CN115253734A - 气固混合器及煤气化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气固混合领域，公开了一种气固混合器及煤气化设备，其中，所述气固混合器包括固体通道(10)和气体通道(9)，所述固体通道(10)和所述气体通道(9)的出口端相邻且朝向相同，所述气体通道(9)中设置有沿其出口端朝向通流面积减小的渐缩段。通过上述技术方案，气体通道形成为文丘里式结构，使得气体通道出口处也就是气体通道与固体通道的交汇处形成低压区，气体可以沿气体通道的出口方向流动，避免其返回到固体通道中，允许固体物料以预定流量出料，保证气体和固体以预定比例混合。
Description
技术领域
本发明涉及气固混合领域，具体地涉及一种气固混合器，并且涉及一种煤气化设备。
背景技术
在面向煤基分布式能源的中小型煤气化技术示范应用中，来自粉煤仓中的粉煤需要由蒸汽混合输送至气化炉喷嘴，进入到气化炉中进行气化反应。
输送蒸汽与粉煤混合接触时，蒸汽容易从蒸汽—粉煤混合器流入到粉煤仓中，一方面造成粉煤下料无法按照标定流量下料，另一方面因蒸汽冷凝与仓内粉煤混合结块无法正常下料。
发明内容
本发明的目的是提供一种气固混合器，以解决气体容易进入到固体通道中并进入固体存储容器的问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种气固混合器，其中，所述气固混合器包括固体通道和气体通道，所述固体通道和所述气体通道的出口端相邻且朝向相同，所述气体通道中设置有沿其出口端朝向通流面积减小的渐缩段。
可选择的，所述气固混合器包括围成所述固体通道的内管和套设于所述内管外部的外管，所述外管和所述内管间隔而形成所述气体通道。
可选择的，所述内管包括第一直管和连接于所述第一直管的出口端的第一渐缩管。
可选择的，所述第一直管为圆管，所述第一渐缩管为圆锥管。
可选择的，所述外管包括第二直管和连接于所述第二直管段的出口端的第二渐缩管。
可选择的，所述第二直管为圆管，所述第二渐缩管为圆锥管。
可选择的，所述外管的与其出口端相对的一端设置有封闭所述外管和所述内管之间间隙的顶板，所述外管的外周连接有进气管。
可选择的，所述进气管的朝向偏离所述外管的中心轴线。
可选择的，所述进气管的入口、所述内管的入口、所述外管的出口端分别设置有连接法兰。
另外，本发明还提供了一种煤气化设备，其中，所述煤气化设备设置有以上方案所述的气固混合器。
通过上述技术方案，气体通道形成为文丘里式结构，使得气体通道出口处也就是气体通道与固体通道的交汇处形成低压区，气体可以沿气体通道的出口方向流动，避免其返回到固体通道中，允许固体物料以预定流量出料，保证气体和固体以预定比例混合。
附图说明
图1是本发明实施方式所述的气固混合器的立体图；
图2是本发明实施方式所述的气固混合器的内部结构视图；
图3是本发明实施方式所述的气固混合器的部分剖视图。
附图标记说明
1 外管 2 内管
3 进气管 4 第一直管
5 第一渐缩管 6 第二直管
7 第二渐缩管 8 连接法兰
9 气体通道 10 固体通道
11 顶板
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种气固混合器，其中，所述气固混合器包括固体通道10和气体通道9，所述固体通道10和所述气体通道9的出口端相邻且朝向相同，所述气体通道9中设置有沿其出口端朝向通流面积减小的渐缩段。
如图2和图3所示，所述气固混合器包括固体通道10和气体通道9，固体通道10可以用于输送固体颗粒，气体通道9用于输送气体，气体通道9和固体通道10在出口端朝向相同，并且二者各自的出口端交汇。
其中，气体通道9在沿着出口端朝向的方向上，其通流面积呈减小的趋势，可以使得其中气体的流速逐渐增大，将在气体通道9和固体通道10的交汇处，也刚好是固体物料的出口位置附近形成一个低压区，该低压区使得气体可以沿着气体通道9的出口端朝向方向流动，而不会反向地进入到固体通道10中，避免气体进入到固体物料的料仓中，并且可以使得固体物料顺利地从固体通道10的出口端流出。
本方案中，气体通道9形成为文丘里式结构，使得气体通道9出口处也就是气体通道9与固体通道10的交汇处形成低压区，气体可以沿气体通道9的出口方向流动，避免其返回到固体通道10中，允许固体物料以预定流量出料，保证气体和固体以预定比例混合。
具体的，所述气固混合器包括围成所述固体通道10的内管2和套设于所述内管2外部的外管1，所述外管1和所述内管2间隔而形成所述气体通道9。如图2和图3所示，外管1套设于内管2上，二者之间形成环形的间隙，内管2的内部空间即为所述固体通道10，外管1与内管2之间的环形间隙即为气体通道9，这使得从气体通道9流出的气流可以围绕从固体通道10中流出的固体颗粒流，有利于气流和固体颗粒的充分混合。优选的，内管2和外管1的中心轴线可以彼此重合。在其他实施方式中，形成固体通道10的管件和形成气体通道9的管件可以彼此并排设置(非套设的结构)，只要二者的出口朝向相同并交汇即可，并且气体通道9在出口端这一段形成为渐缩形式。另外，形成固体通道10的管件和形成气体通道9的管件可以分别设置多个，当然也可以仅设置一个。
另外，需要说明的是，固体通道10可以沿竖直方向延伸，并且出口端设置在下端，从而可以通过重力作用使得固体颗粒沿固体通道10流动。
其中，所述内管2包括第一直管4和连接于所述第一直管4的出口端的第一渐缩管5。如图2和图3所示，内管2大致包括两段，即直管和渐缩管，第一渐缩管5的大端连接于第一直管4，其小端为出口端。第一直管4的通流面积沿管的长度方向保持不变，第一渐缩管5的通流面积沿物料流动方向逐渐减小，使得物料逐渐收拢。
进一步的，所述第一直管4为圆管，所述第一渐缩管5为圆锥管。在其他实施方式中，第一直管4的截面形状也可以为四边形、三角形等，第一渐缩管5的截面为四边形、三角形等。
另外，所述外管1包括第二直管6和连接于所述第二直管6段的出口端的第二渐缩管7。如图2和图3所示，外管1大致包括两段，即直管和渐缩管，第二渐缩管7的大端连接于第二直管6，第二渐缩管7的小端为出口端。第二直管6的通流面积沿管的长度方向保持不变，第二渐缩管7的通流面积沿出口端朝向方向逐渐减小，使得第二渐缩管7与内管2之间的通流面积在出口端朝向方向逐渐减小。特别的，当内管2包括第一渐缩管5时，第二渐缩管7套设于第一渐缩管5外部，应当保证第二渐缩管7和第一渐缩管5之间的通流面积在出口端朝向方向上是逐渐减小的。
进一步的，所述第二直管6为圆管，所述第二渐缩管7为圆锥管。在其他实施方式中，第二直管6的截面也可以为四边形、三角形等，并且第二渐缩管7的截面也可以为四边形、三角形等。
其中，所述外管1的与其出口端相对的一端设置有封闭所述外管1和所述内管2之间间隙的顶板11，所述外管1的外周连接有进气管3。如图1-图3所示，在外管1和内管2大致竖直延伸的情况下，外管1的上端与内管2之间的间隙通过顶板11封闭，并在外管1的外周上连接进气管3。在这样的结构中，内管2相对于外管1的上端突出，可以连接于固体物料料仓，而外管1通过进气管3连接于位于外管1的水平一侧的气体供应设备，可以便于分别设置固体物料料仓和气体供应设备，并且也有利于外管1和内管2之间的环形间隙与气体供应设备连通。
进一步的，所述进气管3的朝向偏离所述外管1的中心轴线。进气管3进入到内管2和外管1之间的气流可以在气体通道9中形成围绕内管2流动的形态，可以减少气流在气体通道9中的压力损失。特别的，在外管1的截面为圆形(第二直管6为圆管)的情况下，进气管3可以与外管1相切设置。
此外，所述进气管3的入口、所述内管2的入口、所述外管1的出口端分别设置有连接法兰8。参考图1所示，进气管3的入口处的连接法兰8可以用于连接于气体供应设备，内管2的入口处的连接法兰8可以连接于固体物料给料设备，外管1的出口端的法兰8可以连接于其他管件，以输送气固混合物。
另外，本发明还提供了一种煤气化设备，其中，所述煤气化设备设置有以上方案所述的气固混合器。所述气固混合器中，气体通道9可以输送蒸汽，固体通道10可以输送煤粉，使得煤粉与蒸汽在气体通道9和固体通道10的出口端的交汇处混合，并进一步输送到煤气化设备进行反应。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种气固混合器，其特征在于，所述气固混合器包括固体通道(10)和气体通道(9)，所述固体通道(10)和所述气体通道(9)的出口端相邻且朝向相同，所述气体通道(9)中设置有沿其出口端朝向通流面积减小的渐缩段。
2.根据权利要求1所述的气固混合器，其特征在于，所述气固混合器包括围成所述固体通道(10)的内管(2)和套设于所述内管(2)外部的外管(1)，所述外管(1)和所述内管(2)间隔而形成所述气体通道(9)。
3.根据权利要求2所述的气固混合器，其特征在于，所述内管(2)包括第一直管(4)和连接于所述第一直管(4)的出口端的第一渐缩管(5)。
4.根据权利要求3所述的气固混合器，其特征在于，所述第一直管(4)为圆管，所述第一渐缩管(5)为圆锥管。
5.根据权利要求2所述的气固混合器，其特征在于，所述外管(1)包括第二直管(6)和连接于所述第二直管(6)段的出口端的第二渐缩管(7)。
6.根据权利要求5所述的气固混合器，其特征在于，所述第二直管(6)为圆管，所述第二渐缩管(7)为圆锥管。
7.根据权利要求2所述的气固混合器，其特征在于，所述外管(1)的与其出口端相对的一端设置有封闭所述外管(1)和所述内管(2)之间间隙的顶板(11)，所述外管(1)的外周连接有进气管(3)。
8.根据权利要求7所述的气固混合器，其特征在于，所述进气管(3)的朝向偏离所述外管(1)的中心轴线。
9.根据权利要求7所述的气固混合器，其特征在于，所述进气管(3)的入口、所述内管(2)的入口、所述外管(1)的出口端分别设置有连接法兰(8)。
10.一种煤气化设备，其特征在于，所述煤气化设备设置有权利要求1-9中任意一项所述的气固混合器。
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