CN104870070B - 用于雾化器轮的插入件和包括多个该插入件的雾化器轮 - Google Patents

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Abstract

一种适于安装在雾化器轮中的插入件(20)。每个插入件(20)都具有纵向轴线，并且包括内端面(21)、外端面(22)、外表面(23)和限定通道(35)的内表面(24)，该通道具有中心轴线(c)并且在内端面(21)处的入口(25)和外端面(22)处的出口(26)之间延伸。至少所述入口(25)与纵向轴线偏离，从而通道(35)的中心轴线与插入件(20)的纵向轴线偏离。该插入件(20)适于被用在用于喷雾干燥器的雾化器轮中，该雾化器轮用于雾化摩擦材料的浆体，例如用于废气净化的喷雾干燥吸收。

Description

用于雾化器轮的插入件和包括多个该插入件的雾化器轮
技术领域
本发明涉及一种用于喷雾干燥器的雾化器轮的插入件，所述插入件具有纵向轴线，并且包括内端面、外端面、外表面和限定通道的内表面，该通道具有中心轴线并且在内端面处的入口和外端面处的出口之间延伸。本发明还涉及一种用于喷雾干燥器的雾化器，该雾化器包括多个此种插入件。
背景技术
在浆体的雾化中，此种插入件被插入到雾化器轮中，从而将浆体供给物引导到雾化器外，以形成用于进一步的干燥和/或吸收处理的液滴。在雾化期间，雾化器轮的包括插入件的内部结构被暴露以磨损，根据待被雾化的浆体，此磨损可能更加严重。然而，该磨损一般地被限制在雾化器轮或插入件的特定的明确限定的区域。
一般地，在轮的转动期间，由于离心力和供给物自身的特性，出现雾化器轮的不同部件上的磨损，供给物利用导致严重摩擦的力而影响内部部件。暴露给来自于供给物的摩擦的部件因此被制成耐磨损的和可更换的。
已经提出了一系列的改进方案以强化雾化器轮的内部结构的耐摩擦特性，从而防止连续的变形以及可能的断裂，例如在美国专利Nos3,640,467和4,684,065(Niro)中所公开的那样。
在这两个文件中公开是向内突出的插入件，该插入件保证一层液体膜在转动期间沉积在轮的内壁上并且由此防止磨损。由于离心力，一层较重的部分，即悬浮的固体材料，与该层中的液体分开并且被直接沉积在壁上，从而填充围绕插入件的向内延伸部的区域。以此方式，轮缘的内表面被保护免于来自供给物的摩擦，因为在操作期间，一层供给物固体将在内壁上沉积到一定厚度，该厚度被突出部的长度确定，结果在沉积层自身上产生摩擦而不是在轮的内壁上产生摩擦。
然而，已经证明：在一些摩擦浆体的雾化期间，这些插入件在最远的部分上将经历极其严重的磨损，在转动方向或切向上可以被观察到，这已经使得不仅耐磨损衬套还有钢制套筒都示出磨损的迹象。应认为，该效果是由于漩涡形成防止了保护层的局部地在插入件的前端上的形成。
此外，因此，在例如欧洲专利No.EP 1 184 081 B1(Niro)中公开的技术方案中，已经研发了这些插入件的改进方案，在该专利中，每个插入件都在插入件的向内突出的部分中被设置有过渡表面，由此将供给物流沿着过渡表面引导到外壁的内侧，由此避免了对套筒的磨损。应认为，对套筒的磨损以此方式被限定，因为在插入件的前部形成的漩涡被可控地引导通过插入件的前部从而在转动期间在外壁的内侧上形成保持材料的粘着层。
在现有技术中，此外还提出了，随着插入件被逐渐地磨损，将插入件安装为使得它们可以转动，从而增加它们的整体寿命。然而，插入件的转动需要设备被完全关闭。频繁地转动插入件的需求导致生产停止，这是耗时的并且由于在此时期内不进行任何生产所以是高成本的。此外，为了满足例如环境保护规章中的要求，启动和停止以及停工期一般地应当被将至最低。
发明内容
在该背景技术的情况下，本发明的目的是提供一种用在雾化器轮中的改进的插入件，该改进的插入件已经增加抵抗特征，并且此外还限制了插入件的转动和更换的需求。
在第一方面，该目的通过在介绍中提及的类型的插入件而被实现，此外该插入件的特征在于：至少所述入口与纵向轴线偏离，从而通道的中心轴线与插入件的纵向轴线偏离。
通过该设计，在插入件的靠近入口的一个部分中形成被扩大的部分，该被扩大的部分包含增加量的材料。以此方式，已经示出了以下可能性：在不需要排定地启动和停止以转动插入件而改变被最严重地暴露给磨损的入口部分的情况下，增加插入件的寿命。
如果存在足够的材料以保证操作，则通道原则上可以从入口以任何适当的方式延伸。在根据本发明的插入件的简单实施例中，所述出口与所述纵向轴线偏离。
在一个实施例中，所述通道的中心轴线基本上与插入件的纵向轴线平行。该插入件因此基本具有与传统的插入件相对应的流动，该传统的插入件具有居中定位的通道。
通道的入口、出口和其他部分的位置和尺寸可以根据例如材料、应用领域和插入件的尺寸而改变。在一个实施例中，出口整体位于纵向轴线的外侧，但是可选地，在入口和纵向轴线之间可以设置重叠部分。
入口的截面优选地选自于包括圆形、椭圆形、卵形、卵圆形、方形和矩形的不同形状的组中。
通道可以具有从所述入口到所述出口的均一截面。
虽然形状可以全部被改变，但是也可以例如通过提供具有从所述入口朝向所述出口减小或增大的截面的通道，来改变通道的尺寸。
为了优化入口和出口附近的流动条件，所述通道可以在所述入口或出口中的至少一个中具有漏斗的形状。
在有利的实施例中，所述入口关于除了径向轴线之外的至少一个轴线是对称的。
作为所述通道的中心轴线与插入件的纵向平行的实施例的替代方案，所述通道的中心轴线可以与插入件的纵向轴线形成在0到30°的区间中的角度。
可选地或者另外地，所述通道的中心轴线可以与在所述插入件的径向上延伸的平面形成在0到30°的区间中的角度。
优选地，所述外表面是大致锥形形状。然而，作为可选方案，外表面可以是圆柱形形状。
在一个实施例中，整体的耐磨损和撕裂的特征以及流动条件都被增强，在该实施例中，插入件包括从所述内端面延伸到外表面的抓取凹部。
所述抓取凹部包括以一角度从内端面延伸到第二过渡表面的第一过渡表面，该第二过渡表面以一角度从所述第一过渡表面向所述外表面延伸。
因为插入件自身关于纵向轴线是非对称的，所以抓取凹部可以关于插入件的纵向轴线非对称地形成。
在本发明的第二方面，提供一种用于喷雾干燥器的雾化器轮，该雾化器轮用于雾化摩擦材料的浆体。雾化器轮包括：轮毂和大致柱形的外壁，该外壁限定大致碗形截面形状的环形腔，该环形腔同轴地围绕所述轮毂；多个喷孔，每个喷孔在大致径向上延伸并且分布在所述外壁的圆周上；以及多个插入件，所述插入件被布置在所述喷孔中，每个插入件根据本发明的第一方面形成。
为了增加雾化器轮的整体寿命，所述雾化器轮还可以包括套筒，所述套筒在每个喷孔中安装在相应的插入件外部。
在本发明的又一方面，提供一种插入件的用途和包括此种根据第一方面的插入件的雾化器轮的用途，该插入件和雾化器轮都用于废气净化的喷雾干燥吸收。
在下文中，借助于本发明的实施例和附图，而进一步详细地说明本发明。
附图说明
图1是本发明的实施例中的雾化器轮的局部截面侧视图；
图2是如图1所示的雾化器轮的截面俯视图；
图3是本发明的第一实施例中的用于雾化器轮的插入件的立体图；
图4是图3的插入件的俯视图；
图5是图3和图4的插入件沿图4中的线V-V的截面图；
图6a是本发明的第二实施例中的插入件的示意俯视图；
图6b是图6a中的插入件沿图6a中的线K-K的截面图；
图7a是根据本发明的插入件的第三实施例的示意仰视图；
图7b是图7a中的插入件沿图7a中的线A-A的截面图；
图8a和8b分别是与图7a和7b相对应的视图，图8a是根据本发明的插入件的第四实施例的视图，图8b是沿线F-F截取的截面图；
图9a和9b分别是与图7a和7b相对应的视图，图9a是根据本发明的插入件的第五实施例的视图，图9b沿线截取C-C的截面图；
图10a是根据本发明的插入件的第六实施例的示意俯视图；
图10b是图10a的插入件的截面图；
图11a和11b分别是本发明的第七实施例中的插入件的与图10a和10b相对应的视图；以及
图12至14是根据本发明的插入件的其他实施例的示意俯视图。
具体实施方式
在图1和图2中，示出了用于雾化摩擦材料的浆体的雾化器轮1的实施例，其中，雾化器轮1包括限定雾化器轮的轴向的轮毂2，以及大致圆筒形的外壁3，该外壁3限定大致碗形截面形状的且共轴地围绕轮毂2的环形腔4，该外壁3由盖8和底部10限定。待被雾化的浆体通过盖8中的孔9被设置成同心地围绕轮毂1。雾化器轮1的外壁3的圆周被设置有多个喷孔5，经由这些喷孔，被供给的浆体在操作期间以雾化的形式被向外喷出以进入到周围的干燥腔中，在该干燥腔中通过雾化而形成的细小颗粒被干燥从而它们的固体成分可能以细粉的形式下降到干燥腔的底部。
如图2中最清楚地示出，每个喷孔5都在雾化器轮的大致径向上延伸，并且被分布在所述外壁的圆周上。在示出的实施例中，雾化器轮适于在逆时针方向上转动。
为了防止对雾化器轮1自身的磨损，被安装到喷孔5中的插入件20被插入在每个喷孔5中。在示出的实施例中，每个插入件20继而被安装在钢套筒6中；然而，在一些应用领域，也可以想到将插入件20直接安装到雾化器轮的壁中。如图所示并且将如在下文中进一步说明的那样，每个插入件20的纵向与雾化器轮的径向一致。
图3至5示出了适于安装到雾化器轮中的相应的喷孔5中的插入件20的第一实施例，例如，该雾化器轮具有如图1和2所示的整体特征。
插入件20具有纵向轴线I并且包括内端面21、外端面22、限定通道35的外表面23和内表面24，该通道35在内端面21处的入口25和外端面22处的出口26之间延伸。因为在第一实施例中内端面21具有比外端面22大的延伸部，所以外表面23是大致锥形的整体形状。此外，应当注意在如图3至5所示的实施例中，通道35具有从入口25到出口26的均一截面形状，然而具有可变的尺寸。
尤其参考图5，通道35具有中心轴线c。如上所述，插入件的在雾化器轮的安装位置中，插入件20的纵向轴线I基本上与雾化器轮1的径向一致。然而，通道35的中心轴线c是与插入件20的纵向轴线I偏心的或者偏离，并且因此在安装位置中相对于雾化器轮1的径向偏离。
在如图3至5所示的第一实施例中，偏离被设置成使得入口25和出口26都与插入件的纵向轴线I偏离，从而通道35的中心轴线c与插入件20的与其平行的纵向轴线I偏离。在图4和图5中由“ecc”所标记的偏离量(即，在图4中分别表示纵向轴线I和中心轴线c的线27和28之间的距离)因此在整个通道35中从入口25到出口26是相同的。偏离量的范围可以根据插入件的其他参数而变化，诸如插入件的整体尺寸，通道35的形状，外表面23和内表面24之间的壁的厚度等。然而，一般地，对于在内端面21处具有30-40mm的整体直径且在外端面22处具有20-30mm的直径的插入件而言，偏离量一般在2-5mm的范围内。在第一实施例中，入口25与插入件35的纵向轴线I重叠。然而，还可以想到将入口开口偏离到一定程度以使得没有重叠被设置，并且入口整体位于纵向轴线之外。
因为偏置的入口25，插入件20在内端面21处设置有被扩大的部分，因而该内端面21在插入件20的一个部分中在外表面23和内表面24之间包含比与该部分相反的部分更大量的材料。返回参考图2，当在使用时，该类型的插入件20因此在内表面24的定位在入口25的后边缘处的最上部分处遇到浆体，当沿着雾化器轮的切向方向观察时，该后边缘因此是由于摩擦而磨损较严重的边缘。因为该区域中的材料的量由于偏离的入口25而被增多，因而插入件的寿命被增加。
在第一实施例中，体现了进一步的特征，该特征在保证雾化器轮的套筒上的最少磨损方面是尤其有效的，即，插入件20在内端面21处具有整体以30表示的抓取凹部(gripping recess)，在图5中最好示出，该凹部从内端面21延伸到外表面23。在示出的实施例中，抓取凹部30包括以一角度从内端面21延伸到第二过渡表面32的第一过渡表面31，该第二过渡表面32以一角度从第一过渡表面31向外表面23延伸。抓取凹部和过渡表面(多个过渡表面)也可以采用其他形式，如在上述的欧洲专利No.EP 1 184 081 B1中进一步详细所述。因此，也可以想到抓取凹部30可以包括两个以上的部分，或者只有一个部分因此形成倾斜型抓取凹部。抓取凹部30还可以被设计为任何适当的表面，或者具有总体上的凹面形状的表面部分的组合。如图所示，在示出的实施例中的抓取凹部30对于插入件20的纵向轴线I而言是非对称的。这主要是因为在插入件的后侧没有必要设置抓取凹部或过渡表面(多个过渡表面)。已经证明，基本上平行于雾化器轮的切向延伸的被扩大部分的形状提供了有利的流动模式，从而浆体的在圆周方向上遇到随后的插入件的流动不会被不利地影响。
当被插入到如图1和2中的雾化器轮中时，插入件20的抓取凹部30在雾化器轮的逆时针转动中面对浆体，这使得待雾化的浆体的流动方向几乎被改变90°，并且因此该方向被引导经过套筒6，并且进一步进入到内表面24中，由此最小化对套筒的磨损。然而，在根据本发明的插入件的另一实施例中，抓取凹部是没有必要的，或者抓取凹部可以具有其他的构造。
除了抓取凹部的设置之外，内端面21和内表面24之间的过渡如图所示可以被设置为倾斜的或者斜切的边缘，因为尖锐的边缘将更加易于磨损和撕裂，因而该倾斜的或斜切的边缘被认为推迟了摩擦在入口25的后边缘上并且因此在被扩大的部分上造成明显的磨损的时间点。斜切的边缘不需要在整个圆周上延伸，但是可以仅在覆盖例如20-50°的扇区中形成。
在如图3至5所示的第一实施例中，入口25的形状基本上是椭圆形的。通过将入口形成为例如非圆形形状，提供了更大的经受浆体的负载的表面。这又被认为对插入件的寿命具有有利的影响。入口25的椭圆形状呈现在整个通道35中；然而如在图5的截面图中最明显地示出，通道35的第一部分基本是直线型的，然而朝向出口26的剩余部分变窄。该形状原则上可以以任何适当方式变化，如在下文中进一步说明的那样；然而，优选地是，入口关于除了径向轴线之外的至少一个轴线是对称的。
现在将描述本发明的其他特征和变体。
参考图6a和6b，示出了根据本发明的插入件20的第二实施例。具有与图3至5中的实施例相同的或类似的功能的元件采用增加100的相同的附图标记。在第二实施例中，插入件120的入口125基本上整体位于纵向轴线I的外侧，并且在通道的截面面积减小的情况下朝向出口126延伸。通道135的通过入口25朝向出口26的形状与插入件的纵向形成α的角度。该角度一般地位于0-30°的区间中，这里大约是20°。在该实施例中，通道135也与在插入件的径向上延伸的平面成β角，这在图6b中示出。该角度一般地也位于0-30°的区间中，这里大约是30°。
关于如图6a和6b所示的实施例应当注意，与抓取凹部30相对应的抓取凹部不存在，这不排除在该实施例中也包括抓取凹部的选择。
入口125基本上是圆形的，并且出口126也基本上是圆形的。通道135的截面形状是均一的圆形，并且尺寸从入口125到出口126逐渐减小。
图7a和7b示出了本发明的第三实施例，其中，具有与图3至5中的实施例相同的或类似的功能的元件的附图标记被增加200。在图7a中，如在之前所述的实施例，入口225整体位于纵向轴线的外侧。然而，与之前的实施例相反，通道从入口225到出口226具有均一的截面尺寸，如图7b最佳地示出，通道平行于纵向轴线延伸。
图8a和8b示出了本发明的第四实施例，其中，具有与图3至5中的实施例相同的或类似的功能的元件的附图标记被增加300。在该实施例中的插入件在入口325处被设置有抓取凹部330，但是具有截面均一的通道，如图8b最佳地示出。如图8b所示，因为外表面323采用圆柱表面的形式，因而插入件320具有大致圆柱形的外部形状。因为插入件320依靠在套筒的肩部上或者雾化器轮自身上，因而该形状不是优选的。更重要的是，柱形形状不会引起由其他实施例的锥形外表面所提供的主动接合，这又不会引起在套筒或其他保持元件失效的情况下，对插入件的从雾化器轮中的无意释放的防护。
在如图9a和9b所示的第五实施例中，在具有与图3至5中的实施例相同的或类似的功能的元件的附图标记被添加了400的情况下，通道的中心轴线与插入件的纵向形成位于0-30°的区间中的角度，同时具有从入口425到出口426的增大的截面。
在如图10a和10b所示的本发明的第六实施例中，通道具有漏斗的形状，该漏斗从入口525延伸到出口526并且具有较窄的端部，如图10b最佳地示出，然而依旧维持外壁523的较大表面面积。
可选地，在第七实施例中，通道的漏斗形状从入口625延伸到出口626，并且具有最宽的端部，然而依旧维持外壁623的较大表面面积，如图11a-b最佳地示出。
此外，插入件的通道的入口和出口以及其他部分的形状在不同的实施例中可以是不同的，如图12至14中通道的截面所示，从入口725、825和925可以看出，该通道的截面可以从包括圆形、椭圆形、卵形、卵圆形、方形和矩形的不同形状的组中选择。
插入件的不同类型的实施例可以被用于对例如分别来自于电厂或金属工业的废气净化或者工业废气的喷雾干燥吸收。最后，插入件可以被插入到雾化器轮中，该雾化器轮被用于废气净化的喷雾干燥吸收的目的。废气可以从例如电厂中排出，工业废气例如从金属冶炼厂中排出。本发明对于摩擦供给物的干燥也是有用的，该摩擦供给物一般地例如用在化学工业或者采矿工业中。
本发明不应该被认为被限定到以上示出和描述的实施例，但是在不脱离所附权利要求的范围的基础上可以进行多种修改和组合。

Claims (20)

1.一种用于雾化器轮的插入件，所述插入件具有纵向轴线，并且包括内端面、外端面、外表面和限定通道的内表面，所述通道具有中心轴线并且在内端面处的入口和外端面处的出口之间延伸，其特征在于，至少所述入口与纵向轴线偏离，使得通道的中心轴线与插入件的纵向轴线偏离，从而插入件在内端面处设置有扩大的部分，所述扩大的部分在插入件的一个部分中与相反的部分相比在外表面和内表面之间包含更大量的插入件的材料，因此增大在使用时由于摩擦而被更加严重地磨损的区域中的插入件的材料的量。
2.根据权利要求1所述的插入件，其中，所述出口也与纵向轴线偏离。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的插入件，其中，所述通道的中心轴线基本上与所述纵向轴线平行。
4.根据权利要求1和2中的任一项所述的插入件，其中，所述入口整体位于纵向轴线外侧。
5.根据权利要求1至2中的任一项所述的插入件，其中，入口和纵向轴线之间存在重叠部分。
6.根据权利要求1和2中的任一项所述的插入件，其中，入口的截面选自于包括圆形、椭圆形、卵形和矩形的不同形状的组中。
7.根据权利要求6所述的插入件，其中，所述通道具有从所述入口到所述出口的均一截面。
8.根据权利要求7所述的插入件，其中，所述通道具有从所述入口朝向所述出口减小或增大的截面。
9.根据权利要求1和2中的任一项所述的插入件，其中，所述通道在所述入口或出口中的至少一个中具有漏斗的形状。
10.根据权利要求1和2中的任一项所述的插入件，其中，所述入口关于除了径向轴线之外的至少一个轴线是对称的。
11.根据权利要求1和2中的任一项所述的插入件，其中，所述通道的中心轴线与插入件的纵向轴线形成在0到30°的区间中的角度。
12.根据权利要求11所述的插入件，其中，所述通道的中心轴线与在所述插入件的径向上延伸的平面形成在0到30°的区间中的角度。
13.根据权利要求1和2中的任一项所述的插入件，其中，所述外表面是大致锥形形状或者圆柱形状。
14.根据权利要求1和2中的任一项所述的插入件，包括从所述内端面延伸到外表面的抓取凹部。
15.根据权利要求14所述的插入件，其中，所述抓取凹部包括以一角度从内端面延伸到第二过渡表面的第一过渡表面，所述第二过渡表面以一角度从所述第一过渡表面向所述外表面延伸。
16.根据权利要求15所述的插入件，其中，所述抓取凹部相对于插入件的纵向轴线是不对称的。
17.一种用于喷雾干燥器的雾化器轮，所述雾化器轮用于雾化摩擦材料的浆体，所述雾化器轮包括：
轮毂和大致柱形的外壁，所述外壁限定同轴地围绕所述轮毂的大致碗形截面形状的环形腔，
多个喷孔，所述多个喷孔中的每个都在大致径向上延伸且分布在所述外壁的圆周上，以及
多个插入件，所述多个插入件被布置在所述喷孔中，每个插入件都根据权利要求1至16中的任一项形成，从而当在使用时，所述插入件在插入件的材料的量增大的区域中遇到浆体。
18.根据权利要求17所述的雾化器轮，其中，所述雾化器轮还包括套筒，所述套筒在每个喷孔中安装在相应的插入件外部。
19.一种根据权利要求1至16所述的插入件的用途，所述插入件用于废气净化的喷雾干燥吸收。
20.一种根据权利要求17或18所述的雾化器轮的用途，所述雾化器轮用于废气净化的喷雾干燥吸收。
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