CN203591703U - 气体静态混合装置及回转窑助燃用制氧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体静态混合装置，包括混合罐和鼓风机，所述的混合罐包括氧气管、空气管以及输出管，所述的氧气管进口与供氧系统出口连接，所述的空气管进口与所述鼓风机出口连接，所述的输出管的出口与窑炉连接。本实用新型还公开了一种回转窑助燃用制氧系统，其包括空气净化装置和制氧装置以及气体静态混合装置，所述的制氧装置的出口与设置在混合罐上的氧气管进口连接。本实用新型应用于回转窑助燃，能提供富氧气体助燃，并且能够使氧气和空气能够均匀的混合，并且使混合气体具有均匀的径向温度分布，所以本装置具有良好的分散性和传热传质性。

Description

气体静态混合装置及回转窑助燃用制氧系统

技术领域

本实用新型涉及一种生产气体混合物的装置，具体涉及一种用于水泥回转窑、有色金属冶炼回转窑等窑炉的气体静态混合装置。

本实用新型还涉及一种用于水泥回转窑、有色金属冶炼回转窑等窑炉的回转窑助燃用制氧系统。

背景技术

在水泥回转窑、有色金属冶炼回转窑等回转窑工作时，需要用大量的氧气来助燃，目前普遍采用助燃风机给回转窑鼓风来助燃，但是空气氧含量远远不够，其助燃效果并没有达到最佳状态，造成燃料消耗多，废气多，效率低，且不节能环保，因此需要设计一套制氧和混氧装置来给回转窑助燃。根据实验，氧气含量控制在26％～30％之间时，燃烧效果最好，最节能环保，因此需要通过氧气和空气混合，提供稳定的富氧气体助燃。

目前市场上的气体混合装置大多采用上下腔分开设计，这样空气、氧气在进入混合腔时候容易造成气体流动不均匀，混合效果不理想，其助燃效果也没有达到最佳状态，造成燃料消耗多，废气多，效率低，且不节能环保。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种能使气体混合均匀、混合气体浓度稳定性好的气体静态混合装置。

此外，本实用新型还提供一种能给水泥回转窑、有色金属冶炼回转窑等窑炉提供混合均匀且稳定性好的回转窑助燃用制氧系统。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种气体静态混合装置，其包括混合罐和鼓风机，所述的混合罐包括氧气管、空气管以及输出管，所述的氧气管进口与供氧系统出口连接，所述的空气管进口与所述鼓风机出口连接，所述的输出管的出口与窑炉连接。

一种回转窑助燃用制氧系统，其包括空气净化装置和制氧装置，还包括气体静态混合装置，所述的气体静态混合装置包括混合罐和鼓风机，所述的混合罐包括氧气管、空气管以及输出管，所述的氧气管进口与制氧装置出口连接，所述的空气管进口与所述鼓风机出口连接，所述的输出管的出口与窑炉连接。

进一步，所述的空气净化装置包括空压机、冷干机、活性炭塔、空气缓冲罐以及空气罐，空压机出口连接空气缓冲罐进口，空气缓冲罐出口连接冷干机进口，冷干机出口连接活性炭塔进口，活性炭塔出口经空气罐连接制氧装置。

进一步，制氧装置包括变压吸附器、氧气缓冲罐、氧气罐，变压吸附器进口连接空气净化装置中空气罐的出口，变压吸附器出口连接氧气缓冲罐，氧气缓冲罐出口连接氧气罐。

进一步，变压吸附器中使用的吸附剂为分子筛。

进一步，所述变压吸附器为两套，每套包含两台变压吸附塔，一台用于吸附，一台用于解附，两套并联使用。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型应用于回转窑助燃，能够使氧气和空气能够均匀的混合，并且使混合气体具有均匀的径向温度分布，所以本装置具有良好的分散性和传热传质性。能够使回转窑内火焰的温度稳定可控，降低燃料的消耗，同时提高了效率并达到环保节能的目的，产品品质提升了一个台阶，提高了产品产量。

在回转窑助燃用制氧系统中接入气体静态混合装置，使纯氧有效混合到富氧范围(富氧浓度范围26％～30％)，使用富氧气体助燃，使氮气量、空气量及烟气量显著减少，故火焰温度随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高。

附图说明

图1是本实用新型回转窑助燃用制氧系统的设备流程图；

图2是本实用新型气体静态混合装置的结构示意图；

其中：1、空压机，2、空气缓冲罐，3、冷干机，4、活性炭塔，5、空气罐，6、吸附塔，7、氧气缓冲罐，8、氧气罐，9、混合罐，9-1、氧气管，9-2、空气管，9-3、输出管，10、鼓风机，11、窑炉。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做进一步详细描述：

如图2所示，一种气体静态混合装置，其包括混合罐9和鼓风机10，所述的混合罐9包括氧气管9-1、空气管9-2以及输出管9-3，所述的氧气管9-1进口与供氧系统出口连接，所述的空气管9-2进口与所述鼓风机10出口连接，所述的输出管9-3的出口与窑炉11连接。所述的混合罐9还包括设置在混合罐9内的固定元件和搅拌桨，搅拌桨采用推进式桨叶。所述的固定元件为设置在混合罐9内壁周边的固定挡板。所述的固定挡板和搅拌桨均为工业上常见的装置，所以未在附图中说明。

工作原理：

气体在混合罐内部搅拌浆浆叶在气体压力的带动下旋转，对位于浆叶区的气体进行混合，此时氧气和空气注入混合器；供氧系统连续生产高品质的氧气，通过氧气管进入混合罐内，气流在浆叶的推动下产生一定的压力，由于管道周边的挡板作用，使气体形成轴向上下循环流动，引起气体产生切变和漩涡，达到气体混合均匀的目的。

如图1所示的一种回转窑助燃用制氧系统，其包括空气净化装置和制氧装置，其还包括气体静态混合装置，所述的制氧装置的出口与设置在混合罐9上的氧气管9-1进口连接，所述的气体静态混合装置包括混合罐9和鼓风机10，所述的混合罐9包括氧气管9-1、空气管9-2以及输出管9-3，所述的氧气管9-1进口与制氧装置出口连接，所述的空气管9-2进口与所述鼓风机10出口连接，所述的输出管9-3的出口与窑炉11连接。所述的混合罐9还包括设置在混合罐9内的固定元件和搅拌桨。所述的固定元件为设置在混合罐9内壁周边的固定挡板。所述的搅拌桨采用推进式桨叶。

其中，所述的空气净化装置包括空压机1、冷干机3、活性炭塔4、空气缓冲罐2以及空气罐5，空压机1出口连接空气缓冲罐2进口，空气缓冲罐2出口连接冷干机3进口，冷干机3出口连接活性炭塔4进口，活性炭塔4出口经空气罐5连接制氧装置；所述的制氧装置包括变压吸附器、氧气缓冲罐7、氧气罐8，变压吸附器进口连接空气净化装置中空气罐5的出口，变压吸附器出口连接氧气缓冲罐7，氧气缓冲罐7出口连接氧气罐8。所述的变压吸附器中使用的吸附剂为分子筛，变压吸附器为两套，每套包含两台吸附塔6，一台用于吸附，一台用于解附，两套并联使用。制氧装置生产出的氧气通过管道输送到混合罐9与鼓风机10送来的空气进行混合后，经管道送至回转窑11助燃。混合罐9中混合的气体的氧气含量控制在26％～30％之间。

工作原理：

经过空气净化装置净化处理(除湿、除油、除尘)后的压缩空气，在制氧装置中经过变压吸附后使得氮氧分离，从而有效富集氧气，然后制氧装置生产出的氧气进入气体静态混合装置，在混合罐内，氧气和鼓风机输送的空气进行混合，生成符合要求(氧气浓度范围26％～30％)的富氧气体，然后通过输出管将混合均匀的富氧气体输送到回转窑助燃。

本新型助燃原理分析：

使用富氧、纯氧燃烧技术可使氮气量减少，空气量及烟气量均显著减少，故火焰温度随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高，但氧浓度不宜过高，国内外的研究均表明：氧气的体积分数在26％～30％左右时最佳，而氧浓度在26％～30％之间每提升一个百分点火焰温度提高35℃。当增氧助燃装置产生的气体中氧气的体积分数在28％左右时，可以有效的将炉温整体提高50℃左右，氧含量在增加到30％以上时火焰温度增加幅度较少。

Claims (6)

1.一种气体静态混合装置，其特征在于：包括混合罐(9)和鼓风机(10)，所述的混合罐(9)包括氧气管(9-1)、空气管(9-2)以及输出管(9-3)，所述的氧气管(9-1)进口与供氧系统出口连接，所述的空气管(9-2)进口与所述鼓风机(10)出口连接，所述的输出管(9-3)的出口与窑炉(11)连接。

2.一种回转窑助燃用制氧系统，包括空气净化装置和制氧装置，其特征在于：还包括如权利要求1所述的气体静态混合装置，所述的制氧装置的出口与设置在混合罐(9)上的氧气管(9-1)进口连接。

3.根据权利要求2所述的一种回转窑助燃用制氧系统，其特征在于：所述的空气净化装置包括空压机(1)、冷干机(3)、活性炭塔(4)、空气缓冲罐(2)以及空气罐(5)，空压机(1)出口连接空气缓冲罐(2)进口，空气缓冲罐(2)出口连接冷干机(3)进口，冷干机(3)出口连接活性炭塔(4)进口，活性炭塔(4)出口经空气罐(5)连接制氧装置。

4.根据权利要求2或3所述的一种回转窑助燃用制氧系统，其特征在于：制氧装置包括变压吸附器、氧气缓冲罐(7)、氧气罐(8)，变压吸附器进口连接空气净化装置中空气罐(5)的出口，变压吸附器出口连接氧气缓冲罐(7)，氧气缓冲罐(7)出口连接氧气罐(8)。

5.根据权利要求4所述的回转窑助燃用制氧系统，其特征在于：变压吸附器中使用的吸附剂为分子筛。

6.根据权利要求4所述的回转窑助燃用制氧系统，其特征在于：所述变压吸附器为两套，每套包含两台变压吸附塔(6)，一台用于吸附，一台用于解附，两套并联使用。

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