CN211886257U - 一种矩形烟气混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及烟气净化技术领域，具体地说是一种用于气体或烟气混合的矩形烟气混合器，包括筋板，筋板纵横交错并搭接为一体，筋板将烟气流通区域分割为多个分割区域，烟气流通区域为矩形，每个分割区域内均设置有扰流片，扰流片固定在筋板上，扰流片向所在的分割区域内部倾斜，扰流片使流经该分割区域的烟气产生强制湍流并产生强制旋流；本实用新型同现有技术相比，结构简单，制造容易，安装维护方便，适用于矩形烟道，能够使得流经矩形烟气混合器流通区域的烟气混合得更充分、更均匀，大大缩短烟气混合段的烟道/管道长度，且压降很小，解决了传统混合设备所存在的混合效果不好、混合段长度太长或阻力较大等问题。

Description

一种矩形烟气混合器

[技术领域]

本实用新型涉及烟气净化技术领域，具体地说是一种用于气体或烟气混合的矩形烟气混合器。

[背景技术]

在众多工业领域中，很多都有工艺气体或烟气需要混合的应用。如，在化工行业中，在达到某个设备或工艺段之前工业气体需要充分混合以达到气体组分的混合均匀；在烟气排放环保治理工艺中，烟气在到达某个设备之前也需要充分混合均匀。

烟气SCR脱硝就是最典型的需要烟气混合的应用。很多锅炉、工业窑炉、车用、船用柴油机的排烟中含有大量的氮氧化物(NOx)，在排放之前需要进行脱硝处理。目前，典型的处理方式是采用选择性催化还原(SCR)技术，在含有NOx的烟气中喷入氨或尿素(船舶行业通常都是采用尿素)。以尿素为例，尿素溶液在烟气中蒸发后经过热分解生成NH3，在合适的温度范围内，在有催化剂的作用下，NH3会与NOx发生化学反应将NOx还原为无毒无害的N2。在烟气进入催化反应器之前，烟气中的还原剂需要跟烟气充分混合均匀，才能催化剂充分发挥作用，使化学反应进行得更充分，脱硝效率才能更高。

为了使烟气和还原剂能充分混合均匀，工程上通常会在催化剂的上游某个位置安装烟气混合器。常见的混合器多种多样，有的只是在烟道内加装了类似翻板阀的一个或几个翻板来实现烟气混合，有的在烟道内安装几片叶片来实现混合，其混合效率一般都不高，混合效果不好。也有在烟道内加装网板或开孔孔板或其他类似结构来实现烟气混合，其混合效果比简单的翻板结构要好，但是阻力较大，烟气流经混合器的压力损失较大。也有其他形式的烟气混合器不一而足。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种矩形烟气混合器，能够使得流经的烟气混合得更充分、更均匀，且压降很小，解决了传统混合设备所存在的混合效果不好或阻力太大的问题。

为实现上述目的设计一种矩形烟气混合器，包括筋板4，所述筋板4纵横交错并搭接为一体，所述筋板4将烟气流通区域分割为多个分割区域，所述烟气流通区域为矩形，每个分割区域内均设置有扰流片5，所述扰流片5固定在筋板4上，所述扰流片5向所在的分割区域内部倾斜，所述扰流片5使流经该分割区域的烟气产生强制湍流并产生强制旋流。

进一步地，所述筋板4搭接固定在烟道壁一2与烟道壁二3的内壁上，所述烟道壁一2与烟道壁二3围合成烟道形成烟气流通区域。

进一步地，所述烟道壁一2与烟道壁二3上固定有矩形法兰1。

进一步地，所述筋板4为长方形薄钢板，所述筋板4的两个短边分别固定在烟道壁一2和烟道壁二3上。

进一步地，所述扰流片5包括扰流部分6和支撑固定部分7，所述扰流部分6与支撑固定部分7采用薄钢板折弯后形成，且扰流部分6与支撑固定部分7之间的夹角为钝角，所述支撑固定部分7固定在筋板4上，所述扰流部分6向所在的分割区域内部倾斜。

进一步地，所述扰流部分6与支撑固定部分7之间的夹角为120度或135度。

进一步地，所述扰流部分6为直角梯形板状，所述支撑固定部分7为矩形板状。

进一步地，所述扰流片5采用3mm厚的316L薄钢板折弯后形成，且折弯后的夹角为135度。

进一步地，所述扰流片5与筋板4为一体式结构，且整体采用薄钢板折弯后形成，所述扰流片5与筋板4之间的夹角为钝角。

进一步地，所述扰流片5与筋板4整体采用3mm厚的316L不锈钢板折弯后成形，且折弯后的夹角为135度。

本实用新型同现有技术相比，结构简单，制造容易，安装维护方便，适用于矩形烟道，能够使得流经矩形烟气混合器流通区域的烟气混合得更充分、更均匀，大大缩短烟气混合段的烟道/管道长度，且压降很小，解决了传统混合设备所存在的混合效果不好、混合段长度太长或阻力较大等问题；本实用新型用于气体或烟气混合，也可以用于其他行业的烟气混合或其他工艺流程气体的混合，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本实用新型的正面结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是图1中B处的局部放大示意图；

图4是本实用新型中扰流片的结构示意图；

图5是图4的侧面结构示意图；

图6是本实用新型扰流片与筋板整体折弯成形示意图；

图7是图6的侧面结构示意图；

图8是本实用新型的立体结构示意图；

图9是本实用新型在某SCR应用中烟道内安装的示意图。

图中：1、矩形法兰 2、烟道壁一 3、烟道壁二 4、筋板 5、扰流片 6、扰流部分 7、支撑固定部分。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

本实用新型涉及大型内燃机(如船舶柴油机)、各种锅炉、工业窑炉等烟气净化技术领域，具体地说是一种用于气体或烟气混合的矩形烟气混合器。该矩形烟气混合器包括筋板4，筋板4纵横交错并搭接为一体，筋板4将烟气流通区域分割为多个分割区域，烟气流通区域为矩形，每个分割区域内均设置有扰流片5，扰流片5固定在筋板4上，扰流片5向所在的分割区域内部倾斜，扰流片5使流经该分割区域的烟气产生强制湍流并产生强制旋流。该矩形烟气混合器可以通过筋板4直接安装在现场的烟道内，也可以配合烟道壁和矩形法兰，如，筋板4搭接固定在烟道壁一2与烟道壁二3的内壁上，烟道壁一2与烟道壁二3围合成烟道形成烟气流通区域，烟道壁一2与烟道壁二3上固定有矩形法兰1，通过矩形法兰1安装在现场的烟道内。

其中，筋板4为长方形薄钢板，筋板4的两个短边分别固定在烟道壁一2和烟道壁二3上。扰流片5包括扰流部分6和支撑固定部分7，扰流部分6与支撑固定部分7采用薄钢板折弯后形成，且扰流部分6与支撑固定部分7之间的夹角为钝角，支撑固定部分7固定在筋板4上，扰流部分6向所在的分割区域内部倾斜，该扰流部分6与支撑固定部分7之间的夹角为120度或135度，优选扰流部分6为直角梯形板状，支撑固定部分7为矩形板状，可在每个分割区域内设有四个扰流片5，且沿周向均匀分布。扰流片5采用3mm厚的316L薄钢板折弯后形成，且折弯后的夹角为135度。也可以扰流片5与筋板4为一体式结构，且整体采用薄钢板折弯后形成，扰流片5与筋板4之间的夹角为钝角，如，扰流片5与筋板4整体采用3mm厚的316L不锈钢板折弯后成形，且折弯后的夹角为135度。

综合以上，本实用新型所述的矩形烟气混合器，用于对烟气或其他气体进行充分均匀地混合，该矩形烟气混合器包括矩形法兰1、烟道壁一2和烟道壁二3、筋板4以及固定在筋板4上和烟道壁一2和烟道壁二3上的扰流片5，筋板4将烟气流通面分割为多个分割区域，每个分割区域内均设置有扰流片5，扰流片5向所在的分割区域内部倾斜。其中，烟道壁一2和烟道壁二3围合成烟道形成烟气流通区域，该流通区域为矩形或类矩形区域，典型的应用为方形区域。筋板4为长方形的薄钢板两端分别固定在烟道壁一2和烟道壁二3上。筋板4将烟气流通的矩形区域分割为多个分割区域，每个分割区域内设置有扰流片5。折流片5包括扰流部分6和支撑固定部分7，扰流部分6与支撑固定部分7为采用薄钢板折弯后形成，且折弯后的夹角为钝角，优选角度为120度或135度。扰流片支撑固定部分7以焊接或其他固定方式分别固定在筋板4和烟道壁一2和烟道壁二3的内壁上，扰流片的扰流部分6向所在的分割区域内部倾斜。

本实用新型中，矩形烟气混合器的矩形法兰1根据使用现场的烟道接口法兰的尺寸配置，使矩形烟气混合器能安装到使用现场的烟道上。即法兰尺寸根据使用现场接口法兰确定，这样矩形烟气混合器可以在使用现场直接与现场法兰连接，安装在烟道上。也可以不配烟道壁和矩形法兰，直接安装固定在烟气流通的烟道内部。该矩形烟气混合器应用于SCR系统中的烟气管道上，安装在喷雾器的下游且在反应器催化剂区域的上游。筋板安装固定在烟道内壁上，固定方式可以采用焊接方式，也可以采用其他固定方式。筋板将整个流通截面分割为多个分割区域，筋板同时为扰流片提供固定支撑。扰流片的支撑固定的优选方式为焊接，也可以采用其他固定方式，另一优选方式为扰流片和筋板整体采用钢板折弯成形。扰流片的形状和折弯角度附图4，导流部分与支撑固定部分(或筋板)有一个钝角夹角。优选角度为120度或135度。在不改变其扰流性质的前提下，扰流片也可以采用其他的形状和夹角。每个分割区域内的扰流片使流经该分割区域的烟气产出强烈湍流，且流经该分割区域内的烟气在该区域内的扰流片的导流作用下产生局部旋流；若干个分割区域均产生局部旋流在矩形烟气混合器的下游进一步发展并混合，使得流经矩形烟气混合器的烟气的混合得更充分、更均匀。

如附图1至附图9所示，为本实用新型的优选实施例。在该实施例中，烟道为方形烟道，截面尺寸为2.6m x 2.6m，烟道壁为10mm厚316L不锈钢板，筋板为10块5mm厚的长方形薄钢板，烟气流通区域被分割为25个相同的分割区域,其中一个分割区域见附图3所示。扰流片为3mm厚的316L薄钢板并折弯出135度角度(见附图4和附图5所示)，扰流片以焊接方式固定在筋板和烟道内壁上并向所在分割区域内倾斜。该实施例的矩形烟气混合器以矩形法兰形式与使用现场的接口法兰连接，安装在现场的方形烟道上。经现场实际使用并检测，烟气混合效果明显优于期望，在反应器入口处的脱硝剂的混合均匀度达到95％以上，而且实测的NO_x排放优于排放标准的要求。

在另一优选实施例中，扰流片和筋板整体采用3mm厚的316L不锈钢板折弯成形。矩形烟气混合器直接安装在烟道内。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矩形烟气混合器，其特征在于：包括筋板(4)，所述筋板(4)纵横交错并搭接为一体，所述筋板(4)将烟气流通区域分割为多个分割区域，所述烟气流通区域为矩形，每个分割区域内均设置有扰流片(5)，所述扰流片(5)固定在筋板(4)上，所述扰流片(5)向所在的分割区域内部倾斜，所述扰流片(5)使流经该分割区域的烟气产生强制湍流并产生强制旋流。

2.如权利要求1所述的矩形烟气混合器，其特征在于：所述筋板(4)搭接固定在烟道壁一(2)与烟道壁二(3)的内壁上，所述烟道壁一(2)与烟道壁二(3)围合成烟道形成烟气流通区域。

3.如权利要求2所述的矩形烟气混合器，其特征在于：所述烟道壁一(2)与烟道壁二(3)上固定有矩形法兰(1)。

4.如权利要求2或3所述的矩形烟气混合器，其特征在于：所述筋板(4)为长方形薄钢板，所述筋板(4)的两个短边分别固定在烟道壁一(2)和烟道壁二(3)上。

5.如权利要求1所述的矩形烟气混合器，其特征在于：所述扰流片(5)包括扰流部分(6)和支撑固定部分(7)，所述扰流部分(6)与支撑固定部分(7)采用薄钢板折弯后形成，且扰流部分(6)与支撑固定部分(7)之间的夹角为钝角，所述支撑固定部分(7)固定在筋板(4)上，所述扰流部分(6)向所在的分割区域内部倾斜。

6.如权利要求5所述的矩形烟气混合器，其特征在于：所述扰流部分(6)与支撑固定部分(7)之间的夹角为120度或135度。

7.如权利要求5所述的矩形烟气混合器，其特征在于：所述扰流部分(6)为直角梯形板状，所述支撑固定部分(7)为矩形板状。

8.如权利要求5所述的矩形烟气混合器，其特征在于：所述扰流片(5)采用3mm厚的316L薄钢板折弯后形成，且折弯后的夹角为135度。

9.如权利要求1所述的矩形烟气混合器，其特征在于：所述扰流片(5)与筋板(4)为一体式结构，且整体采用薄钢板折弯后形成，所述扰流片(5)与筋板(4)之间的夹角为钝角。

10.如权利要求9所述的矩形烟气混合器，其特征在于：所述扰流片(5)与筋板(4)整体采用3mm厚的316L不锈钢板折弯后成形，且折弯后的夹角为135度。

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