KR20030067706A - Device for injecting fine-grained solid particles into a gaseous stream - Google Patents

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KR20030067706A
KR20030067706A KR10-2003-7008100A KR20037008100A KR20030067706A KR 20030067706 A KR20030067706 A KR 20030067706A KR 20037008100 A KR20037008100 A KR 20037008100A KR 20030067706 A KR20030067706 A KR 20030067706A
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KR10-2003-7008100A
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이본 크로머
쟌 람베르트
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풀 부르스 에스.에이.
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Abstract

가스유동에 미세분말화된 고체입자를 분사하기 위한 장치(14)가 나타나 있으며, 여기서 미세분말화된 고체입자는 압축공기유동 형태로 장치(14)에 이송된다. 장치(14)는 자체를 통해 압축공기유동이 가스유동 속으로 들어가는 환형 틈(40)을 포함한다. 이 환형 틈(40)은 환형 틈으로부터 토출시 고체입자의 속도 벡터(46)가 본질적으로 가스유동(12)의 속도 벡터(48)와 직각을 이루도록 가스유동(12) 내부에 배치된다. 가스유동(12) 방향에서 우산형으로 팽창하는 분사제트(50)가 벡터들(46)(48)의 합에 의해 생성된다.An apparatus 14 for injecting finely divided solid particles into a gas flow is shown, wherein the finely divided solid particles are conveyed to the device 14 in the form of compressed air flow. The device 14 comprises an annular gap 40 through which compressed air flow enters into the gas flow. The annular gap 40 is disposed inside the gas flow 12 such that the velocity vector 46 of the solid particles is essentially perpendicular to the velocity vector 48 of the gas flow 12 upon discharge from the annular gap. An injection jet 50 which expands in an umbrella in the direction of gas flow 12 is produced by the sum of the vectors 46, 48.

Description

미세분말화된 고체 입자를 가스유동에 분사하는 장치{DEVICE FOR INJECTING FINE-GRAINED SOLID PARTICLES INTO A GASEOUS STREAM}DEVICE FOR INJECTING FINE-GRAINED SOLID PARTICLES INTO A GASEOUS STREAM}

일반적으로, 가스의 흐름은 미세분말화된 고체입자의 분사에 의해 처리될 수 있는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 전기로 방식의 제철소에서, 미세분말화된 갈탄 코크스가 용해로에서 배출되는 배기가스유동에 분사된다. 다공성 갈탄 코크스 입자는 배기가스유동에 포함된 오염물질을 흡수한다. 이어서, 필터장치에서 분리되어 나오며, 비교적 문제의 소지가 적은 방법으로 처리될 수 있다. 이 경우에, 갈탄 코크스의 분사는 수 미터 정도의 직경을 갖는 가스 배출기 파이프에서 일어난다. 이 파이프 내에는 층류 가스유동이 존재하며, 내부의 기체속도는 최대 100km 정도까지 도달한다. 갈탄 코크스의 분사량은 일반적으로 필터장치에 과부하가 걸리지 않도록 비교적 작을 필요가 있다(예를 들어, 배기가스 1000 N㎥ 당 갈탄 코크스 0.1 내지 1kg 정도). 그러나, 최근에는 파이프의 전체 단면에 걸쳐 미세분말화된갈탄 코크스 입자가 가능한 한 균일하게 분포되는 것을 요구한다.In general, it is known that the flow of gas can be treated by the injection of finely divided solid particles. For example, in an ironworks steel mill, finely powdered lignite coke is injected into the exhaust gas flow exiting the furnace. Porous lignite coke particles absorb contaminants contained in the exhaust gas flow. It can then be separated out of the filter device and treated in a relatively less problematic way. In this case, the injection of lignite coke takes place in a gas exhaust pipe having a diameter of the order of several meters. There is a laminar gas flow inside the pipe, and the internal gas velocity reaches up to 100 km. The injection amount of lignite coke generally needs to be relatively small so as not to overload the filter device (for example, about 0.1 to 1 kg of lignite coke per 1000 Nm3 of exhaust gas). Recently, however, it is required that the finely divided lignite coke particles be distributed as uniformly as possible over the entire cross section of the pipe.

지금까지, 이송기체에 떠 있는 상태인 칼탄 코크스를 여러지점에서 파이프 속으로 분사하는 분사 창(injection lance)이 알려져 있으며, 여기서 분사는 기체유동방향과 동일한 흐름으로 일어날 수도 있고 가로지르는 흐름으로 일어날 수도 있다. 이와 관련하여, 우선 비교적 고가의 분배장치가 다수의 창 사이에서 마찰을 일으키기 쉬운 압축공기유동을 분할하기 위하여 요구된다. 또한, 파이프 내부의 층류 가스유동 내에서 분사된 칼탄 코크스의 꼬임(strand) 형성을 막을 수 없다는 것을 알아야 할 것이다. 이는, 그 중에서도 특히, 일부분의 가스가 분사된 갈탄 코크스와 전혀 접촉하지 않는다는 것을 의미한다.To date, an injection lance is known which injects kaltan coke suspended in the conveying gas into the pipe at several points, where the injection can occur in the same flow as the gas flow direction or in a transverse flow. have. In this regard, a relatively expensive dispensing device is first required to divide the compressed air flow which is susceptible to friction between multiple windows. It will also be appreciated that it is not possible to prevent the formation of strands of kaltan coke sprayed in the laminar gas flow inside the pipe. This means, among other things, that some gas does not come into contact with the injected lignite coke at all.

본 발명은 미세분말화된 고체입자를 가스유동 속으로 분사하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for injecting finely divided solid particles into a gas flow.

이어서, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명될 것이다.Next, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 가스유동에 미세분말화된 고체입자 분사하기 위한 본 발명에 따른 장치를 구비한 가스유동용 파이프의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of a pipe for gas flow with a device according to the invention for the injection of finely divided solid particles into a gas flow;

따라서, 본 발명의 목적은 가스유동 내에서 고체입자의 향상된 분배를 보장하는, 가스 흐름에 미세분말화된 고체입자를 분사하기 위한 간단한 장치를 제안하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to propose a simple device for injecting micropowdered solid particles into a gas stream which ensures an improved distribution of solid particles in the gas flow.

가스유동 속으로 미세분말화된 고체입자를 분사하는 본 발명에 따른 장치에서, 미세분말화된 고체입자는 공지의 분사창(injection lance)에서와 같이 압축공기유동(pneumatic flow) 형태로 운반된다. 그러나, 본 발명에 따른 장치는 환형 틈(annular gap)을 포함하며, 이 환형 틈을 통해 압축공기유동이 가스유동을 가로지르도록 분사된다. 이 환형 틈은 환형 틈으로부터의 토출시 압축공기유동 내부의 고체입자 속도벡터가 가스유동의 속도벡터와 본질적으로 직각을 이루도록 가스유동 내부에 배치된다. 그리고, 가스유동의 방향으로 우산형(umbrella shape)으로 살포되어 나오는 분사제트(injected jet)는 속도백터들의 합(superimposition)에 의해 생성된다. 이와 같은 환형 틈 주변에서의 분사제트 우산형 살포에 의하여, 이와 같은 간단한 장치는 공지의 분사창을 구비하는 것에 비하여 가스유동에 더욱 향상된 고체입자의 분배를 가능하게 한다.In the apparatus according to the invention for injecting the finely divided solid particles into the gas flow, the finely divided solid particles are conveyed in the form of pneumatic flow as in known injection lances. However, the device according to the invention comprises an annular gap, through which the compressed air flow is injected to intersect the gas flow. This annular gap is disposed inside the gas flow such that the solid particle velocity vector inside the compressed air flow is essentially perpendicular to the velocity vector of the gas flow upon discharge from the annular gap. Injected jets sprayed in an umbrella shape in the direction of gas flow are generated by the superimposition of the velocity vectors. By such jet jet umbrella spraying around the annular gap, such a simple device enables a more improved distribution of solid particles in the gas flow compared to having a known injection window.

대부분의 경우에, 만약 환형 틈이 회전대칭구조를 나타낸다면, 고체입자의 분배가 본질적으로 회전대칭형과 유사하게 되는 장점이 있다. 그러나, 특별한 경우에 고체입자의 분포가 회전대칭이 아닌 방법으로 환형 틈을 설계하는 것이 유익할 수 있다는 것을 간과할 수 없다. 예를 들어, 각섹터(angular sector)내부에서 압축공기유동의 토출을 감소시키거나 봉쇄하기 위하여, 환형 틈이 각섹터에서 감소되거나 차단될 수 있다. 예컨데, 이는 가스유동 내부의 내장 부속품들이 각섹터부분 내에서 보호될 필요가 있기 때문이다.In most cases, if the annular gap exhibits a rotationally symmetrical structure, there is an advantage that the distribution of solid particles is essentially similar to the rotationally symmetrical type. However, it cannot be overlooked that in special cases it may be beneficial to design the annular gap in such a way that the distribution of solid particles is not rotationally symmetric. For example, an annular gap may be reduced or blocked in each sector to reduce or block the discharge of compressed air flow inside the angular sector. For example, this is because the internal components inside the gas flow need to be protected within each sector.

가스유동에 의해 규정되는 제공된 유동 파이프는 과도하게 큰 단면적을 갖지 않음에 따라, 대부분의 경우에 가스유동에 의해 규정되는 유동 파이프의 중심유동라인상에 중심을 둔 하나의 환형 틈으로 처리할 수 있으며, 환형 틈으로부터 소정 거리의 위치에, 유동파이프의 전체단면을 덮는 우산형 분사제트를 발생시킨다. 대부분의 경우, 환형 틈이 중심유동라인과 일치하는 대칭축에 회전대칭일 때 유리하다.Since the provided flow pipe defined by the gas flow does not have an excessively large cross-sectional area, in most cases it can be treated as one annular gap centered on the central flow line of the flow pipe defined by the gas flow. At a predetermined distance from the annular gap, an umbrella jetting jet covering the entire end face of the flow pipe is generated. In most cases, it is advantageous when the annular gap is rotationally symmetrical on the axis of symmetry coinciding with the central flow line.

바람직한 실시예는 자체를 둘러싸는 환형 틈 속으로 반경방향으로 방출하는 중심 분사쳄버, 분사챔버 속으로 압축공기유동의 축방향 인입(lead-in)을 위한 인입수단, 및 반경방향의 환형 틈 속으로 축방향 압축공기유동을 우회시키기 위한 편향수단을 포함한다.A preferred embodiment is a central injection chamber radially releasing into an annular gap surrounding itself, an inlet means for axial lead-in of compressed air flow into the injection chamber, and into a radial annular gap. Deflecting means for bypassing the axial compressed air flow.

예컨대, 반경방향의 환형 틈 속으로 축방향 압축공기유동을 우회시키기 위한 편향수단은 격벽(baffle)과 같은 형태로 설계될 수 있다. 이와 같은 격벽은 물론 상당한 마모손상에 노출된다. 이와 같은 마모손상을 감소시키기 위하여, 중심 분사챔버로의 압축공기유동 축방향 인입(lead-in)을 위한 인입수단은 축방향으로 마주보는 두 개의 압축공기유동용 흡입구를 구비할 수 있다. 이로 인해, 압축공기유동은 대략적으로 동일한 두 개의 강력한 서브유동(sub-flow)으로 분할된다. 이 서브유동은 두 개의 마주보는 흡입구로부터 서로를 향해 축방향으로 흐르고, 분사챔버에서 서로 축방향으로 충돌하며, 그로 인해 상호 환형 틈 속으로 편향된다.For example, the deflection means for bypassing the axial compressed air flow into the radial annular gap can be designed in the form of a baffle. Such bulkheads are, of course, exposed to significant wear and tear. In order to reduce such wear damage, the inlet means for axial lead-in of compressed air flow into the central injection chamber can be provided with two inlet ports for compressed air flow facing in the axial direction. Because of this, compressed air flow is split into two powerful sub-flows that are approximately equal. This subflow flows axially towards each other from two opposing intakes, axially collides with each other in the injection chamber and thereby deflects into an annular gap.

압축공기유동 또는 분할된 두 개의 압축공기유동으로의 스로틀형(throttlable) 보조가스공급기에 의하여, 가스유동에서 고체입자의 분배가 간단한 방법으로 변화될 수 있다. 입자의 흩뿌림(scatter)은 보조가스공급기의 펄스화된 스로틀링(throttling)을 위한 장치에 의해 개선될 수 있다.By means of a throttleable auxiliary gas feeder into compressed air flow or two divided compressed air flows, the distribution of solid particles in the gas flow can be varied in a simple manner. The scattering of particles can be improved by a device for pulsed throttling of the auxiliary gas supply.

바람직한 실시예에서, 장치는 제1외측가장자리를 갖는 제1편향체와 제2외측가장자리를 갖는 제2편향체를 포함하며, 여기서 제1 및 제2편향체는, 제1 및 제2편향체가 분사챔버를 형성하고 제1 및 제2외측가장자리가 환형 틈을 형성하도록, 서로 축방향으로 마주보게 된다. 두 개의 편향체는, 두 편향체가 축방형 간격조절이 가능하여 환형 틈의 폭을 조절할 수 있도록 장착되는 것이 바람직하다. 두 편향체는 조개껍질형으로 설계되는 것이 바람직하다. 그러나, 두 편향체는, 예를 들어, 반구형 형상 또한 가질 수 있다.In a preferred embodiment, the device comprises a first deflector having a first outer edge and a second deflector having a second outer edge, wherein the first and second deflectors are sprayed by the first and second deflectors. The chambers are axially opposed to each other such that the chambers are formed and the first and second outer edges form an annular gap. The two deflectors are preferably mounted such that the two deflectors are axially adjustable to adjust the width of the annular gap. Both deflectors are preferably designed to be shell type. However, the two deflectors may also have a hemispherical shape, for example.

바람직한 실시예에서, 장치는 압축공기유동을 두 개의 서브유동으로 분할하기 위한 분배기 블럭을 포함한다. 제1파이프가 분배기 블럭에 연결되고, 압축공기유동의 제1서브유동을 위한 이송라인을 형성한다. 이는 가스유동을 가로지르도록 뻗어 있고, 가스유동과 평행하게 연장되며 제1편향체를 지탱하는 제1파이프연결관에 의해 연장된다. 마찬가지로 제2파이프가 분배기 블럭에 연결되고, 압축공기유동의 제2서브유동을 위한 이송라인을 형성한다. 이는 역시 가스유동을 가로지르도록 뻗어 있으며, 가스유동과 평행하게 연장되며 제2편향체를 지탱하는 제2파이프연결관에 의해 연장된다. 두 파이프는 서로 평행하게 배치되는 것이 유리하며, 조정가능형 스페이서에 의해 서로 연결된다. 조정가능형 스페이서는 두 편향체 사이의 축방향 틈이 조절될 수 있도록 하고, 그로 인해 환형 틈의 폭을 변화시킬 수 있도록한다. 앵글구조물이 마모보호용으로 제1 및/또는 제2파이프에 부착될 수 있다.In a preferred embodiment, the apparatus comprises a distributor block for dividing the compressed air flow into two subflows. The first pipe is connected to the distributor block and forms a transfer line for the first subflow of compressed air flow. It extends across the gas flow and extends in parallel with the gas flow and is extended by a first pipe connecting tube carrying the first deflector. The second pipe is likewise connected to the distributor block and forms a transfer line for the second subflow of compressed air flow. It also extends across the gas flow and extends in parallel with the gas flow and is extended by a second pipe connector supporting the second deflector. The two pipes are advantageously arranged parallel to each other and are connected to each other by adjustable spacers. The adjustable spacer allows the axial gap between the two deflectors to be adjusted, thereby changing the width of the annular gap. Angle structures may be attached to the first and / or second pipes for wear protection.

도 1에 도시된 파이프라인(10)은 대직경의 원통형 파이프이다. 예를 들어, 이는 수 미터의 직경을 가질 수 있는 제철소 전기로의 가스 배출기 파이프이다. 주로, 층류 가스유동이 파이프라인 내부에 존재하며, 내부의 가스속도는 최대 100km까지 도달한다. 가스유동의 유동방향은 화살표(12)에 의해 표시된다. 참조번호 12는 또한 일반적으로 가스유동을 가리키기 위하여 사용된다. 참조번호 11은 파이프라인(10)의 중심라인을 나타내며, 동시에 가스유동(12)의 중심유동라인을 나타낸다. 파이프라인(10)에 의해 둘러싸이는 가스유동(12)은 또한 "유동 파이프"로 언급되기도 한다.The pipeline 10 shown in FIG. 1 is a large diameter cylindrical pipe. For example, this is the gas exhaust pipe of a steel mill electric furnace which can have a diameter of several meters. Primarily, laminar gas flows exist inside the pipeline, with gas velocity reaching up to 100 km. The flow direction of the gas flow is indicated by the arrow 12. Reference numeral 12 is also generally used to indicate gas flow. Reference numeral 11 denotes a central line of the pipeline 10 and at the same time a central flow line of the gas flow 12. The gas flow 12 surrounded by the pipeline 10 is also referred to as a “flow pipe”.

참조번호 14는 가스유동(12) 속으로 미세분말화된 고체입자를 분사하는 본발명에 따른 장치 전체를 가리킨다. 도시된 장치는 특히 미세하게 분쇄된 갈탄 코크스(알갱이 크기 1mm 이하)에 관계된 것이다. 도입부에서 이미 언급된 바와 같이, 분사된 양은 비교적 작고(예를 들어, 배기가스 1000 N㎥ 당 갈탄 코크스 0.1 내지 1kg 정도의 양), 따라서 파이프 전체 단면에 걸친 분말화된 갈탄 코크스의 탁월한 분배가 달성되어야 한다.Reference numeral 14 designates the entire apparatus according to the present invention for injecting finely divided solid particles into the gas flow 12. The device shown is particularly concerned with finely ground lignite coke (grain size 1 mm or less). As already mentioned in the introduction, the quantity injected is relatively small (for example, from about 0.1 to 1 kg of lignite coke per 1000 Nm3 of exhaust gas), thus achieving an excellent distribution of powdered lignite coke over the entire cross section of the pipe. Should be.

본 발명에 따른 장치(14)는 파이프라인(10)의 측면소켓(16)을 경유하여 파이프라인(10) 내부에 반경방향으로 장착된다. 미세분말화된 고체입자(이 경우, 분쇄된 갈탄 코크스)는 주연결라인(18)을 경유하여 압축공기 형태로 이송된다. 주연결라인(18)은 두 개의 서브유동으로 압축공기유동을 분할하는 마찰저항형 설계의 고체 분배기 블럭(20) 속으로 방출된다. 분배기 블럭(20)에서, 제1서브유동은 파이프라인(10)의 중심선(11)까지 반경방향으로 뻗어 있는 제1파이프(22)로 인입된다. 제2서브유동은, 분배기 블럭(20)에서, 파이프라인(10)의 중심선(11)까지 제1파이프(22)와 평행하게 연장되는 제2파이프(24)로 인입된다. 제1파이프(22)는 중심라인(11)과 동축인 유동방향으로 연장되는 제1파이프연결부재(26)를 갖는다. 제2파이프(24)는 중심라인(11)과 동축인 유동방향으로 연장되는 제2파이프연결부재(28)를 갖는다. 제1파이프연결부재(26)는 제1조개껍질형 편향체(30)를 지탱하고, 제2파이프연결부재(28)는 제2조개껍질형 편향체(32)를 지탱한다. 두 편향체(30)(32)는 각각의 외측 가장자리(36)(38)가 환형 틈(40)을 형성하고, 두 편향체 사이에 분사챔버(34)를 형성하도록 서로 축방향으로 마주보도록 위치한다. 환형 틈(40)은 원통형 파이프라인(10)의 중심라인(11)과 일치하는 대칭축에 대하여 회전대칭구조를 나타낸다. 두 파이프연결관(26)(28)은 중심라인(11)상에서 서로 축방향으로 마주보며 본질직으로 동일한 구멍 폭을 갖는 두 개의 흡입구를 분사챔버(34) 내부에 형성한다.The device 14 according to the invention is mounted radially inside the pipeline 10 via the side socket 16 of the pipeline 10. The finely divided solid particles (in this case pulverized lignite coke) are conveyed in the form of compressed air via the main connection line 18. The main connection line 18 is discharged into the solid distributor block 20 of a frictional resistance design which divides the compressed air flow into two subflows. In the distributor block 20, the first subflow is introduced into the first pipe 22 extending radially to the centerline 11 of the pipeline 10. The second subflow enters the second pipe 24 extending in parallel to the first pipe 22 to the centerline 11 of the pipeline 10 in the distributor block 20. The first pipe 22 has a first pipe connecting member 26 extending in a flow direction coaxial with the center line 11. The second pipe 24 has a second pipe connecting member 28 extending in a flow direction coaxial with the center line 11. The first pipe connecting member 26 supports the first clamshell-type deflector 30, and the second pipe connecting member 28 supports the second clamshell-type deflector 32. The two deflectors 30, 32 are positioned such that their respective outer edges 36, 38 form an annular gap 40, and axially face each other such that an injection chamber 34 is formed between the two deflectors. do. The annular gap 40 exhibits a rotationally symmetrical structure about an axis of symmetry coinciding with the centerline 11 of the cylindrical pipeline 10. The two pipe connecting pipes 26 and 28 form two inlets in the injection chamber 34 which face each other axially on the center line 11 and have essentially the same hole width.

두 개의 압축공기 서브유동은 분사챔버(34)의 두 흡입구(42)(44)로부터 서로를 향하여 축방향으로 흐르고, 그로 인해 상호 환형 틈(40)의 방향으로 편향된다. 축방향 충돌에 의한 두 서브유동의 반경방향 편향은 두 편향체(30)(32)를 자연히 보호한다. 이는 두 편향체가 마모손상에 훨씬 적게 노출되기 때문이다.Two compressed air subflows axially face each other from the two inlets 42 and 44 of the injection chamber 34 And thereby deflect in the direction of the mutual annular clearance 40. The radial deflection of the two subflows due to the axial collision naturally protects the two deflectors 30, 32. This is because both deflectors are much less exposed to abrasion damage.

환형 틈(40)으로부터의 토출시 고체입자 속도벡터(46)는 가스유동(12)의 속도벡터(48)과 본질적으로 직각을 이룬다. 이 벡터(46)(48)의 합에 의해, 우산형으로 살포되어 나가고 환형 틈(40)에 의해 둘러싸이는 분사제트가 가스유동(12) 방향으로 생성된다. 사실, 환형 틈(40)으로부터의 토출 후에, 고체입자의 속도벡터의 반경방향 성분은 가스유동(12)을 가로지르는 방향의 마찰 및 압력저항에 의해 점진적으로 감소하며, 그로 인해 고체입자가 점진적으로 가스유동(12)에 의해 축방향으로 가속된다. 도 1에, 환형 틈(40)으로부터 토출된 후의 고체입자의 다양한 유동경로가 점선(52)에 의해 나타난다. 환형 틈(40)에서 토출시, 이와 같은 유동경로(52)는 본질적으로 유동방향(12)에 수직을 이루고, 점진적으로 유동방향(12)으로 굽어서, 최종적으로 유동방향(12)과 평행하게 된다. 예들 들어, 유동경로(52)의 차이는 환형 틈(40)으로부터 토출시, 분사챔버(43)내에서 예컨데 서로 다른 가속도 또는속도강하의 결과로서, 고체입자가 다양한 토출속도를 나타낸다는 사실에 기인한다. 대부분의 경우, 고체입자는 또한 다양한 형상과 크기를 보이고, 이것 역시 마찰 또는 압력저항에 기인하는 유동경로의 형상에 영향을 미친다. 더불어, 편향체(30)(32)주변을 흐를 때, 또한 다양한 유동경로(52)에 영향을 미치는, 난류(turbulence)가 발생할 수 있다는 것을 알아야 한다. 마지막으로, 이와 같은 다양한 유동경로(52)는 층류 가스유동(12)에서 고체입자의 향상된 흩어짐에 기여하기 때문에 물론 바람직한 것이다.On ejection from the annular gap 40, the solid particle velocity vector 46 is essentially perpendicular to the velocity vector 48 of the gas flow 12. By the sum of these vectors 46 and 48, an injection jet which is sprayed out in an umbrella shape and surrounded by the annular gap 40 is generated in the gas flow 12 direction. In fact, after ejection from the annular gap 40, the radial component of the velocity vector of the solid particles is gradually reduced by friction and pressure resistance in the direction across the gas flow 12, thereby gradually decreasing the solid particles. Accelerated in the axial direction by the gas flow (12). In Fig. 1, various flow paths of solid particles after being discharged from the annular gap 40 are indicated by the dotted lines 52. On discharge from the annular gap 40, this flow path 52 is essentially perpendicular to the flow direction 12, gradually bent in the flow direction 12, and finally parallel to the flow direction 12. do. For example, the difference in the flow path 52 is due to the fact that when ejecting from the annular gap 40, solid particles exhibit various ejection speeds, for example as a result of different accelerations or speed drops in the injection chamber 43. do. In most cases, solid particles also exhibit various shapes and sizes, which also affect the shape of the flow path due to friction or pressure resistance. In addition, it should be appreciated that turbulence may occur when flowing around the deflector 30, 32, which also affects various flow paths 52. Finally, such various flow paths 52 are of course desirable because they contribute to the enhanced scattering of solid particles in the laminar flow gas 12.

층류 가스유동(12)에서 고체입자의 분배는 또한 환형 틈(4)의 폭에 의해 영향을 받을 수 있다. 이 폭은 제1파이프(22)와 제2파이프(24)사이의 조정가능형 스페이서(60)에 의해 매우 간단한 방법으로 조절될 수 있다. 조정가능형 스페이서(60)에 의하여, 두 외측 가장자리(36)(38)가 손상될 경우에 환형 틈(40)을 유사하게 조절하는 것이 가능하다. 두 파이프(22)(24)가 조정가능형 스페이서(60)을 통한 환형 틈(40)의 폭 조절이 가능하도록 하기에 충분할 정도로 휠 수 없다면, 두 파이프연결부재(26)(28)가, 예를 들어, 신축적으로 연장가능하도록 설계될 수 있다.The distribution of solid particles in the laminar gas flow 12 can also be influenced by the width of the annular gap 4. This width can be adjusted in a very simple way by the adjustable spacer 60 between the first pipe 22 and the second pipe 24. By means of the adjustable spacer 60 it is possible to similarly adjust the annular gap 40 in case the two outer edges 36 and 38 are damaged. If the two pipes 22 and 24 cannot bend enough to allow the width adjustment of the annular gap 40 through the adjustable spacer 60, then the two pipe connecting members 26 and 28 may, for example, For example, it can be designed to be stretchable.

층류 가스유동(12)에서 고체입자의 분배는 압축공기유동을 가스와 희석함에 의해 더욱 더 향상될 수 있다. 이 때문에, 예를 들어, 분배기 블럭은 희석용 가스가 자체를 경유하여 제1파이프 및 제2파이프로 유유히 이송될 수 있도록 하는 두개의 스로틀형(throttlable) 보조가스공급기(70)(72)를 구비한다. 만약, 파이프라인(10)에 음압이 존재한다면, 대부분의 경우, 압축가스공급기가 제공될 필요가 없을 것이다. 이 경우, 두 스로틀형 보조가스공급기(70)(72)는 스로틀형 대기압 배출기라인으로 설계될 수 있을 것이다. 스로틀형 보조가스공급기(70)(72)를 통과한 것은 또한 펄스화 될 수 있으며, 그로 인해, 매우 간단한 방법으로, 층류 유동(12)에서 고체입자의 흩뿌림을 더욱 개선하는 펄스형 토출속도가 환형 틈에서 얻어질 수 있다. 보조가스공급기의 펄스형 스로틀링(throttling)을 위한 장치는, 예를 들어, 비교적 짧은 개폐시간을 갖는 전자기적(electromagnetically) 또는 공기역학적으로(pnewmatically) 작동하는 스로틀(throttle) 밸브를 포함할 수 있다. 두 스로틀형 보조가스공급기(70)(72)는 동기식(synchronously) 또는 비동기식으로(asynchronously) 스로틀링될 수 있다. 비동기식 스로틀링은, 다양한 경우에, 층류 가스유동(12)에서 더욱 개선된 고체입자의 흩뿌림이 결과로서 발생할 수 있다.The distribution of solid particles in laminar gas flow 12 can be further enhanced by diluting the compressed air flow with the gas. To this end, for example, the distributor block has two throttleable auxiliary gas supplies 70 and 72 which allow the dilution gas to be transported freely through the first and second pipes. do. If there is a negative pressure in the pipeline 10, in most cases a compressed gas supplier will not need to be provided. In this case, the two throttle type auxiliary gas supplies 70 and 72 may be designed as a throttle type atmospheric pressure discharge line. Passing through the throttle-type auxiliary gas supplier 70, 72 can also be pulsed, so that in a very simple manner, there is a pulsed discharge rate that further improves the dispersion of solid particles in the laminar flow 12 Can be obtained in annular gaps. The device for pulsed throttling of the auxiliary gas supply may comprise, for example, an electromagnetically or pneumatically operated throttle valve with a relatively short opening and closing time. . The two throttle type auxiliary gas supplies 70 and 72 can be throttled synchronously or asynchronously. Asynchronous throttling can, in various cases, result as a result of further improved dispersion of solid particles in the laminar gas flow 12.

제1파이프(22) 및 제2파이프(24)와 관련하여, 이들은 앵글강재(angle-iron)에 의해 유동방향에서 마모에 대해 유리하게 보호될 수 있다. 제1파이프(22) 또는 제2파이프(24)로부터 제1파이프연결부재(26) 또는 제2파이프연결부재(28)로의 변화가 파이프백(pipe bag)(84)(86)에 의해 보호된다. 파이프백(84)(86)은 고체물질로 채워져 있고, 따라서 고체물질과 고체물질의 마찰이 이 변화영역에서 발생한다.With regard to the first pipe 22 and the second pipe 24, they can be advantageously protected against abrasion in the flow direction by angle-iron. The change from the first pipe 22 or the second pipe 24 to the first pipe connecting member 26 or the second pipe connecting member 28 is protected by pipe bags 84 and 86. . Pipe bags 84 and 86 are filled with a solid material, so that friction between the solid material and the solid material occurs in this change zone.

Claims (16)

미세분말화된 고체입자가 압축공기유동 형태로 장치에 이송되는, 가스유동(12) 속으로 미세분말화된 고체입자를 분사하는 장치에 있어서,In the apparatus for injecting the finely divided solid particles into the gas flow 12, the finely divided solid particles are transferred to the device in the form of compressed air flow, 자체를 통해 압축공기유동이 가스유동(12) 속으로 들어가는 환형 틈(40)을 구비하며, 여기서, 환형 틈(40)으로부터 토출시 고체입자의 속도벡터(46)가 본질적으로 가스유동(12)의 속도벡터(48)와 직각을 이루고, 고체입자의 속도벡터와 가스유동의 속도벡터를 합한 결과로서 가스유동(12) 방향으로 우산형으로 살포되는 분사제트(50)가 생성되도록, 환형 틈(40)이 가스유동(12) 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치Compressed air flow through itself has an annular gap 40 into which it flows into the gas flow 12, where the velocity vector 46 of the solid particles is essentially gas flow 12 when discharged from the annular gap 40. Is formed at right angles to the velocity vector 48 and summed with the velocity vector of the solid particles and the velocity vector of the gas flow to produce the jet jet 50 sprayed in an umbrella in the direction of the gas flow 12. Apparatus for injecting finely divided solid particles into the gas flow, characterized in that 40 is disposed inside the gas flow (12) 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 환형 틈(40)은 회전대칭구조로 나타나는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.The annular gap 40 is a device for injecting the finely powdered solid particles to the gas flow, characterized in that the rotationally symmetric structure. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 가스유동(12)은 중심 유동라인(11)을 나타내고, 환형 틈(40)은 가스유동(12)의 중심 유동라인(11)상에 중심이 위치하는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.The gas flow 12 represents a central flow line 11, and the annular gap 40 is formed of finely divided solid particles, characterized in that the center is located on the central flow line 11 of the gas flow 12. Apparatus for injecting gas flow. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 환형 틈(40)은 가스유동(12)의 중심 유동라인(11)과 일치하는 대칭축에 회전대칭구조로 나타나는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.The annular gap 40 is a device for injecting the finely powdered solid particles in the gas flow, characterized in that the rotationally symmetrical structure on the axis of symmetry coinciding with the central flow line (11) of the gas flow (12). 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 둘러싸는 환형 틈(40) 속으로 반경방향으로 방출하는 중심 분사챔버(34);A central injection chamber 34 radiating radially into the surrounding annular gap 40; 중심 분사챔버(34) 속으로 축방향 압축공기유동을 인입하기 위한 인입수단(26)(42)(28)(44); 및Inlet means (26) (42) (28) (44) for introducing axial compressed air flow into the central injection chamber (34); And 환형 틈(40) 속으로 축방향 압축공기유동 우회시키기 위한 편향수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.And deflecting means for bypassing the axial compressed air flow into the annular gap (40). 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 압축공기유동으로의 스로틀형 보조가스공급기(70)(72)를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.Apparatus for injecting finely powdered solid particles into the gas flow, characterized in that it comprises a throttle type auxiliary gas supply (70) (72) to the compressed air flow. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 보조가스공급기의 펄스화된 스로틀링을 위한 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.Apparatus for injecting finely divided solid particles into the gas flow, characterized in that it comprises a device for pulsed throttling of the auxiliary gas supply. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 중심 분사챔버(34) 속으로 압축공기유동의 축방향 인입을 위한 인입수단은 압축공기유동을 위한 축방향으로 마주보는 두 개의 흡입구을 구비하고;The inlet means for the axial inlet of compressed air flow into the central injection chamber 34 comprises two axially facing inlets for compressed air flow; 여기서, 압축공기유동은 두 개의 마주보는 흡입구(42)(44)로부터 서로를 향하여 흐르는 두 개의 서브유동으로 분할되어 있고, 분사챔버(34)에서 서로 축방향으로 충돌하며, 그로 인해 상호 환형 틈(40) 속으로 반경방향으로 편향되는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.Here, the compressed air flow is divided into two sub-flows flowing toward each other from two opposing intakes (42) (44), axially colliding with each other in the injection chamber (34), whereby mutual annular gaps ( 40) A device for injecting finely divided solid particles into the gas flow, characterized in that radially deflected into. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 두 서브유동 각각의 속으로의 스로틀형 보조가스공급기(70)(72)를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.Apparatus for injecting finely divided solid particles into the gas flow, characterized in that it comprises a throttle type auxiliary gas supply (70) (72) into each of the two sub-flows. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 두 보조가스공급기(70)(72)의 펄스화된 스로틀링을 위한 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.Apparatus for injecting finely divided solid particles into the gas flow, characterized in that it comprises a device for pulsed throttling of two auxiliary gas supplies (70) (72). 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 10, 제1외측가장자리(36)를 갖는 제1편향체(30);A first deflector 30 having a first outer edge 36; 제2외측가장자리(38)를 갖는 제2편향체(32);를 구비하고,And a second deflecting body 32 having a second outer edge 38. 여기서, 제1 및 제2 편향체(30)는, 제1 및 제2 편향체가 분사챔버(34)를 형성하고, 제1 및 제2외측가장자리(36)(38)가 환형 틈(40)을 형성하도록, 서로 축방향으로 마주보는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.Here, in the first and second deflectors 30, the first and second deflectors form the injection chamber 34, and the first and second outer edges 36 and 38 define the annular gap 40. A device for injecting finely divided solid particles into a gas flow, characterized in that they are formed so as to face each other in an axial direction. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 제1 및 제2 편향체(30)(32)는 축방향 간격조절이 가능하도록 장착되어 환형 틈(40)의 폭을 조절할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.The first and second deflectors 30 and 32 are mounted to allow the axial spacing to be adjusted so that the width of the annular gap 40 can be adjusted. Device. 제 11항 또는 제12항에 있어서,The method of claim 11 or 12, 두 개의 서브유동으로 압축공기유동을 분할하기 위한 분배기 블럭(20);A distributor block 20 for dividing the compressed air flow into two subflows; 분배기 블럭(20)에 연결되고 압축공기유동의 제1서브유동을 위한 이송라인을 형성하며, 가스유동(12)에 평행하게 연장되고 제1편향체(30)을 지탱하는 제1파이프연결관(26)을 구비하는, 가스유동(12)을 가로지르도록 연장되는 제1파이프(22);A first pipe connection pipe connected to the distributor block 20 and forming a transfer line for the first sub-flow of compressed air flow, extending in parallel to the gas flow 12 and supporting the first deflector 30 ( A first pipe 22 extending across the gas flow 12, having a 26; 분배기 블럭(20)에 연결되고 압축공기유동의 제2서브유동을 위한 이송라인을 형성하며, 가스유동(12)에 평행하게 연장되고 제2편향체(32)을 지탱하는 제2파이프연결관(28)을 구비하는, 가스유동(12)을 가로지르도록 연장되는 제2파이프(24);를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.A second pipe connecting tube connected to the distributor block 20 and forming a transfer line for the second sub-flow of the compressed air flow, extending in parallel to the gas flow 12 and supporting the second deflecting body 32 ( And (2) a second pipe (24) extending across the gas flow (12), wherein the finely divided solid particles are injected into the gas flow. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 제1 및 제2파이프(22)(24)는 서로 평행하게 배치되고, 평행한 두 파이프(22)(24)를 연결하는 조정가능형 스페이서(60)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.The first and second pipes 22 and 24 are arranged in parallel with each other, and further comprising an adjustable spacer 60 connecting two parallel pipes 22 and 24 to each other. To inject the solid particles into the gas stream. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,The method according to claim 13 or 14, 제1파이프(22) 및/또는 제2파이프(24)에 장착되는 마모보호용앵글구조물(80)(82)을 구비하는 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.An apparatus for injecting finely divided solid particles into a gas flow, characterized in that it comprises a wear protection angle structure (80) (82) mounted to the first pipe (22) and / or the second pipe (24). 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 15, 두 개의 편향체(30)(32)는 조개껍질형 구조인 것을 특징으로 하는 미세분말화된 고체입자를 가스유동에 분사하는 장치.Two deflectors (30) (32) is a device for injecting the finely powdered solid particles to the gas flow, characterized in that the shell-like structure.
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