專利名稱：廢氣處理方法和廢氣處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與廢氣處理裝置有關(guān)的方法，此裝置包括一入口、一沿入口延伸的擴散段以及一沿擴散段延伸的基本為圓柱形的管區(qū)，所述管區(qū)裝有一底部和一與擴散段相對的出口，入口和出口之間的擴散段和圓柱形管區(qū)之間的內(nèi)壁限定一處理腔，以及包括設(shè)置在接近出口的處理腔的區(qū)域中在限定處理腔的內(nèi)壁處提供一升高的溫度的裝置。
這種廢氣處理裝置通常與工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)相聯(lián)系而使用并在實際中經(jīng)常在水泥生產(chǎn)設(shè)備中使用，其中在一窯中產(chǎn)生燃燒，并且其中廢氣中由燃燒產(chǎn)生的顆粒濃度必須在一分離器中脫離至少部分這些顆粒。例如可以對此使用靜電除塵器或濾塵袋。這種分離對廢氣導(dǎo)入其中的狀態(tài)有特殊要求。這樣，只是由于材料的原因?qū)V塵袋和靜電除塵器都需要廢氣具有適當?shù)偷臏囟?，同時確保廢氣不變濕。此外低溫減少在處理裝置之后要處理的廢氣的體積，并且各個分離器因此尺寸可以相應(yīng)較小。對靜電除塵器而言廢氣顆粒的電阻率足夠低是很重要的，這樣可以避免在靜電除塵器中產(chǎn)生反射，因為這種反射會產(chǎn)生其中分離能力受到很大損壞的一種工作狀態(tài)。同樣對濾塵包而言不存在濕廢氣也是很重要的，因為這種存在影響過濾器的效率并且可以引起包的損壞。為了使廢氣狀態(tài)適應(yīng)由分離器提出的要求，在廢氣導(dǎo)入分離器之前廢氣供入上述一種廢氣處理裝置中。
在通常公知的廢氣處理裝置中，很明顯會有大量的廢氣流會從處理腔的內(nèi)壁分離出來。通常，不能預(yù)測在哪里會發(fā)生這種廢氣流從壁表面的分離，但其結(jié)果是平均而言在接近壁的區(qū)域中溫度比更朝向處理腔中心的區(qū)域中低很多。這意味著在此壁區(qū)會產(chǎn)生在內(nèi)壁上產(chǎn)生水滴以及形成包殼或者水滴會從內(nèi)壁流向處理裝置底部的危險。后者會使裝置底部變濕，這對積累在處理裝置中的灰塵的排出和有選擇的上游重新導(dǎo)入極為不利。
上述問題尤其在其中入口管具有一個在入口橫截面上產(chǎn)生很大的壓力梯度的路徑的處理裝置中更為明顯，在壓力較低時這會使廢氣更加趨于從壁區(qū)分離出來而產(chǎn)生上述結(jié)果，但程度更明顯。這種入口的特征是在經(jīng)過5個入口管直徑的距離沒有一個軸線平行于處理腔的中心軸線。由于幾個原因這種結(jié)構(gòu)很常見。一個原因是這種結(jié)構(gòu)涉及很大的整體高度，這樣很不利，另一個原因是實際上通常不可能為這種很高的管提供支撐。
為了在一定程度上克服分離現(xiàn)象，通常將一格柵放在這種處理裝置中，在裝置中向上并且在此情況中最好在擴散段的區(qū)域中。這樣一種格柵起平滑廢氣流的作用，以產(chǎn)生一更均勻的廢氣流。這樣一種格柵可以部分克服上述問題。另一種解決上述問題的方法包括對擴散段構(gòu)造一小頂角以及一相對大的長度。此方法可以部分解決上述問題。但是，在包括一格柵的裝置中以及在包括具有一小頂角的擴散段中產(chǎn)生不穩(wěn)定的流動，這樣上述問題仍會嚴重發(fā)生。
還有一種廢氣處理裝置是公知的，其中廢氣傳送包括一管道，它與入口管相切并傾斜向上伸出。在此已公知的裝置中廢氣流在入口管的一封閉端上反射，這意味著廢氣流變成湍流并因此沒有限定好的運動方向。上述問題也出現(xiàn)在此以前公知的廢氣處理裝置。
由于在現(xiàn)有公知的裝置中廢氣流的穩(wěn)定性較差以及不能控制廢氣流的調(diào)節(jié)，因此需要一種改進的廢氣處理裝置。
相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是提供一種與這樣一廢氣處理裝置有關(guān)的方法，此方法確保更穩(wěn)定的廢氣流以及確保在更大程度上在繞壁的區(qū)域中有較高的溫度。
這可以由本發(fā)明的方法取得，其中使廢氣流相對于通過處理腔延伸的一軸線轉(zhuǎn)動。
在這樣一種方法中，通過旋轉(zhuǎn)動量在壁上取得高溫，這樣在比以往更大的程度上確保在壁上不產(chǎn)生水珠。
有利的是，同時使廢氣進行軸向運動，而且轉(zhuǎn)速在軸向速度的10％至40％之間，最好約20％。軸向動量確保旋轉(zhuǎn)動量向出口傳遞并保持穩(wěn)定。由于旋轉(zhuǎn)流動的轉(zhuǎn)速處于軸向速度的10％至40％之間，因此可以獲得導(dǎo)致朝向轉(zhuǎn)動中心的一第二流動的壓力狀況。這種第二流動使噴射的水滴在處理腔中停留較長的時間，由于水滴由向轉(zhuǎn)動中心向內(nèi)并向上又包括在旋轉(zhuǎn)流動中的流動帶走，因此有利于處理裝置的效率。
本發(fā)明還涉及一種實施此方法的廢氣流處理裝置，所述裝置包括一入口、一沿入口延伸的擴散段，以及一沿擴散段延伸的基本為圓柱形的管區(qū)，所述管區(qū)裝有一底部以及與擴散段相對的一出口，所述擴散段和所述圓柱形管區(qū)限定一處理腔，以及包括設(shè)在接近入口的處理腔的一區(qū)域中將處理水導(dǎo)入廢氣中的裝置。
根據(jù)本發(fā)明此處理裝置的特征在于，設(shè)有向廢氣流傳遞一旋轉(zhuǎn)動量的裝置。
同方法一樣，由于旋轉(zhuǎn)動量，這樣一種裝置在壁上提供高溫，確保比以前公知的技術(shù)較高程度地在壁上不產(chǎn)生水滴。軸向動量確保旋轉(zhuǎn)動量向出口傳遞并且也穩(wěn)定。由于旋轉(zhuǎn)流動，因此可以取得產(chǎn)生流向旋轉(zhuǎn)中心的一第二流動的壓力狀況。這樣一種第二流動將會使噴射的水滴在處理腔中停留較長的時間，由于水滴由向旋轉(zhuǎn)中心向內(nèi)并向上又包括在旋轉(zhuǎn)流動中的流動帶走，因此有利于處理裝置的效率。
有利的是，本發(fā)明的裝置還包括在一軸向向旋轉(zhuǎn)廢氣流傳遞一動量的裝置。
可以提供這樣一種旋轉(zhuǎn)以及一軸向運動，例如在入口設(shè)置導(dǎo)向葉片，所述導(dǎo)向葉片從入口管中心徑向延伸。進一步的可能性包括提供一第一基本軸向入口管以及與此相連的一第二切向廢氣入口管。
此外本發(fā)明涉及一種水泥生產(chǎn)設(shè)備，包括一窯、一粉碎機、一廢氣處理裝置以及一分離器。根據(jù)本發(fā)明此設(shè)備的特征在于包括如上所述的一處理裝置。此裝置在這樣一種設(shè)備中尤其方便使用，因為這代表了尤其困難的工作狀況。
下面參照示出廢氣處理裝置一優(yōu)選實施例的附圖詳細描述本發(fā)明。
在附圖中

圖1示出一廢氣處理裝置的側(cè)視圖；圖2示出以截斷圖形式表示并帶有流動線的一以前公知的廢氣處理裝置；
圖3示出一以前公知的廢氣處理裝置的截斷圖；圖4示出一以前公知的廢氣處理裝置的截斷圖；圖5示出用于安裝在入口中的一導(dǎo)向葉片結(jié)構(gòu)的俯視圖和立體圖；圖6示出通過一廢氣處理裝置的入口和擴散段的一局部截斷圖，其中導(dǎo)向葉片如圖5所示定位；圖7示出其中使用本發(fā)明的一廢氣處理裝置的截斷圖，為此結(jié)構(gòu)示出流動線；圖8示出在確保旋轉(zhuǎn)流動的裝置的一優(yōu)選實施例中廢氣流的一速度分布圖；以及圖9示出一廢氣處理裝置，其中設(shè)有用于軸向和切向傳導(dǎo)廢氣的管裝置。
圖1示出一處理裝置1，包括一入口管2，一擴散段3，一豎直側(cè)壁4，一底部5和一出口6。在擴散段3周向設(shè)有許多孔7，孔7起傳導(dǎo)具有噴射處理水的噴口的噴桿(未示出)的作用。噴桿連在一水源上。擴散段還可以包括一整體錐形、幾個具有不同角度的錐形或者具有不同直徑的管的幾個圓柱形長度。
圖2中由流動箭頭8示出在橫穿入口具有較大壓力梯度的一結(jié)構(gòu)中在最小壓力側(cè)(圖2中右側(cè))處如何產(chǎn)生流動分離的情況。這樣很不有利，因為導(dǎo)致了低效率以及產(chǎn)生形成結(jié)殼的危險。
在圖3中示出一以前公知的裝置，其中提供了一具有一小角度的長擴散段3，以避免圖2中所示的流動。圖4示出了另一個以前公知的裝置，其中在擴散段的區(qū)域中設(shè)置一格柵9，但是這些特征不足以在處理裝置中提供所需的條件。
圖5示出用于裝入入口管中的一葉片結(jié)構(gòu)10。如圖所示，此結(jié)構(gòu)包括6個葉片11，每個葉片由一單一弧形板形成，這樣使得結(jié)構(gòu)尤為簡單。
在圖6的截斷圖中示出如圖5所示的一葉片結(jié)構(gòu)10如何裝入一處理裝置中以形成本發(fā)明的這樣一種裝置。
圖7示出其中使用如圖6所示的葉片的一處理裝置，使用后示出流動線12?？梢钥闯霾辉佼a(chǎn)生如圖2所示的分離。而且可以看見導(dǎo)向處理腔的一第二流動13。這在圖8中同樣可以看出，其中示出通過處理腔上部區(qū)域的一速度分布。從圖中可以看出在接近內(nèi)壁具有一相對大的速度，這表明在此有一熱氣流，而且具有較小的水滴停留的危險。如圖所示第二流動具有一負速度。一水滴14示出被帶走。
圖9示出本發(fā)明一變化的實施例，其中除了軸向入口之外還設(shè)有一切向入口15。這樣提供有一向下的流動和旋轉(zhuǎn)流動。
權(quán)利要求
1.一種在一廢氣處理裝置中的廢氣處理方法，廢氣處理裝置包括一入口，一沿入口延伸的擴散段以及一沿擴散段延伸的基本為圓柱形的管區(qū)，所述管區(qū)裝有一底部和一與擴散段相對的出口，擴散段和圓柱形管區(qū)的內(nèi)壁限定一處理腔，在接近入口的處理腔區(qū)中設(shè)有將處理水導(dǎo)入廢氣中在限定處理腔的內(nèi)壁提供升高的溫度的裝置，其特征在于，使處理腔中的廢氣流相對于通過處理腔延伸的一軸線產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，同時使廢氣進行軸向運動，而且旋轉(zhuǎn)速度是軸向速度的10％至40％，最好是約20％。
3.一種廢氣處理裝置，廢氣處理裝置包括一入口，一沿入口延伸的擴散段以及一沿擴散段延伸的基本為圓柱形的管區(qū)，所述管區(qū)裝有一底部和一與擴散段相對的出口，所述擴散段和圓柱形管區(qū)的內(nèi)壁限定一處理腔，在接近入口的處理腔區(qū)中設(shè)有將處理水導(dǎo)入廢氣中的裝置，其特征在于，設(shè)有向廢氣流傳遞一旋轉(zhuǎn)動量的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的廢氣處理裝置，其特征在于，還包括向廢氣傳遞一軸向動量的裝置。
5.如權(quán)利要求3所述的廢氣處理裝置，其特征在于，設(shè)有導(dǎo)向葉片，所述導(dǎo)向葉片在入口和/或擴散段中徑向延伸。
6.如權(quán)利要求3所述的廢氣處理裝置，其特征在于，設(shè)有一第一基本軸向入口管以及與其相連的一第二切向廢氣入口管。
7.如權(quán)利要求3-6中任一項所述的廢氣處理裝置，其特征在于，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動量的裝置和產(chǎn)生軸向動量的裝置調(diào)整成在處理腔中旋轉(zhuǎn)速度相當于軸向速度的10-40％，最好約20％。
8.如權(quán)利要求5和7所述的廢氣處理裝置，其特征在于，導(dǎo)向葉片是單一弧形板，其中曲率垂直于徑向延伸。
9.如權(quán)利要求5、7或8所述的廢氣處理裝置，其特征在于，設(shè)有2至12個葉片，而且葉片具有一為兩個入口管直徑的高度。
10.一種水泥生產(chǎn)設(shè)備，包括一窯，一粉碎機，一廢氣處理裝置以及一分離器，其特征在于，包括如權(quán)利要求3-9中任一項所述的處理裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢氣處理裝置(1),廢氣處理裝置包括一入口(2),一沿入口延伸的擴散段(3)以及一沿擴散段延伸的基本為圓柱形的管區(qū)(4),所述管區(qū)裝有一底部(5)和一與擴散段相對的出口(6),所述擴散段和圓柱形管區(qū)的內(nèi)壁限定一處理腔,在接近入口的處理腔區(qū)中設(shè)有將處理水導(dǎo)入廢氣中的裝置,其特征在于,設(shè)有向廢氣流傳遞一旋轉(zhuǎn)動量的裝置(10),而且還設(shè)有向廢氣傳遞一軸向動量的裝置(10)。這可以例如通過提供在入口中徑向延伸的導(dǎo)向葉片(11)而實現(xiàn)。
文檔編號F23J15/04GK1268904SQ98807125
公開日2000年10月4日 申請日期1998年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月11日
發(fā)明者賈姆希德·扎馬尼 申請人:Fls公司