CN110237734A - 气体混合器及废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体混合器及废气处理装置，属于气体处理设备技术领域。本发明通过在气体混合腔中设置分散挡板，分散挡板水平设置在第二进风口和出风口之间，且分散挡板和侧壁之间形成有间隙。使得由第一进风口和第二进风口进入的两种气体在流向出风口的过程中，两种气体受分散挡板的扰动作用，气体的流动方向和流动形态发生改变，从而增强两种气体交换的效果，使得两种气体混合的更均匀，出风口排出的混合气体的温度分布也更均匀。

Description

气体混合器及废气处理装置

技术领域

本发明涉及一种气体混合器及废气处理装置，属于气体处理设备技术领域。

背景技术

工业生产中产生的高温烟气中携带有大量的热，高温烟气中一般还含有挥发性有机物VOCs(volatile organic compounds)，如果将高温烟气直接排放至大气中，不仅会造成环境污染，还会造成热量的浪费。一般通过将高温烟气与冷风混合，将达到一定温度的混合气体送至干燥设备中，以对高温烟气中的热量进行回收再利用，在高温烟气与冷风混合时所用的设备即为气体混合器。

现有的气体混合器的内部设置有气体混合腔，气体混合器的顶部设置有与气体混合腔连通的第一进风口，气体混合器的侧壁上在靠近顶部的位置设置有与气体混合腔连通的第二进风口，气体混合器靠近底部的位置在侧壁上设置有与气体混合腔连通的出风口。两种气体分别通过第一进风口和第二进风口进入气体混合腔，两种气体混合后由出风口排出。

两种气体在进入气体混合腔后均向出风口的方向流动，两种气体在向出风口的方向流动的过程中，两种气体之间会有一定程度的交换。但是，两种气体往往混合的不均匀，导致出风口排出的混合气体的温度分布也不均匀。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种气体混合器及废气处理装置。

本发明提供的气体混合器，包括：第一壳体，所述第一壳体包括相对设置的顶壁、底壁以及连接在所述顶壁和所述底壁之间的侧壁，所述顶壁、底壁和侧壁共同围成气体混合腔；所述顶壁上设置有第一进风口，所述侧壁上靠近所述顶壁的一端设置有第二进风口，所述侧壁上靠近所述底壁的一端设置有出风口；所述第一进风口、第二进风口和所述出风口均与所述气体混合腔连通；分散挡板，所述分散挡板水平设置在所述气体混合腔中，所述分散挡板位于所述第二进风口和所述出风口之间，且所述分散挡板与所述侧壁之间形成有间隙。

作为本发明的一种可选的技术方案，所述侧壁上靠近所述顶壁的一端设置有两个相对的所述第二进风口。

作为本发明的一种可选的技术方案，所述气体混合腔中还设置有进风通道，所述进风通道为T型，所述进风通道的两个相对的进风端分别与两个所述第二进风口连接，且所述进风通道的出风端朝向所述分散挡板。

作为本发明的一种可选的技术方案，所述进风通道的进气端的横截面朝所述气体混合腔的方向逐渐减小。

作为本发明的一种可选的技术方案，气体混合器还包括出风通道，所述出风通道的一侧与所述气体混合腔连通，所述出风通道的另一侧与所述出风口连通；所述出风通道的横截面朝背离所述气体混合腔的方向逐渐减小。

作为本发明的一种可选的技术方案，所述分散挡板为圆形或者方形；或者，所述分散挡板上还设置有圆形孔或者方形孔；或者，所述分散挡板的边缘上设置有多个锯齿。

作为本发明的一种可选的技术方案，本发明提供的气体混合器还包括第二壳体，所述第二壳体套设在所述第一壳体的外侧，所述第一壳体与所述第二壳体之间填充有保温层；所述第一壳体、第二壳体和所述保温层通过紧固件进行连接。

作为本发明的一种可选的技术方案，所述第一壳体和所述第二壳体的形状均为圆筒状。

作为本发明的一种可选的技术方案，本发明提供的气体混合器还包括支座，所述支座设置在所述底壁上。

此外，本发明还提供了一种废气处理装置，包括冷风管路、烟气管路和如上所述的气体混合器；所述冷风管路与所述第一进风口连接，烟气管路与所述第二进风口连接，所述出风口用于和干燥设备连接。

本发明提供的一种气体混合器及废气处理装置，通过在气体混合腔的第二进风口和出风口之间水平设置分散挡板，且分散挡板与侧壁之间形成有间隙。使得由第一进风口和第二进风口进入的两种气体在流向出风口的过程中，两种气体受分散挡板的扰动作用，气体的流动方向和流动形态发生改变，从而增强两种气体交换的效果，使得两种气体混合的更均匀，出风口排出的混合气体的温度分布也更均匀。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本实施例提供的气体混合器的第一种结构示意图；

图2为本实施例提供的气体混合器的第二种结构示意图；

图3、图4、图5、图6、图7和图8为本实施例提供的气体混合器中分散挡板的不同的结构示意图。

附图标记说明：

1-第一壳体；

2-第二壳体；

3-保温层；

4-分散挡版；

5-支座；

6-紧固件；

101-气体混合腔；

102-第一进风口；

103-第二进风口；

104-出风口；

105-进风通道；

106-出风通道。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，“上”、“下”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，应当对“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了解决现有技术中气体混合器存在的上述技术问题，本实施例提供了一种气体混合器及废气处理装置。下面从材料的选择、形状、结构、各部件的连接方式和配合关系等方面对本实施例提供的一种气体混合器及废气处理装置进行示例性的说明，以使本领域的技术人员能够清楚、完整的理解本实施例所提供的技术方案，并在理解的基础上能够容易实施。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本实施例提供的气体混合器包括第一壳体1，第一壳体1包括相对设置的顶壁、底壁以及连接在顶壁和底壁之间的侧壁，顶壁、底壁和侧壁共同围成气体混合腔101；顶壁上设置有第一进风口102，侧壁上靠近顶壁的一端设置有第二进风口103，侧壁上靠近底壁的一端设置有出风口104；第一进风口102、第二进风口103和出风口104均与气体混合腔101连通；分散挡板4，分散挡板4水平设置在气体混合腔101中，分散挡板4位于第二进风口103和出风口104之间，且分散挡板4与侧壁之间形成有间隙。

示例性的，现有的气体混合装置中，两种气体在由进入气体混合腔到离开气体混合腔的过程中，两种气体一边流动，一边进行混合。但是，两种气体总的流动方向是由第一进风口或者第二进风口至出风口，两种气体还未混合均匀，即由出风口排出，现有的气体混合装置的混合效果并不好。本实施例提供的气体混合器要实现的目的是使得两种气体混合的更均匀。

本实施例提供的气体混合器中，第一壳体1的内部形成气体混合腔101，用于第一进风口102和第二进风口103进入的两种气体进行混合。两种气体要进行充分的交换，可以通过改变两种气体各自的流动方向，使两种气体有机会向彼此的方向流动，以进行两种气体的交换，从而使两种气体混合的更均匀。

第一壳体1的内壁可以尽量光滑，以使得两种气体在通过气体混合腔101时可以减少能量损失；第一内腔由第一进风口102及第二进风口103到出风口104之间的距离越短，两种气体的流动的路程越短，越有利于减少气体的能量损失。

本实施例在气体混合腔101中设置了分散挡板4，分散挡板4水平设置在第二进风口103和出风口104之间，且分散挡板4和侧壁之间形成有间隙。分散挡板4形成了两种气体的反射面，两种气体在流动过程中遇到分散挡板4时，气体的流动方向会发生改变，使得两种气体可以向彼此的位置流动，即提高了两种气体的交换的效果。

两种气体在经过分散挡板4与侧壁之间的间隙前两种气体进行第一次交换，两种气体在经过分散挡板4与侧壁之间的间隙后，通过间隙的气体会有一部分气体涌入分散挡板4的正下方，气体会进行在次的交换和混合。

此外，现有技术中两种气体的流动方向为直线，本实施例通过在气体混合腔中设置分散挡板4，由于分散挡板4改变了气体的流动方向，两种气体会在侧壁和分散挡板4之间多次反射，使气流在运动过程中扰动增强，提高气流运动的湍流强度，增强了混合器的气体的交换性能，从而达到增强两种气体的混合效果的目的。

本实施例提供的一种气体混合器及废气处理装置，通过在气体混合腔101的第二进风口103和出风口104之间水平设置分散挡板4，且分散挡板4与侧壁之间形成有间隙。使得由第一进风口102和第二进风口103进入的两种气体在流向出风口104的过程中，两种气体受分散挡板4的扰动作用，气体的流动方向和流动形态发生改变，从而增强两种气体交换的效果，使得两种气体混合的更均匀，出风口104排出的混合气体的温度分布也更均匀。

如图1和图2所示，作为本实施例的一种可选的实施方式，侧壁上靠近顶壁的一端设置有两个相对的第二进风口103。

示例性的，现有技术中的第二进风口只是开设在第一壳体的一侧，由第一进风口进入气体混合腔的气体与由第二进风口进入的气体在交换时存在不对称性，从而不利于两种气体的交换。

本实施例通过在侧壁上靠近顶壁的一端设置有两个相对的第二进风口103，由相对两侧的第二进风口103进入的气体在进入气体混合腔101后会以第一进气口的轴线对称分布，提高了气体交换的对称性，从而由第一进风口102和第二进风口103进入的两种气体可以混合的更均匀。

如图1和图2所示，作为本实施例的一种可选的实施方式，气体混合腔101中还设置有进风通道105，进风通道105为T型，进风通道105的两个相对的进风端分别与两个第二进风口103连接，且进风通道105的出风端朝向分散挡板4。

示例性的，T型的进风通道105使得由第二进风口103进入的气体可以沿着第一进风口102的轴线流向分散挡板4，即由第一进风口102和第二进风口103进入的两种气体的气流的轴线可以重合，从而有利于由第一进风口102和第二进风口103进入的两种气体进行充分的交换，进而使两种气体混合的更均匀。

进风通道105的出风端朝向分散挡板4，可以使由第二进风口103进入气体混合腔101的气体被分散挡板4充分的打散，进而使两种气体可以充分的混合。

如图1和图2所示，作为本实施例的一种可选的实施方式，进风通道105的进气端的横截面朝气体混合腔101的方向逐渐减小。

示例性的，受进风通道105的进气端的横截面朝气体混合腔101的方向逐渐减小的影响，由第二进风口103进入气体混合腔101的气体的流速较大，有利于增大气体的湍动能，从而由第二进风口103进入的气体在与由第一进风口102进入的气体在进行混合的过程中表现的更积极，进而使两种气体在气体混合腔101中均匀混合。

如图1和图2所示，作为本实施例的一种可选的实施方式，气体混合器还包括出风通道106，出风通道106的一侧与气体混合腔101连通，出风通道106的另一侧与出风口104连通；出风通道106的横截面朝背离气体混合腔101的方向逐渐减小。

示例性的，现有技术中气体混合器的出风通道的横截面不发生变化，混合气体在由出风口排出时，存在混合气体回流的现象，即在出风口处会形成气体回流区。

本实施例通过使出风通道106的横截面朝背离气体混合腔101的方向逐渐减小，混合气体在排出的过程中，混合气体朝出风通道106的轴线集聚，有利于消除出口风处的回流，且使得出风口104处混合气体的温度和速度分布的更均匀。

如图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，作为本实施例的一种可选的实施方式，分散挡板4为圆形或者方形；或者，分散挡板4上还设置有圆形孔或者方形孔；或者，分散挡板4的边缘上设置有多个锯齿。

示例性的，分散挡板4的形状可以为圆形板或者方形板。分散挡板4可以为平板，或者分散挡板4上也可以设置有圆形孔或者方形孔，设置的圆形孔或者方形孔可以使得由第一进风口102和第二进风口103中进入的气体的由一部分直接通过，使得气体流动的路线多种多样，对两种气体的交换也有有利的影响。

在分散挡板4上可以均匀的间隔设置多个圆形孔或者方形孔。或者，当分散挡板4的边缘上设置有多个锯齿时，锯齿对两种气体的流动也有扰动作用，进而促进两种气体的混合。

如图1和图2所示，作为本实施例的一种可选的实施方式，本实施例提供的气体混合器还包括第二壳体2，第二壳体2套设在第一壳体1的外侧，第一壳体1与第二壳体2之间填充有保温层3；第一壳体1、第二壳体2和保温层3通过紧固件6进行连接。

示例性的，当本实施例提供的气体混合器用于两种冷热气体进行热交换时，为了防止气体热量的散失，在本实施例的第一壳体1的外部还可以设置有第二壳体2，并在第一壳体1和第二壳体2中间填充保温层3。

第一壳体1、第二壳体2和保温层3通过紧固件6进行连接，其中紧固件6可以为螺栓螺母。为了保证本实施例中气体混合腔101的密封性，在第一壳体1、第二壳体2和保温层3连接的过程中可以根据需要使用密封圈或者密封垫，或者在接缝处使用密封条。

此外，第一壳体1和第二壳体2的功能存在一定的差异，会导致他们的材料选择和加工要求等方面存在差异。第一壳体1的主要功能是形成气体流动的通道和空间，所以第一壳体的内壁应当尽量光滑；第二壳体2作为最外层，其有一定的防护作用，所以对第二壳体的强度有一定的要求，可以选择金属或者金属合金材料。

作为本实施例的一种可选的实施方式，第一壳体1和第二壳体2的形状均为圆筒状。

示例性的，参考常见的流体管道的形状，第一壳体1和第二壳体2的形状均为圆筒状，这样有利于减少混合气体流动时的能量损失。

如图1和图2所示，作为本实施例的一种可选的实施方式，本实施例提供的气体混合器还包括支座5，支座5设置在底壁上。

示例性的，本实施例提供的气体混合器可以通过支座5支撑在地面上，这样可以对气体混合器起到一定的保护作用，如可以防止气体混合器的第一壳体1与地面直接接触所产生的腐蚀。并且通过减少气体混合器和地面的接触面积，有利于减少气体混合器和地面及周围装置的热交换，从而减少混合气体的能量损失。

此外，本实施例还提供了一种废气处理装置，包括冷风管路、烟气管路和如上的气体混合器；冷风管路与第一进风口102连接，烟气管路与第二进风口103连接，出风口104用于和干燥设备连接。

示例性的，本实施例提供的气体换热器可以用于废气处理装置中，例如工业废气VOC处理装置，对高温烟气中的热量进行回收再利用，气体混合器所产生的混合气体可以用于干燥设备，对需要干燥的物料进行干燥，以避免高温烟气中热量的浪费。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种气体混合器，其特征在于，包括：

第一壳体，所述第一壳体包括相对设置的顶壁、底壁以及连接在所述顶壁和所述底壁之间的侧壁，所述顶壁、底壁和侧壁共同围成气体混合腔；所述顶壁上设置有第一进风口，所述侧壁上靠近所述顶壁的一端设置有第二进风口，所述侧壁上靠近所述底壁的一端设置有出风口；所述第一进风口、第二进风口和所述出风口均与所述气体混合腔连通；

分散挡板，所述分散挡板水平设置在所述气体混合腔中，所述分散挡板位于所述第二进风口和所述出风口之间，且所述分散挡板与所述侧壁之间形成有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种气体混合器，其特征在于：

所述侧壁上靠近所述顶壁的一端设置有两个相对的所述第二进风口。

3.根据权利要求2所述的一种气体混合器，其特征在于：

所述气体混合腔中还设置有进风通道，所述进风通道为T型，所述进风通道的两个相对的进风端分别与两个所述第二进风口连接，且所述进风通道的出风端朝向所述分散挡板。

4.根据权利要求3所述的一种气体混合器，其特征在于：

所述进风通道的进气端的横截面朝所述气体混合腔的方向逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的一种气体混合器，其特征在于：

还包括出风通道，所述出风通道的一侧与所述气体混合腔连通，所述出风通道的另一侧与所述出风口连通；

所述出风通道的横截面朝背离所述气体混合腔的方向逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的一种气体混合器，其特征在于：

所述分散挡板为圆形或者方形；

或者，所述分散挡板上还设置有圆形孔或者方形孔；

或者，所述分散挡板的边缘上设置有多个锯齿。

7.根据权利要求1所述的一种气体混合器，其特征在于：

还包括第二壳体，所述第二壳体套设在所述第一壳体的外侧，所述第一壳体与所述第二壳体之间填充有保温层；

所述第一壳体、第二壳体和所述保温层通过紧固件进行连接。

8.根据权利要求7所述的一种气体混合器，其特征在于：

所述第一壳体和所述第二壳体的形状均为圆筒状。

9.根据权利要求1所述的一种气体混合器，其特征在于：

还包括支座，所述支座设置在所述底壁上。

10.一种废气处理装置，其特征在于：

包括冷风管路、烟气管路和如权利要求1～9中任一项所述的气体混合器；

所述冷风管路与所述第一进风口连接，烟气管路与所述第二进风口连接，所述出风口用于和干燥设备连接。