CN1224370A

CN1224370A - 气体、特别是火焰烟气的清洁设备

Info

Publication number: CN1224370A
Application number: CN 97196147
Authority: CN
Inventors: 尼古拉·F·达维德金; 亚历山大·V·阿法纳西耶夫; 尼古拉·N·马利宁; 贝里尔·拉松; 拉尔斯·奥斯特兰德
Original assignee: SAFE ROAD AB
Current assignee: SAFE ROAD AB
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1999-07-28

Abstract

清洁例如火焰烟气的涤气设备(1),包括一预分离器(13),该分离器包括至少一个有孔板(19、19′),在其上游有一组第一喷嘴,用来用冲洗液喷射该板的上游面而弄湿、冷却烟气以及冲洗该板中的孔。该板的下游有一组或多组第二喷嘴(25、25′)以与孔中气流方向相反的方向喷射液体,从而进一步弄湿、冷却气体。水蒸气凝结在尚存在于穿过该板的气体中、用作凝结核的固体粒子上,该液体和粒子形成结块,其大小便于在其后清洁装置(14、15、16)中分离出来。

Description

气体、特别是火焰烟气的清洁设备

本发明的技术领域

本发明涉及气体、特别是火焰烟气的清洁设备，包括一涤气器或湿润分离器，气体从一进口穿过该涤气器后到达一出口，该涤气器中在气流方向上依次排列有若干清洁装置。

发明背景

烟气状气体不仅在比方说工业活动中多多少少连续排放时、而且在火灾之类一时排放时都会造成环境问题。地下场所火焰的烟气排放特别麻烦。车库、隧道、百货商场、仓库之类地下场所的普通排气装置常常在地面上开口，因此从该装置排出的高热、肮脏和有害烟气非常靠近人群和其他生物，从而有害于健康，有时甚至直接危及生命。

清洁气体的现有涤气设备早就有之。因此涤气器用来清洁焊接烟气、酸浴生成的气体、工业燃烧过程中生成的烟气等。这些现有涤气器通常使用一循环液流，使气体流过一个或多个由若干层填充体或过滤件构成的清洁装置，从而尽可能有效地吸收气体。但是这一技术实际上不很有效，原因之一是，由于填充体被气体加热，因此只发生中等程度的吸收。另一个缺点是，如气体中含有一定数量的固体成分，填充体层很快就会堵塞。对于含有烟灰、片状粉末和其他很大固体成分的烟气来说更是如此。

本发明的目的和特征

本发明旨在克服现有涤气设备的上述缺点、提供一种改进的涤气设备。因此，本发明的主要目的是提供一种特别适合于清洁烟气的涤气设备，该设备不仅可有效地清除烟气中的固体成分和气体成分，而且在极大量烟气通过时也能最佳地工作。换句话说，该设备应能连续工作至少数小时也不会遭到通常占烟气很大比例的较大固体成分的堵塞。本发明的另一个目的是提供一种可简单地排放所分离固体以及气体成分的涤气设备。本发明的另一个目的是提供这样一种涤气设备，它可把流过其中的烟气的温度在烟气排放到外部空气中前有效地降到最低。

按照本发明，至少是该主要目的由权利要求1特征部分所限定的特征实现。各从属权利要求进一步限定本发明涤气设备的优选实施例。

附图的简要说明

图1为本发明涤气设备第一实施例的示意图；

图2为该涤气器中、本发明所特有的一预分离器的放大详图；

图3为本发明另一涤气器的俯视图；以及

图4为该涤气器的副清洁装置中的分离件的放大详图。

对本发明优选实施例的详细说明

在图1中，标号1总的表示一涤气器，该涤气器在该例中位于地下，需要时，也可位于任何地下场所，例如公路或铁路隧道、商品展销室、车库等等。地面用标号2表示。地面上有一供清洁气体排入外部空气中的壳体3。涤气器1经一用作出口4的宽套筒或管子与壳体3连接。该涤气器的进口5与一用作未经处理烟气的进口通道的宽管6连接。在所述进口通道6中有至少一个风扇7抽吸来自火焰发生地的烟气。进口通道中还布置有一个或多个洒水装置8，8＇，以便弄湿和冷却其温度常常高达400℃的烟气。

涤气器1由一盒形壳体界定，该壳体包括侧壁9、顶壁10和底壁11，壳体中有一收集盘11＇。水或液体收集在该收集盘后经排水管12排出。当烟气从进口5向出口4穿过该涤气器时，烟气先后经过排列在气流方向上的若干清洁装置，第一清洁装置用标号13表示。三个副清洁装置用标号14、15和16表示。

在该涤气器中用作预分离器的第一或主清洁装置13的特征在于，所述装置包括至少一块有孔板，其上游有至少一组第一喷嘴17，从而把冲洗液、特别是水(可加上专用添加剂)喷到该板的上游面上。在图1所示实施例中，该有孔隔板由两块互成钝角的板19、19＇构成。因此，所示两板19、19＇形成一V形顶，它们与侧壁9和底壁11一起界定涤气器的一下部室20。实际中，板19、19＇最好用较厚的有孔钢板制成(也可见图2)，尽管也可使用其他材料。如果使用钢板，厚度可为3-6mm，各孔21的直径可为8-12mm，最好为10mm。所有孔21的总面积应为两板面积的25-35％、最好为30％。各孔可呈与板的平面垂直的圆柱形孔(其一端或两端可倒角)。

板19、19＇前方或上游一定距离处有若干管子22，每一管子上有多个喷嘴17。所述喷嘴设置成它们喷出的一个或多个水柱与有孔板的平面斜交。为此，最好使用所谓的扁平喷嘴，由于扁平喷嘴的口呈很薄的细长形，因此喷出的水柱呈扁平形。当用高压喷射水时，水柱就呈刀状。从所述第一喷嘴17喷出的高压水的重要目的是在烟灰、片状粉末之类固体成分从烟气中分离出来的同时弄湿、冷却烟气。另一个重要目的是冲洗两板的孔21。

在这里还应指出，斜置两有孔板19、19＇而成的V形结构确保室20中的烟气压力均匀分布，确切说压力在所有孔上大致相同。

在有孔板下游一定距离处、确切说在空间20＇中有两组第二喷嘴25、25＇，它们喷出的水流方向与孔中的气流方向相反。从所述喷嘴喷出的水进一步弄湿、冷却烟气。这些喷嘴位于管子26上，所述管子与一供水系统27连接，该供水系统从一进口管28接受一合适外部水源的新鲜、较冷水。该供水系统中有泵29和阀30把水不仅分配给涤气器，还分配给其上游的洒水装置8、8＇。其上有第一喷嘴17的横向管子22也经集水管26＇与供水系统27连接。

副清洁装置14最好由一组装有弧形气阱的分离板构成，例如市场上有售的商标为LECHLER的那种板。图4例示出这种分离板的设计。从图4中可看出，气与水的混合物和/或水蒸气被引入相邻两板31之间的弧形路径，所述混合物在流动过程中碰到马蹄形弧形板部32、32＇，这些板部形成气阱，从而水滴和其他固体粒子被收集在这些气阱中后或是在与烟气传送方向相反方向上向下流动(图1所示实施例)，或是在与烟气传送方向垂直的方向上(图3所示实施例)流动。

在图3所示实施例中，涤气器1＇在一进口5＇与一出口4＇之间放置成水平。与上述实施例一样，涤气器1＇包括一预分离器13＇。该预分离器包括一垂直有孔板19″。所述有孔板的上游有第一喷嘴17＇。所述有孔板的下游有一组或多组第二喷嘴25″。因此，图1与图3实施例的不同之处仅在于该实施例使用单块有孔板19″。

在上述两实施例中，副清洁装置15、16由供水滴或固体粒子沉积其上的网格构成。实际中，最好使用市场上有售的商标为KIMRE的网格。

本发明涤气装置的作用和优点

当用风扇7以一定速度和压力送入室20中的烟气碰到有孔板时，烟气在穿过各孔时压力和速度提高。同时生成一涡流，该涡流在很大程度上增加了烟气与用第一喷嘴17喷入气流中的水之间的接触面积，因此水与烟气混合。由于由这些喷嘴喷出的刀状、扁平水柱与有孔板的平面斜交，因此有效地冲洗各孔，确保烟灰、片状粉末和其他较大粒子不会粘在孔中。水柱的斜交还有助于提高穿过孔的烟气的涡流运动。喷嘴17喷向有孔板上游面的水实际上在烟气穿过孔前形成所有烟气必须通过的一阻挡层。由于从喷嘴喷出的水的压力很高，因此它们在冲击板和其中的孔时水滴粉碎成极细的水珠。所述水珠被孔中的涡流进一步分解，因此水滴吸收气体的有效接触面积增大。

烟气穿过有孔板21后膨胀，在膨胀过程中，现在为过饱和气体的温度下降。由于第二喷嘴25、25＇把新鲜的冷却水喷入有孔板下游空间20＇中，因此该温度进一步降低。因此，所述水比有孔板与副清洁装置14之间空间20＇中的烟气冷得多。从烟气气流中尚未分离出来的较小固体粒子成为空间20＇中的水蒸气的凝结核，所述水蒸气在这些粒子上不断凝结而生成较大结块。所述结块在其后清洁装置14、15、16中分离。由于在极小水滴生成的同时用高压喷入大量冷水，因此冷却效果极佳。由于在结块时因加热水形成的水蒸气凝结，因此该冷却效果进一步加强。小水珠的形成还意味着气体在水中的溶解性提高。由于水在涤气器中不是循环的，而是在该供水系统中不断加进新鲜的冷水，因此水总能溶解最大量的气体。计算实现所需冷却和凝结效果所需的水量以及溶解烟气中的气体、在烟气离开涤气器前水来不及饱和所需的水，就可得出烟气中固体以及气体的最大分离度。

水蒸气在固体粒子上凝结而成的水滴以及穿过涤气器的烟气中的水滴最后来到副清洁装置14、15、16。在用作脱水装置的清洁装置14中，在预分离器中初步清洁的气体的方向动态变动，从而比气体分子重的水滴在涤气器中分离出来后从其排水管排出。在清洁装置14中未分离出的水滴通过装置15、16时，不仅因滤网作用和方向动态变动作用、还使用表面张力作用使得水滴和/或粒子变得越来越大而无法通过这些装置中很细的网格，从而被分离出来。

因此，当气体通过整个涤气器排放到外部空气中时，不仅被冷却，而且有效地除去原先与烟气混合在一起的大部分固体和气体成分。

本发明的可行修正

本发明不限于附图所示的上述实施例。因此也可用来清洁高热、灰尘很重的烟气之外的其他气体。

Claims

1、气体、特别是火焰烟气的清洁设备，包括一涤气器(1)，气体可从一进口(5)穿过该涤气器后到达一出口(4)，该涤气器中在气流方向上依次排列有若干清洁装置(13、14、15、16)，其特征在于，一用作预分离器的第一清洁装置(13)包括一有孔板(19、19＇、19″)，在其上游有至少一组喷嘴(17)，用来用冲洗液、特别是水喷射该板的上游面而弄湿、冷却气体以及在从气体中分离出较大粒子的同时喷射该板中的孔(21)；该板的下游有一组或多组第二喷嘴(25、25＇)，以与孔中气流方向相反的方向喷射液体，从而进一步弄湿、冷却气体并使水蒸气凝结在尚存于气体中、用作凝结核的固体粒子上，该液体和粒子形成结块，其大小便于在其后清洁装置(14、15、16)中分离出来。

2、按权利要求1所述的清洁设备，其特征在于，孔(21)的总横截面面积为该板(19)面积的20-35％、最好为30％。

3、按权利要求1或2所述的清洁设备，其特征在于，第一喷嘴(17)设置成喷出的一个或多个水柱(24)与有孔板的平面斜交。

4、按权利要求3所述的清洁设备，其特征在于，该喷嘴(17)包括一喷出扁平水柱的扁平喷嘴。

5、按上述任一权利要求所述的清洁设备，其特征在于，多个第一喷嘴(17)装在一位于该有孔板上游一定距离处的同一管子(22)上。