CN211886295U

CN211886295U - 一种气体混合器

Info

Publication number: CN211886295U
Application number: CN202020098993.1U
Authority: CN
Inventors: 王思远; 刘鹏程
Original assignee: Beijing Creditcongruity Energy Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Creditcongruity Energy Technology Co ltd
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2020-11-10
Anticipated expiration: 2030-01-16

Abstract

本实用新型涉及一种气体混合器，安装在烟囱和塔体连接处的变径段上，包括安装在所述变径段同一水平高度的若干个分支管路，若干所述分支管路在所述塔体插入位置的中心点位于同一个圆上，所述分支管路中心线与该分支管路在塔体插入位置中心点所在直径呈角度设置。本实用新型可适用于安装在变径段处且适用于大流量气体间的混合，气体混合过程不需要额外增设导流板，混合流场均匀，混合过程所需空间小，而且原容器内的气体通过若干分支管路进入变径段后的压降低。

Description

一种气体混合器

技术领域

本实用新型涉及气体混合相关技术领域，具体涉及一种气体混合器。

背景技术

两种或两种以上的气体混合于同一风道或通道容器中，在工业或其他领域的使用很常见。有些是为了使两种或多种温差较大的气体混合换热，使混合后温度升高或降低；有些是为了使两种或多种气体充分混合后产生化学反应，但目的都是为了使气体充分混合，满足工艺要求，且对设备造成较小的不良影响(如磨损、腐蚀、压降大等)。

较为常见的混合方式有类似管件三通形状的混合分配器，有文丘里式的混合分配器，也有较为复杂的格栅式混合分配器。这些在工业及其他领域都有实际的应用，且须满足一定的环境条件，若应用于条件苛刻的环境中或更为严格的工艺条件下，都会存在一定的不适应性。

另外，在一些工业应用中，特别是改造项目，受制原设备或原容器的空间及位置，混合器没有理想的安装空间，比如带有烟囱的塔体容器(烟塔合一)，烟囱直段空间或塔体没有理想的安装位置，只有变径段可以选择，但传统的混合器又无法适用于变径段的安装条件，此时气体混合就成为了操作难题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：在工业项目应用中，需要将约40000Nm³/h热空气与100000Nm³/h的烟气在有限的空间内充分混合。在原有设备中有如此大量的气体混合，存在一定的工艺要求：一、热空气与烟气在较短的空间内必须混合均匀，达到混合均匀的工艺目标；二、减少或去除混合过程中导流板的使用；三、烟气压降必须最小化；四、因烟囱及塔体空间的限制，只能将混合器的安装位置选择在烟囱和塔体连接处的变径段。传统的混合分配方式，在如此大流量条件下，难以达到以上工艺要求。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种气体混合器，安装在烟囱和塔体连接处的变径段上，包括安装在所述变径段同一水平高度的若干个分支管路，若干所述分支管路在所述塔体插入位置的中心点位于同一个圆上，所述分支管路中心线与该分支管路在塔体插入位置中心点所在直径呈角度设置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型可适用于安装在变径段处且适用于大流量气体间的混合，气体混合过程不需要额外增设导流板，混合流场均匀，混合过程所需空间小，而且原容器内的气体通过若干分支管路进入变径段后的压降低。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述分支管路中心线的水平分量与该分支管路在塔体插入位置中心点所在直径呈第一角度设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：使进入变径段的气体能够快速混合。

进一步，所述分支管路的进气方向水平布置或倾斜向下布置，所述分支管路中心线的竖直分量与该分支管路在塔体插入位置中心点所在直径呈第二角度设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：将分支管路的进气方向倾斜向下布置，有利于与自下而上流动的烟气充分混合。

进一步，若干所述分支管路的中心线的延长线在所述变径段内相切于同一圆。

采用上述进一步方案的有益效果是：使进入塔体的热空气与烟气形成了一个旋流混合场，能够在较短时间和空间内即可达到混合后的平衡状态。

进一步，若干所述分支管路等间距布置在所述变径段的同一标高处。

进一步，所述分支管路的个数为3-8支。

进一步，所述分支管路的个数为5支。

进一步，所述第一角度为10°-45°。

进一步，所述第一角度为15°。

进一步，所述第二角度为0°-45°。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的立体结构示意图；

图2为本实用新型一种实施方式的侧视结构示意图；

图3为本实用新型一种实施方式的俯视结构示意图；

图4为本实用新型一种实施方式的内部原理图；

图5为本实用新型另一种实施方式的立体结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、烟囱；2、塔体；3、变径段；4、分支管路；5、中心线。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-图5所示，本实施例的一种气体混合器，安装在烟囱1和塔体2连接处的变径段3上，包括安装在所述变径段3同一水平高度的若干个分支管路4，若干所述分支管路4在所述塔体2插入位置的中心点位于同一个圆上，所述分支管路4中心线与该分支管路4在塔体2插入位置中心点所在直径呈角度设置。

本实施例的气体混合器可适用于安装在变径段处且适用于大流量气体间的混合，气体混合过程不需要额外增设导流板，混合流场均匀，混合过程所需空间小，而且原容器内的气体通过若干分支管路进入变径段后的压降低。其中，本实施例的若干分支管路中的气体可以是一种，也可以是多种气体，本实施例可选用热空气，进入塔体与烟气进行混合。

如图3所示，本实施例的所述分支管路4中心线5的水平分量与该分支管路4在塔体2插入位置中心点所在直径呈第一角度设置。使进入变径段的气体能够快速混合。其中，所述第一角度为10°-45°。优选的，所述第一角度为15°。

具体的，若干所述分支管路4进气方向呈螺旋型，使进入变径段3的热空气与烟气形成一个旋流混合场，具体可如图4所示。

如图2或图5所示，本实施例的气体混合器有两种实施方式，分别如下：

实施方式一，如图1和图2所示，所述分支管路的进气方向水平布置，即所述分支管路与所述变径段3连接的一段为水平段，此时，所述分支管路4的中心线5与所述圆的交点所在直径与分支管路4进气方向在竖直方向上没有分量，只存在水平夹角，使形成的旋流混合场也位于水平方向上。

实施方式二，如图5所示，所述分支管路4的进气方向倾斜向下布置，所述分支管路4中心线5的竖直分量与该分支管路4在塔体2插入位置中心点所在直径呈第二角度设置。将分支管路的进气方向倾斜向下布置，使形成的旋流混合场也倾斜向下旋流，有利于与自下而上流动的烟气充分混合。其中，所述第二角度为0°-45°，当第二角度为0°时，即为实施方式一的方案。

如图4所示，本实施例的一个优选方案为，若干所述分支管路4的中心线5的延长线在所述变径段3内相切于同一圆。使进入塔体的热空气与烟气形成了一个旋流混合场，能够在较短时间和空间内即可达到混合后的平衡状态。

如图1-图5所示，本实施例中，分支管路4的插入位置可以通过不同的现场情况进行调整，优选的，若干所述分支管路4等间距布置在所述变径段3的同一标高处，优选布置在中线标高位置。另外，若干分支管路的直径需要通过混入气体的流量和流速计算得到，一般控制气体流速不大于30m/s。

根据混入的气体流量进行选择，本实施例的所述分支管路4的个数为3-8支。优选的，所述分支管路4的个数为5支。

其中，本实施例的塔体2是任意存在气体自下而上流动的空间容器。变径段3是塔体2与烟囱1过渡的空间结构，大多呈圆台或多边缩径结构，本实施例的变径段优选为锥形圆台结构。烟囱位于变径段顶端小口径处，是气体自下而上排出的末端柱状通道。若干分支管路是外部气体进入塔体和烟囱的通道。本实施例的分支管路可选用L型结构，具体可参见图1结构，分支管路的水平段与变径段连通，分支管路的竖直段竖直向下延伸。

本实施例中，烟气系统中100000Nm³/h的烟气自塔体向上流动，经过变径段后进入烟囱，最后从烟囱排入环境大气。有5条分支管路从变径段连接于塔体，热空气共40000Nm³/h从混合器支路管道进入塔体内，每条支路的空气流量为8000Nm³/h，与自下向上流动的烟气混合。从图4中可以看出，5条分支管路水平段的中心线水平方向与塔体直径平行，如图1和图2所示(不同项目角度会有所不同，如图5所示，角度可由工艺操作参数和流场确定)，从垂直角度观察，如图4所示，分支管路水平段中心线与插入点的直径方向成15°夹角，使进入塔体的热空气与烟气形成一个旋流混合场，致使在变径段内充分混合形成一个内切圆混合场，在较短的时间和空间内即可达到混合后的平衡状态。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种气体混合器，其特征在于，安装在烟囱和塔体连接处的变径段上，包括安装在所述变径段同一水平高度的若干个分支管路，若干所述分支管路在所述塔体插入位置的中心点位于同一个圆上，所述分支管路中心线与该分支管路在塔体插入位置中心点所在直径呈角度设置。

2.根据权利要求1所述一种气体混合器，其特征在于，所述分支管路中心线的水平分量与该分支管路在塔体插入位置中心点所在直径呈第一角度设置。

3.根据权利要求1所述一种气体混合器，其特征在于，所述分支管路的进气方向水平布置或倾斜向下布置，所述分支管路中心线的竖直分量与该分支管路在塔体插入位置中心点所在直径呈第二角度设置。

4.根据权利要求1所述一种气体混合器，其特征在于，若干所述分支管路的中心线的延长线在所述变径段内相切于同一圆。

5.根据权利要求1所述一种气体混合器，其特征在于，若干所述分支管路等间距布置在所述变径段的同一标高处。

6.根据权利要求1所述一种气体混合器，其特征在于，所述分支管路的个数为3-8支。

7.根据权利要求6所述一种气体混合器，其特征在于，所述分支管路的个数为5支。

8.根据权利要求2所述一种气体混合器，其特征在于，所述第一角度为10°-45°。

9.根据权利要求8所述一种气体混合器，其特征在于，所述第一角度为15°。

10.根据权利要求3所述一种气体混合器，其特征在于，所述第二角度为0°-45°。