CN115155362A - 一种适合长方形截面通道的动态大范围混合系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适合长方形截面通道的动态大范围混合系统，流体通道内沿烟气流通方向依次设置有旋转叶轮及整流格栅，其中，各样气取样管线的入口插入于流体通道内，各样气取样管线的入口位于旋转叶轮与整流格栅之间，各样气取样管线的出口与取样切换装置的入口相连通，取样切换装置的出口与样气预处理装置的入口相连通，样气预处理装置的出口与烟气分析仪的入口相连通，烟气分析仪的输出端与控制计算机的输入端相连接，控制计算机的输出端经调速装置与驱动电机的控制端相连接，驱动电机的输出轴与旋转叶轮相连接，该系统能够实现长方形截面通道中气流在传输过程中的均匀混合。

Description

一种适合长方形截面通道的动态大范围混合系统
技术领域
本发明涉及一种混合系统，具体涉及一种适合长方形截面通道的动态大范围混合系统。
背景技术
在化工或火电领领域中，经常存在一些长方形截面的气体输送通道，在输送的同时需要将其中的各种气体成分混合均匀，如：火电厂SCR(选择性催化还原)烟气脱硝工艺中，SCR反应器的入口烟道在输送烟气的过程中，需要将其内的NO和NH3进行均匀混合，然后再送入脱硝反应器。目前采用的技术方案是在烟道内安装一些能够加强气流扰动的特定形状的设施，称为静态混合器，以达到一定的混合效果。当烟气流经这些扰流设施时，气流产生分离、发散、涡旋等扰流现象，从而实现区域内的烟气混合。一般静态混合器对于距离较短局部区域的气体的混合效果较好，但对于距离较长，如长宽比较大的长方形截面时混合性能不佳，主要表现为：在截面短距的方向上，混合效果尚可，比较均匀；而在长距的方向上，烟气的混合效果不佳，特别是在长方向，远端的两侧烟气无法得到有效的混合。因此至目前，长方形通道气流混合问题一直没有得到很好的解决。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适合长方形截面通道的动态大范围混合系统，该系统能够实现长方形截面通道中气流在传输过程中的均匀混合。
为达到上述目的，本发明所述的适合长方形截面通道的动态大范围混合系统包括流体通道、驱动电机、取样切换装置、样气预处理装置、烟气分析仪、控制计算机、调速装置及若干样气取样管线；
流体通道内沿烟气流通方向依次设置有旋转叶轮及整流格栅，其中，各样气取样管线的入口插入于流体通道内，各样气取样管线的入口位于旋转叶轮与整流格栅之间，各样气取样管线的出口与取样切换装置的入口相连通，取样切换装置的出口与样气预处理装置的入口相连通，样气预处理装置的出口与烟气分析仪的入口相连通，烟气分析仪的输出端与控制计算机的输入端相连接，控制计算机的输出端经调速装置与驱动电机的控制端相连接，驱动电机的输出轴与旋转叶轮相连接。
所述整流格栅为网格状格栅板。
各样气取样管线的入口等间距分布。
旋转叶轮的驱动轴通过皮带与驱动电机的输出轴相连接。
旋转叶轮的驱动轴通过齿轮连轴装置与驱动电机相连接。
流体通道上，旋转叶轮所在区域的横截面尺寸，沿烟气流动方向，沿逐渐增大，再保持不变，然后再逐渐减小。
流体通道的横截面为对称的多边形结构。
流体通道的横截面为圆形结构。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的适合长方形截面通道的动态大范围混合系统在具体操作时，通过烟气分析仪检测各取样位置处样气的NO的浓度及NH3的浓度，控制计算机根据各取样位置处烟气的NO的浓度及NH3的浓度之间的偏差产生控制信号，并以此调节旋转叶轮的转速，使得样气取样管线获取的烟气的NO的浓度及NH3的浓度之间的偏差在预设范围内，实现长方形截面通道中气流在传输过程中的均匀混合，结构简单，控制方便，实用性极强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中1为流体通道、2为旋转叶轮、3为驱动电机、4为样气取样管线、5为整流格栅、6为取样切换装置、7为样气预处理装置、8为烟气分析仪、9为控制计算机、10为调速装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。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，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本发明所述的适合长方形截面通道的动态大范围混合系统包括流体通道1、驱动电机3、取样切换装置6、样气预处理装置7、烟气分析仪8、控制计算机9、调速装置10及若干样气取样管线4；
流体通道1内沿烟气流通方向依次设置有旋转叶轮2及整流格栅5，其中，各样气取样管线4的入口插入于流体通道1内，各样气取样管线4的入口位于旋转叶轮2与整流格栅5之间，各样气取样管线4的出口与取样切换装置6的入口相连通，取样切换装置6的出口与样气预处理装置7的入口相连通，样气预处理装置7的出口与烟气分析仪8的入口相连通，烟气分析仪8的输出端与控制计算机9的输入端相连接，控制计算机9的输出端经调速装置10与驱动电机3的控制端相连接，驱动电机3的输出轴与旋转叶轮2相连接。
所述整流格栅5为网格状格栅板，各样气取样管线4的入口等间距分布，旋转叶轮2的驱动轴通过皮带与驱动电机3的输出轴相连接，或者旋转叶轮2的驱动轴通过齿轮连轴装置与驱动电机3相连接。
流体通道1上，旋转叶轮2所在区域的横截面尺寸，沿烟气流动方向，沿逐渐增大，再保持不变，然后再逐渐减小。
流体通道1的横截面为对称的多边形或者圆形结构。
本发明的具体工作过程为：
烟气进入到流体通道1内，再经旋转叶轮2搅拌混合，并产生一定的推力，以克服流体通道1横截面形状改变产生的阻力，再经各样气取样管线4进行取样，最后经整流格栅5整流后进入到后续的设备中，各样气取样管线4获取的样气经取样切换装置6分别进入到烟气分析仪8中，通过烟气分析仪8检测样气的NO的浓度及NH3的浓度，控制计算机9根据各样气取样管线4获取的烟气的NO的浓度及NH3的浓度之间的偏差产生控制信号，并将所述控制信号发送至调速装置10中，调速装置10根据所述控制信号控制驱动电机3的转速，以调节旋转叶轮2的转速，使得样气取样管线4获取的烟气的NO的浓度及NH3的浓度之间的偏差在预设范围内。

Claims (8)

1.一种适合长方形截面通道的动态大范围混合系统，其特征在于，包括流体通道(1)、驱动电机(3)、取样切换装置(6)、样气预处理装置(7)、烟气分析仪(8)、控制计算机(9)、调速装置(10)及若干样气取样管线(4)；
流体通道(1)内沿烟气流通方向依次设置有旋转叶轮(2)及整流格栅(5)，其中，各样气取样管线(4)的入口插入于流体通道(1)内，各样气取样管线(4)的入口位于旋转叶轮(2)与整流格栅(5)之间，各样气取样管线(4)的出口与取样切换装置(6)的入口相连通，取样切换装置(6)的出口与样气预处理装置(7)的入口相连通，样气预处理装置(7)的出口与烟气分析仪(8)的入口相连通，烟气分析仪(8)的输出端与控制计算机(9)的输入端相连接，控制计算机(9)的输出端经调速装置(10)与驱动电机(3)的控制端相连接，驱动电机(3)的输出轴与旋转叶轮(2)相连接。
2.根据权利要求1所述的适合长方形截面通道的动态大范围混合系统，其特征在于，所述整流格栅(5)为网格状格栅板。
3.根据权利要求1所述的适合长方形截面通道的动态大范围混合系统，其特征在于，各样气取样管线(4)的入口等间距分布。
4.根据权利要求1所述的适合长方形截面通道的动态大范围混合系统，其特征在于，旋转叶轮(2)的驱动轴通过皮带与驱动电机(3)的输出轴相连接。
5.根据权利要求1所述的适合长方形截面通道的动态大范围混合系统，其特征在于，旋转叶轮(2)的驱动轴通过齿轮连轴装置与驱动电机(3)相连接。
6.根据权利要求1所述的适合长方形截面通道的动态大范围混合系统，其特征在于，流体通道(1)上，旋转叶轮(2)所在区域的横截面尺寸，沿烟气流动方向，沿逐渐增大，再保持不变，然后再逐渐减小。
7.根据权利要求1所述的适合长方形截面通道的动态大范围混合系统，其特征在于，流体通道(1)的横截面为对称的多边形结构。
8.根据权利要求1所述的适合长方形截面通道的动态大范围混合系统，其特征在于，流体通道(1)的横截面为圆形结构。
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