вихревой камере 21 прикреплены пять круглых балок 42, но фактически количество круглых балок 42 обычно составляет более пяти, но также оно может быть и менее пяти.

[0032] Две самые верхние круглые балки 42, прикрепленные к цилиндрической верхней части 23 вихревой камеры 21, являются частичными кольцами. Как лучше видно на Фиг. 2a, частичные кольца составляют приблизительно 85% полного кольца и имеют зазор вблизи от входного канала 24. Концы частичных колец преимущественно жестко прикреплены к жесткой поддерживающей конструкции 18, прикрепленной к боковым стенкам входного канала 24. Согласно Фиг. 1, круглые балки 42 поддерживающей конструкции 40 также содержат два полных кольца, прикрепленных к нижней части цилиндрической верхней части 23 вихревой камеры 21, и одно полное кольцо, прикрепленное к конической нижней части 26 вихревой камеры 21.

[0033] На Фиг. 2a схематично проиллюстрирован горизонтальный поперечный разрез A-A верхней части вихревой камеры 21, на уровне входного канала 24. Вихревая камера 21 окружена панельными стенками 22 с трубами для воды, в целом образующими, по существу, восьмиугольное поперечное сечение, то есть поперечное сечение имеет восемь углов между панельными стенками с трубами для воды. Поддерживающая конструкция 40 панельных стенок 22 содержит круглую балку 42,1, прикрепленную к панельным стенкам 22 с помощью крепежного средства 50. Крепежное средство 50 предпочтительно представляет собой стальные пластины, прикрепленные посредством сварки к панельным стенкам 22 с трубами для воды и к круглым балкам 42. Тем не менее, прикрепление круглой балки 42,1 к пластинам 50 и пластин 50 к панельным стенкам 22 с трубами для воды может быть выполнено посредством любых обычных способов, основанных, например, на сварке или механических крепежных элементах.

[0034] Круглая балка 42,1 частично окружает вихревую камеру 21, или, более конкретно, горизонтальное поперечное сечение поддерживающей конструкции 40 покрывает около 85% полного кольца. Как ясно видно на Фиг. 2a, круглая балка 42,1 не следует точно профилю поперечного сечения вихревой камеры 21 или панельных стенок 22 с трубами для воды вихревой камеры 21. Наоборот, расстояние между круглой балкой 42.1 и панельными стенками 22 с трубами для воды, на которых расположено крепежное средство 50, изменяется в зависимости от положения в соответствующей панельной стенке 22.

[0035] Крепежное средство 50 предпочтительно закреплено, по существу, на одинаковом расстоянии до каждой из панельных стенок 22 с трубами для воды. Тем не менее, поскольку углы между панельными стенками с трубами для воды являются, по существу, жесткими по сравнению с центральными частями стенок, крепежное средство 50 предпочтительно закреплено на расстоянии от вертикальных краев панельных стенок 22 с трубами для воды. Концы 25, 25’ круглой балки 42,1 преимущественно жестко прикреплены к жесткой поддерживающей конструкции 18, 18’ боковых стенок 27, 27’ входного канала 24.

[0036] На Фиг. 2b схематично проиллюстрирован горизонтальный поперечный разрез B-B верхней части вихревой камеры 21, ниже уровня входного канала 24. Вихревая камера 21 окружена панельными стенками 22 с трубами для воды, образующими, по существу, поперечное сечение в форме правильного восьмиугольника. Поддерживающая конструкция 40 панельных стенок 22 содержит круглую балку 42,2, которая отличается от круглой балки 42,1, показанной на Фиг. 2a, тем, что круглая балка 42,2 полностью окружает вихревую камеру 21. Таким образом, круглая балка 42,2 образует полный круг, то есть она покрывает полное кольцо. Круглая балка 42,2 прикреплена к панельным стенкам с трубами для воды посредством находящихся по существу на одинаковых интервалах друг от друга проходящих в радиальном направлении крепежных средств 50. Следовательно, силы, возникающие в результате перепадов давления в охватывающих стенках 22 компенсируются особенно эффективно посредством того, что они по существу равномерно распределяются по круглой балке 42,2.

[0037] На Фиг. 3 схематично проиллюстрирована более подробно часть C поперечного разреза B-B вихревой камеры 21, согласно Фиг. 2b. Экранная стенка 22 с трубами для воды вихревой камеры 21 содержит вертикальные трубки 52 и ребра 54, расположенные между трубками 52. Круглая балка 42 поддерживающей конструкции 40 прикреплена к ребрам 52 панельной стенки 22 с трубами для воды с помощью крепежного средства 50, которое может представлять собой, например, описанные ранее пластины. В случае, если крепежное средство 50 представляет собой пластину, один конец пластины приварен к панельной стенке 22 с трубами для воды, в частности к ребру 54 панельной стенки 22 с трубами для воды, а другой конец пластины приварен к круглой балке 42 поддерживающей конструкции 40.

[0038] На Фиг. 3 пластины 50 показаны как прикрепленные к панельным стенкам 22 с трубами для воды перпендикулярно панелям. Это значит, что, в частности, вблизи от углов между панелями с трубами для воды, пластины 50 не перпендикулярны круглой балке 42. Согласно другой возможности, пластины прикреплены к панелям с трубами для воды так, чтобы они были прикреплены к круглой балке 42 перпендикулярно круглой балке, посредством чего они, в частности, вблизи от углов, не перпендикулярны панелям с трубами для воды. Естественно, третья возможность представляет собой компромисс между описанными выше возможностями.

[0039] На Фиг. 4 схематично проиллюстрирован пример прикрепления круглой балки 42 поддерживающей конструкции 40 к панельной стенке 22 с трубами для воды вихревой камеры 21. Таким образом, на Фиг. 4 показан вертикальный поперечный разрез панельной стенки 22 с трубами для воды, к которой прикреплена круглая балка 42 посредством вертикальной крепежной пластины 50. Один конец крепежной пластины 50 прикреплен к панельной стенке 22 с трубами для воды, например, посредством сварки, а другой конец пластины 50 прикреплен к круглой балке 42 посредством зажима 44. В этом примере, круглая балка 42 представляет собой трубку с круглым поперечным сечением, и пластина 50 предусмотрена с полукруглым пространством, в котором закреплена круглая балка 42.

[0040] На Фиг. 5-7 проиллюстрированы другие примеры прикрепления круглой балки 42 к панельной стенке 22 с трубами для воды, в которых круглая балка имеет прямоугольное поперечное сечение, или выполнена из I-образной балки или U-образной балки, соответственно. На Фиг. 5 круглая балка с прямоугольным поперечным сечением закреплена между двумя горизонтальными фестончатыми балками 52, которые закреплены поперек вертикальных водогрейных трубок панельной стенки 22 с трубами для воды. На Фиг. 6 и 7 показаны круглые балки 42, образованные как загнутая в круг I-образная балка и U-образная балка, соответственно, которые прикреплены механически или посредством сварки к проходящей в радиальном направлении крепежной пластине 50.

[0041] Несмотря на то что в этом документе изобретение описано в качестве примера со ссылкой на то, что в настоящее время считается наиболее предпочтительными вариантами осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничено описанными вариантами осуществления и может включать в себя различные комбинации или модификации своих признаков и некоторые другие применения, без отхода от объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения. Подробности, упомянутые в отношении какого либо изложенного выше варианта осуществления, могут быть использованы в отношении других вариантов осуществления, если такая комбинация технически возможна. Следует понимать, что на чертежах проиллюстрировано только несколько примеров круглой балки поддерживающей конструкции, тем не менее, формы круглых балок поддерживающей конструкции не ограничены только этими несколькими примерами. К тому же на Фиг. 1 проиллюстрирован только один сепаратор частиц, но фактически количество сепараторов частиц в реакторах с кипящим слоем может быть разным.

Изобретение относится к сепараторному узлу для частиц и реактору с кипящим слоем, содержащему такой сепараторный узел. Сепараторный узел содержит вертикальную вихревую камеру, окруженную панельными стенками с трубами для воды, образующими многоугольное горизонтальное поперечное сечение, и поддерживающую конструкцию панельных стенок с трубами для воды, причем многоугольное горизонтальное поперечное сечение содержит по меньшей мере 6 углов, и поддерживающая конструкция содержит по меньшей мере одну расположенную горизонтально круглую балку, расположенную снаружи панельных стенок с трубами для воды и прикрепленную с помощью проходящего в радиальном направлении крепежного средства по меньшей мере к трем панельным стенкам с трубами для воды, и причем по меньшей мере одна круглая балка образует полный круг, или по меньшей мере одна круглая балка образует частичный круг, покрывающий по меньшей мере 75% полного круга и содержащий концы, которые жестко прикреплены к жесткой поддерживающей конструкции. Изобретение обеспечивает повышение эффективности и уменьшения веса конструкции. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Сепараторный узел для частиц, выполненный с возможностью присоединения к реактору (10) с кипящим слоем для отделения частиц от газа, выпускаемого из реакционной камеры (12) реактора (10) с кипящим слоем, причем сепараторный узел для частиц содержит вертикальную вихревую камеру (21), окруженную панельными стенками (22) с трубами для воды, образующими многоугольное горизонтальное поперечное сечение, содержащее по меньшей мере 6 углов, и поддерживающую конструкцию (40) панельных стенок (22) с трубами для воды, отличающийся тем, что поддерживающая конструкция (40) содержит по меньшей мере одну расположенную горизонтально круглую балку (42), расположенную снаружи панельных стенок (22) с трубами для воды и прикрепленную с помощью проходящего в радиальном направлении крепежного средства (50) по меньшей мере к трем панельным стенкам (22) с трубами для воды, и причем по меньшей мере одна круглая балка образует полный круг, или по меньшей мере одна круглая балка образует частичный круг, покрывающий по меньшей мере 75% полного круга и содержащий концы, которые жестко прикреплены к жесткой поддерживающей конструкции (18).

2. Сепараторный узел для частиц по п. 1, отличающийся тем, что крепежное средство (50) содержит множество крепежных средств (50), прикрепленных к каждой из по меньшей мере трех панельных стенок (22) с трубами для воды.

3. Сепараторный узел для частиц по п. 2, отличающийся тем, что крепежное средство (50) содержит множество находящихся по существу на одинаковых расстояниях друг от друга крепежных средств (50), прикрепленных к каждой из по меньшей мере трех панельных стенок (22) с трубами для воды.

4. Сепараторный узел для частиц по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна расположенная горизонтально круглая балка выполнена с теплоизоляцией от окружающей среды и заключена в одном пространстве с вихревой камерой.

5. Сепараторный узел для частиц по п. 4, отличающийся тем, что находящиеся по существу на одинаковых интервалах крепежные средства (50) прикреплены к каждой из по меньшей мере трех панельных стенок (22) с трубами для воды на расстоянии от вертикальных краев панельных стенок (22) с трубами для воды.

6. Сепараторный узел для частиц по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна круглая балка (42) содержит множество расположенных горизонтально круглых балок, прикрепленных к по меньшей мере трем панельным стенкам (22) с трубами для воды на разных уровнях.

7. Сепараторный узел для частиц по п. 6, отличающийся тем, что множество круглых балок (42) содержит по меньшей мере одну круглую балку, образующую полный круг вокруг вихревой камеры (21).

8. Сепараторный узел для частиц по п. 6, отличающийся тем, что множество круглых балок (42) содержит по меньшей мере одну круглую балку, образующую частичный круг, покрывающий по меньшей мере 75% полного круга.

9. Сепараторный узел для частиц по п. 8, отличающийся тем, что множество круглых балок (42) содержит по меньшей мере одну круглую балку, образующую частичный круг, покрывающий по меньшей мере 75% полного круга, прикрепленную к верхней части вихревой камеры и имеющую зазор вблизи от входного канала (24) вихревой камеры (21).

10. Сепараторный узел для частиц по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна расположенная горизонтально круглая балка (42) имеет круглое или прямоугольное поперечное сечение или круглая балка образована как загнутая в круг I-образная балка или U-образная балка.

11. Сепараторный узел для частиц по п. 1, отличающийся тем, что проходящее в радиальном направлении крепежное средство (50) представляет собой проходящие в радиальном направлении пластины.

12. Сепараторный узел для частиц по п. 11, отличающийся тем, что панельные стенки (22) с трубами для воды содержат ребра (54) между трубами для воды (52), и проходящие в радиальном направлении пластины (50) прикреплены к ребрам (54) посредством сварки.

13. Сепараторный узел для частиц по п. 1, отличающийся тем, что многоугольное поперечное сечение содержит 8-16 углов.

14. Сепараторный узел для частиц по п. 13, отличающийся тем, что многоугольное поперечное сечение содержит 16 углов.

15. Реактор с кипящим слоем, содержащий сепараторный узел для частиц по любому из предшествующих пп. 1-14.