一種氣體混合器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種氣體混合器，包括一混合圓筒，及位于混合圓筒內、與其同底面且同軸設置的導流體；在所述混合圓筒的側壁上端設置出氣管道；在所述混合圓筒的側壁下端、以混合圓筒的底面圓心為對稱點還對稱設置兩個進氣管道，兩個進氣管道的進氣口方向相對，以使各自氣流圍繞導流體按同一方向進行旋轉；在所述混合圓筒的頂部設有擋流板，通過擋流板的阻擋，使混合氣體從出氣管道的出口處引出。所述氣體混合器結構簡單，安裝容易，無需轉動部件和任何動力可有效實現(xiàn)兩股氣體的充分混合。將其用于燒結煙氣循環(huán)工藝中，能均化煙道煙氣成分和煙氣溫度、穩(wěn)定煙氣流量、避免煙道積灰和磨損、保護風機及附屬煙道等設備。
【專利說明】
一種氣體混合器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種氣體混合器，特別涉及一種用于燒結煙氣循環(huán)工藝的煙氣混合器，屬于氣體混合技術領域。
【背景技術】
[0002]燒結煙氣循環(huán)工藝，是指燒結生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一部分熱煙氣不排入大氣，而是經(jīng)過簡單處理后返回燒結料面再次利用。所述燒結煙氣循環(huán)工藝流程見圖1。如圖1所示，燒結煙氣循環(huán)工藝主要包括的設施有:燒結循環(huán)風機、環(huán)冷循環(huán)風機、多管除塵器、煙氣混合器、煙氣分配器、循環(huán)煙氣罩及連接設備之間的管路系統(tǒng)等。但現(xiàn)有煙氣混合器存在以下問題:由于這兩股煙氣的壓力、溫度、流量、成分等的不同，煙道及其彎頭的空間有限(如圖2)，在兩股氣流混合過程中存在氣流折沖渦旋、煙道磨損、積灰、混合效果差等問題，甚至會發(fā)生氣流倒吸，導致煙氣循環(huán)風機振動加劇、失速不穩(wěn)等工況事故。
[0003]所以，為使整個燒結煙氣循環(huán)工藝更好實現(xiàn)節(jié)能減排和增產(chǎn)降耗，有必要設計出一種結構簡單，能均化煙道煙氣成分和煙氣溫度、穩(wěn)定煙氣流量、避免煙道積灰和磨損、保護風機及附屬煙道等設備的煙氣混合器。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種氣體混合器，其結構簡單，安裝容易，無需轉動部件和任何動力可有效實現(xiàn)兩股氣體的充分混合。將其用于燒結煙氣循環(huán)工藝中，能均化煙道煙氣成分和煙氣溫度、穩(wěn)定煙氣流量、避免煙道積灰和磨損、保護風機及附屬煙道等設備。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種氣體混合器，包括一混合圓筒，及位于混合圓筒內、與其同底面且同軸設置的導流體;在所述混合圓筒的側壁上端設置出氣管道;在所述混合圓筒的側壁下端、以混合圓筒的底面圓心為對稱點還對稱設置兩個進氣管道，兩個進氣管道的進氣口方向相對，以使各自氣流圍繞導流體按同一方向進行旋轉;在所述混合圓筒的頂部設有擋流板，通過擋流板的阻擋，使混合氣體從出氣管道的出口處引出。
[0007]本實用新型所述氣體混合器中，所述混合圓筒的長度Y和直徑X成一定比例，最佳比例為Y= (1.5?2)X;所述混合圓筒可以豎著使用，也可以平著使用，還可傾斜使用，擺放位置不影響混合效果。
[0008]本實用新型所述氣體混合器中，所述進氣管道的直徑a和b均由氣體總量、流速共同決定，以保證兩股氣流進入混合圓筒后可按同一方向進行旋轉;相應地，所述混合圓筒的直徑X由a和b來決定;在本實用新型中，優(yōu)選X = n(a+b)，η為1.0?1.75;所述出氣管道的直徑c由混合氣體總量和流速決定;在本實用新型中，優(yōu)選0.5(a+b) < c < 0.8(a+b)。
[0009]本實用新型所述氣體混合器中，所述導流體的底面直徑Z與混合圓筒的直徑X的比例關系為:Z =( I/5-4/5)X，當比例為Z = I/2X時效果更佳;所述導流體的母線與底面的角度為α，α最佳角度范圍為α = 65°?85°。
[0010]本實用新型所述氣體混合器中，所述混合圓筒的頂部設有擋流板，通過擋流板的阻擋，使混合氣體從出氣管道的出口處引出。所述擋流板為無底面的正圓錐，其母線與混合圓筒底面所成角度為β，β最佳角度范圍為β = 90°-α。
[0011]本實用新型所述氣體混合器中，只要能夠使兩種氣體以特定流速進入混合圓筒內并圍繞導流體螺旋流動，充分混合即可，對于所述混合圓筒的擺放位置不作特殊限定，可豎直放置或水平放置或傾斜放置。
[0012]本實用新型所述氣體混合器中，可依據(jù)兩種氣體混合難以程度選擇所述導流體結構，對于混勻難度較大的兩種氣體宜采用空心正圓錐結構，對于混勻難度相對較小的兩種氣體，宜采用空心正圓臺結構，既大大減輕氣體混合器的整體重量，又能有效降低成本。此夕卜，根據(jù)生產(chǎn)實際需要，還可對所述出氣管道數(shù)目進行調整，通常設置1-2個出氣管道，如圖
7、圖8所示。
[0013]本實用新型所述氣體混合器在使用時，所述進氣管與出氣管的方向沒有必然聯(lián)系，可以是俯視平行、俯視垂直或俯視交叉，具體方向根據(jù)生產(chǎn)實際布局需要而定。
[0014]本實用新型所述氣體混合器在使用時，兩股氣流因突然擴張而大幅度減速，經(jīng)導流體的阻隔和導流，兩股氣流按同一方向進行旋轉，碰撞后充分混合，并沿著導流體的底部向頂部旋轉、混勻、攀升，直至混合圓筒頂部，在擋流板的干涉下充分混合后從出氣管道引出。
[0015]本實用新型通過在混合圓筒中設置一個特定比例的導流體，并以兩個進氣管道和一個出氣管道相適配，實現(xiàn)保證兩股循環(huán)氣體充分混合，減少兩股氣流阻力損失的效果。
[0016]本實用新型所述氣體混合器可適用于工業(yè)生產(chǎn)領域各類煙氣的混合過程，尤其適用于燒結煙氣循環(huán)工藝中的燒結循環(huán)煙氣和環(huán)冷循環(huán)熱廢氣的充分混合、燒結循環(huán)煙氣和空氣的混合。當所述氣體混合器用于燒結煙氣循環(huán)工藝中時，可將燒結生產(chǎn)中大煙道內煙氣和環(huán)冷機上熱廢氣進行充分混合，能均化煙道煙氣成分和煙氣溫度、穩(wěn)定煙氣流量、避免煙道積灰和磨損、保護風機及附屬煙道等設備的煙氣混合器，為整個燒結煙氣循環(huán)工藝最終發(fā)揮節(jié)能減排和增產(chǎn)降耗功效提供保障。
【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有燒結煙氣循環(huán)工藝流程圖；其中，(I)內循環(huán)模式；(2)外循環(huán)模式。
[0018]圖2為現(xiàn)有煙氣混合器的結構示意圖。
[0019]圖3為本實用新型所述氣體混合器的立面圖。
[0020]圖4為本實用新型所述氣體混合器的進氣管道平面圖。
[0021]圖5為本實用新型所述氣體混合器的出氣管道平面圖。
[0022]圖6為實施例2所述氣體混合器的立面圖。
[0023]圖7為本實用新型所述的含有兩個出氣管道的氣體混合器的立面圖。
[0024]圖8為本實用新型所述的含有兩個出氣管道的氣體混合器的平面圖。
[0025]圖中:1、混合圓筒;2、導流體;3、擋流板;4、進氣管道;5、進氣管道;6、出氣管道。
【具體實施方式】
[0026]以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0027]實施例1
[0028]本實施例提供一種氣體混合器，如圖3所示，包括一混合圓筒I，及位于混合圓筒內、與其同底面且同軸設置的導流體2;在所述混合圓筒的側壁上端設置一個出氣管道6;在所述混合圓筒的側壁下端、以混合圓筒的底面圓心為對稱點還對稱設置兩個進氣管道4、5，兩個進氣管道的進氣口方向相對。如圖4、圖5所示。
[0029]所述混合圓筒的長度Y和直徑X成一定比例，最佳比例為Y = (1.5?2)X;所述混合圓筒可以豎著使用，也可以平著使用，還可傾斜使用，擺放位置不影響混合效果。
[0030]所述進氣管道的直徑a和b均由氣體總量、流速共同決定，以保證兩股氣流進入混合圓筒后可按同一方向進行旋轉;相應地，所述混合圓筒的直徑X = n(a+b)，11為1.0?1.75;所述出氣管道的直徑c由混合氣體總量和流速決定;優(yōu)選0.5(a+b) <c<0.8(a+b)。
[0031]所述導流體為空心結構的正圓錐，從而減輕混合器整體重量;所述導流體的底面直徑Z與混合圓筒的直徑X的比例關系為:Z= (1/5-4/5)Χ，當比例為Z= 1/2X時效果更佳;所述導流體的母線與底面的角度為α，α最佳角度范圍為α = 65°?85°。
[0032]所述混合圓筒的頂部設有擋流板，通過擋流板的阻擋，使混合氣體從出氣管道的出口處引出。所述擋流板為無底面的正圓錐，其母線與混合圓筒底面所成角度為β，β最佳角度范圍為β = 90° -α。
[0033]所述導流體也可采用空心正圓臺結構;此外，根據(jù)生產(chǎn)實際需要，還可將所述出氣管道數(shù)目設置為2個。
[0034]實施例2
[0035]將上述實施例1所述氣體混合器用于燒結煙氣循環(huán)工藝中。
[0036]實際生產(chǎn)中，燒結循環(huán)煙氣從進氣管道5進入混合圓筒I內，環(huán)冷循環(huán)熱廢氣從進氣管道4進入混合圓筒I內，兩股氣流因為空間突然擴張，流速會減慢，經(jīng)過圓錐混合體2的阻隔、導流后，從混合圓筒I底部開始，圍繞導流體2按一定方向旋轉，碰撞后充分混合，并從導流體2底部向頂部不斷的旋轉、混勻、攀升，直至煙氣混合器頂部，在擋流板3的干涉下，充分混合后的煙氣從出氣管道6引出。如圖6所示。
[0037]其中，燒結循環(huán)煙氣8000m3/min，流速16.7m/s，環(huán)冷循環(huán)熱廢氣8500m3/min，流速16.7m/s，計算后選擇設計的燒結循環(huán)煙氣的進氣管道5直徑a = 3.2m，環(huán)冷循環(huán)熱廢氣的進氣管道4直徑b = 3.3m，整個煙氣混合器的混合圓筒I底部直徑X = 8m，高度Y = 12m，導流體的底面直徑Z = 4m，導流體的坡角α為75°，頂部擋流板3的坡角β為15°，而混合煙氣的出氣管道6直徑c = 3.8m是根據(jù)設定的流速24m/s計算得來的。
[0038]采用上述氣體混合器用于燒結煙氣循環(huán)工藝中的燒結循環(huán)煙氣和環(huán)冷循環(huán)熱廢氣的充分混合，可將燒結生產(chǎn)中大煙道內煙氣和環(huán)冷機上熱廢氣進行充分混合，能均化煙道煙氣成分和煙氣溫度、穩(wěn)定煙氣流量、避免煙道積灰和磨損、保護風機及附屬煙道等設備的煙氣混合器，為整個燒結煙氣循環(huán)工藝最終發(fā)揮節(jié)能減排和增產(chǎn)降耗功效提供保障。
[0039]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本實用新型作了詳盡的描述，但在本實用新型基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實用新型精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本實用新型要求保護的范圍。
【主權項】
1.一種氣體混合器，其特征在于，包括一混合圓筒，及位于混合圓筒內、與其同底面且同軸設置的導流體； 在所述混合圓筒的側壁上端設置出氣管道;在所述混合圓筒的側壁下端、以混合圓筒的底面圓心為對稱點還對稱設置兩個進氣管道，兩個進氣管道的進氣口方向相對，以使各自氣流圍繞導流體按同一方向進行旋轉； 在所述混合圓筒的頂部設有擋流板，通過擋流板的阻擋，使混合氣體從出氣管道的出口處引出。2.根據(jù)權利要求1所述的氣體混合器，其特征在于，所述混合圓筒的長度Y和直徑X的比例為 Y=(1.5 ?2)X; 所述混合圓筒的直徑X由兩個進氣管道直徑?jīng)Q定;設進氣管道直徑為a和b，則X = n(a+b)，n為 1.0 ?1.75; 設所述出氣管道的直徑為c，則出氣管道的直徑為c取值范圍為:0.5 (a+b) < c < 0.8 (a+b) ο3.根據(jù)權利要求1所述的氣體混合器，其特征在于，所述導流體的底面直徑Z與混合圓筒的直徑X的比例關系為:Ζ=(1/5-4/5)Χ;所述導流體的母線與底面的角度為α，α最佳角度范圍為α = 65°?85°。4.根據(jù)權利要求3所述的氣體混合器，其特征在于，所述導流體的底面直徑Z與混合圓筒的直徑X的比例關系為Z = 1/2Χ。5.根據(jù)權利要求1所述的氣體混合器，其特征在于，所述混合圓筒的長度Y和直徑X的比例為 Υ=(1.5 ?2)Χ; 所述混合圓筒的直徑X由兩個進氣管道直徑?jīng)Q定;設進氣管道直徑為a和b，則X = n(a+b)，n為 1.0 ?1.75; 設所述出氣管道的直徑為c，則出氣管道的直徑為c取值范圍為:0.5 (a+b) < c < 0.8 (a+b)； 所述導流體的底面直徑Z與混合圓筒的直徑X的比例關系為:Ζ=(1/5-4/5)Χ;所述導流體的母線與底面的角度為α，α最佳角度范圍為α = 65°?85°。6.根據(jù)權利要求3-5中任一所述的氣體混合器，其特征在于，所述擋流板為無底面的正圓錐，其母線與混合圓筒底面所成角度為β，β最佳角度范圍為β = 90°-α。7.根據(jù)權利要求1-5中任一所述的氣體混合器，其特征在于，所述混合圓筒采用豎直放置或水平放置或傾斜放置。8.根據(jù)權利要求1-5中任一所述的氣體混合器，其特征在于，所述導流體為正圓錐或正圓臺。9.根據(jù)權利要求1-5中任一所述的氣體混合器，其特征在于，所述出氣管道數(shù)目為一個或兩個。10.根據(jù)權利要求1-5中任一所述的氣體混合器，其特征在于，所述進氣管道與出氣管道的方向沒有必然聯(lián)系，其俯視角度看二者關系可為平行、垂直或交叉。
【文檔編號】F27D17/00GK205537154SQ201620072611
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月25日
【發(fā)明人】景濤, 周志安, 李文林, 夏春才
【申請人】中冶長天國際工程有限責任公司