CN101631621B - 具有分类器入口及小颗粒物支路的旋流器 - Google Patents

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Abstract

一种旋流器，其将分类器入口与支路装置相结合，所述分类器入口提供了根据尺寸对颗粒物的至少部分分离，所述支路装置将所选的颗粒物转向至旋流器排放导管。本发明在从鼓风炉废气中收集颗粒物时具有具体的应用。

Description

具有分类器入口及小颗粒物支路的旋流器
技术领域
本发明涉及一种具有分类器入口及小颗粒物支路的旋流器。
背景技术
根据惯例，从鼓风炉废气中收集灰尘的第一阶段是除尘器。其不过是具有低气体速度的大型容器，允许粗粒的灰尘颗粒物在该容器内沉淀下来。第二阶段是湿式洗气器，在湿式洗气器中去除小的颗粒物。由于其组成成份，所捕集在除尘器中的灰尘能够再循环回到鼓风炉。捕集在湿式系统中的灰尘则必需通过其它方式来处理，因为其含有例如锌等不能再循环的物质。
除尘器总是不能实际理想的分离效果，总会有太多能循环的物质与污染物一起流到湿式系统。因此，需要一种最大化有益物质的再循环同时使污染物流到湿式系统的、高效的灰尘去除系统。
一种传统的干尘收集器是旋流器。遗憾的是，旋流器的效率往往高得会收集太多的携锌物质。
旋流器说明
设计实现低效率旋流器不是简单的事情。在运转期间，含尘气体入口状况往往不是精确已知的，或者很可能是变化的。所需的效率可能是未知的，并且很可能是随着灰尘颗粒物大小分布变化的。在试验工作期间已经发现，改变旋流器的几何形状并不总会在灰尘收集效率方面产生预期的效果。旋流器的效率可以在设计阶段通过降低入口速度来改变。但这种效果将会增加旋流器的尺寸，并导致成本增加。结果将会是旋流器的性能仍然受变化无常的入口气体状况、灰尘加载情况以及粒度组成的影响。
来自鼓风炉的含尘气体通常经由称作下气管的导管被分配至第一阶段清洁装置，取决于现场布局，所述导管往往是以40度至55度之间的角度陡峭地倾斜。旋流器的入口处于水平面内，并且其截面呈矩形。为了将气体流动转向到水平面内，设计者可能考虑到使用内部导流叶片——通常呈矩形截面——来改善进入该旋流器的流动分布。在本发明中未选择这种方式。
GB2136326描述了一种开发用于固体燃料燃烧系统的旋流器分离器。含尘气体经由相切的入口进入旋流器本体，并且经过处理的气体经由轴向出口离开所述旋流器。已被旋流器处理过的一部分离开气体通过吸力从所述出口抽走，从而滤掉仍然携于其中的颗粒物。
发明内容
根据本发明，旋流器包括
具有圆筒形区域的本体；
分类器入口导管，其根据颗粒物的尺寸提供了颗粒物的至少部分分离；
排放导管。根据本发明，
还设置至少一个支路导管，所述支路导管设置成使由所述分类器入口导管所分离的较小的颗粒物转向至所述排放导管。
本发明是一种具有分类器入口及小颗粒物支路装置的旋流器，所述分类器入口及小颗粒物支路装置使得在鼓风炉关闭期间或运转期间可以调整该旋流器的效率，从而最优化对可再循环物质的捕捉但却使污染物流到湿式清洁系统。
术语“分类器入口”意味着这样的入口，即颗粒物根据它们的尺寸经过其进行分配的入口。通常，较大的颗粒物会更严重地集中在该入口的较低区域。
本发明的第一实施方式采用了没有叶片的入口弯部，所述入口弯部以相切的方式进入旋流器并且起到粗分类器的作用，允许较大的灰尘颗粒物积聚在进入导管的下部内。
在本发明的另一实施方式中，下气管通常相对于所述本体的圆筒形区域的半径成直角地直接进入旋流器，并且没有弯部。分类效果是从通过支路导管去除较小的灰尘颗粒物的地方被传送到旋流器本体的顶部。
第三实施方式利用了含尘气流沿水平导管的分类效果。此效果不如通过弯部或倾斜进入所示的那样强烈，但仍然能以类似的方式进行使用，如上所述，其支路导管安装在旋流器本体顶部内。
在所有实施方式中，旋流器具有长的出口导管，所述长的出口导管延伸到旋流器本体的内部中。此结构的稳定性由入口导管的底板的延伸保证。
目前，鼓风炉顶部压力往往高达3barg。鼓风炉设计顶部压力是旋流器的设计压力。使这些压力处于锥形或碟形端部结构内而不是通过平板将更好。旋流器的常规的顶部是平板。试验表明，根据需要，旋流器的顶部可以是锥形的，或者可以是其它任何适用于压力容器的形状，这是本发明的另一实施方式。根据需要，可以保留平的顶部，但是，将此平板构造在压力外壳内是经济的。在此实施方式中考虑了密闭体积及旋流器出口导管之间的压力补偿通气口。
在为了维修而必需进行操作时，在上述任意实施方式中的旋流器均设置有清洁管线和清洁通气口，使得可以从旋流器去除鼓风炉气体。在平板及压力外壳之间具有密闭体积的实施方式中，设置有清洁管线或线路，并且压力补偿通气口起到清洁通气口的作用。
附图说明
下面将参照附图1、2及3描述本发明，这些附图中的每幅均示出了本发明的实施方式。
图1示出根据本发明的第一实施方式的旋流器；
图2示出根据本发明的第二实施方式；
图3示出根据本发明的第三实施方式。
具体实施方式
参照图1，根据本发明第一实施方式的旋流器具有基本上呈筒形的本体10，并且进一步包括入口导管2，所述入口导管2具有倾斜区域3及借助于弯部5而以相切的方式进入所述本体的区域4。
所述弯部旨在使颗粒物放慢速度，使得较大的颗粒物往往向着所述入口导管的底部6运动，而较小的颗粒物受弯部的影响较小，仍保持基本均匀地分布。较大的灰尘颗粒物以常规的方式被旋流器所收集。靠近所述入口导管的预部7的一部分较小的颗粒物含有大量的污染物，其从旋流器本体10的上端通过多个支路导管8被转向到旋流器排放导管9内。支路导管8的数量和尺寸取决于需要使多少气流转向。
参照图2，在第二实施方式中，入口导管2被倾斜并且基本上相对于旋流器的半径成直角地进入旋流器1。同样，颗粒物分类效果意味着较小的颗粒物被优选地通过支路导管8(为清晰起见只标识出了一个)转向。
在图3中所示的实施方式中，入口导管2是水平的。即使在这种简单的设置中，分类效果也意味着较小的颗粒物优选地通过支路导管8转向到排放导管9。
在所示的实施方式的每个中，所述支路导管设置有用于各自隔离的装置(未图示)，并被定位从而能够被操作(accessible)。此隔离装置可以是阀，例如滑板式换向阀或者遮板。根据需要可以操作适当的阀。在鼓风炉关闭期间，可以插入或者去除遮板。根据从所收集的旋流器灰尘的锌的成份的测量结果，做出是否打开或关闭支路管道的决定。
旋流器结构及旋流器的上面部分被设计成支撑入口导管2的下端，使得不需要另外的支撑件。

Claims (8)

1.一种旋流器，其包括：
具有圆筒形区域的本体(10)；
分类器入口导管(2)，其根据颗粒物的尺寸提供了颗粒物的至少部分分离；
排放导管(9)；以及
其特征在于，至少一个支路导管(8)，所述支路导管(8)设置成使由所述分类器入口导管所分离的较小的颗粒物转向至所述排放导管。
2.如权利要求1所述的旋流器，其中，所述入口导管(2)包括倾斜区域(3)、弯部(5)以及相切于所述圆筒形区域进入所述本体的区域(4)。
3.如权利要求1所述的旋流器，其中，所述入口导管是倾斜的，并且基本上与所述圆筒形区域相切地进入所述旋流器。
4.如权利要求1所述的旋流器，其中，所述入口导管水平地进入所述本体。
5.如权利要求1至4中任一项所述的旋流器，进一步包括用于将所述支路导管中的每个隔离开的装置。
6.如权利要求1至4中任一项所述的旋流器，设置成通过所述分类器入口导管接收来自鼓风炉的废气。
7.一种用于处理来自鼓风炉的废气的方法，所述废气包含具有不同尺寸的颗粒物，所述方法的特征在于包括如下步骤：
通过导管(2)将所述废气引导至旋流器入口，所述导管根据颗粒物尺寸将颗粒物的至少部分分离并提供到所述入口的区域内；
将来自所述入口区域的、具有较小的颗粒物的气体通过至少一个支路导管(8)转向至所述旋流器的排放导管(9)；以及
将通过所述旋流器从所述废气分离的颗粒物引导返回至所述鼓风炉。
8.如权利要求7所述的方法，其中，通过具有弯部(5)的导管来实现将所述废气引导至旋流器入口，所述弯部根据颗粒物尺寸提供颗粒物到所述入口的区域内的进一步分离。
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