專(zhuān)利名稱(chēng)：氣體清潔方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體清潔方法及其設(shè)備。
更為特別的，但不是專(zhuān)有的是，本發(fā)明涉及較細(xì)顆粒從氣流中的清除及其設(shè)備，該清除使用清刷流體(scrubbing fluid)進(jìn)行，隨后將氣體和清刷流體分開(kāi)。
本發(fā)明還涉及用于該設(shè)備制造的塑料和耐磨復(fù)合材料，該設(shè)備用于將顆粒從氣流中清除，隨后將氣體和清刷流體分開(kāi)。
背景技術(shù)：
通過(guò)使用清刷流體將較微細(xì)顆粒從氣流中去除，隨后將氣體和該清刷流體分開(kāi)，來(lái)將較細(xì)顆粒從氣流中清除是已知的，并經(jīng)常利用所謂的濕刷法進(jìn)行。
更為特別的是，使用清刷流體將較細(xì)顆粒從氣流中清除，隨后將氣體和該清刷流體分開(kāi)，應(yīng)用于燒結(jié)過(guò)程的熱廢氣的處理，它形成了許多現(xiàn)代鋼鐵制造方法的一部分。
該燒結(jié)過(guò)程的廢氣具有大約150℃的溫度，大約180℃至200℃的短期最大值。該氣體包含帶有較大量多余空氣的碳燃料燃燒產(chǎn)品。該氣體也包含灰塵、不完全燃燒的產(chǎn)品(包括氧芴、多氯聯(lián)苯和相關(guān)的混合物)、酸性氣體(來(lái)源于原料中的硫磺和其它雜質(zhì))和濃煙(condensed fume)。這些煙通常包括濃縮堿(condensed alkali)和其他金屬鹽(通常為氯化物)，并且濃縮硅與其它類(lèi)似尺寸的小顆粒混合，該小顆粒來(lái)自于在燒結(jié)過(guò)程中發(fā)生的燒爆和其它過(guò)程。
作為這些過(guò)程發(fā)生的結(jié)果，總含塵量主要由兩個(gè)不同尺寸的組群構(gòu)成，這兩個(gè)組群分為較粗的部分和較細(xì)的部分。該較粗部分通常用旋風(fēng)分離器或其他等效分離器從廢氣中提取出來(lái)，并且這通常在燒結(jié)過(guò)程和主提取鼓風(fēng)機(jī)之間進(jìn)行，該鼓風(fēng)機(jī)用于拉動(dòng)燃燒空氣通過(guò)燒結(jié)過(guò)程。位于這些鼓風(fēng)機(jī)上游的較粗灰塵的去除確保了這些鼓風(fēng)機(jī)發(fā)生最小磨損。
在這些鼓風(fēng)機(jī)下游，必須在廢氣可以排放到空氣中之前將較細(xì)灰塵和其他污染物去除。這方面的當(dāng)前技術(shù)使用囊式集塵器、靜電除塵器和濕靜電除塵器。
然而，在許多情況下，堿金屬鹽(鉀鹽和鈉鹽)的比例使得將要去除的灰塵不適合于使用囊式集塵器和常規(guī)靜電除塵器，這究使?jié)耢o電除塵器成為了現(xiàn)有技術(shù)的唯一選項(xiàng)，它能夠滿(mǎn)足關(guān)于小灰塵濃度的當(dāng)前要求。
常規(guī)的濕清刷方法和相關(guān)系統(tǒng)通常能夠以較高效率去除大約3至5微米以下顆粒尺寸的顆粒。然而，這些濕清刷方法和系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，它們對(duì)顆粒尺寸小于0.05微米的顆粒不能獲得高于90％的去除率。另外的缺點(diǎn)是，現(xiàn)有濕清刷系統(tǒng)的較大體積?，F(xiàn)有濕清刷系統(tǒng)的另一個(gè)缺點(diǎn)是那些能夠?qū)︻w粒尺寸小于0.05微米的顆粒獲得超過(guò)90％的去除率的系統(tǒng)，如常規(guī)靜電除塵器(“ESP”)所需要的較大地板面積或堆袋室安裝面積。
現(xiàn)有濕清刷系統(tǒng)中使用的典型初始設(shè)備、或裝置的部件、或所謂的部件組(packs of components)的另一缺點(diǎn)是它們使用低成本塑料、樹(shù)脂和加強(qiáng)塑料或樹(shù)脂(具有或不具有抑制磨損填料)進(jìn)行澆鑄或鑄造較困難。該設(shè)備和部件的另一缺點(diǎn)是它們裝配和維護(hù)較困難，通常需要使用特殊工具和/或支援服務(wù)。
在清刷過(guò)程中多階段相互作用期間，在用氣體清刷過(guò)程和相關(guān)設(shè)備所獲得的效率方面，混合程度及因此所實(shí)現(xiàn)的接觸的影響也是已知的。因此，在多階段相互作用期間，使用用于加強(qiáng)混合和接觸的設(shè)備也成為慣例。
例如，高強(qiáng)度混合與接觸在所謂的具有光滑外形設(shè)計(jì)的多相級(jí)被動(dòng)反應(yīng)器(Multiphase Staged Passive Reactor(“MSPR”))中實(shí)現(xiàn)，該反應(yīng)器基本如美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,741,466和法國(guó)專(zhuān)利號(hào)1,461,788中所描述的那樣。
如上述法國(guó)專(zhuān)利中所描述的該MSPR為靜態(tài)的并流接觸裝置，用于使氣流與通常較小體積流量的液體、液體或懸浮體的混合物相接觸。該裝置通常出于提高質(zhì)量和/或熱量向其中傳遞、從中去除小顆粒及將小的液滴或懸浮體液滴產(chǎn)生和分布到氣流中的目的而使用。質(zhì)量傳遞通常包括液體的蒸發(fā)或部分蒸發(fā)、部分或完全冷凝、氣體中的氣體或蒸氣組份溶解或反應(yīng)到液體或懸浮體上、溶解或反應(yīng)到液體或懸浮體中、或與液體或懸浮體溶解或反應(yīng)，或者液體中組分的部分或完全去除、液體或懸浮體混合到氣流中。
如上述美國(guó)專(zhuān)利所描述的該MSPR具有非移動(dòng)部件，并且通常用于產(chǎn)生第一物質(zhì)與第二物質(zhì)的相之間的相互作用，其中第一物質(zhì)處于液相，第二物質(zhì)處于不混溶的液相、固相或氣相，其中第一和第二物質(zhì)的相分別以不同相對(duì)密度為特征。該MSRP通常包括限定第一和第二物質(zhì)的流動(dòng)通道的數(shù)個(gè)階段，每個(gè)階段加工成限定基本彎曲的流動(dòng)通道的形狀，該流動(dòng)通道使曲率中心位于流動(dòng)通道的一側(cè)，并且其中相鄰階段在流動(dòng)通道的相對(duì)側(cè)上分別具有曲率中心，因而隨著物質(zhì)流過(guò)反應(yīng)器，迫使第二物質(zhì)的顆粒首先在一個(gè)方向上，然后在基本相對(duì)的方向上移動(dòng)通過(guò)第一物質(zhì)，以提高相位之間的相互作用。
該MSPR特性上具有較光滑的外形和穩(wěn)定的環(huán)形流動(dòng)通道，從而當(dāng)應(yīng)用于氣體清刷時(shí)，與外形的壁相碰撞的該清刷流體往往積聚在該外形的每個(gè)彎頭的內(nèi)彎處，然后作為液滴的半連續(xù)流“滴落”。作為隨著氣體在彎頭內(nèi)部周?chē)鲃?dòng)，湍流減小，及流動(dòng)通道表面上的流體重力所導(dǎo)致的離心力的結(jié)果，該液滴流脫離流體積聚層。一般地，并不是所有的清刷流體都脫離外形的表面，而是有相當(dāng)大的比例流過(guò)隨后的表面。結(jié)果這部分清刷流體將不出現(xiàn)在氣流中的灰塵容積中。同時(shí)，對(duì)于給定的氣體速度，脫離的液體將是較大的液滴，它們不會(huì)都從內(nèi)徑的同一點(diǎn)脫離。某些液滴往往會(huì)在液滴的盲區(qū)中釋放，這會(huì)提前幾毫米釋放，而不是填充先前和/或同時(shí)釋放的液滴之間的間隙。結(jié)果，釋放的液滴將比圍繞周邊統(tǒng)一釋放同樣數(shù)量的液滴橫穿整個(gè)氣流的較小比例。
另外，多數(shù)所釋放的清刷流體將從彎頭內(nèi)部周?chē)^遠(yuǎn)處釋放。在該彎頭的內(nèi)部，由于在彎頭內(nèi)部上的氣體中的湍流，高速氣體的剪切力將不會(huì)都在總體流動(dòng)的方向上。結(jié)果，將會(huì)有減小的速度從氣體輸入到流體外形表面的這部分上的清刷流體表面層中。這與清刷流體薄霧中的流動(dòng)輪廓的固定壁的粘滯曳力一起，將使得液滴釋放點(diǎn)處的薄霧速度明顯小于內(nèi)徑的上游處的薄霧速度。
該減小的速度和該速度相對(duì)于隨后流動(dòng)輪廓的定向?qū)е铝颂囟ǖ娜毕?，包括較小數(shù)量的較大液滴，從而存在基本減小的液滴表面積；和缺少穿透力，其中大多數(shù)液滴在隨后的彎頭使它們?cè)陔x心作用和慣性下向后朝壁再次移動(dòng)之前，不會(huì)較遠(yuǎn)地穿透到氣流中。
所得到的基本減小的液滴表面積使得從流動(dòng)輪廓的表面釋放的每單位體積的清刷流體的清刷效果較弱。
缺少穿透力使得流動(dòng)輪廓的一側(cè)上的清刷流體只對(duì)該輪廓的這一側(cè)上的氣體進(jìn)行清刷，并且另一側(cè)上的流體只清刷另一側(cè)上的氣體，清刷流體的兩種氣流相互混合較少。
氣體與清刷流體的部分接觸的另一缺點(diǎn)是，每次清刷流體離開(kāi)流動(dòng)輪廓的壁的固體表面時(shí)，氣流往往將該區(qū)域中的液滴加速到氣體速度，當(dāng)液滴與壁上的流體薄霧再次組合時(shí)，使得大多數(shù)該輔助速度能量損失。當(dāng)液滴不接觸大多數(shù)氣流時(shí)，去除每單位灰塵或微細(xì)液滴，每單位的氣體清刷的能量損失變得非常明顯。
因此，該MSPR的相關(guān)缺點(diǎn)是，它無(wú)法保持氣體和通過(guò)該流動(dòng)輪廓的流體流的相對(duì)速度，允許相對(duì)速度下降，以減小清刷流體液滴去除微細(xì)灰塵和其他顆粒的能力。
該MSPR的另一缺點(diǎn)是，缺少制造該MSPR的整體耐磨損和耐化學(xué)腐蝕的材料，以及適應(yīng)高沖擊、磨損、腐蝕和溫度需要的能力，如對(duì)來(lái)自燒結(jié)和其它燃燒爐相關(guān)過(guò)程的熱廢氣進(jìn)行清刷的那些發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一個(gè)目的是，提供成本較低但是卻有效的方法，用于使用清刷流體將較細(xì)顆粒從氣流中去除，隨后進(jìn)行氣體和該清刷流體的分離，如對(duì)來(lái)自燒結(jié)和其它熔爐相關(guān)處理的熱廢氣的清刷所需要的方法。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供成本較低但是卻有效的設(shè)備，該設(shè)備用于在將顆粒從氣流中去除，并隨后將氣體和清刷流體分離中使用。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是，提供成本較低但卻有效的塑料復(fù)合材料，該塑料復(fù)合材料用于將顆粒從氣流中去除，并隨后將氣體和清刷流體分離的上述設(shè)備的制造。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明的公開(kāi)提供了使用第二物質(zhì)將較細(xì)顆粒從第一物質(zhì)中去除的設(shè)備，該設(shè)備包括靜態(tài)的并流接觸混合器部分，該接觸混合器部分具有限定流體通道的數(shù)個(gè)臺(tái)級(jí)，帶有第一和第二物質(zhì)的流動(dòng)輪廓，至少某些臺(tái)級(jí)設(shè)置成并將尺寸加工成限定出一基本彎曲的流體通道，該流體通道具有位于流體通道的一側(cè)的有效曲率中心，其中每個(gè)相鄰臺(tái)級(jí)都在流體通道的相對(duì)側(cè)上具有曲率中心，以提供相鄰臺(tái)級(jí)之間的拐點(diǎn)，因而隨著物質(zhì)流過(guò)相鄰臺(tái)級(jí)之間的混合器部分，存在于第一物質(zhì)中的顆粒通過(guò)第二物質(zhì)首先在一個(gè)方向上，然后在基本相對(duì)的方向上遷移，以提高第一物質(zhì)和第二物質(zhì)之間的相位之間的相互作用，流動(dòng)通道的特征在于，設(shè)置有邊緣結(jié)構(gòu)，該邊緣結(jié)構(gòu)位于至少兩個(gè)相鄰臺(tái)級(jí)之間并朝向拐點(diǎn)，從而提高在一個(gè)臺(tái)級(jí)的彎曲流動(dòng)通道的外側(cè)上的第二物質(zhì)以較高速度從邊緣結(jié)構(gòu)向相鄰臺(tái)級(jí)的彎曲流動(dòng)通道的內(nèi)側(cè)的發(fā)射，從而增大第一物質(zhì)和第二物質(zhì)之間的接觸。
該第一物質(zhì)可以是氣體，該第二物質(zhì)可以是清刷流體。
該邊緣結(jié)構(gòu)可以是臺(tái)級(jí)形的，并且最好設(shè)置有相對(duì)于該邊緣結(jié)構(gòu)基本垂直的面，以增強(qiáng)清刷流體的發(fā)射，該垂直面可以具有輕微錐度，以在鑄造時(shí)方便脫模。
該臺(tái)級(jí)形邊緣結(jié)構(gòu)可以設(shè)置有在臺(tái)級(jí)之后的凸緣(ledge)，以提供第一和第二臺(tái)級(jí)，該第一和第二臺(tái)級(jí)最好排列使得促使氣體的小逆渦流位于第一臺(tái)級(jí)的下面，該第一臺(tái)級(jí)使得該臺(tái)級(jí)形邊緣周?chē)那逅⒘黧w的任何向下滴落隨著它離開(kāi)第一臺(tái)級(jí)而回到主液流的下側(cè)，從而使運(yùn)行的清刷流體和氣體之間的接觸最大化。
每個(gè)臺(tái)級(jí)形邊緣都具有圓角半徑，以確保來(lái)自逆渦流的渦旋和清刷作用的最大效果，該逆渦流在臺(tái)級(jí)形邊緣中產(chǎn)生。該臺(tái)級(jí)可以具有與臺(tái)級(jí)形邊緣相類(lèi)似的深度和寬度，最好在環(huán)形通路的外徑的0.5至2.5％之間。
該混合器部分可以設(shè)置有朝向每個(gè)拐點(diǎn)的邊緣結(jié)構(gòu)。該流動(dòng)通道最好構(gòu)造成和將尺寸加工成將每個(gè)運(yùn)行的角度和位置相對(duì)于流動(dòng)輪廓的下一個(gè)形狀和控制變化定向在流動(dòng)輪廓的方向上，從而捕獲清刷流體的最大值，該清刷流體在下一個(gè)運(yùn)行之前在流動(dòng)輪廓的相對(duì)側(cè)上的著陸區(qū)處運(yùn)行，從而獲得所有清刷流體的最大清刷效果。
該流動(dòng)通道可以具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓構(gòu)造成和將尺寸加工成使得臺(tái)級(jí)朝向每個(gè)內(nèi)徑的起點(diǎn)，從而所有清刷流體的有效運(yùn)行位置朝向每個(gè)內(nèi)曲面的開(kāi)始處，以使得運(yùn)行流體和氣體之間的接觸最大化。該流動(dòng)通道可以具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓構(gòu)造成和將尺寸加工成清刷流體在作為流體的基本單一平坦的層的運(yùn)行點(diǎn)處離開(kāi)，因而確保液滴的最小值在先前離開(kāi)的液滴的盲區(qū)中釋放，從而使得運(yùn)行的清刷流體和氣體之間的接觸最大化。該流動(dòng)通道可以具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓構(gòu)造成和將尺寸加工成使得，在遠(yuǎn)側(cè)上的清刷流體在朝向下個(gè)彎頭的開(kāi)始處的運(yùn)行位置處釋放之前，清刷流體的體積達(dá)到流動(dòng)輪廓的遠(yuǎn)側(cè)，從而使得運(yùn)行的清刷流體和氣體之間的接觸最消化。該流動(dòng)通道可以具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓構(gòu)造成和將尺寸加工成使得，通過(guò)通向臺(tái)級(jí)的角度和基本軸向定向的直體部分對(duì)流動(dòng)輪廓的導(dǎo)向，該清刷流體當(dāng)其到達(dá)相對(duì)側(cè)壁時(shí)以接近零度的接近角到達(dá)，從而使得表面薄霧中的液滴的能量恢復(fù)最大化，并因此使得著陸區(qū)域的磨損最小化。該流動(dòng)通道可以具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓構(gòu)造和將尺寸加工成，通過(guò)基本軸向定向的直體部分通向流動(dòng)輪廓的導(dǎo)向，從而將著陸區(qū)域到下個(gè)發(fā)射點(diǎn)的距離最小化，以使得粘滯曳力對(duì)清刷流體的著陸速度的影響最小。
相對(duì)于用于外環(huán)形通道的發(fā)射角，該流動(dòng)通道可以具有在大約3至10之間的增大發(fā)射角。相對(duì)于外環(huán)形通道的氣體速度，該流動(dòng)通道可以構(gòu)造成和將尺寸加工成，提供向下朝內(nèi)環(huán)形通道的在大約5至25％之間的增大氣體速度。
該流體通道可以具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓的特征在于，匯集準(zhǔn)備發(fā)射到外環(huán)形通道中的清刷流體的彎頭，構(gòu)造和將尺寸加工使得，清刷流體液滴碰撞和在該彎頭及下個(gè)發(fā)射點(diǎn)處的薄霧速度不會(huì)比外環(huán)形通道中的等效點(diǎn)處更嚴(yán)重。
該流動(dòng)通道具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓被構(gòu)造成和將尺寸加工使得，從每個(gè)內(nèi)環(huán)區(qū)域?qū)蛳鄳?yīng)的隨后外環(huán)區(qū)域的流動(dòng)輪廓的部分使得內(nèi)環(huán)區(qū)域中的額外速度能量的恢復(fù)最佳恢復(fù)至外環(huán)外的壓力能量。優(yōu)選的是，該流動(dòng)通道具有流動(dòng)輪廓，主液滴的著陸區(qū)域下游，其中流動(dòng)面積基本穩(wěn)定地和逐漸地增大，同時(shí)保持較恒定的流動(dòng)方向，并在外環(huán)發(fā)射點(diǎn)之前和氣流方向相關(guān)變化之前獲得該外環(huán)的流動(dòng)面積的重要部分。
該混合器部分的特征在于，對(duì)小于0.05微米的顆粒尺寸獲得90％以上的去除效率。該反應(yīng)器可以適合于清刷來(lái)自現(xiàn)代高性能燒結(jié)工廠的廢氣。
該混合器部分可以設(shè)置有清刷流體入口管，該清刷流體入口管設(shè)置成產(chǎn)生氣體的較絕熱的驟冷。該氣體的絕熱驟冷可以是20至60攝氏度之間的溫度，并且最好是大約30至50攝氏度之間的溫度。該清刷流體入口管可以設(shè)置使得主清刷流體保持較大的液滴形式，相對(duì)于混合器部分中下各階段中的液滴尺寸和發(fā)射速度具有較低的發(fā)射速度。
該設(shè)備可以包括用于分離氣體和清刷流體的氣旋部分，該氣旋部分最好安裝在與混合器部分相同的圓柱形輪廓中。
另外，清刷流體的出口在軸向上連接到同一整體圓柱形輪廓上。
氣體和清刷流體混合物通常在軸向上從混合器部分的變徑環(huán)形輪廓的內(nèi)徑區(qū)域或者外徑區(qū)域離開(kāi)。作為最后發(fā)射點(diǎn)的位置和環(huán)形流體通道的下一個(gè)輪廓的結(jié)果，大多數(shù)清刷流體將隨著混合物進(jìn)入氣旋部分而位于最后的彎頭的外壁上，只有噴濺點(diǎn)和微細(xì)液滴會(huì)保留在主氣體流中。
該氣旋部分可以設(shè)置有處于旋渦溢流管形式的排放末端，該末端構(gòu)造成和將尺寸加工成將離開(kāi)氣體的主清刷流體的主渦流導(dǎo)出，而將離開(kāi)氣旋部分壁上的清刷流體的氣體收集。
為了將氣旋體中的氣體的徑向速度分量保持在一個(gè)范圍內(nèi)，該設(shè)備可以設(shè)置有較長(zhǎng)的氣旋部分，該范圍用于達(dá)到在排出氣體之前將清刷流體液滴分離的所需程度。
該氣旋部分的長(zhǎng)度的特征最好在于，旋轉(zhuǎn)體部分和旋渦溢流管的頂部之間的距離為該氣旋部分直徑的大約5至10倍。
該氣旋部分可以具有大約1.5至2.5米的長(zhǎng)度，最好大約為2米，并且具有大約0.1至0.5米的直徑，最好大約為0.3米。
該設(shè)備還可以包括旋轉(zhuǎn)體部分，該旋轉(zhuǎn)體部分具有一系列傾斜葉片，用于使得氣體和清刷流體混合物在進(jìn)入氣旋部分之前產(chǎn)生渦旋運(yùn)動(dòng)。流體通道穿過(guò)該旋轉(zhuǎn)體部分的寬度可以徑向增大，從而流體的橫截面積隨著流動(dòng)方向的變化而保持相對(duì)恒定，因而使氣體和清刷流體的相對(duì)退出速度與相應(yīng)的進(jìn)入速度保持基本相似。
該旋轉(zhuǎn)體部分可以被構(gòu)造成并將尺寸加工成使得能夠通過(guò)主混合器部分的任何物體也能通過(guò)該旋轉(zhuǎn)體部分。該旋轉(zhuǎn)體部分可以設(shè)置有環(huán)形通道，氣體和清刷流體流動(dòng)通過(guò)該環(huán)形通道，從而使得旋轉(zhuǎn)體葉片的主要剩余紊流平靜下來(lái)，并隨后通過(guò)較簡(jiǎn)單的圓柱形導(dǎo)管。為了將對(duì)已清刷和旋轉(zhuǎn)氣體形成污染的清刷流體的任何液滴都清除，該環(huán)形通道最好具有內(nèi)部空心的輪廓，該輪廓帶有深的圓柱形凹槽，該凹槽具有圓錐形的或者圓頂形的內(nèi)端部。
該設(shè)備還可以包括排放管，該排放管相對(duì)于渦旋溢流管中心定向，其直徑大約為該渦旋溢流管出口直徑的70％至90％，并且它們之間設(shè)置有環(huán)形間隙。該環(huán)形間隙可以構(gòu)造和將尺寸加工成使得，能夠通過(guò)設(shè)備，并且比通常最大的噴濺還寬的任何碎片，和將伴隨著清刷流體流下氣旋部分內(nèi)壁的噴灑層都可以通過(guò)。該間隙最好構(gòu)造和將尺寸加工成使得，該環(huán)形間隙在渦旋溢流管處的最小寬度以將所有進(jìn)入該環(huán)形區(qū)域的噴濺點(diǎn)和噴灑物捕獲為基礎(chǔ)。
該設(shè)備的特征在于，該混合器部分、旋轉(zhuǎn)體部分和氣旋部分鑄造成單一的基本整體裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了用于通過(guò)使用第二物質(zhì)將較細(xì)顆粒從第一物質(zhì)中去除的方法，該方法包括通過(guò)流動(dòng)通道中的數(shù)個(gè)臺(tái)級(jí)傳送第一物質(zhì)和第二物質(zhì)的步驟，至少某些臺(tái)級(jí)加工成限定基本彎曲的流動(dòng)通道的形狀，該彎曲的流動(dòng)通道使得曲率的有效中心位于該流動(dòng)通道的一側(cè)上，并且其中在流動(dòng)通道在至少兩個(gè)相鄰臺(tái)級(jí)之間設(shè)置有朝向拐點(diǎn)的邊緣結(jié)構(gòu)的情況下，每個(gè)相鄰臺(tái)級(jí)都在流動(dòng)通道的相對(duì)側(cè)上具有曲率中心，以在相鄰臺(tái)級(jí)之間提供拐點(diǎn)，隨著第一物質(zhì)和第二物質(zhì)流過(guò)相鄰臺(tái)級(jí)之間的反應(yīng)器，存在于第一物質(zhì)中的顆粒通過(guò)第二物質(zhì)移出，首先在一個(gè)方向上，然后在基本相反的方向上，以提高第一物質(zhì)和第二物質(zhì)之間的相位之間的相互作用，并且在彎曲流動(dòng)通道的外側(cè)上從邊緣結(jié)構(gòu)以較高速度將第二物質(zhì)發(fā)射到相鄰臺(tái)級(jí)的彎曲流動(dòng)通道的內(nèi)側(cè)。
該第一物質(zhì)可以是氣體，并且該第二物質(zhì)可以是清刷流體。
該方法的特征在于，對(duì)尺寸小于0.05微米的顆粒獲得90％以上的去除效率。該方法可以適合于使用合適的清刷流體對(duì)來(lái)自現(xiàn)代高性能燒結(jié)工廠的廢氣進(jìn)行清刷。
該方法可以包括在混合器部分上游添加較細(xì)的灰塵，以加強(qiáng)對(duì)氣體中蒸汽的去除的步驟。該較細(xì)灰塵可以預(yù)先選擇，從而增強(qiáng)對(duì)氣體和蒸汽中灰塵的化學(xué)吸收作用，該氣體和蒸汽從包括氧芴、PCB、相關(guān)化合物及其任何組合物的組中選出。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供用于設(shè)備制造的塑料材料，該設(shè)備用于將較細(xì)顆粒從氣流中去除，該材料包括耐磨合成物，該耐磨合成物從包括填料、金剛砂和乙烯基酯樹(shù)脂的組中選出。
該填料可以包括硅土、礬土和/或玻璃纖維，并且最好經(jīng)過(guò)硅烷預(yù)處理。
該金剛砂可以具有預(yù)定的顆粒尺寸和尺寸分布，并且最好包括10和60網(wǎng)目的粒子材料，從而提供所需的磨損和沖擊阻力。優(yōu)選的是，該金剛砂包括預(yù)先選擇的10網(wǎng)目固體和60網(wǎng)目固體的混合物，從而獲得預(yù)定的混合特性及流動(dòng)特性，該特性增強(qiáng)澆鑄過(guò)程和該設(shè)備的最終磨損和沖擊阻力。
該材料可以包括空芯的或海綿狀的細(xì)顆粒，從而使樹(shù)脂具有一定程度的彈性和整體海綿性。該細(xì)顆粒最好具有足夠的耐化學(xué)腐蝕性，從而不會(huì)因環(huán)境而退化，并且比至少較大的填料顆粒小，最好也比較小的填料顆粒小。該小顆?？梢园詹Ａ蚝涂招暮＞d狀的高嶺土顆粒。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將只利用非限制性例子，并參照本發(fā)明的各方面和附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。
簡(jiǎn)單的高強(qiáng)度混合和接觸裝置或者所謂的MSPR根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行了改進(jìn)。經(jīng)改進(jìn)的MSPR用于實(shí)驗(yàn)設(shè)備，該實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)計(jì)用于使用清刷流體將較細(xì)顆粒從氣體流中去除，并隨后將氣體和清刷流體分離，該氣體流為熱廢氣的一部分，該熱廢氣來(lái)自南非Vanderbilt Park的其中一個(gè)Iscor有限鋼鐵制造工廠的燒結(jié)和其它熔爐相關(guān)的過(guò)程。
在對(duì)粉礦石、添加劑和來(lái)自下游工序的含鐵循環(huán)物質(zhì)的混合物進(jìn)行燒結(jié)期間，產(chǎn)生該來(lái)自燒結(jié)和其他的與熔爐相關(guān)的工序的熱廢氣，即所謂的燒結(jié)氣體，該含鐵循環(huán)物質(zhì)如粗粉粒和高爐氣體(BF氣體)清洗的淤渣、氧化皮、鑄件屑、焦炭屑。下文中，該經(jīng)改進(jìn)的MSRP稱(chēng)之為“IGCP裝置”。
作為氣體與清刷流體在IGCP裝置中相互作用的結(jié)果，利用從冷清刷流體的簡(jiǎn)單熱傳遞與蒸發(fā)潛熱的組合，降低了氣體溫度，該蒸發(fā)潛熱隨著某些清刷流體蒸發(fā)成較低露點(diǎn)的氣體而產(chǎn)生。同時(shí)，主氣流中的某些組成氣體溶解到該清刷流體中，并且某些組成氣體與清刷流體中的組分發(fā)生反應(yīng)。
在該描述中，從氣體和清刷流體進(jìn)入該IGCP裝置的入口開(kāi)始，直到全程經(jīng)過(guò)該IGCP裝置，對(duì)該IGCP裝置自身進(jìn)行描述。在描述了該IGCP裝置的所有單個(gè)部件的細(xì)節(jié)之后，將與主載體容器中的部件的所有相關(guān)細(xì)節(jié)一起，描述各組裝置的安裝配置。
按照這個(gè)順序，先描述整體應(yīng)用，該整體應(yīng)用表示載體容器及其部件如何形成整體處理系統(tǒng)的一部分。
上述描述是參照附圖進(jìn)行的，其中附
圖1是1％生產(chǎn)能力的實(shí)驗(yàn)工廠的原理圖，該實(shí)驗(yàn)工廠包括IGCP裝置；附圖2是25％生產(chǎn)能力的實(shí)驗(yàn)工廠的原理圖，該實(shí)驗(yàn)工廠包括一組IGCP裝置；附圖3是IGCP裝置的剖視圖，示出了排列在中央的清刷流體進(jìn)料管；附圖3a和3b表示該IGCP裝置的相同剖視圖，放大示出了該排列在中央的清刷流體進(jìn)料管；附圖4是IGCP裝置的側(cè)視圖，表示與附圖3a中所示相同的細(xì)節(jié)；附圖5是臺(tái)級(jí)形邊緣的輪廓；附圖6是整體載體容器的詳細(xì)剖面圖；附圖7是該IGCP裝置的典型清刷流體進(jìn)料管的集管；附圖8是該IGCP裝置流體進(jìn)料管的導(dǎo)軌和連接件的分解剖視圖；附圖9是帶有支承環(huán)的進(jìn)料輪轂板入口裝置；附圖10是該IGCP裝置的防塵罩的平面圖附圖11是安裝支承環(huán)的凸模固定板的正視圖；附圖12是剖視圖，示出了排列在載體容器中的部件和設(shè)備；附圖13是尾管和渦旋溢流管區(qū)域的縱向剖視圖；附圖14至15是該尾管和渦旋溢流管區(qū)域的剖視圖；附圖16是該IGCP裝置的氣旋部分的本體的詳細(xì)視圖；附圖17示出了該支承環(huán)的輪廓和正視圖；附圖18示出了用于制造凸模固定板的夾具裝置的剖視詳細(xì)平面圖；
附圖19是帶有IGCP裝置的核心部分的系桿裝置的縱向正視剖面圖；附圖20是系桿的上端固定到清刷流體分布目標(biāo)件上的固定方法的部分剖視正視圖；附圖21表示內(nèi)外輪廓中的轉(zhuǎn)子葉片；附圖22表示管型排水系統(tǒng)的平面和剖視圖，其中包括凸模固定板、支承梁、板支承環(huán)和管支架；附圖23以部分剖視圖表示了兩種類(lèi)型的排水管；附圖24是承載容器的下部的正視剖視圖，也示出了跳板、導(dǎo)柱、氣體排出導(dǎo)管和帶有互連跳板的相鄰承載容器；附圖25示出了承載容器的部分視圖，該承載容器帶有主凸模固定板支架；附圖26是該氣體清潔過(guò)程的示意性工藝流程圖；附圖27、28、29、30、31和32是上述設(shè)備、輔助設(shè)備和上述設(shè)備的制造設(shè)備的各個(gè)方面得代表性視圖。
1.該IGCP裝置的混合器部分的流動(dòng)輪廓的基本形式和功能1.1現(xiàn)有技術(shù)中流動(dòng)輪廓的形式和功能現(xiàn)有技術(shù)的MSPR的基本流動(dòng)輪廓通常包括環(huán)形通道，該環(huán)形通道隨著氣流或所謂的主載體氣體，和合適的清刷流體沿著通道前進(jìn)而對(duì)稱(chēng)地改變直徑，該所謂的主載體氣體含有污染物，如小微粒液滴、來(lái)自燒結(jié)和其它熔爐相關(guān)過(guò)程的熱廢氣。結(jié)果，氣體從一側(cè)向另一側(cè)徑向地連續(xù)改變其徑向速度分量。
另外，氣體的整體平均速度是沿著環(huán)形通道的長(zhǎng)度變化的(即，增大和/或減小)，例如在方向的變化，在內(nèi)和/或外徑向位置(當(dāng)氣體只具有基本軸向速度時(shí))，或隨著它移動(dòng)通過(guò)整個(gè)輪廓而日益增多。
在該氣流中，相對(duì)于現(xiàn)存的液滴和其它顆粒，該變化的速度分量給它們帶來(lái)了相關(guān)氣流的組織。所得到的相對(duì)速度從氣體向液滴和顆粒施加粘滯曳力，該液滴和顆粒依次在氣流中改變它們的自然流動(dòng)路徑，并使單獨(dú)的液滴和顆粒發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。氣體與液滴和顆粒之間的相關(guān)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)促進(jìn)了這三相(固體、液體和氣體)之間彼此的強(qiáng)烈相互接觸。
除了交互式接觸的這些原因之外，隨著混合物通過(guò)流動(dòng)輪廓中的每個(gè)角落，這三相中的每一相都受到離心力的作用。該力將密度小于主承載氣體的任何顆?；蛞旱纬实闹行囊苿?dòng)，并且將比主承載氣體密度大的所有顆?；蛞旱芜h(yuǎn)離曲率中心移動(dòng)。于是，顆粒和液滴的相對(duì)移動(dòng)進(jìn)一步使得所有這三相彼此之間的交互式接觸增強(qiáng)。
1.2本發(fā)明所述流動(dòng)輪廓的特征然而，本發(fā)明所述IGCP的混合器部分的流動(dòng)輪廓加工使得，將清刷流體匯集和聚集在每個(gè)曲面的外側(cè)，并使其從尖銳邊緣(或拐角)以高速度發(fā)射出去，該尖銳邊緣位于拐點(diǎn)(從凹面向凸面的方向變化)處或其附近，該拐點(diǎn)位于外匯集表面和下一個(gè)內(nèi)曲面的起點(diǎn)之間。
該輪廓表面上的粘滯曳力使得清刷流體以一定速度離開(kāi)發(fā)射點(diǎn)，該速度低于相鄰氣體的速度。該速度差不僅使得清刷流體的薄霧破裂成小液滴，而且也在液滴和氣體之間，以及液滴和氣體中的任何顆粒或其他液滴之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互作用。
在緊臨發(fā)射點(diǎn)的下游處，氣體流改變方向，使得所有氣體必須通過(guò)清刷流體液滴的細(xì)微分布的高速流。在液滴和氣體之間以及液滴和氣體中的任何顆?；蚱渌旱沃g再次發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用。
作為該強(qiáng)烈相互作用的結(jié)果和常規(guī)粘滯曳力的結(jié)果，清刷流體的液滴開(kāi)始對(duì)它們的速度表現(xiàn)出第二分量，該第二分量與新的氣流方向一致。由于較細(xì)的清刷流體滴質(zhì)量較小，從而施加給它們的粘滯曳力較小，所以它們可以獲得比較粗的液滴更高的速度。
在氣流的方向改變之后不久，氣流很快再次改變方向，并且較細(xì)液滴受到離心力和慣性的聯(lián)合作用，該慣性使得它們向氣流通道的外側(cè)移動(dòng)。該氣流通道的形狀使得離心力相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)重力非常高。結(jié)果，顆粒以較高的橫向流動(dòng)速度朝流動(dòng)通道的外側(cè)移動(dòng)，引起相互作用，其強(qiáng)度為氣體速度、顆粒尺寸和所使用的具體流動(dòng)輪廓的函數(shù)。
1.3流動(dòng)輪廓中清刷流體的所得“飛行路徑”
在本發(fā)明所述流動(dòng)輪廓中，清刷流體的較大液滴首先在氣流方向加速，然后在移動(dòng)方向變化較小的情況下，橫穿已經(jīng)改變的氣流方向。這通過(guò)特別設(shè)置的輪廓，以及從該輪廓中前一個(gè)彎頭的末端處的拐點(diǎn)處發(fā)射清刷流體來(lái)實(shí)現(xiàn)。于是，氣體和懸浮于或以別的方式存在于氣流中的物質(zhì)，作為高速橫向流動(dòng)通過(guò)該液滴，隨著液滴的動(dòng)量承載它們穿過(guò)流動(dòng)輪廓，與流動(dòng)通道的相對(duì)壁碰撞，并大部分結(jié)合到該相對(duì)壁上。由于氣體在流動(dòng)通道中的彎頭周?chē)B續(xù)，所以在單一的動(dòng)量和離心力的聯(lián)合作用下，較小的液滴到達(dá)流動(dòng)通道的相對(duì)側(cè)，該動(dòng)量由它們的發(fā)射所產(chǎn)生，該離心力由它們?cè)跉饬鞣较蛏系募铀俣燃由蠚饬魍ǖ赖那仕鶎?dǎo)致。由于它們的初始發(fā)射速度，較小的液滴不太可能穿過(guò)氣流通道，但是因?yàn)樗鼈儗@得與氣體接近的速度，所以相對(duì)于它們的質(zhì)量，它們將比中型液滴和較大尺寸的液滴受到更大離心力的作用。該離心力使得大多數(shù)小顆粒向流動(dòng)通道的外表面移動(dòng)，并與已經(jīng)到達(dá)該表面的較大顆粒形成的清刷流體層結(jié)合。
每個(gè)液滴的到達(dá)速度與粘滯曳力的組合導(dǎo)致了積聚在流動(dòng)輪廓外側(cè)的清刷流體層的高速度，該粘滯曳力因氣體在彎頭周?chē)鲃?dòng)而產(chǎn)生。作為高氣體速度和較大液滴的噴濺點(diǎn)的結(jié)果，該層的大部分將包括一系列液滴，這些液滴在表面層中剝離了小波，并在氣體中加速。離心力與表面的曲率的組合使得這些液滴中的大多數(shù)都與表面層重新組合，該表面與這些液滴的流動(dòng)通道相交叉，并且由于它們?cè)跉怏w分界層中增大的速度，清刷流體薄霧的層獲得速度?？拷砻嬉旱蔚臍堄辔锊豢杀苊獾亓粼诹吮砻鎸痈浇?br>
在下一個(gè)拐點(diǎn)處，設(shè)置有類(lèi)似的發(fā)射點(diǎn)，并重復(fù)進(jìn)行液滴流的重新發(fā)射過(guò)程。在表面層通過(guò)該下一個(gè)發(fā)射點(diǎn)之前，離開(kāi)表面層并且不與它重新組合的清刷流體的任何液滴，都以與由于離開(kāi)發(fā)射點(diǎn)而從表面層形成的液滴相類(lèi)似的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。
該重新發(fā)射的液滴流與氣體流中的顆粒和其他成分相互作用，而且碰撞并捕獲因過(guò)于微細(xì)而無(wú)法完全橫穿流體通道的前次發(fā)射的微細(xì)液滴。結(jié)果，從每個(gè)連續(xù)發(fā)射點(diǎn)發(fā)射的清刷流體的凈數(shù)相對(duì)于基本流過(guò)整個(gè)混合器部分的縱清刷流體相對(duì)恒定，而不是在第二次發(fā)射點(diǎn)處潛在減少。實(shí)際上，第二次發(fā)射點(diǎn)處發(fā)射的清刷流體的體積通常大于整個(gè)清刷流體流的大約80％。
各種機(jī)構(gòu)的最終結(jié)果是所有液滴以高速橫穿該間隙，這些機(jī)構(gòu)影響所有不同尺寸的清刷流體液滴從發(fā)射點(diǎn)到流動(dòng)通道的另一側(cè)的的“飛行路徑”，由于清刷流體液滴的飛行方向在氣流方向上彎曲，所以氣流的方向改變得更多一點(diǎn)。這確保了氣體總是相對(duì)于液滴的速度盡力保持基本垂直的定向。對(duì)于較大的液滴，該相關(guān)方向(一旦液滴離開(kāi)發(fā)射點(diǎn))非常接近于和隨后的整個(gè)飛行路徑相垂直。對(duì)于較小液滴，該相關(guān)方向不接近于垂直方向，并且液滴越小，它離垂直方向越遠(yuǎn)。
氣體和清刷流體之間的各速度方向離垂直方向越遠(yuǎn)，所得到的氣體相對(duì)于液滴的速度越小。當(dāng)氣體相對(duì)于清刷流體的速度減小時(shí)，對(duì)于給定尺寸的液滴，在每單位時(shí)間所收集的灰塵顆粒的數(shù)量也減少。然而，這通過(guò)較小液滴要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)間隙這一事實(shí)得到了極大補(bǔ)償。因此，對(duì)于小液滴來(lái)說(shuō)，每次發(fā)射中在氣體流中暴露較長(zhǎng)的時(shí)間但是暴露(或相互作用)的強(qiáng)度較小所導(dǎo)致的清刷效果，與較大的液滴在較短的暴露時(shí)間但是暴露的強(qiáng)度較大所產(chǎn)生的效果相類(lèi)似。
1.4重復(fù)發(fā)射的益處并排排列的相當(dāng)數(shù)量的清刷流體發(fā)射點(diǎn)，將連續(xù)發(fā)射積累成非常高效的清除效率，否則將對(duì)給定尺寸的顆粒或每次清刷流體發(fā)射的微細(xì)液滴，只提供較低的去除效率。倘若氣體速度和所有流動(dòng)輪廓和其他標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)連續(xù)發(fā)射保持相對(duì)類(lèi)似，則對(duì)于每個(gè)連續(xù)發(fā)射來(lái)說(shuō)，特定尺寸的灰塵的灰塵去除效率相對(duì)恒定。
于是，例如，如果每個(gè)發(fā)射階段去除特定尺寸灰塵的30％，則5次這種發(fā)射階段之后，將去除超過(guò)82％的這種尺寸的灰塵，在10次這種階段之后，將去除超過(guò)97％的這種尺寸的灰塵。類(lèi)似地，例如，以每次發(fā)射去除45％，則5次發(fā)射之后，將去除大約95％，而以每次發(fā)射去除60％的效率，則5次發(fā)射之后，將去除總量的大約99％。
1.5清刷流體液滴的形成本發(fā)明的流動(dòng)通道具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓加工成使得所有清刷流體在每個(gè)內(nèi)曲面的起始處有效的離開(kāi)，而不是在圍繞該曲面的大約50％的點(diǎn)處。
同時(shí)，該清刷流體以單個(gè)的平面層離開(kāi)(因而確保沒(méi)有液滴在較早離開(kāi)的液滴的盲區(qū)中釋放)。而且，在流動(dòng)輪廓的遠(yuǎn)側(cè)上的流體在下個(gè)彎頭的開(kāi)始處釋放之前，所有這些清刷流體有效到達(dá)該遠(yuǎn)側(cè)。另外，軸向(或接近軸向定向)直體部分到流動(dòng)輪廓的引入確保了a)當(dāng)流體到達(dá)遠(yuǎn)壁時(shí)，它以盡可能接近于0的接近角到達(dá)，從而這些液滴的能量盡可能多地在表面薄霧中得到恢復(fù)(這也使得磨損最小)；及b)從這些液滴的“著陸區(qū)域”到重新發(fā)射點(diǎn)盡可能短，從而使得粘滯曳力隨后在該“著陸速度”上的影響最小。
通過(guò)在每個(gè)內(nèi)徑的開(kāi)始處產(chǎn)生該步驟來(lái)有效地獲得流體的完全發(fā)射。導(dǎo)致該步驟的角度設(shè)置液滴的發(fā)射角。希望的是，該發(fā)射角可以設(shè)置成適合于下個(gè)彎頭的形狀、附近和寬度。用這種方法，每次發(fā)射它們時(shí)，都可以獲得所發(fā)射的液滴和氣體之間的最大接觸。
通常，總是有少量的清刷流體在臺(tái)級(jí)形邊緣的邊緣周?chē)暗蜗隆?，尤其是?dāng)該邊緣不尖銳，也就是經(jīng)過(guò)磨損或其他形式的損傷時(shí)。如果這種“滴下”在彎頭內(nèi)側(cè)的周?chē)^續(xù)到足夠量的話(huà)，該“滴下的”流體將形成足夠大的“滴完區(qū)域”，所釋放的每個(gè)單位的清刷流體將不會(huì)產(chǎn)生太多的清刷作用。然而，每個(gè)單位的清刷流體將仍然與從臺(tái)級(jí)邊緣發(fā)射的清刷流體吸收盡可能一樣多的能量。
為了避免這種效率的損失，臺(tái)級(jí)形邊緣的細(xì)節(jié)已經(jīng)發(fā)展成在臺(tái)級(jí)下方具有鄰接的凸緣(ledge)。該凸緣排列使得，促使在主臺(tái)級(jí)下面產(chǎn)生氣體小逆渦流，該逆渦流將把任何向下流動(dòng)的“滴下”再次清掃回主流體流的下方，隨著它離開(kāi)該主臺(tái)級(jí)。用這種方法，已經(jīng)處于“滴下”狀態(tài)的流體回到了清刷流體的主流中，因而有效地確保了相同能量使用的最大清刷效果，如果“滴下”狀態(tài)從臺(tái)級(jí)上流動(dòng)開(kāi)到達(dá)隨后的遠(yuǎn)離曲面周?chē)摹暗温洹眳^(qū)域，則這種情況就會(huì)發(fā)生。
2.該IGCP裝置的優(yōu)選定向單個(gè)IGCP裝置的常規(guī)和優(yōu)選設(shè)置是，使它的軸垂直于輸入氣體，并且清潔的清刷流體入口在頂部。在優(yōu)選設(shè)置中，已清刷的氣體和已使用的清刷流體分別從該裝置的底部通過(guò)分開(kāi)的導(dǎo)管排出。盡管該裝置在水平方向上較有效地進(jìn)行，但是最終的性能受到重力的影響，這使得清刷流體在氣體中的初始均勻分布變成影響清刷效果的非均勻分布。然而，通過(guò)使用略微高流速的清刷流體，可以較大地克服該重力的影響，這確實(shí)在相同性能的裝置中產(chǎn)生了整體較高的氣體壓力下降。
3.該IGCP裝置的混合器部分的各種特征3.1進(jìn)入該IGCP裝置的清刷流體入口清刷流體可以以各種方式供入到該裝置的入口中。所作出的選擇取決于將要去除的灰塵性質(zhì)。當(dāng)不存在灰塵時(shí)，即例如氣體與清刷流體簡(jiǎn)單接觸時(shí)，清刷流體入口的選擇應(yīng)當(dāng)以簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)和實(shí)用性為基礎(chǔ)。
出于該過(guò)程的可靠性和成本原因，避免使用噴霧嘴。如果灰塵(或部分灰塵)具有與清刷流體發(fā)生反應(yīng)形成隨著時(shí)間而硬化的凝結(jié)物的潛在可能性，則必須防止任何灰塵能夠停留或集聚在濕的表面上，或者是毛細(xì)作用或偶爾的噴濺足以能夠?qū)⒒覊m弄濕從而導(dǎo)致發(fā)生凝結(jié)過(guò)程的表面上。
在本發(fā)明中，已經(jīng)有四種不同的用于供入清刷流體的技術(shù)將克服凝結(jié)的問(wèn)題。
這四種抗凝結(jié)的選擇是a)帶有簡(jiǎn)單中央進(jìn)料管的裝置，該進(jìn)料管指向成形的中央目標(biāo)件，該中央目標(biāo)件將流動(dòng)分成均勻的散布徑向流。該徑向流通常是水平方向的，或者是從水平方向略微向下。然而，它可以略微向上或者從水平方向進(jìn)一步向下傾斜。該進(jìn)入的氣體圍繞該中央進(jìn)料管流動(dòng)，并且也通過(guò)該目標(biāo)件徑向向外散布。在氣體到達(dá)圓柱形IGCP裝置的外壁之前，圓形入口整流罩(或環(huán))使得氣流的方向從部分徑向轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向，然后氣體進(jìn)入該IGCP裝置的環(huán)形流動(dòng)輪廓。在氣體進(jìn)入該IGCP裝置流動(dòng)輪廓之前，它先流動(dòng)通過(guò)清刷流體的徑向流。
該清刷流體自然地將該IGCP裝置的環(huán)形流動(dòng)輪廓的內(nèi)表面弄濕和使其潮濕，并且一旦它橫穿該環(huán)形間隙，它也將把外表面弄濕。該中央件的形狀使得，不僅保持該流體的入口速度(從而賦予流體足夠的動(dòng)力，使其大多數(shù)都穿過(guò)該間隙)，而且為了獲得必要的速度以進(jìn)入和穿過(guò)該IGCP裝置的環(huán)形流動(dòng)輪廓，進(jìn)入的氣體必須加速穿過(guò)該目標(biāo)件表面上方的清刷流體的徑向流的頂部。在高速氣體的粘滯曳力的作用下，所形成的高速氣體流使得清刷流體加速，首先在徑向向外的方向上，同時(shí)它仍然在目標(biāo)件的表面上流動(dòng)，然后在向下或軸向的方向上，隨著氣體轉(zhuǎn)向流下環(huán)形流動(dòng)輪廓(或者如果該IGCP裝置水平放置的話(huà)，則沿著該環(huán)形流動(dòng)輪廓流動(dòng))。
作為這種設(shè)置的結(jié)果，清刷流體首先撞擊該IGCP裝置在圓形入口整流罩下方(或下游)的壁。另外，壁在該點(diǎn)處的形狀使得該流體以較小的角度撞擊(或掠過(guò))該壁，結(jié)果即使這些噴濺具有足夠的徑向分量，所有潛在的噴濺也都處于氣流的大致方向上。因此，在流體和環(huán)形通道之間幾乎是簡(jiǎn)單的線接觸，即干壁和濕壁之間為簡(jiǎn)單的線。任何在該線處停留到該壁上的灰塵都將處于高速，因此也處于較高的剪切面積。結(jié)果，就不可能發(fā)生灰塵積聚，并且如果發(fā)生的話(huà)，也將會(huì)非常緩慢地積聚。
采用這種類(lèi)型的入口，并且具有潛在的凝結(jié)時(shí)，設(shè)置有一個(gè)以上的IGCP裝置是正常的。通常，它們將最少排列成四組。在順序的基礎(chǔ)上，一組將使其氣體輸入停止，而其它三組(或更多組)將均分額外的負(fù)載。清刷流體將依然繼續(xù)供入。中央目標(biāo)件的形狀、相對(duì)于圓形入口整流罩的位置，和該整流罩下游側(cè)的形狀，使得流體在氣體流動(dòng)停止時(shí)，將在上游處并以更小的角度撞擊該壁。更小的角度將減小噴濺，并有助于快速洗刷掉任何凝結(jié)物增大的開(kāi)始。
通常應(yīng)當(dāng)在幾秒鐘之后，氣流可以存儲(chǔ)至那組裝置中，并且接下來(lái)其它各組裝置中的每一個(gè)都可以類(lèi)似地清洗干凈任何凝結(jié)物。
清洗的次數(shù)將由化學(xué)凝結(jié)反應(yīng)的速度決定。通常，以在非常快速的化學(xué)反應(yīng)的情況下，清洗不應(yīng)當(dāng)每幾個(gè)小時(shí)超過(guò)一次，甚至在存在較高的灰塵負(fù)載。
這種類(lèi)型的凝結(jié)物防止導(dǎo)致其處于這樣的情形入口氣體是熱的，由洗刷工序形成的濕表面將由于來(lái)自圓形進(jìn)入罩的熱物質(zhì)的熱影響和流過(guò)該表面的高速熱氣體的干燥影響而快速干燥。
在許多環(huán)境下，通過(guò)簡(jiǎn)單地減小(而不是停止)這組裝置上的氣流幾秒鐘，就可以獲得同樣的清洗程序。
或者，可以通過(guò)向這組裝置中增加清刷流體，也可以實(shí)現(xiàn)該清洗。增大的清刷流體流將使得流體進(jìn)入速度增大，因而隨著流體流過(guò)目標(biāo)件的表面，然后流過(guò)環(huán)形間隙，到達(dá)IGCP裝置的外壁，而增大流體速度的徑向分量。這種在速度和整體動(dòng)力上的增大(來(lái)自增大的流體質(zhì)量和速度)將使得流體撞擊位于正常位置略上游處的壁，因而獲得對(duì)任何凝結(jié)物的所需清洗。
通常，增大清刷流體的流速會(huì)增大裝置中氣相壓力下降。因此，增大進(jìn)入一組裝置的清刷流體流速將通常會(huì)使得某些氣流自動(dòng)將其自身重新指向其它裝置。因此，所得到的流向?qū)⑶逑吹难b置的減小的氣流將有助于該過(guò)程。
然而，應(yīng)當(dāng)記住，在使用明顯起反應(yīng)的灰塵的情況下，對(duì)于每次清洗，或者在用其中一種上述類(lèi)型的“流動(dòng)調(diào)節(jié)”清洗進(jìn)行幾次清洗之后，都需要停止氣流。
如果入口氣體溫度位于露點(diǎn)或露點(diǎn)附近或露點(diǎn)以下，則該設(shè)計(jì)選擇將是不合適的。然而，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，和其以阻塞或非均勻分布的最小潛在可能性處理低清刷流體體積的能力，所以對(duì)于所有其他環(huán)境來(lái)說(shuō)，通常是最佳的設(shè)計(jì)。
b)一種裝置，以非常的類(lèi)似方式起到先前設(shè)計(jì)的功能，但是卻使用具有較寬噴角的標(biāo)準(zhǔn)空心錐形噴嘴，來(lái)產(chǎn)生清刷流體的初始徑向流。優(yōu)選的是，該噴嘴應(yīng)當(dāng)具有較低的供料壓力，并且應(yīng)當(dāng)使用切向入口特征來(lái)產(chǎn)生空心錐形噴嘴，由于這種類(lèi)型往往在主噴嘴外側(cè)產(chǎn)生較小的偶然液滴。該系統(tǒng)具有優(yōu)點(diǎn)，該優(yōu)點(diǎn)可能通過(guò)改變清刷流體進(jìn)料壓力來(lái)略微改變噴角，因而避免為了影響任何凝結(jié)物的清洗而經(jīng)常調(diào)整或停止氣流的需要。
然而，大多數(shù)空心錐形噴嘴將產(chǎn)生偶爾的液滴，這些液滴不包括在常規(guī)噴霧模式中，并且噴嘴的出口通常受到凝結(jié)物的堆積，這能夠在噴霧模式的均勻性和形狀方面具有明顯的效果。一旦該噴霧模式變得扭曲，則將更加可能在圓形入口罩周?chē)a(chǎn)生凝結(jié)問(wèn)題。
盡管具有這些潛在的缺點(diǎn)，但是清刷流體的這種入口類(lèi)型具有許多優(yōu)點(diǎn)，尤其是在單個(gè)或成組的IGCP裝置的氣體進(jìn)料難以停止時(shí)，或者在凝結(jié)不太嚴(yán)重時(shí)。
c)一種裝置，它具有單個(gè)或多個(gè)切向進(jìn)料裝置，該切向進(jìn)料裝置向環(huán)形流動(dòng)通道切向供料，該環(huán)形流動(dòng)通道位于該IGCP裝置的環(huán)形流動(dòng)輪廓的入口上游。清刷流體入口的這種類(lèi)型只適合于垂直或接近垂直軸排列的IGCP裝置。
該切向進(jìn)料應(yīng)當(dāng)從靠近流動(dòng)通道周長(zhǎng)的頂部(或底部)或者從流動(dòng)通道的周長(zhǎng)，以使得噴濺的潛在可能性最小的方式進(jìn)入環(huán)形流動(dòng)通道。該流動(dòng)通道應(yīng)當(dāng)具有水平的或接近水平的底板(即，在相對(duì)于水平方向大約正負(fù)30度的范圍內(nèi))，并且該底板應(yīng)當(dāng)從通道向內(nèi)徑連續(xù)。一旦該環(huán)形通道清除干凈，則該底板最好應(yīng)當(dāng)向下傾斜。該傾斜應(yīng)當(dāng)最好在從水平方向偏轉(zhuǎn)20至70度的范圍內(nèi)，但是也可以使用比該范圍大或小的角度，這取決于清刷流體的性質(zhì)、清刷流體相對(duì)于氣流的體積流量和該IGCP裝置的尺寸。
氣體將從圓錐形傾斜表面上方進(jìn)入該IGCP裝置，隨著向下靠近圓錐形入口整流罩而加速。在氣體速度已經(jīng)升高到足夠高的水平(通常為該IGCP裝置的環(huán)形輪廓中的平均速度的0.3至1.3倍左右)，然后該圓錐形表面應(yīng)當(dāng)突然改變?yōu)橥S(或接近同軸)的圓柱形孔，該圓柱形孔應(yīng)當(dāng)使氣體和清刷流體的組合流向下指向IGCP裝置的核心的頂部上。該頂部最好應(yīng)當(dāng)與圓柱形孔同軸或接近同軸，并且應(yīng)當(dāng)具有半球形頂部，或者應(yīng)當(dāng)以環(huán)面球形(torrispherical)或者圓錐形或尖端的其它某種形式結(jié)束。該末端應(yīng)當(dāng)相對(duì)于任何方向具有關(guān)于IGCP裝置軸線的均勻?qū)ΨQ(chēng)的輪廓，從而使得落在IGCP裝置的核心的頂端上的所有清刷流體均勻地繞著其周長(zhǎng)流下。
該核心的頂端應(yīng)當(dāng)相對(duì)于圓錐部分定位得足夠低，從而至少某些從圓錐部分流下的流體將在它到達(dá)核心的頂端之前常規(guī)地穿過(guò)圓柱部分的中心線。另外或者可選的是，尤其是在圓錐部分具有較陡的坡的地方，在圓柱部分之前可以減小該圓錐部分的最后部分的傾斜，從而隨著它離開(kāi)該圓錐部分的頂端，向清刷流體的速度施加更大的徑向分量。用這種方法，該流體將不僅均勻地弄濕該入口的圓柱部分的壁，而且也將弄濕核心的頂端，結(jié)果它將把清刷流體均勻地分布在它下面的核心的壁上。
這種設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)部分是整個(gè)切向入口和環(huán)形流動(dòng)通道的灰塵護(hù)罩的設(shè)計(jì)，尤其是在從該通道通向圓錐部分的表面的出水口處。任何發(fā)生在該環(huán)形流動(dòng)通道內(nèi)的噴濺，將用該灰塵護(hù)罩蓋住，并且必須與可能發(fā)生在該區(qū)域內(nèi)的任何凝結(jié)一起，返回清刷流體的該環(huán)形通道。
返回的方法也是非常重要的。由于清刷流體從該灰塵護(hù)罩的下方出現(xiàn)，所以該灰塵護(hù)罩的邊緣應(yīng)當(dāng)設(shè)置使得，進(jìn)入的氣流隨著它向下到達(dá)圓錐形整流罩并進(jìn)入IGCP裝置，而將所有灰塵帶走。必須使得發(fā)生在該灰塵護(hù)罩邊緣處的渦流逆渦流最小。同時(shí)，該灰塵護(hù)罩的下邊緣必須一直保持干燥。已經(jīng)得到改進(jìn)的該設(shè)計(jì)獲得了對(duì)氣流非常實(shí)用的光滑輪廓(具有出現(xiàn)逆渦流的最小潛在可能性)，并且具有收集所有噴濺和凝結(jié)物的系統(tǒng)和滴水槽檐，以使得灰塵護(hù)罩的內(nèi)徑和下邊緣不粘有所有這些清刷流體。
該設(shè)計(jì)也包括相對(duì)于環(huán)形流動(dòng)通道的噴濺和凝結(jié)蓋，作為單獨(dú)部件的護(hù)罩正面(氣體側(cè))。同時(shí)，這使得護(hù)罩更復(fù)雜，它產(chǎn)生了絕緣氣體，該絕緣氣體將進(jìn)入氣體和環(huán)形流動(dòng)通道的壁之間的間隙填滿(mǎn)。這減小了進(jìn)入氣體和清刷流體之間的熱量傳遞，因而如果氣體比清刷流體溫度低的話(huà)，減小了凝結(jié)，并且它也減小了任何噴濺的蒸發(fā)和結(jié)晶，該噴濺來(lái)自于可以粘結(jié)到流動(dòng)通道的上表面上的液滴。這將防止能夠影響該環(huán)形流動(dòng)通道性能的任何所得晶體的堆積。
通過(guò)使得這些外片分離，然后可能使其清潔，并去除任何可能已經(jīng)堆積在內(nèi)部滴水槽檐下面的凝結(jié)物，同時(shí)該系統(tǒng)在工作。這種簡(jiǎn)單方法極大地簡(jiǎn)化和加快了任何必需的維護(hù)。
上述切向進(jìn)給裝置可能代表了長(zhǎng)期避免凝結(jié)問(wèn)題的最終產(chǎn)品，尤其是當(dāng)氣體如上述a)中那樣切斷的氣體不是合適的選擇。然而，不可能將清刷流體流減少到可以用選項(xiàng)a)或b)來(lái)獲得的低水平，雖然同時(shí)保持入口圓錐部分的整體濕潤(rùn)足夠穩(wěn)固，以使它總是能夠沖洗掉任何凝結(jié)物，該凝結(jié)物發(fā)生在工藝加壓過(guò)程中或者是作為著陸在該圓錐部分的表面上的灰塵(例如它可能是從管道或該裝置上游的某個(gè)位置處落下的)凝聚的結(jié)果。另外，為了使在灰塵護(hù)罩的內(nèi)部下邊緣處的氣流中的逆渦流最小，清刷流體必須流過(guò)的間隙必須保持盡可能的小。這依次需要在清刷流體進(jìn)料中進(jìn)行良好的上游碎屑清除。
d)該第四裝置基本上是選項(xiàng)a)和c)的組合。該選項(xiàng)更加簡(jiǎn)潔(由于核心的頂部可以比切向入口管的位置更高)并且它使其自身適合于使用較大直徑的IGCP裝置的情況。
該選項(xiàng)具有類(lèi)似于選項(xiàng)c)的可靠性，并且為了使它自身不具有凝固物，而不需要具有規(guī)則的氣體或清刷流體流交錯(cuò)或氣體阻塞。
然而，由于這兩個(gè)進(jìn)料系統(tǒng)，所以每個(gè)單位的氣體體積流都需要較高的清刷流體流。
發(fā)現(xiàn)，在不希望發(fā)生凝固問(wèn)題的地方，選項(xiàng)a)和b)是清刷流體入口管的最佳選擇。
3.2清刷流體液滴的轉(zhuǎn)動(dòng)除了強(qiáng)烈相互作用的液滴形成效果之外，發(fā)射點(diǎn)的設(shè)計(jì)還產(chǎn)生了第二個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)效果，該強(qiáng)烈的相互作用來(lái)源于氣體和在發(fā)射點(diǎn)下游處的清刷流體的薄霧之間的速度差。發(fā)射點(diǎn)上游的清刷流體薄霧中的剪切力使得清刷流體的外表面壁內(nèi)表面移動(dòng)的快得多。結(jié)果，當(dāng)清刷流體薄霧在發(fā)射點(diǎn)(臺(tái)級(jí)形邊緣)處離開(kāi)固體表面時(shí)，薄霧的內(nèi)表面和外表面的不同速度不僅幫助該薄霧碎裂成液滴，而且使得所得到的液滴具有較高的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
這些液滴的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致了下述結(jié)果
a)較大的液滴馬上碎裂成較小液滴，增加了給定體積的清刷流體流的清刷流體液滴的表面積；b)該較小液滴往往產(chǎn)生液滴的尺寸較為接近的分布；c)每個(gè)液滴周?chē)倪吔鐚用黠@由將正常期望的那些液滴變化而來(lái)。作為該液滴相對(duì)于通過(guò)氣流幾乎不旋轉(zhuǎn)的液滴的簡(jiǎn)單軌跡轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)果，該邊界層的形狀、外圍旋渦的脫離位置和最終尾流的定向都明顯改變。
d)另外，每個(gè)液滴的轉(zhuǎn)動(dòng)面都平行于氣體的局部流動(dòng)輪廓。
非常清楚，上述選項(xiàng)a)和b)將明顯增強(qiáng)清刷流體和氣體之間，以及清刷流體和顆?；驓怏w中的其他液滴之間的相互作用。也非常清楚，相對(duì)于通過(guò)上述“滴落”機(jī)構(gòu)形成的液滴數(shù)量，較小的和尺寸接近的清刷流體液滴的數(shù)量將相當(dāng)大。同時(shí)，接近的尺寸的范圍將確保，流動(dòng)輪廓的形狀可以設(shè)置成獲得穿過(guò)氣體的這些液滴在每個(gè)發(fā)射點(diǎn)處的最佳“射程”。而且，流動(dòng)輪廓的形狀可以設(shè)置成獲得液滴的最佳重新組合(或著陸)，這些液滴在流動(dòng)輪廓的外表面上，準(zhǔn)備在下個(gè)發(fā)射之前，產(chǎn)生下一層清刷流體。
c)和d)的優(yōu)點(diǎn)是更加技術(shù)化，并且隨著將從氣流中去除的灰塵(或微細(xì)液滴)的顆粒尺寸變小，而變得更相關(guān)。當(dāng)簡(jiǎn)單的氣體向液體(或液體或溶于氣體的成分)的本地型處理需要強(qiáng)化時(shí)，c)和d)的優(yōu)點(diǎn)也變得更加相關(guān)。隨著灰塵(或微細(xì)液滴)情況的解釋?zhuān)瑢?duì)該不同類(lèi)型處理進(jìn)行改進(jìn)的邊界層的變化將變得清楚。
3.3氣體速度的均勻性作為IGCP裝置的壓力降低的結(jié)果，出口氣體的壓力低于入口氣體的壓力。因此，氣體在出口處的實(shí)際體積流比入口處大(假定在該裝置的整個(gè)長(zhǎng)度上，沒(méi)有明顯的溫度變化或氣體的吸收/解吸)。
采用這種類(lèi)型的設(shè)備，對(duì)于給定程度的特定顆粒尺寸灰塵或薄霧的去除，為了獲得最佳能量消耗，可以看出，氣體速度、液滴尺寸和液滴速度之間的關(guān)系需要在裝置的整個(gè)長(zhǎng)度上保持基本恒定。因此，為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在該裝置的整個(gè)長(zhǎng)度上，流動(dòng)輪廓必須逐漸適合。
基本速度輪廓的這種維護(hù)具有附加的優(yōu)點(diǎn)，即通常在裝置的出口端比在開(kāi)始處的非常嚴(yán)重的磨損將在整個(gè)裝置上變得基本上均勻。這在必需的維護(hù)之間的在線操作時(shí)間上具有明顯優(yōu)點(diǎn)。在這方面，應(yīng)當(dāng)注意，將在該IGCP裝置的輪廓表面上發(fā)生的磨損類(lèi)型將主要來(lái)自于液滴沖擊和清刷流體的表面薄霧中的一般泥漿速度。這種類(lèi)型的磨損通常是泥漿沖擊速度和表面速度的函數(shù)，每個(gè)速度都分別對(duì)應(yīng)于能量x和y，x和y根據(jù)具體環(huán)境具有在大約3至5之間的值。
在通常情況下，從該IGCP裝置中實(shí)際排出的氣體體積流超過(guò)流入體積流的大約15％，在該區(qū)域中出口端處的磨損幾乎是入口處的兩倍。因此，通過(guò)將整個(gè)IGCP裝置中的氣體速度設(shè)置為盡可能地保持恒定，不僅對(duì)于給定程度的灰塵去除節(jié)省了能量，而且使得必要維護(hù)之間的設(shè)備壽命幾乎變?yōu)閮杀丁?br>
3.4內(nèi)環(huán)中清刷流體液滴與氣體的相對(duì)速度的保持設(shè)想的是，實(shí)際氣體速度在內(nèi)環(huán)和外環(huán)中都保持恒定，內(nèi)環(huán)的寬度必須明顯大于外環(huán)寬度。這將要求液滴在內(nèi)環(huán)中的“飛行路徑”基本比外環(huán)中的長(zhǎng)。然而，簡(jiǎn)單的粘滯曳力將確保，清刷流體和氣體之間的相對(duì)速度，在飛行路徑末端處將基本低于開(kāi)始處。
隨著相對(duì)速度的減小，清刷流體液滴去除微細(xì)灰塵和其它顆粒的能力將更快地下降。因此，流動(dòng)輪廓的內(nèi)部和外部下方的不同發(fā)射角度和不同氣體速度的組合需要保持每次發(fā)射清刷流體都有效去除灰塵/顆粒，而需要使得所導(dǎo)致的磨損和能量消耗的增大最小化。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，發(fā)射角相對(duì)于用于外環(huán)的發(fā)射角增大大約3至10度，并且內(nèi)環(huán)下方的氣體速度相對(duì)于外環(huán)下方處增大大約5％至25％，在將內(nèi)環(huán)的每次發(fā)射對(duì)灰塵和薄霧的去除效率恢復(fù)至外環(huán)的效率方面是有效的。希望的是，將要去除的灰塵或薄霧顆粒越小，最佳去除效率所需要的差越大。
希望的是，盡管內(nèi)環(huán)下方的氣體速度可以升高，但是將準(zhǔn)備發(fā)射到內(nèi)環(huán)中的清刷流體收集起來(lái)的彎頭可以構(gòu)造和將尺寸加工使得，在該彎頭上和隨后的發(fā)射點(diǎn)處的清刷流體液滴的沖擊和薄霧速度，不比外環(huán)中的等效點(diǎn)處激烈。
還希望，從每個(gè)內(nèi)環(huán)區(qū)域至相應(yīng)外環(huán)區(qū)域的流動(dòng)輪廓的合適結(jié)構(gòu)和尺寸能夠使得內(nèi)環(huán)區(qū)域中的額外速度能量恢復(fù)回外環(huán)的壓力能量最優(yōu)化，如通過(guò)對(duì)大多數(shù)液滴的著陸區(qū)域下游的輪廓進(jìn)行尺寸加工，從而該流動(dòng)面積穩(wěn)定地并逐漸地增大，同時(shí)保持相對(duì)恒定的流動(dòng)方向，并在外環(huán)發(fā)射點(diǎn)之前和氣流方向的相關(guān)變化之前獲得外環(huán)的整個(gè)流動(dòng)區(qū)域。
在附圖3、3a、4和32中，所示的輪廓為在整個(gè)流動(dòng)輪廓上保持恒定氣體速度的類(lèi)型。附圖27、28和29示出了一輪廓，該輪廓已經(jīng)適合于在每次發(fā)射中產(chǎn)生更均勻的灰塵去除效率，同時(shí)在整個(gè)裝置中保持較均勻的磨損。
3.5進(jìn)料輪轂板的支承輪輻的其它用途如附圖9中所示，該進(jìn)料輪轂板支承輪輻(附圖9中的101)使其主軸與流入該IGCP裝置的氣流處于同一直線。該改進(jìn)的另一特征是提高了該裝置的功能性，尤其是關(guān)于熱入口氣體的抑制，并且?guī)椭逅⒘黧w圍繞環(huán)形通道的周長(zhǎng)均勻分布是使得這些輪輻傾斜，從而隨著氣體的進(jìn)入向氣體施加循環(huán)旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選的是，出于能量保持的原因，氣體應(yīng)當(dāng)在與旋轉(zhuǎn)體部分將導(dǎo)向它們的同一方向上旋轉(zhuǎn)。然而，兩個(gè)方向上的旋轉(zhuǎn)將能夠獲得對(duì)抑制和對(duì)清刷流體分布的改進(jìn)。
4.氣體與清刷流體的分離4.1概述通常，氣體和清刷流體將沿著環(huán)形通道流動(dòng)，隨著它們退出接觸輪廓。希望的是，雖然現(xiàn)有技術(shù)中的MSPR通常應(yīng)用于接觸輪廓的幾乎任何設(shè)置，但是構(gòu)造和操作的方便性和易用性將利用環(huán)形形式。
在本發(fā)明中，清刷流體與清刷過(guò)的氣體分離通過(guò)氣旋部分進(jìn)行。希望的是，該氣旋部分如果有必要的話(huà)，可以隨后使用某些形式的油霧消除。根據(jù)需要，對(duì)該清刷流體進(jìn)行循環(huán)(隨后進(jìn)行化學(xué)處理)，并且除懸浮固體。
該氣旋體安裝在與混合器部分的環(huán)形體相同的圓柱形輪廓中。該氣旋部分設(shè)置成使得可以容納在混合器部分中的最大氣流和清刷流體流高效分離。另外，清刷流體的出口在軸向上連接在相同的整體圓柱形輪廓中。
所有這些部件都在相同的整體圓柱形輪廓中，這樣多個(gè)裝置可以以非常緊湊的設(shè)置并排排列，從而能夠使用合適數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)IGCP裝置處理所需的氣流。
對(duì)于特定尺寸的灰塵或微細(xì)液滴的給定程度的清除，流動(dòng)輪廓為最佳寬度，并且因此整個(gè)環(huán)形輪廓具有合理的最佳直徑。對(duì)于非常小的顆粒的高效清除，該環(huán)形間隙必須較小，即不超過(guò)大約30至50毫米，對(duì)0.03微米的灰塵進(jìn)行大于90％的清除?？梢允褂妙?lèi)似的或較大的間隙對(duì)較大顆粒進(jìn)行清除。較小的顆粒最好使用較小的間隙進(jìn)行清除。
4.2氣旋部分的典型細(xì)節(jié)氣體和清刷流體的混合物一般在軸向上從混合器部分的直徑變化的環(huán)形輪廓的內(nèi)徑或外徑排出。最后的發(fā)射點(diǎn)的位置和環(huán)形流動(dòng)通道的隨后輪廓使得，大多數(shù)清刷流體將隨著混合物進(jìn)入氣旋部分，而位于最后彎頭的外壁上，只有噴濺液滴和微細(xì)液滴留在主氣流中。
最初，該環(huán)形流動(dòng)通道穿過(guò)具有一組傾斜葉片的旋轉(zhuǎn)體部分，從而使得該混合物進(jìn)行渦旋運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)體部分中的環(huán)形通道的寬度徑向增大，從而流體的橫截面積隨著流動(dòng)方向的變化而保持相對(duì)恒定，因而使得排出速度基本類(lèi)似于流入速度。
希望的是，用特定的葉片設(shè)計(jì)可以從旋轉(zhuǎn)體部分獲得更高或更低的排出速度。更為特別的是，希望減小的速度將能夠使得速度較好的恢復(fù)，因此恢復(fù)壓力，但是對(duì)隨后的氣旋部分中清刷流體的任何微小液滴具有下降的清除效率。類(lèi)似地，希望較高的排出速度將導(dǎo)致對(duì)清刷流體的微細(xì)液滴具有更好的清除效率，但是將導(dǎo)致較高的整體壓力下降和氣旋部分和旋轉(zhuǎn)體部分的壁上的較高磨損率。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)體部分排出速度基本上與進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)體部分的流入速度處于相同的數(shù)量級(jí)。
為了使得因碎屑等所導(dǎo)致阻塞的潛在可能性最小，該旋轉(zhuǎn)體部分構(gòu)造和將尺寸加工使得，能夠通過(guò)主混合器部分的任何物體都能夠通過(guò)該旋轉(zhuǎn)體部分。希望的是，盡管大量的較小葉片基本上提供更高的效率和更緊湊的設(shè)置，但是通過(guò)對(duì)每個(gè)葉片安裝合適設(shè)計(jì)的葉片尾沿，用較少的葉片就能保持效率，該葉片尾沿與下個(gè)葉片重疊，從而產(chǎn)生基本平行的氣體側(cè)面排出狹槽。
來(lái)自旋轉(zhuǎn)體部分的氣體和清刷流體流先通過(guò)較短的環(huán)形部分，然后通過(guò)較簡(jiǎn)單的圓柱形管子部分，來(lái)自旋轉(zhuǎn)體葉片的大多數(shù)殘余渦流在該較短的環(huán)形部分平靜下來(lái)。通常，該環(huán)形部分的內(nèi)部輪廓末端積聚有清刷流體的液滴，該液滴傾向于滴落并加入已清刷氣體的中心渦流。該渦流中的這些氣體將有效地與除了那些能夠從該表面的末端滴落的液滴之外的清刷流體液滴分離。
在使得滴落的液滴徑向加速離開(kāi)核心的渦流的核心中采用無(wú)效的裝置，液滴將已清刷的和旋轉(zhuǎn)的氣體污染。為了防止污染，該環(huán)形通道的內(nèi)部輪廓具有較深的空?qǐng)A柱形凹槽，并且具有圓錐形的或者圓頂形的空凹槽內(nèi)端，以清除來(lái)自氣體部分的清刷流體的任何液滴，該氣體部分不可避免地流過(guò)位于氣旋部分頂部的固定表面周?chē)约尤雽⒃谠摎庑糠值闹醒胂路叫纬傻妮^小中心渦流。實(shí)際上，隨著該小體積的氣體朝中央核心移動(dòng)，它們被迫流過(guò)其自身的小渦流。然后，通常通過(guò)重力使得從該小渦流收集的清刷流體向后流動(dòng)至環(huán)形部分位于旋轉(zhuǎn)體部分下方的末端，并加入沿氣旋部分的主圓柱體的主氣流。
在該氣旋部分的排出端處，具有渦流溢出管，該渦流溢出管將已與清刷流體的微細(xì)液滴分離的氣體主旋轉(zhuǎn)核心(或渦流)排出。該渦流溢出管也將氣旋部分的壁外側(cè)的清刷流體匯集成基本與氣體分離的流體，并將其排出該部分的底部。
為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，純凈氣體通入到中央定位的管子中，該管子的直徑將通常為氣旋部分直徑的大約70％至90％。該氣旋部分的直徑越大，該百分比也可以越大。中央定位的管子與氣旋部分之間的間隙足夠?qū)挘軌蛲ㄟ^(guò)可通過(guò)該裝置的任何碎屑，并且比隨著清刷流體沿氣旋部分的壁流下而伴隨其的通常最大的噴濺或噴灑層還寬。
必須注意，常規(guī)的工業(yè)氣旋分離器以大約20至25米/秒的最大切向速度工作，帶有某些濕體系的設(shè)計(jì)通常高達(dá)大約30至35米/秒。在該設(shè)計(jì)中，由于大約為20至35米/秒的較高最大切向速度，減小了液滴和顆粒的收集和相當(dāng)光滑地流下氣旋部分的壁的簡(jiǎn)易性，在沒(méi)有因噴濺、反彈等而過(guò)多重新夾帶的情況下，以將所有反彈和噴濺捕獲到該環(huán)形區(qū)域中的概念為原則，確定該環(huán)形間隙在渦流溢流管處的最小寬度。
在該環(huán)形間隙的底部，具有兩部分環(huán)形元件，每個(gè)環(huán)形元件都覆蓋大約140。這些環(huán)形件的功能是提供一末端，該末端垂直于在純凈氣體出口外側(cè)的環(huán)形通道，同時(shí)具有足夠大的流動(dòng)面積，使清刷流體與某些曳出氣體一起通過(guò)該末端，進(jìn)入超過(guò)該環(huán)的空間中，并且一旦已經(jīng)與清刷流體分離的該曳出氣體能夠再次向回通過(guò)。
該環(huán)形通道延伸超過(guò)這兩個(gè)環(huán)形元件，該環(huán)形通道中的徑向擋板使氣體和清刷流體的轉(zhuǎn)動(dòng)停止，并允許液體通過(guò)重力朝清刷流體出口滴落，氣體與清刷流體分離并自由通過(guò)環(huán)形元件之間的間隙向回流出。由于離心力，該清刷流體將流過(guò)占據(jù)該區(qū)域大部分的間隙，朝環(huán)形通道的外徑流動(dòng)，并且分離的氣體將流出該區(qū)域中的間隙，向回朝環(huán)形通道的內(nèi)徑流動(dòng)。
由于該已分離氣體向后移動(dòng)到環(huán)形通道上面，所以在環(huán)形通道的外面部分中轉(zhuǎn)動(dòng)的清刷流體和曳出氣體的粘滯曳力的作用下，它將增大轉(zhuǎn)動(dòng)速度。隨著該已分離氣體的轉(zhuǎn)速增大，包含在其中的清刷流體的任何微細(xì)液滴將旋轉(zhuǎn)到外側(cè)，并返回到這兩個(gè)環(huán)形元件下方。環(huán)形元件與純凈氣體出口之間的環(huán)形間隙的長(zhǎng)度，由在氣體到達(dá)純凈氣體出口之前，將清刷流體的所有這些微細(xì)液滴轉(zhuǎn)動(dòng)出該氣體的返回流動(dòng)通道的需要來(lái)決定。通常，該環(huán)形通道的所需長(zhǎng)度在該氣旋部分直徑的60％至100％的范圍內(nèi)。
通常，干凈氣體出口方便地略微向一側(cè)彎曲(通常是徑向地彎曲)，從而在不對(duì)該出口的尺寸進(jìn)行過(guò)度限制的情況下，在超過(guò)用于將清刷流體連接的管出口的這兩個(gè)環(huán)形元件的阻礙區(qū)域中產(chǎn)生更大的空間。
雖然上述內(nèi)容指的是兩個(gè)環(huán)形元件，但是從分離清刷流體的觀點(diǎn)來(lái)看，理想的設(shè)計(jì)將使用兩個(gè)以上的環(huán)形元件，并具有適當(dāng)?shù)妮^小間隙。然而，除了較大的潛在尺寸，相對(duì)于朝向兩個(gè)環(huán)形元件的復(fù)雜性和理想性來(lái)說(shuō)，會(huì)出現(xiàn)防止阻塞和構(gòu)造經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題。通常對(duì)于兩環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，該環(huán)需要占據(jù)180°之處的100°至160°，其余空間開(kāi)放。當(dāng)該環(huán)超過(guò)160°時(shí)，將不具有足夠的空間，用于通過(guò)碎屑和氣體與清刷流體交換。當(dāng)該環(huán)占據(jù)不足100°時(shí)，過(guò)多的渦流往往會(huì)通過(guò)該環(huán)進(jìn)入環(huán)形通道的阻塞部分，削弱整個(gè)渦流溢流管的分離性能。
當(dāng)純凈氣體出口彎曲偏離整體中心線時(shí)，為了有助于清刷流體的較大出口管連接(在相同的整體圓柱形輪廓中)，需要將兩個(gè)環(huán)和延伸件用于節(jié)氣門(mén)操縱閥，從而防止超出該環(huán)的變化的環(huán)形通道使得氣流過(guò)度變化而流出該環(huán)之間的間隙。兩個(gè)環(huán)形元件的使用代表了這種情況下的良好折衷，否則一個(gè)環(huán)形部分將可以適合于直徑較小的氣旋部分。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，氣體出口設(shè)置穿過(guò)傾斜的側(cè)板，并將該側(cè)板用作關(guān)閉超出環(huán)形元件的環(huán)形通道的裝置，和支承該清刷流體出口管的裝置，同時(shí)形成了所需節(jié)氣門(mén)操縱閥的一部分。
鑒于與工業(yè)氣旋分離器中的氣體出口速度相比，該氣體出口速度較高，所以使用了較長(zhǎng)的氣旋部分，以保持該氣旋體中的氣流徑向速度分量較低，從而達(dá)到在氣體安全排放到空氣中或整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的下個(gè)處理階段中之前，將清刷流體液滴分離所需的程度。發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)部分和“渦流溢流管”部分(純凈氣體出口的頂部)之間的最佳長(zhǎng)度在該氣旋部分的直徑的5至10倍之間。該長(zhǎng)度低于直徑的5倍時(shí)，會(huì)有過(guò)多的微細(xì)液滴保留在純凈氣體中，需要進(jìn)一步的油霧消除，而長(zhǎng)度超過(guò)直徑的10倍時(shí)，轉(zhuǎn)速會(huì)由于壁摩擦而減小，從而使得與更長(zhǎng)的長(zhǎng)度相關(guān)的快速下降的經(jīng)濟(jì)效益增加。希望的是，如果需要更大程度地去除清刷流體，增加第二個(gè)旋轉(zhuǎn)體部分和氣旋部分或者再增加一個(gè)IGCP裝置將更有利。
在采用長(zhǎng)度大約為2米，直徑大約為0.3米的氣旋部分和經(jīng)過(guò)合適設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)體葉片的情況下，對(duì)于20微米液滴，純凈水清刷流體的去除效率將超過(guò)98％。
5.其他具體特征及它們的應(yīng)用5.1總的設(shè)備的制造細(xì)節(jié)作為IGCP裝置及其相關(guān)處理設(shè)備的一部分，下述特征和其它常規(guī)裝置細(xì)節(jié)已經(jīng)經(jīng)過(guò)改進(jìn)或優(yōu)化。
該IGCP裝置包括易于鑄造和易于裝配的裝置，該裝置不需要特殊的工具、夾具或其他高質(zhì)量技術(shù)或裝配它們的質(zhì)量控制裝置。這些部件的形狀使得它們能夠用合適的樹(shù)脂、塑料和彈性化合物與合適的填料的混合物進(jìn)行鑄造，該樹(shù)脂耐腐蝕、耐磨損并且耐高溫，該填料耐磨損并且熱穩(wěn)定。
尤其是，該旋轉(zhuǎn)體部分能夠使得基本整個(gè)IGCP裝置的鑄造作為單個(gè)整體裝置進(jìn)行。
該清刷流體入口裝置也已經(jīng)形成和鑄造或機(jī)械加工部件一樣的標(biāo)準(zhǔn)件，該標(biāo)準(zhǔn)件經(jīng)過(guò)夾具安裝和樹(shù)脂粘結(jié)成標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，它能夠較容易地經(jīng)受環(huán)境的大多數(shù)腐蝕。
5.1.1燒結(jié)過(guò)程的廢氣的清刷燒結(jié)過(guò)程的廢氣具有大約150℃的溫度，在短期內(nèi)具有大約180℃至200℃的最高溫度。該氣體包含有碳燃燒過(guò)程與較多數(shù)量的多余空氣的產(chǎn)物。該氣體也含有灰塵、不完全燃燒的產(chǎn)物(包括氧芴、PCB及相關(guān)化合物)、酸性氣體(來(lái)自原料中的硫和其它雜質(zhì))和濃縮燃料。這些燃料包含有濃縮的堿和其他金屬鹽(通常為氯化物)及濃縮的硅石與其它類(lèi)似尺寸的微細(xì)顆粒的化合物，這些微細(xì)顆粒來(lái)自發(fā)生在燒結(jié)過(guò)程中的燒爆和其他處理。
希望的是，對(duì)清刷流體的PH值進(jìn)行嚴(yán)格控制將能夠?qū)λ嵝詺怏w的去除進(jìn)行精細(xì)控制。該精細(xì)控制來(lái)自于IGCP裝置的質(zhì)量傳遞性能，該IGCP裝置的質(zhì)量傳遞性能比常規(guī)濕靜電除塵器(“WESP”)系統(tǒng)中更高。
另外，使用IGCP裝置的整個(gè)系統(tǒng)用經(jīng)過(guò)適當(dāng)加強(qiáng)的塑料和樹(shù)脂構(gòu)成。這避免了在WESP的所需金屬部件中隱含的PH值、濕金屬溫度和高氯化物限制，并且使得清刷流體能夠保持在相對(duì)酸性的條件下。通過(guò)使清刷流體保持酸性，可以有選擇地根據(jù)具體環(huán)境可塑性(關(guān)于試劑消耗和濾渣排放體積所導(dǎo)致的費(fèi)用)去除酸性氣體。同時(shí)，當(dāng)PH值較低時(shí)，也易于控制與凝結(jié)物相關(guān)的組織。
5.1.2從燒結(jié)過(guò)程的廢氣中去除PCB和相關(guān)化合物氧芴、PCB及相關(guān)化合物通常用化學(xué)方法吸收到存在于燒結(jié)廢氣中的微細(xì)顆粒物中。該化學(xué)吸收方法的有利之處在于，在用清刷流體將微細(xì)顆粒弄濕之前，微細(xì)顆粒和氣體之間的低溫和最大有效接觸。每個(gè)IGCP裝置的清刷流體入口裝置的設(shè)計(jì)和該IGCP裝置的第一階段的灰塵去除效率已經(jīng)適合于這種情況。
該清刷流體入口設(shè)置成將氣體良好絕熱抑制到通常在30℃至50℃之間的范圍內(nèi)。該溫度取決于離開(kāi)燃燒過(guò)程的廢氣的潮濕程度和溫度。同時(shí)，該清刷流體入口設(shè)置使得，與將應(yīng)用于IGCP裝置中下一階段的清刷流體的液滴尺寸和發(fā)射速度相比，多數(shù)清刷流體以較大液滴的形式保留，并具有較低的發(fā)射速度。這意味著，通過(guò)該裝置第一階段并接近第二發(fā)射點(diǎn)的氣體將在微細(xì)灰塵的含量方面實(shí)質(zhì)上沒(méi)有變化，但是它將幾乎受到完全冷卻。在彎頭和下個(gè)彎頭處的高離心力將使得仍然干燥的微細(xì)灰塵顆粒穿過(guò)并反復(fù)穿過(guò)氣流，極大地增加了灰塵中的氧芴、PCB及相關(guān)蒸汽的質(zhì)量傳遞和化學(xué)吸收，該彎頭位于第二發(fā)射點(diǎn)上游，該下個(gè)彎頭使得已經(jīng)從第二發(fā)射點(diǎn)發(fā)射的氣體穿過(guò)清刷流體。
顯然，在每個(gè)下一發(fā)射點(diǎn)處只去除部分灰塵的情況下，該增強(qiáng)的質(zhì)量傳遞將連續(xù)穿過(guò)每個(gè)階段。然而，該質(zhì)量傳遞過(guò)程將穩(wěn)定地減少灰塵量。因此，希望的是，可以將更加微細(xì)的灰塵加入到該IGCP裝置的上游(最好是，在去除這些蒸汽方面更加有效的灰塵)。
5.1.3其他廢氣和灰塵排放物的應(yīng)用對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，該IGCP裝置應(yīng)用于其他廢氣和灰塵排放物是非常明顯的。然而，不太明顯的是，從主要尺寸減小發(fā)射的降低成本和解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)范圍嵌入在與等效能力的技術(shù)相關(guān)的IGCP裝置中，它具有等效的灰塵去除或氣體清潔能力。
尤其是，在鐵、鋼和其他熔爐和干燥爐相關(guān)的工廠中，該尺寸使得灰塵和其他污染物的去除設(shè)備能夠靠近每個(gè)單獨(dú)污染源，而不是位于收集管道系統(tǒng)或其他基礎(chǔ)設(shè)施的順序末端處。這能夠在抽取和通風(fēng)系統(tǒng)上節(jié)省主要的資金。
5.2耐磨損合成物的形成5.2.1導(dǎo)言由于它具有導(dǎo)熱性、實(shí)用性、均勻性、耐化學(xué)腐蝕性和實(shí)質(zhì)上非常卓越的耐磨損性，所以在該應(yīng)用中選擇了金剛砂。當(dāng)受到嚴(yán)重沖擊時(shí)，比10網(wǎng)目大的金剛砂往往會(huì)碎裂和粉碎。該材料的均勻性和縱橫比也是非常重要的，并且對(duì)具體選擇的原料進(jìn)行挑選，從而獲得顆粒，這些顆粒在三個(gè)特性尺寸中的每一個(gè)都具有相對(duì)相等的尺寸，并且在經(jīng)濟(jì)可行的尺寸范圍內(nèi)具有相對(duì)接近的限定尺寸分布。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)或多個(gè)方向上伸長(zhǎng)的那些顆粒具有非常小的耐沖擊性，并且不能進(jìn)行壓緊，以獲得所需的低樹(shù)脂填料體積比。該減弱的壓緊導(dǎo)致了磨損屬性不能完全發(fā)揮。
然而，金剛砂的硅烷預(yù)處理提高了帶有樹(shù)脂的顆粒的濕度。這提高了材料的耐磨損屬性、產(chǎn)品中的單個(gè)金剛砂顆粒的耐沖擊性、抗拉強(qiáng)度，并且?guī)椭鷾p小了張力損失及樹(shù)脂在使用期間的水解所導(dǎo)致的其他問(wèn)題。
為了獲得最佳結(jié)果，先對(duì)硅烷進(jìn)行大約一個(gè)小時(shí)的稀釋和預(yù)水解。該過(guò)程的最佳溶液成分為酒精和蒸餾水的9∶1混合物占重量的1.5％。發(fā)現(xiàn)，硅烷在最佳結(jié)果中的濃度不應(yīng)超過(guò)5％。因?yàn)殪o置時(shí)會(huì)在溶液中意外形成硅氧烷，所以必須在要使用之前，將該硅烷溶液準(zhǔn)備好。最佳合成物屬性的硅烷濃度由經(jīng)驗(yàn)確定，并且每100公斤金剛砂中，該最佳合成物得出如下
這些最佳硅烷預(yù)處理溶液的改進(jìn)處理的關(guān)鍵特征在于，形成不會(huì)使得金剛砂顆粒隨著干燥而凝聚的溶液。在幫助金剛砂中的硅烷和硅群體粘結(jié)的過(guò)程中，水是必需的。該溶液的表面張力和其它屬性導(dǎo)致了在預(yù)處理過(guò)程中尤其是更微細(xì)的顆粒形成凝聚。該改進(jìn)方法產(chǎn)生了干燥過(guò)程期間的溶液配方和產(chǎn)品攪動(dòng)方法，這成功克服了微細(xì)填料顆粒在最終的樹(shù)脂和填料混合物中凝結(jié)的問(wèn)題，同時(shí)獲得了填料和樹(shù)脂之間的最佳強(qiáng)度和粘結(jié)均勻性。
5.2.2.金剛砂的顆粒尺寸和尺寸分布其實(shí)，網(wǎng)目尺寸可以轉(zhuǎn)換成微米尺寸。以該微米尺寸為基礎(chǔ)，顆粒尺寸與合成物的每個(gè)單位整體體積填料的最大輸入量的比值將為七。雙態(tài)系統(tǒng)和三態(tài)系統(tǒng)都是估定的。該三態(tài)系統(tǒng)具有大量的細(xì)屑，這些細(xì)屑使得合成物的混合與應(yīng)用非常困難。因此，對(duì)于大多數(shù)混合物都選擇了雙態(tài)系統(tǒng)。
8網(wǎng)目金剛砂為較大的顆粒，它難以足夠地進(jìn)行支承，以防止它在受到?jīng)_擊時(shí)破裂。原始的配方是以10網(wǎng)目和24網(wǎng)目的組合為基礎(chǔ)的(這是接近于7比1尺寸比例的填塞(packing)理想值的配方)。然而，換成10網(wǎng)目和60網(wǎng)目，使得在耐磨和耐沖擊方面都具有重要的優(yōu)點(diǎn)。該改進(jìn)將表現(xiàn)為，在作為更細(xì)填料顆粒的每個(gè)10網(wǎng)目顆粒周?chē)?，具有改進(jìn)的緩沖。
最佳填塞密度通過(guò)使用測(cè)量圓柱體進(jìn)行研究，并且這些結(jié)果將用于識(shí)別具有良好混合屬性與流動(dòng)屬性的混合物，該混合物具有接近最大輸入量的固體。發(fā)現(xiàn)10網(wǎng)目的固體與60網(wǎng)目的固體的混合物是最佳的。通過(guò)使用各網(wǎng)目數(shù)大于10網(wǎng)目并大于60網(wǎng)目的網(wǎng)目尺寸(即，較小的微米尺寸)，樹(shù)脂和固體淤漿都難以工作。
5.2.3.樹(shù)脂的選擇Dow公司生產(chǎn)的乙烯基酯樹(shù)脂以它們的耐化學(xué)腐蝕性質(zhì)而著稱(chēng)。對(duì)于燒結(jié)過(guò)程氣體的清刷，需要能夠在160-180℃下工作的材料。Dow生產(chǎn)既能夠滿(mǎn)足溫度要求又能夠滿(mǎn)足耐化學(xué)腐蝕性要求的Derakane470Turbo。
由該樹(shù)脂制成的部件和金剛砂填料(使用上述涉及的硅烷預(yù)處理和10與60網(wǎng)目混合顆粒尺寸)的最大負(fù)載經(jīng)過(guò)熱沖擊試驗(yàn)(將它加熱至180，然后迅速投入盛滿(mǎn)冷水的容器中，重復(fù)進(jìn)行六個(gè)循環(huán))。該材料確實(shí)沒(méi)有表現(xiàn)出任何破裂的跡象或其他形式的降解(degrade)，并且金剛砂仍然保持完全粘結(jié)。應(yīng)當(dāng)注意到，相對(duì)于處于環(huán)境溫度時(shí)，該材料在溫度升高時(shí)，具有不同的機(jī)械特性。在高溫下，它略微有點(diǎn)彈性，這將對(duì)整體耐磨性有所幫助。
發(fā)展下述技術(shù)進(jìn)一步提高了樹(shù)脂的表面彈性。這將包括在整個(gè)混合物中或該產(chǎn)品的特定部分中，其屬性為合適的或優(yōu)選的空心或海綿狀微細(xì)顆粒，從而對(duì)樹(shù)脂施加一定程度的彈性和整體海綿性。這些顆粒需要具有足夠的耐化學(xué)腐蝕性，從而不會(huì)被環(huán)境所降解，并且它們至少需要比較大的填料顆粒小，最好比較小的(80網(wǎng)目)填料顆粒小。合適的空心和海綿狀顆粒包括空心玻璃球及空心和海綿狀的高嶺土顆粒。
這些可壓縮包含物的目的是為硬的耐磨填料產(chǎn)生更柔軟的包裹層，該包裹層將幫助它們防止因受到?jīng)_擊而破裂。
在大多數(shù)所報(bào)告的高溫經(jīng)驗(yàn)中使用Derakane 470 Turbo，尤其是在盛有氣體的導(dǎo)管和容器系統(tǒng)的應(yīng)用中，它們的總體溫度超過(guò)220℃，可以通過(guò)將大約20％重量的石墨加入到導(dǎo)管或容器的腐蝕抑制層中，來(lái)提高樹(shù)脂的性能。石墨極大地增強(qiáng)了該層的導(dǎo)熱性，因而防止了較大的溫度梯度，因此防止了因熱膨脹而導(dǎo)致的穿過(guò)該層的應(yīng)力梯度。通過(guò)將該應(yīng)力從表面去除，可以避免或極大地延遲了因樹(shù)脂自身中的損壞和失效而產(chǎn)生的酷熱和破裂的通常過(guò)早失效機(jī)構(gòu)，因而能夠獲得良好的使用壽命。
金剛砂具有類(lèi)似于石墨的導(dǎo)熱性和膨脹系數(shù)，并且經(jīng)過(guò)硅烷預(yù)處理之后具有良好的潤(rùn)濕性和粘結(jié)性。在使用較大填料，并使用比24網(wǎng)目的微細(xì)部件更小的60網(wǎng)目部件的情況下，通過(guò)使用金剛砂至少可以具有與石墨內(nèi)含物相同甚至更好的優(yōu)點(diǎn)。三態(tài)系統(tǒng)所使用的地方，第三組分將具有大約60網(wǎng)目的八分之一至十分之一的尺寸，甚至可以獲得更好的結(jié)果。
尤其是在IGCP裝置的進(jìn)料區(qū)域中，這是非常重要的特征，在該進(jìn)料區(qū)域中冷液體將在出口處噴濺到熱表面上，尤其是在清刷流體首先撞擊該裝置的外壁的區(qū)域中。
5.2.4進(jìn)一步的精制設(shè)想的是，作為進(jìn)一步的精制，以及在要求磨損、沖擊和/或張力以及溫度屬性的地方，三態(tài)混合物中的微小第三組份可以替代或部分替代空的玻璃、高嶺土或其他微小顆粒或者可以作為所需物質(zhì)加入到雙態(tài)混合物中。此處，玻璃、高嶺土或其他微小顆粒的導(dǎo)熱性將基本小于石墨的金剛砂，但是其內(nèi)含物將使得在較大的耐磨填料顆粒周?chē)軌颢@得必要的額外緩沖。同時(shí)，因?yàn)檫@些空心顆?；旧鲜枪饣牟⑶以谕庑紊鲜沁m當(dāng)?shù)那蛐?，所以它們?cè)谄渌盍项w粒之間應(yīng)當(dāng)具有良好的光滑性，因而提高了給定填料的流動(dòng)屬性。這意味著對(duì)于給定的加工性可以添加更多的填料。
設(shè)想的是，如果張力屬性對(duì)于澆鑄產(chǎn)品非常重要的話(huà)，則該后一特性將非常重要。在不減小沖擊、壓縮和磨損屬性的情況下，如果需要提高張力屬性，則將需要通常的三態(tài)系統(tǒng)。然而，三態(tài)系統(tǒng)通常難以工作。在不嚴(yán)重影響溫度和熱沖擊問(wèn)題的情況下，加入球形或近似球形的微細(xì)固體將幫助該可使用包含物的溶解。
作為所有測(cè)試工作和進(jìn)展的結(jié)果，非常清楚將已混合的合成物向鑄模中混合和傳送，對(duì)于如Derakane之類(lèi)的硬樹(shù)脂系統(tǒng)的最佳耐沖擊和耐磨損發(fā)生在雙態(tài)系統(tǒng)的最大體積密度處，其中顆粒尺寸明顯不同，使得較大顆粒的微米尺寸除以較小顆粒的尺寸，并產(chǎn)生大約9至10的比例，從而最大存儲(chǔ)密度的理論比例在6至8之間，最好為7。優(yōu)選的混合物使用10網(wǎng)目和60網(wǎng)目，它們分別接近1950微米和200微米。這些等級(jí)在尺寸上相差大約9.5倍。相對(duì)于最大組裝密度的理論最佳值，最佳混合、傳遞、澆鑄、耐沖擊性和耐磨性在優(yōu)選尺寸方面的差別是非常重要的特性，該特性對(duì)于制造過(guò)程和產(chǎn)品性能非常關(guān)鍵。通過(guò)將該比值從大約7調(diào)整為9.5，而使得聚亞胺酯和金剛砂組分的抗磨壽命提高了近50％，已經(jīng)清楚地證實(shí)了9.5倍比值的優(yōu)點(diǎn)。
類(lèi)似地，在其內(nèi)含物之前，對(duì)金剛砂最好進(jìn)行硅烷預(yù)處理的優(yōu)點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生對(duì)沖擊和抗磨壽命的類(lèi)似水平的改進(jìn)。
另外，發(fā)現(xiàn)，在Derakane 470Turbo和聚亞胺酯中，大約相等質(zhì)量的10、24和60網(wǎng)目的金剛砂，或者是10網(wǎng)目和60網(wǎng)目的金剛砂與更細(xì)的金剛砂或空心微細(xì)顆粒的其他混合物構(gòu)成了三態(tài)系統(tǒng)，該三態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)證明在張力屬性方面有所改進(jìn)，同時(shí)保持了耐磨和耐沖擊性。設(shè)想的是，該混合物可以用于不嚴(yán)格要求較長(zhǎng)碎片或物體的耐磨性但卻需要張力強(qiáng)度和抗沖擊能力的區(qū)域中，如支臂和肋片、刀刃或輪轂輪輻。
6.設(shè)備及其應(yīng)用的詳細(xì)描述將參照附圖描述優(yōu)選實(shí)施例和應(yīng)用，說(shuō)明載體容器及其內(nèi)含物如何能夠形成整體處理系統(tǒng)的一部分附圖1和2示意性地說(shuō)明了1％和25％的生產(chǎn)能力的實(shí)驗(yàn)工廠，而附圖3至32在技術(shù)細(xì)節(jié)上說(shuō)明該IGCP裝置及其各種部件，和相關(guān)設(shè)備。
附圖1說(shuō)明了1％生產(chǎn)能力的實(shí)驗(yàn)工廠，該實(shí)驗(yàn)工廠包括本發(fā)明所述的IGCP裝置。該實(shí)驗(yàn)工廠1000包括含塵氣流進(jìn)料管線1001，該進(jìn)料管線向清刷容器1002中供料，具有水噴頭1003，該水噴頭對(duì)位于該清刷容器中的紊流發(fā)生器1004噴水。水經(jīng)過(guò)從水槽1005供水的水泵1008供入到水噴頭1003。
經(jīng)清刷的氣體經(jīng)過(guò)水環(huán)式真空裝置1006供入到存儲(chǔ)器1007中，從該存儲(chǔ)器釋放到大氣中。
附圖2說(shuō)明了25％的生產(chǎn)能力的實(shí)驗(yàn)工廠，該實(shí)驗(yàn)工廠包括本發(fā)明所述的一組IGCP裝置。含塵氣流2003通過(guò)流控閥2001經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)2002供入到清刷容器2004中。從水槽2009利用水泵2010將水抽吸到清刷容器2004中。水經(jīng)過(guò)水噴頭2005噴灑到處于IGCP裝置形式的一組多重紊流發(fā)生器2006上。
經(jīng)清刷的氣體2007經(jīng)過(guò)存儲(chǔ)器2008釋放到空氣中。
附圖3說(shuō)明了與本發(fā)明所述的一個(gè)IGCP裝置相聯(lián)系的設(shè)備，該設(shè)備帶有設(shè)置在中心的清刷流體進(jìn)料管。
清刷流體經(jīng)過(guò)集管(header)1進(jìn)入該設(shè)備。流體通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)鑄造和定位的配件2從集管1排出。每個(gè)IGCP裝置具有一個(gè)配件2。每個(gè)集管1通常應(yīng)用于兩排IGCP裝置。
每個(gè)IGCP裝置的進(jìn)料管都轉(zhuǎn)過(guò)90度，并向下到達(dá)中央進(jìn)料分配器6。中央進(jìn)料管5使用裝有輪輻的輪轂3進(jìn)行中心定位，該輪轂3通過(guò)外環(huán)4固定在位置上。
圓錐截頭形中央進(jìn)料分配器6使得清刷流體流徑向向外流動(dòng)。該進(jìn)料分配器6的形狀使得進(jìn)料管5相對(duì)于分配器6適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在中心，它將均勻地圍繞分配器的周邊分配清刷流體。
線7示出了隨著清刷流體流過(guò)環(huán)形間隙的大致輪廓。上方的直線表示當(dāng)氣流已經(jīng)關(guān)閉時(shí)(也就是，在沖洗凝結(jié)物期間)，清刷流體的流動(dòng)，下方的曲線表示氣體流動(dòng)時(shí)常規(guī)的彎曲流動(dòng)。
在這種情況下，環(huán)形流動(dòng)輪廓由5個(gè)發(fā)射點(diǎn)組成。希望的是，通過(guò)利用或多或少的下述類(lèi)型的部件可以排列或多或少的點(diǎn)。
通常，但不是必須，外殼環(huán)形件8是相同的，從而簡(jiǎn)化部件的制造。
內(nèi)核心件9具有與分配器6的保留部件10相類(lèi)似的輪廓。希望的是，為了簡(jiǎn)化制造，該裝置的部分輪廓或全部輪廓可以相同。然而，為了保持穩(wěn)定增大的流動(dòng)輪廓，從而保持穿過(guò)該裝置的統(tǒng)一氣體速度，核心件9的詳細(xì)尺寸與部件10略有不同。希望的是，在備選裝置中，核心件9和部件10上的輪廓可以相同，并且可以調(diào)整表殼襯圈(casingring)8，從而能夠產(chǎn)生理想的穩(wěn)定增大的輪廓。這種選擇在附圖32中進(jìn)行了說(shuō)明，其中該附圖的右側(cè)示出了表殼襯圈8的多部件型和可選單部件外殼34，這使得逐漸變細(xì)的輪廓和鑄造技術(shù)(參照上述5.3部分)可能結(jié)合起來(lái)。在大多數(shù)情況下，逐漸變細(xì)的輪廓使得表殼襯圈通過(guò)核心件。在某些應(yīng)用中，在連續(xù)的核心件和表殼發(fā)射點(diǎn)之間具有較大的軸向重疊更加重要，并且它不可能組裝或退出部件34。在這些環(huán)境中，將需要不同的鑄造和/或裝配技術(shù)，如附圖3或附圖31中所示的那些。
希望的是，在附圖3中核心件9的下方，為了在每個(gè)裝置中產(chǎn)生更多的發(fā)射點(diǎn)，可以插入一對(duì)以上的核心件和表殼襯圈。在該實(shí)施例中，只示出了位于核心件11上方的一個(gè)核心件9，它形成了該旋轉(zhuǎn)器區(qū)域的中心。該區(qū)域在本實(shí)施例中包括六個(gè)轉(zhuǎn)子葉片12，該轉(zhuǎn)子葉片依次包含在外殼13中。11、12和13整體鑄造成一個(gè)部件，但是希望它們可以分開(kāi)制造，并從單個(gè)部件裝配和粘結(jié)或結(jié)合在一起。還希望，部件11由一個(gè)以上的零件制成，或者裝配到一個(gè)部件中或者各單個(gè)零件能夠承載或結(jié)合到一起?；蛘?，在5.3部分中所討論的鑄造技術(shù)可以用于生產(chǎn)如附圖27中所示的單部件裝置，或者可以制造和裝配各個(gè)分開(kāi)組的部件。
在該旋轉(zhuǎn)體底部，具有內(nèi)裙件和空心凹槽14，該空凹槽起到為從轉(zhuǎn)子葉片12出現(xiàn)的氣體和清刷流體流產(chǎn)生環(huán)形寧?kù)o區(qū)的作用。該空心凹槽防止清刷流體進(jìn)入中心渦流，從而進(jìn)入氣體出口，以及容納螺栓裝置及其蓋子，該螺轉(zhuǎn)裝置利用螺母15依次將整個(gè)核心裝置固定在一起。
螺母15具有松錨固板和數(shù)個(gè)Bellville墊圈或等效裝置，該等效裝置將在系桿16上保持穩(wěn)定的張力，從而在變暖和變冷期間在位于核心件之間的O形圈或等效密封件上保持壓力。密封到空心凹槽14的空末端中的圓頂形頂蓋17將螺母15蓋住。在這種情況下，頂蓋17利用O形圈固定在位置上，該O形圈利用輕螺旋彈簧固定。該螺旋彈簧排列在螺母和墊圈15的外側(cè)，但是它也可以在螺母和頂蓋17之間。
通過(guò)使用焊接到錨定板18上的螺母，系桿16的另一端位于頂部核心件10中。該錨定板18的頂部上安裝有半球形蓋子，從而防止樹(shù)脂混合物完全嵌入該錨定板和螺母中，從而在不向樹(shù)脂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)過(guò)度施加張力的情況下，能夠吸收不均勻膨脹的影響。
旋轉(zhuǎn)部分的外殼13在轉(zhuǎn)子葉片下方延伸最小距離，從而在高度磨損區(qū)域中提供合適的磨損面，該高度磨損直接發(fā)生在轉(zhuǎn)子葉片的下方。這種延伸也確保了與下個(gè)磨損環(huán)19的結(jié)合點(diǎn)不接觸該高磨損區(qū)域。
磨損環(huán)19依次位于主氣旋體部分20的頂部。該部分的頂部具有成型的肩部和定位突耳21，該定位突耳位于頂部上，并且該部分的頂部為密封到安裝環(huán)22上的O形圈。該安裝環(huán)22樹(shù)脂粘結(jié)并密封到凸模固定板23上，該凸模固定板密封到IGCP裝置安裝其中的主承載容器中。該凸模固定板23通過(guò)支承梁24支承，該支承梁通常設(shè)置在IGCP裝置的每行之間。
在氣旋部分20的底部，具有渦流溢出管25，該渦流溢出管將純凈氣體輸送到純凈氣體出口26。整個(gè)渦流溢出裝置使用接頭27窩接式地安裝在氣旋部分25的末端上。
部分環(huán)(part ring)28排列在底部環(huán)形通道33處，從而隔板29大約為在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上環(huán)繞相應(yīng)環(huán)的底側(cè)的通路的35％。
清刷流體出口30利用重力將清刷流體排放到收集管31中。該清刷流體出口管30的外側(cè)設(shè)置有振動(dòng)吸收環(huán)32，從而防止了由于該IGCP裝置的末端振動(dòng)而引起的該清刷流體出口管外側(cè)的過(guò)度磨損。
收集管31、IGCP裝置、凸模固定板和排放收集管排列到整個(gè)承載容器中，其中含塵氣體進(jìn)入容器的頂部，并且純凈氣體在凸模固定板23下面的方便位置處從容器的側(cè)面抽出。
該容器的下部接收清刷流體，該清刷流體經(jīng)過(guò)收集管31排放。該容器的下部設(shè)置有合適的存儲(chǔ)和再循環(huán)容器，流體從該存儲(chǔ)和再循環(huán)容器中用泵抽吸回清刷流體入口集管。
在附圖12中示意性地示出了這種裝置，并且在下面討論該附圖時(shí)，會(huì)更詳細(xì)地進(jìn)行描述。
附圖3a和3b以放大的比例示出了上述細(xì)節(jié)。
附圖4示出了與附圖3a中所示的相同細(xì)節(jié)。在區(qū)域40中示出了清刷流體進(jìn)料管，其中帶有排水溝管托41。右邊的排水溝管托通向所示的IGCP裝置，左邊的排水溝管托將通向位于所示IGCP裝置左邊的(未示出的)IGCP裝置。
每個(gè)管托件41都在頂部和底部具有斜的平面區(qū)域。下邊的斜區(qū)域與其相對(duì)的斜區(qū)域共同形成了一平表面，該平表面使得清刷流體進(jìn)液管40能夠座落在松的安裝蓋(未示出)上，該安裝蓋座落在每個(gè)環(huán)47的頂部。防塵罩上有孔，這些孔與該IGCP裝置上的每個(gè)環(huán)47的頂部入口直徑對(duì)準(zhǔn)，并具有與其相類(lèi)似的尺寸。在附圖10中示出了典型的防塵罩，并且在附圖6中示出了進(jìn)料管40和排水溝管托41的典型設(shè)置，該進(jìn)料管和排水溝管托將與防塵蓋裝置一起移動(dòng)。
進(jìn)料管42插入到每個(gè)排水溝管托41中，并用“O”形圈將其密封。進(jìn)料管42中具有風(fēng)箱裝置，以滿(mǎn)足任何與不均勻膨脹和其它撓曲或結(jié)構(gòu)公差相關(guān)的必要移動(dòng)或調(diào)整。
該進(jìn)料管42具有側(cè)面入口43，該側(cè)面入口定向使得其開(kāi)放末端指向管子40中的流體。這種定向確保了，不論沿著集管從集管入口到該排的最后進(jìn)料管的速度是否穩(wěn)定下降，從每個(gè)排水溝排出的流體量都恒定。
進(jìn)料管42通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)裝配和固定的接頭44連接到與IGCP裝置45相連通的垂直進(jìn)料管上，該接頭由固體PTFE發(fā)展和加工成，用于在不需要螺紋固定的情況下現(xiàn)場(chǎng)的裝配和分解。這種設(shè)計(jì)避免了螺紋在腐蝕和高溫的環(huán)境下粘結(jié)和腐蝕的問(wèn)題。附圖7表示該輸入裝置和接頭44的放大視圖。附圖8表示接頭44的分解視圖。
垂直進(jìn)料管(附圖8中的87)利用中央進(jìn)料輪轂45及其支承輪輻46豎直地固定在中央。通過(guò)使用柔性裝置，將輪輻46安裝在頂部表殼襯圈47上，該柔性裝置在溫度升高和降低期間允許在輪輻46和表殼襯圈47之間不均勻移動(dòng)。在附圖9中詳細(xì)示出了該裝置。
合適的耐高溫和耐腐蝕的柔性環(huán)48安裝在表殼襯圈47外側(cè)上的肩部上。可選擇的IGCP裝置(未示出)用這些柔性環(huán)安裝，并且當(dāng)它們排列在它們的凸模固定板座架上時(shí)，這些柔性環(huán)填滿(mǎn)了每個(gè)IGCP裝置之間的接觸接頭處的間隙。這些柔性環(huán)48在每個(gè)裝置之間起到抗振和分隔器的作用。
通過(guò)使用肩部49，表殼襯圈47座落并定位在它下方的表殼襯圈上(附圖3中的附圖標(biāo)記8)。該肩部49具有處于O形圈形式的必要的密封構(gòu)件。這種設(shè)置用于將每個(gè)套管部件定位和密封到另一個(gè)下面，一直到氣旋體件(附圖3中的附圖標(biāo)記21)的頂部。
通過(guò)使用肩部50，核心環(huán)也彼此定位并密封，該肩部對(duì)于每個(gè)核心件都相同或類(lèi)似。
也示出了用于徑向向內(nèi)的發(fā)射點(diǎn)51和徑向向外的發(fā)射點(diǎn)52上的清刷流體的臺(tái)級(jí)形邊緣發(fā)射點(diǎn)。在附圖5中用附圖標(biāo)記60更加詳細(xì)地示出了該臺(tái)級(jí)形邊緣的輪廓。該臺(tái)級(jí)的垂直面略微具有斜度，以方便鑄造時(shí)釋放鑄模。該臺(tái)級(jí)形邊緣60的斜面與輪廓的核心件的上游斜面具有類(lèi)似的角度。
該表殼襯圈上的等效臺(tái)級(jí)形邊緣具有類(lèi)似傾斜的表面。
為了鑄造的簡(jiǎn)單性和穩(wěn)定性，以及確保逆渦流的渦旋和沖刷作用的最大效果，每個(gè)臺(tái)級(jí)形邊緣的這兩個(gè)斜面之間的拐角具有圓角半徑，該效果在臺(tái)級(jí)形邊緣中得到促進(jìn)。
該臺(tái)級(jí)形邊緣的尺寸是在該高磨損區(qū)域中渦旋效果和留有足夠磨損公差之間的一定折衷。通常，該臺(tái)級(jí)應(yīng)當(dāng)具有類(lèi)似的深度和寬度，并且應(yīng)當(dāng)在環(huán)形通道的外徑的0.5至2.5％之間。
除了該臺(tái)級(jí)形發(fā)射邊緣的最佳尺寸之外，還具有許多明顯優(yōu)點(diǎn)，這些明顯優(yōu)點(diǎn)可以在具體條件下通過(guò)改變臺(tái)級(jí)的相對(duì)銳度獲得。在附圖5中，該臺(tái)級(jí)形發(fā)射邊緣示出為具有接近垂直的面(實(shí)際上是為了澆鑄的方便略微傾斜)。然而，為了最佳的功能性，該接近垂直的面應(yīng)當(dāng)?shù)浊邪l(fā)射表面。出于獲得流下該面的清刷流體的最小百分比的角度，該面和發(fā)射表面之間的角度需要盡可能的尖銳。出于在部件插入之前，對(duì)意外損傷的堅(jiān)固性的角度，該角度需要類(lèi)似于附圖5中所畫(huà)出的角度。一旦臺(tái)級(jí)的面和發(fā)射面之間的角度超過(guò)大約150，則臺(tái)級(jí)的效果開(kāi)始變得削弱。
該臺(tái)級(jí)的下表面的角度不太重要，假定它具有與發(fā)射面類(lèi)似的角度，或者它從(遠(yuǎn)離)發(fā)射臺(tái)級(jí)更加向下傾斜。一旦發(fā)射面和該下表面之間的角度比發(fā)射面的角度向上超過(guò)大約15度或者向下超過(guò)30度，則該臺(tái)級(jí)的性能開(kāi)始變得明顯削弱。
圓角半徑60的最佳值為，在沒(méi)有圓角半徑的情況下，該臺(tái)級(jí)的面的長(zhǎng)度的0.5至1.0倍之間。在半徑小于該長(zhǎng)度的0.5倍時(shí)，臺(tái)級(jí)的性能開(kāi)始變得削弱。在半徑超過(guò)該長(zhǎng)度大約0.9倍的情況下，在有效面的角度開(kāi)始變得明顯受到影響之前，沒(méi)有太大空間發(fā)生磨損。
附圖28示出了表示所有上述標(biāo)準(zhǔn)之間的實(shí)際折衷的臺(tái)級(jí)設(shè)計(jì)。它也使得發(fā)射邊緣盡可能靠近流動(dòng)輪廓，a)以在發(fā)射點(diǎn)處得到最大流體速度，并且b)以使得對(duì)于環(huán)形通道的給定寬度，從發(fā)射點(diǎn)到流動(dòng)輪廓的遠(yuǎn)側(cè)的飛行距離最小。
在附圖5中還示出了，臺(tái)級(jí)形或重疊接頭裝置，它用于確保套管和核心部件之間的所有本體接頭的最小渦旋。對(duì)該臺(tái)級(jí)或重疊的寬度進(jìn)行選擇，以適合于涉及特殊接頭的特殊情況。
常規(guī)的“O”形圈接頭和部件的定位細(xì)節(jié)分別在62和65，以及63和64處示出。將注意到，在每個(gè)部件和它下面的部件之間具有緊公差配合，從而確保在核心件頂部的流體分配件(附圖3中的附圖標(biāo)記5)與清刷流體入口管正確對(duì)齊。
附圖標(biāo)記66為中心系桿(或螺紋桿)，它用于將核心裝置固定在一起。
附圖6示出了其中帶有部分整體承載容器的清刷流體分配系統(tǒng)的典型細(xì)節(jié)，其中該承載容器方便于安裝管道系統(tǒng)。將注意到，該設(shè)置在容器中不包括螺栓或其它形式的夾緊接頭。這確保了不會(huì)因?yàn)槁菁y粘結(jié)到螺栓或其他螺紋安裝件上而耽擱維護(hù)工作。
該容器部分72通過(guò)凸緣或其它合適形式的連接件70連接到相鄰的容器部分上，并連接到連接件71處的流入氣體的入口導(dǎo)管上。
每個(gè)集管都排列使得它具有出口連接件(如凸緣連接件)74和入口連接件73。優(yōu)選的是，該出口連接件應(yīng)當(dāng)安裝有節(jié)流器板，并應(yīng)當(dāng)管接回承載容器底部的循環(huán)蓄水池，該節(jié)流器板夾在凸緣(或其它形式的接頭裝置)之間。該節(jié)流器板應(yīng)當(dāng)在該管的頂部和底部上都具有小孔。這些小孔應(yīng)當(dāng)最少為篩網(wǎng)裝置中最大篩孔度的2.0倍，該篩網(wǎng)裝置應(yīng)當(dāng)安裝到流回到IGCP裝置入口的再循環(huán)泵上。這將有效地防止阻塞這些孔的所有潛在可能性。
頂部孔的功能是使得進(jìn)入集管的任何氣體自由排出。底部孔的功能是使得積聚在集管底部上的任何固體都能夠沖洗干凈，而不是將它們積聚和潛在地凝結(jié)在一起或者積聚和凝結(jié)在管壁上。
凸緣73和74之間的單個(gè)管應(yīng)當(dāng)建立到容器壁部分72中，從而確保它們總是正確地關(guān)于IGCP裝置對(duì)齊。
附圖標(biāo)記75示出了管托件41(附圖4)的設(shè)置。該設(shè)置適合于附圖10所示的IGCP裝置。非常明顯，該IGCP裝置組可以隨著適合于具體應(yīng)用而更小或更大。
附圖7示出了這些管托件和連接件的設(shè)置，這些接頭安裝到管托件中，并進(jìn)入每個(gè)IGCP裝置。為了清楚起見(jiàn)，這些部件的附圖標(biāo)記不同于附圖3和附圖4。
在這些細(xì)節(jié)中，防塵蓋81的位置示出為在管托件82的下面，該管托件粘結(jié)到集管83上。與在管托和IGCP裝置入口之間的密封接頭處的三個(gè)O形圈85一起，示出了每個(gè)IGCP裝置的入口管84的連接器波紋管件86。出于吸收軸向的移動(dòng)和不均勻膨脹的需要，這三個(gè)O形圈設(shè)置使得連接器可以滑入和滑出集管管托。不論何時(shí)風(fēng)箱因非軸向移動(dòng)而處于彎曲應(yīng)力的作用下，該中央O形圈用于提供密封，該外O形圈都為了防止灰塵和粗砂進(jìn)入，以幫助O形圈裝置的中心定位，而無(wú)論波紋管件處于由于在除了軸向上的運(yùn)動(dòng)而造成的彎曲應(yīng)力狀態(tài)時(shí)。
一旦進(jìn)入連接件84的入口已經(jīng)插入到相應(yīng)管托82中，該IGCP裝置進(jìn)料管87就設(shè)置成向下插入到IGCP裝置進(jìn)料輪轂(附圖4中的附圖標(biāo)記45)的頂部中。本體87中的下O形圈93和上O形圈94將進(jìn)料管87密封到86的外端處的轂盤(pán)(hub)86中。
進(jìn)料管87具有徑向進(jìn)料管，該徑向進(jìn)料管機(jī)械加工或鑄造到進(jìn)料管87中，該徑向進(jìn)料管定向(使用插入到孔90中的銷(xiāo)子88或另一工具)使得與通孔(hole through)86處于同一直線。在87中與流入孔相對(duì)的是插銷(xiāo)件89安裝到其中的埋頭插座(blind socket)。
該插銷(xiāo)件起到兩個(gè)作用。首先，它將將風(fēng)箱86和入口84機(jī)械加工或鑄造穿過(guò)的該通孔封閉。其次，它與埋頭插座定位在87中，以將87在垂直方向和該方向上定位。
然后，用O形圈92將插銷(xiāo)件89密封，并用銷(xiāo)子88將插銷(xiāo)件89固定在位置上。在插銷(xiāo)件89的后端處有孔91，該孔可以用于定位插銷(xiāo)件89使得銷(xiāo)子88的孔正確對(duì)齊。
在拆解過(guò)程中，將孔91用作抓住該插銷(xiāo)件的工具，可以將銷(xiāo)子88或者合適的工具(例如，細(xì)棒或螺絲刀)用于拉出插銷(xiāo)件89。然后，類(lèi)似地，用同樣的技術(shù)，使用孔90可以使進(jìn)料管87退出。
為了清楚起見(jiàn)，附圖8示出了組成該IGCP裝置進(jìn)料管的部件的剖視圖和分解視圖。使用了與附圖7中相同的附圖標(biāo)記。
附圖9示出了進(jìn)料輪轂及其支承環(huán)(在附圖4中分別為附圖標(biāo)記46和47)的優(yōu)選設(shè)置。為了清楚起見(jiàn)附圖9中的附圖標(biāo)記如下。該輪轂由中央輪轂件102組成，在該輪轂件102上鑄造有輪輻101(在該例子中為4個(gè)，但是2，3或更多個(gè)也可以接受)。這些輪輻使用狹槽108安裝到環(huán)107中。
這些狹槽設(shè)置使得彈性填料以不填滿(mǎn)徑向間隙106的方式插入到間隙105中。不填滿(mǎn)間隙106的原因是，使得間隙105中填料的彈性屬性能夠在不導(dǎo)致過(guò)多應(yīng)力施加到環(huán)107上的情況下，允許輪輻以大于環(huán)107的速度在開(kāi)始期間進(jìn)行膨脹，并在冷卻期間收縮。當(dāng)該IGCP裝置在進(jìn)入氣體的溫度較接近于環(huán)境溫度的情況中使用時(shí)，這種特性不是必需的。然而，在如燒結(jié)廢氣這種情況下，如果使用較簡(jiǎn)單的耐熱鑄?；蜩T件的話(huà)，則認(rèn)為這種特性非常重要。
已經(jīng)將環(huán)107的彎曲部分110特別地設(shè)置使得為中央轂盤(pán)周?chē)颓逅⒘黧w分配錐形噴嘴(附圖3中的附圖標(biāo)記6)上的氣體提供最佳進(jìn)入方向。類(lèi)似地，彎曲部分111的形狀已經(jīng)設(shè)置使得，產(chǎn)生必要的輪廓，以接收“氣體排出”狀態(tài)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)期間的清刷流體流，如所描述的用于a)類(lèi)型進(jìn)料裝置那樣。
肩部109位于安裝彈性間隔和振動(dòng)吸收環(huán)(附圖4中的附圖標(biāo)記48)的位置處。
拐角112設(shè)置用于對(duì)第一表殼襯環(huán)(附圖3中的8)所需的耐磨損重疊。插銷(xiāo)件113設(shè)置用于將O形密封環(huán)(此處未示出)陷入到該插銷(xiāo)件和第一表殼襯環(huán)之間。該插銷(xiāo)也具有與該表殼襯環(huán)的外側(cè)非常緊密的公差配合，從而使得整個(gè)IGCP裝置能夠在它之中對(duì)齊。
為了能夠克服不同澆鑄收縮和熱處理收縮的影響，中心輪轂102可以將可加工的模芯103設(shè)置在其中央進(jìn)行鑄造。這使得標(biāo)準(zhǔn)耐熱耐化學(xué)腐蝕和耐磨損配方可以用于整個(gè)結(jié)構(gòu)(除了103之外)，并且一旦已經(jīng)插入彈性填料105，則可以使用用于定中心該插銷(xiāo)件113的該插銷(xiāo)件的定位面對(duì)進(jìn)料管的孔進(jìn)行鉆孔。
附圖10示出了開(kāi)口殼(loose cover)，它安裝在所有IGCP裝置上并起到防止盡可能多的灰塵進(jìn)入IGCP裝置之間的間隙中。這是輔助維護(hù)。該殼也起到提供清刷流體入口集管可以放置在其上的平表面的作用。該殼118中的孔119設(shè)置使得它們與進(jìn)入每個(gè)IGCP裝置的入口相對(duì)齊。
附圖11示出了安裝支承環(huán)的凸模固定板，該支承環(huán)支承每個(gè)IGCP裝置，并使得每個(gè)IGCP裝置能夠密封到凸模固定板上，因此密封到主承載容器中。每個(gè)IGCP裝置的下磨損環(huán)19位于其上，并用O形環(huán)密封到氣旋尾排氣管體20的成形末端21上。該成形末端21依次使用兩個(gè)O形環(huán)35密封到支承環(huán)22上。每個(gè)支承環(huán)都設(shè)置并密封到凸模固定板23上。
在該剖視圖中，凸模固定板非常窄，但是它當(dāng)然占據(jù)板面積在單個(gè)圓形支承環(huán)之間的剩余部分。在附圖17和18中分別示出了這些環(huán)的設(shè)計(jì)和在凸模固定板中的安裝。
該凸模固定板用支承梁24支承，該支承梁設(shè)置到凸模固定板23的下側(cè)中。在附圖18中示出了使這些梁定向從而使得整個(gè)凸模固定板和支承環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)緊密公差配合的裝置。
附圖12示出了在本說(shuō)明書(shū)中所指的承載容器中的所有部件和設(shè)備的示意性剖視圖。以120示出了該防塵蓋的位置。121是該主氣體入口導(dǎo)管的檢查蓋和進(jìn)入蓋。該導(dǎo)管示出為從頂部進(jìn)入，但是如果整個(gè)工廠布局需要的話(huà)，它明顯可以設(shè)置成從側(cè)面進(jìn)入。
清刷流體進(jìn)料集管和單個(gè)進(jìn)料管示出為122。
該承載容器設(shè)置使得，該容器帶有清刷流體進(jìn)料集管的部分(附圖6)和連同凸模固定板的下面部分(附圖25)以及整個(gè)IGCP裝置和凸模固定板排水管(附圖23)都可以作為單個(gè)裝置提出，并且替代全部填充可以作為單個(gè)裝置提起。為了使得該單個(gè)整體能夠相對(duì)于每個(gè)尾管的清刷流體出口連接導(dǎo)引到其正確定向上，導(dǎo)向柱123與連接凸緣(或其它連接裝置)緊密配合設(shè)置在承載容器上。在該整體裝置的外側(cè)上還具有定位凸起，該定位凸起將使該裝置相對(duì)于清刷流體入口管定向。
這些導(dǎo)向柱或其他裝置也用作支承上下跳板通道138的裝置。這能夠使所有所需連接在不干擾任何外部管子或下部結(jié)構(gòu)的情況下，進(jìn)行連接和拆除。
這些同樣的導(dǎo)向柱也用于定位氣體入口管道系統(tǒng)和擴(kuò)張罩，當(dāng)它們?cè)谏鹋f的和放入新的替換操作中被替換時(shí)。
整個(gè)機(jī)構(gòu)和該設(shè)計(jì)的完整性質(zhì)已經(jīng)設(shè)置的停機(jī)時(shí)間最小化?？梢怨烙?jì)到整個(gè)容器的IGCP裝置可以在小于使用該裝置的換班時(shí)間內(nèi)完成更換和使整個(gè)容器再次回到工作狀態(tài)。
其中一個(gè)IGCP裝置的氣體和清刷流體連接部分的位置以125示出，其他IGCP裝置的氣體出口以126示出。
底板支承梁以127示出，該梁支承松安裝的底板(附圖22)，提供了通向排水管132和凸模固定板排水管133(附圖23)的通道和支承，該凸模固定板排水管將已用過(guò)的清刷流體從每個(gè)IGCP裝置尾管排放到承載容器的下部中。
清刷流體在該容器下部的正常液面水平以128示出。通向再循環(huán)泵的該清刷流體排水溝以129示出。
典型的容器支承裝置以130示出，但是可以使用數(shù)種不同的支承方法。
其中一個(gè)IGCP裝置的氣旋部分以134示出，并且IGCP裝置的凸模固定板支承以135示出。
136示出了將清刷流體注入凸模固定板頂部的入口位置。
冷清刷流體的供給實(shí)現(xiàn)了數(shù)個(gè)任務(wù)。首先，它確保了所有IGCP裝置之間的氣密密封，和它們安裝到凸模固定板支承環(huán)中。第二，當(dāng)清刷熱氣體時(shí)，它包持防塵蓋下面的結(jié)構(gòu)區(qū)域冷卻。這避免了凸模固定板及其支承中的熱扭曲問(wèn)題。這也使得低溫性能的樹(shù)脂能夠用于這些部件的構(gòu)造。這能在成本上具有重要影響。
137示出了進(jìn)入進(jìn)料集管的其中一個(gè)清刷流體入口。
附圖13、14和15更加詳細(xì)地使出了尾管渦流溢出管區(qū)域的構(gòu)造和設(shè)置細(xì)節(jié)。這些細(xì)節(jié)也示出了所需要耐磨損材料或表面加工的位置。三個(gè)附圖使用相同的附圖標(biāo)記。
氣旋部分20以插銷(xiāo)或接頭27的其他形式連接到渦流溢出管裝置上。該渦流溢出管25通過(guò)部分彎頭26排出，并且25和20之間的間隙形成環(huán)形部分33。環(huán)28形成了該環(huán)形部分的方形末端，該環(huán)形部分使得所使用的清刷流體與氣體分離，并經(jīng)過(guò)管子30排出。
為了實(shí)現(xiàn)該分離，帶有一定攜帶氣體的清刷流體通過(guò)環(huán)形件28之間的間隙34進(jìn)入到環(huán)下方的空間中。此處，(在環(huán)下方的環(huán)形空間中)，徑向隔板29(它突出穿過(guò)環(huán)形件28下方的環(huán)形通道的整個(gè)寬度)使清刷流體和攜帶氣體的轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)停止。清刷流體落入底部，并經(jīng)過(guò)管子30排出。
附圖14中的AA部分示出了在其中一個(gè)環(huán)形件28的末端下方的徑向填充件。該填充物封閉了傾斜的末端板頂部之間的間隙，該末端板圍繞間隙出口26形成，以封閉環(huán)形件28下面的環(huán)形間隙。該填充防止了出口26所形成的不均勻環(huán)形間隙，并且防止了傾斜的末端板干擾渦流溢出管的性能。
附圖16示出了該IGCP裝置(附圖3中的20)的氣旋部分的本體的細(xì)節(jié)。該本體指的是200，支承和定位肩部為201。在該肩部的左手側(cè)是三角形的定位件202，它在該設(shè)計(jì)中示出為在鑄造/機(jī)械加工之后能夠粘結(jié)上的元件。其他等效連接機(jī)構(gòu)也可以適合。該定位件的功能是使它與清刷流體出口管(附圖13中的30)對(duì)齊。然后它與支承環(huán)(附圖17中的213)的頂部中的狹槽對(duì)齊，該支承環(huán)安裝在凸模固定板上。附圖18示出了每個(gè)狹槽如何需要在凸模固定板上整體定向。作為該細(xì)節(jié)的結(jié)果，在不需要將其具體定向的情況下，可以將標(biāo)準(zhǔn)IGCP裝置放入到凸模固定板上的任何位置中，并且清刷流體的出口管將自動(dòng)與其相應(yīng)排水管對(duì)齊。
附圖16中的204，氣旋部分的本體的外徑示出為經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臋C(jī)械加工/表面處理，以在不使得接頭27的外徑變得太大而不能順利通過(guò)支承環(huán)(附圖17)的情況下，將它能夠安裝到接頭27(附圖13)中。
該支承環(huán)(附圖17)使其主要加厚結(jié)構(gòu)圓柱體210終止于其內(nèi)側(cè)表面上，適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生所需的O形環(huán)密封。變細(xì)的肩部211在該IGCP裝置本體的外側(cè)上提供合適的O形環(huán)導(dǎo)入錐度，以使它滑入到210的窄孔中。212的直徑設(shè)置使得該IGCP裝置能夠很容易地進(jìn)入到支承環(huán)中，并且隨著它們通過(guò)狹槽213，不損傷O形環(huán)。
附圖18示出了該夾具的優(yōu)選設(shè)置，該夾具可以使用支承環(huán)(附圖17)和常規(guī)GRP貯存技術(shù)產(chǎn)生凸模固定板。該夾具具有盤(pán)221(它在側(cè)視圖中以232表示)，每個(gè)環(huán)231都放置在該盤(pán)上。每個(gè)盤(pán)都進(jìn)行標(biāo)記(224)，從而確定定位槽(附圖17中的213)的所需方向。除了盤(pán)232之外，對(duì)于每種類(lèi)型的凸模固定板排水管都具有盤(pán)222和223。排水管A(222)用于正常水平控制，排水管B(223)在清刷流體進(jìn)料管集管破裂的情況下，提供緊急排水能力。這些盤(pán)222和223可以比盤(pán)232厚(如側(cè)視圖的放大部分中以233所示)，從而使得在GRP膠合板(lay up)中形成孔，管子180(附圖23)能夠插入到該膠合板中，然后凸緣286(附圖23)用樹(shù)脂粘結(jié)到該位置上。
夾具基板220將具有環(huán)繞它的圓環(huán)228，該圓環(huán)將包含該GRP膠合板，從而產(chǎn)生環(huán)形板，該環(huán)形板將貼合地安裝到承載容器中。
附圖18中的細(xì)節(jié)X示出了一機(jī)構(gòu)，支承梁通過(guò)該機(jī)構(gòu)能夠準(zhǔn)確地定位和固定到位置上，同時(shí)一旦已經(jīng)鑄造和硬化，它們就粘結(jié)到凸模固定板的下側(cè)上。四個(gè)承載環(huán)定位板的輪廓以225示出，并且227是支承梁將占據(jù)的相對(duì)位置。夾具的表面頂部將鉆有一系列短盲孔226，凸模固定板在該頂部上鑄造。這將在凸模固定板的下側(cè)上產(chǎn)生短銷(xiāo)。
一旦該板已經(jīng)形成和硬化，則該板可以從鑄模中取出，反轉(zhuǎn)，在脫模劑已經(jīng)從每個(gè)支承梁的區(qū)域中去除之后，隨著該梁粘結(jié)到位置上，這些短銷(xiāo)就能夠用于將每個(gè)梁準(zhǔn)確定位。
該細(xì)節(jié)使得可以使用非常窄的梁，該梁依次使得最大數(shù)量的IGCP裝置安裝到給定尺寸的承載容器中。
附圖19示出了用于固定系桿的優(yōu)選排列，當(dāng)使用多部件設(shè)備時(shí)，它將IGCP裝置的核心區(qū)域固定在位置上。為了使所有部件正確對(duì)齊，它們顛倒地裝配在中央夾具上。該夾具將具有一根管，該管將安裝穿過(guò)中央進(jìn)料輪轂102中的孔(附圖9)，并使該輪固定位，因此使環(huán)107定位(附圖9)。該管也將使得圓錐體6的末端定位并置于中心(附圖3)。然后，所有其他部件將彼此堆疊起來(lái)，并且板244將套在系桿上，隨后按照Belleville墊圈(或等效物)245和螺母246的合適順序，將它們裝入。
可以將罩殼248插入放置到彈簧247的頂部，并且可以將其用力推下，從而允許O形圈249插入。然后，可以允許該罩可向后滑動(dòng)，從而將該O形圈限制住，并將空心末端250的內(nèi)端243密封到噴嘴區(qū)域(spinner section)的芯部。
指向已裝配的核心件242的空芯內(nèi)部區(qū)域的箭頭241表示旋轉(zhuǎn)體部分核心件的出砂孔。
一旦將螺母緊固，可以用皮帶或夾子將外表殼件捆在一起或夾在一起，這些皮帶或夾子定向使得它們一旦裝配之后就位于單個(gè)IGCP裝置之間的間隙中。
這些相同的夾子或輔助夾子也應(yīng)當(dāng)排列成位于每個(gè)承載環(huán)(附圖17)的外側(cè)上的合適設(shè)備上，從而每個(gè)IGCP裝置可以?shī)A到凸模固定板上，并保持直立。
附圖20示出了用于固定系桿263的上端的優(yōu)選排列。螺母266焊接到板265上，并且澆鑄的蓋子264安裝到它上面，從而在該螺母和板265上方產(chǎn)生間隙。套管267圍繞該系桿安裝，并插入到將形成內(nèi)輪廓262的澆鑄部件中。然后可以澆鑄頂部核心部分和清刷流體分配器260，包括O形圈密封槽和定位面261。
當(dāng)鑄模松開(kāi)時(shí)，應(yīng)當(dāng)將套管267取出，并將系桿松開(kāi)，從而在它和蓋子264的內(nèi)側(cè)之間產(chǎn)生間隙。然后，應(yīng)當(dāng)用套管267留下的間隙將系桿樹(shù)脂粘結(jié)到分配器260上。
附圖21表示這種類(lèi)型的轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)外輪廓，這種轉(zhuǎn)子葉片獲得接近于最佳轉(zhuǎn)子的效果，但卻保持良好的磨損和可塑性特點(diǎn)。
附圖22示出了凸模固定板和支承梁的排列，排水管和凸模固定板支架裝配并支承在該凸模固定板和支承梁上。板270為松配合，并覆蓋整個(gè)板的面積。它支承在梁271上，并使孔切割成適合于需要穿過(guò)該板的各種尺寸的排水管272。所示排水管的尺寸只是示意性的，并且供給標(biāo)準(zhǔn)的4米直徑的承載容器。
通過(guò)常規(guī)澆鑄到支承環(huán)274或其等效物中，該板和支承梁支承在管壁273上。箭頭275指向連接凸緣的導(dǎo)管，該凸緣將導(dǎo)管的這部分連接到容納IGCP裝置的部分上。276表示導(dǎo)管的環(huán)形梁支架，但是也可以使用導(dǎo)管支架的其它裝置。277表示氣體出口與導(dǎo)管的這部分的連接。
附圖23示出了排水管的兩種類(lèi)型。管子280用凸緣286固定并粘結(jié)到凸模固定板(punch-plate)上。它使得連接器(coupler)281固定到下部(lower section)282上，O形圈密封到該管子280上。
這兩種類(lèi)型的排水管都使得肩部283建立在管子的外徑上的一位置處，在該位置處，當(dāng)夾頭件284插入到板270(附圖22)中的孔中時(shí)，管子282和288支承在合適的高度上，使它們的開(kāi)放末端285在承載容器的底部沒(méi)入清刷流體下方。
在管子288的這種情況下，凸緣289完全設(shè)置成使得管子下降并坐落在底板上，同時(shí)對(duì)IGCP尾管進(jìn)行檢查、修復(fù)等等。如果連接器外徑?jīng)]有大到足以提供類(lèi)似功能的話(huà)，可以將類(lèi)似的肩部安裝到282上。
附圖24示出了主承載容器290的下部、跳板291、導(dǎo)柱292、氣體出口管295和相鄰承載容器，以及當(dāng)特定任務(wù)需要一個(gè)以上承載容器時(shí)，承載容器的互連跳板296。
附圖25示出了該承載容器的一部分的典型細(xì)節(jié)，其中主凸模固定板支架建立在該部分中。該主容器壁142在140和141處具有互連凸緣，或其它合適的接頭裝置。用于使清刷流體注滿(mǎn)凸模固定板的輸入連接在143處示出，并且該凸模固定板的支承環(huán)及其支承梁在144處示出。雖然示出了兩個(gè)輸出口143，但是它們不是必需的。所有所需要的是使得流體合理均勻流動(dòng)穿過(guò)該板到達(dá)排水管，該排水管理想中應(yīng)當(dāng)是與這些進(jìn)料管在直徑上相對(duì)。
附圖26示出了典型氣體清潔過(guò)程的示意性工藝流程圖。301表示該氣體入口管，302提供了驟冷或沖洗下來(lái)的噴灑液體應(yīng)當(dāng)需要的輔助供給。應(yīng)當(dāng)注意，導(dǎo)管的凝結(jié)是潛在的問(wèn)題，該連接不應(yīng)當(dāng)使用。
303表示進(jìn)入單個(gè)IGCP裝置進(jìn)料管的主進(jìn)料管的集管。305示意性地示出了安裝在溢出的凸模固定板306上的該IGCP裝置。每個(gè)IGCP裝置的旋轉(zhuǎn)體部分以307示出，帶有氣旋體的尾管308和渦流溢出管的排液管309。
310示意性地表示典型的四個(gè)渦流溢出管，該渦流溢出管排放到一個(gè)排出管311中，該排出管通向清刷流體320的再循環(huán)水貯存器中。312表示通向凸模固定板溢出入口的進(jìn)料管，而315表示再循環(huán)泵314的進(jìn)料管，該再循環(huán)泵依次進(jìn)給到返回集管313。
類(lèi)似地，316指的是從載體容器中排出的固體和鹽的進(jìn)料管，它通向泵317，因此沿著管318到達(dá)廢水處理，或者需要下游過(guò)程。319指的是，承載容器的固體變厚區(qū)域，而321示出了來(lái)自其中一個(gè)排水點(diǎn)322的其中一個(gè)凸模固定板排水管，323和324分別示出了該清刷流體的補(bǔ)充和試劑輸入連接。
已清刷的氣體經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管325排出至鼓風(fēng)機(jī)326和出口到管327，再到排氣煙囪328，或者到將運(yùn)送已清刷氣體的任何地方。
附圖27示出了與附圖4等效的細(xì)節(jié)，但是對(duì)5.3部分中所述的鑄造和澆鑄技術(shù)的潛在優(yōu)點(diǎn)具有最大的利用。附圖標(biāo)記指的是與附圖4中相同的附圖標(biāo)記，并具有額外的附圖標(biāo)記。51和52現(xiàn)在指的是一類(lèi)發(fā)射臺(tái)級(jí)，它可以鑄造技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，并且當(dāng)使用常規(guī)可重復(fù)使用鑄模澆注時(shí)，不能適當(dāng)生產(chǎn)。在附圖28中更詳細(xì)地示出了這些臺(tái)級(jí)細(xì)節(jié)。
在附圖27中還示出了單個(gè)澆鑄件54，它與頂部環(huán)47的基本輪廓相符合一直向下到O形環(huán)接頭和58，該58安裝到氣旋部分59的頂部上。
在該結(jié)構(gòu)中，整個(gè)鑄造部分54通過(guò)旋轉(zhuǎn)體葉片(附圖3中的12)結(jié)合到單個(gè)核心件和流體進(jìn)料分配器55上。作為將該核心件產(chǎn)生為單個(gè)整體鑄件的結(jié)果，不需要連接螺栓，并且空心內(nèi)部套管57現(xiàn)在能夠一直向上延伸穿過(guò)裝置56，實(shí)際到達(dá)液體分配器的底側(cè)。這不僅極大地簡(jiǎn)化了工地活動(dòng)(site activity)，也確保了將核心件和鑄件之間的所有對(duì)齊事項(xiàng)完全解決并在鑄造期間永久固定。
也是非常明顯的，該結(jié)構(gòu)同時(shí)更加難以鑄造的結(jié)構(gòu)去除了大量特殊的和必須的公差區(qū)域以及產(chǎn)生較輕的產(chǎn)品。
除了已經(jīng)去除了鑄造中適當(dāng)大量的較厚部分之外，在附圖29中示出了與附圖27中所示相同的結(jié)構(gòu)概念。這使得模具形成和鑄造過(guò)程更加復(fù)雜，但是不會(huì)產(chǎn)生更輕的結(jié)構(gòu)和對(duì)熱循環(huán)更耐久的產(chǎn)品。
附圖30示出了兩個(gè)典型的發(fā)射點(diǎn)核心部件和為了進(jìn)行鑄造而使用的模具設(shè)置類(lèi)型。該部件顛倒鑄造，從而主磨損區(qū)域(由箭頭標(biāo)記10表示)面向下和面向外。
當(dāng)它密封到15和16所示的IGCP裝置中時(shí)，典型的定位插銷(xiāo)、插座和面對(duì)它的O形圈使得該部件能夠定位并密封到它的相鄰部件上。這兩個(gè)區(qū)域都需要高精度和高質(zhì)量表面加工。
鑄件1的中央核心件可以套到塑料薄霧(用作帶)中，或者使用收縮包裝塑料的薄霧?？蛇x的但不是優(yōu)選的是，可以應(yīng)用常規(guī)模具釋放劑。
該中央核心件將固定到圓形底板2上，面板16的細(xì)節(jié)已經(jīng)加工在該底板上。在該說(shuō)明中，凹頭螺釘3用于定位和固定，但是可以使用任何合適的裝置。
板2將具有插銷(xiāo)環(huán)或其它堅(jiān)硬的固定裝置5，通過(guò)該固定裝置，它可以定位和固定在兩片或多片模具體4中。該模具體將楔合在一起用于對(duì)齊，并用帶或環(huán)6固定。
在該裝置中，樹(shù)脂和微細(xì)填料混合物將涂覆在11上，以產(chǎn)生所需的微細(xì)細(xì)節(jié)16。然后，最大抗磨損和沖擊的混合物將插入到區(qū)域12中的層中，并擠壓產(chǎn)生良好的表面精度，排出所有的氣泡。
在朝向模具4的頂端的某些點(diǎn)處，將停止該混合物12的供料，該模具的頂端將進(jìn)行清除，將用皮帶或環(huán)8添加和固定模具7的下個(gè)部分。通過(guò)使用如附圖14中所示的插銷(xiāo)和插座裝置或其他合適裝置，模具7將定位到模具4上。
鑄件13的下個(gè)區(qū)域具有減小磨損和沖擊的任務(wù)。它也具有較平的和不太傾斜的頂表面，該頂表面將妨礙起泡的溢出。因此，該混合物區(qū)域13能夠具有較低的耐磨損性和較高的加工性。這可以通過(guò)使用更多樹(shù)脂包含物或微細(xì)填料的不同混合順序獲得。然而，常規(guī)的解決方法是更高的樹(shù)脂包含物，這些部件將經(jīng)受熱循環(huán)，并且13中的材料必須以與12中的材料相類(lèi)似的方式工作，它必須以與12中的材料相類(lèi)似的速度導(dǎo)熱。
因此，需要折衷的混合物13，具有與12相類(lèi)似的高填料包含物，具有足夠的可用性，以產(chǎn)生合理的表面精度和排氣性。
該混合物及其應(yīng)用17一旦在該狹窄區(qū)域中將再次變?yōu)榕c12中所使用的相同混合物。
這樣通過(guò)使用環(huán)19，以與模具7和環(huán)8相同的方式，應(yīng)用膜具9并將其固定在位置上。然后，將用與13中相同的混合物和技術(shù)對(duì)該區(qū)域18進(jìn)行填充。
混合物18將填充至低于產(chǎn)品核心件15的頂部1-5毫米的水平處。在該點(diǎn)處，需要應(yīng)用新配方的混合物14，為了產(chǎn)生輪廓15，它可能進(jìn)行機(jī)械加工?；旌衔?4將應(yīng)用到至少高于輪廓153至4毫米的水平處，從而確保可以隨著填充進(jìn)入的任何氣泡將上升到高于輪廓15的點(diǎn)處。
上述描述應(yīng)用與常規(guī)鑄造技術(shù)。然而，也可以應(yīng)用“熔?！鳖?lèi)型的技術(shù)。該技術(shù)可以用于產(chǎn)生更復(fù)雜的形狀，并且將基本需要用于旋轉(zhuǎn)體部分。
在上述例子中，發(fā)射點(diǎn)的臺(tái)級(jí)形邊緣能夠使用拼合外模具。然而，對(duì)于等效表殼襯圈或一組表殼襯圈，該輪廓將需要使用單獨(dú)模具型芯、可拆型芯或熔模技術(shù)。在該環(huán)境中，可拆型芯不可能具有能夠調(diào)節(jié)他們成本的模具壽命。因此，看來(lái)該熔模方法是最適宜的。
Derakane 470 Turbo樹(shù)脂需要高溫二次硬化，這需要以連續(xù)的步驟進(jìn)行。尤其是在第一步，鑄造產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性不好，但是通過(guò)使用常規(guī)脫模劑，在二次硬化期間脫模劑通常會(huì)移出。如果該產(chǎn)品在鑄模中/在鑄模上進(jìn)行二次硬化，則導(dǎo)致鑄模脫模問(wèn)題?！叭勰！钡倪x擇將使產(chǎn)品在臨界(從形狀的角度看)第一二次硬化過(guò)程中能夠保持形狀，該熔模直到該部分加熱到第二和最終二次硬化階段才會(huì)熔化。
這樣，通過(guò)使用上述方法和熔模部件的順序，以及外部拼合鑄模的順序，該概念將使得整個(gè)IGCP裝置產(chǎn)生為單個(gè)鑄件。
附圖31示出了可以實(shí)現(xiàn)它的潛在方法。
整個(gè)IGCP裝置將顛倒鑄造，其中省略了中心進(jìn)料分配器錐形噴嘴1。該特征對(duì)于能夠容納任何二次硬化變形將是必需的，從而該噴嘴的點(diǎn)處于中央，并且該進(jìn)料分配器上的發(fā)射臺(tái)級(jí)與鑄造部分3的內(nèi)接受半徑正確對(duì)齊。一旦已經(jīng)進(jìn)行完整的二次硬化，該進(jìn)料分配器1將分開(kāi)鑄造(如進(jìn)料輪轂及其輪輻那樣)，并且準(zhǔn)確定位，并將樹(shù)脂粘結(jié)到適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?br>
鑄模將支承在合適的基座2上，表殼襯環(huán)3的頂部輪廓將在該基座中加工，該表殼襯環(huán)包括用于進(jìn)料輪轂的輪輻的凹口4。中心桿5將徑向安裝在該基座2上，整個(gè)裝置將中心定位在該中心桿上。
鑄造將基本如附圖30所述進(jìn)行，一旦區(qū)域3部分填滿(mǎn)，就將第一熔模件9插入。在這種情況中，不產(chǎn)生特別的密封或其他面，因此將不需要樹(shù)脂和富含微細(xì)料的輸入物(附圖30中的11)。
這樣，隨著鑄模填充的進(jìn)行，將通過(guò)皮帶或環(huán)8添加和固定外鑄造拼合鑄模7。接著是熔模件6。
然后，將對(duì)核心部分和表殼部分進(jìn)行填充。
然后，增加熔模件11、拼合鑄模12、熔模件13和核心件14，以及核心件15。
然后，以相同方式將該過(guò)程連續(xù)進(jìn)行到旋轉(zhuǎn)體部分的開(kāi)始。通過(guò)將6個(gè)或8個(gè)熔模填料件17裝配在每個(gè)葉片之間，將產(chǎn)生6個(gè)或8個(gè)葉片16。這些將滑入到最后的環(huán)形熔模件18的頂端中，從而將它們定位，并且它們將用帶或環(huán)19固定在旋轉(zhuǎn)體葉片的葉片尾沿上方。
一旦該旋轉(zhuǎn)體葉片完成，則將插入磨損環(huán)部分的內(nèi)部和環(huán)形套管熔模件20的頂部。這能夠具有數(shù)個(gè)小漏斗進(jìn)料管和排氣孔21，使得能夠用富含樹(shù)脂的材料產(chǎn)生套管頂部邊緣。
然后，外磨損套管將連續(xù)鑄造至頂部，并且O形環(huán)面22將以與附圖30中所描述的面15相同的方式支承。
盤(pán)23將起到使所失去的熔模件20的頂部定位的作用。
一旦發(fā)生初始硬化，則可以去除外拼合表殼，然后可以對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行二次硬化。該二次硬化將首先在低于熔模熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行，然后在該溫度下，大約180攝氏度或所需溫度，一次完全硬化。在該二次硬化期間，熔模將熔化離開(kāi)磨損環(huán)19，自由去除和重新使用。
為了進(jìn)行比較，附圖32相對(duì)于右側(cè)上的多個(gè)疊置表殼襯環(huán)裝置8示出了附圖左側(cè)上的單個(gè)可拆卸鑄件34。同時(shí)，在左側(cè)上，通過(guò)保持核心件9的輪廓在該裝置的整個(gè)高度上恒定，并在表殼34中逐漸變細(xì)，產(chǎn)生了所需的逐漸變細(xì)的流動(dòng)輪廓。通過(guò)左側(cè)上的彈性體環(huán)35相對(duì)于右側(cè)裝置所需的寬度，清楚地證明了可以在該裝置的外側(cè)上產(chǎn)生的變細(xì)程度。
在附圖32的右側(cè)上，通過(guò)使表殼襯環(huán)8保持恒定，并具有可變尺寸的核心件9和10，產(chǎn)生所需的變細(xì)。用這種右側(cè)的裝置，該IGCP裝置必須根據(jù)一個(gè)核心件、一個(gè)表殼襯環(huán)、一個(gè)核心件、一個(gè)表殼襯環(huán)等裝配并拆卸開(kāi)。然而，在細(xì)節(jié)上，單個(gè)表殼34可以滑過(guò)到核心件上。這能夠簡(jiǎn)化清潔、清除氧化皮和對(duì)磨損的估計(jì)。
雖然當(dāng)使用5.3部分中所述的鑄造技術(shù)時(shí)，未在此處示出，但是磨損環(huán)19可以與旋轉(zhuǎn)體裙部分13整體形成。
將認(rèn)識(shí)到，在不脫離如下文中權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍或精神的情況下，如其它廢氣和灰塵的方法和設(shè)備的應(yīng)用，可能在細(xì)節(jié)上做出多種改變。
權(quán)利要求
1.用于通過(guò)使用第二物質(zhì)將較微細(xì)顆粒從第一物質(zhì)中去除的設(shè)備，該設(shè)備包括靜態(tài)共流接觸混合器部分，該混合器部分具有將流動(dòng)通道限定成用于第一物質(zhì)和第二物質(zhì)的流動(dòng)輪廓的數(shù)個(gè)臺(tái)級(jí)，至少某些臺(tái)級(jí)加工成限定基本彎曲的流動(dòng)通道的形狀，該流動(dòng)通道使其曲率的有效中心位于流動(dòng)通道的一側(cè)上，并且其中每個(gè)相鄰臺(tái)級(jí)都在流動(dòng)通道的相對(duì)側(cè)上具有曲率中心，以在相鄰臺(tái)級(jí)之間提供拐點(diǎn)，從而隨著這兩種物質(zhì)流過(guò)相鄰臺(tái)級(jí)之間的混合器部分，在第一物質(zhì)中存在的顆粒首先在一個(gè)方向上，然后在相對(duì)方向上從第二物質(zhì)中移出，以促進(jìn)第一物質(zhì)和第二物質(zhì)之間的相間相互作用，該流動(dòng)通道的特征在于，在至少兩個(gè)相鄰臺(tái)級(jí)之間設(shè)置有朝向拐點(diǎn)的邊緣結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)一個(gè)臺(tái)級(jí)的彎曲流動(dòng)通道的外側(cè)上的第二物質(zhì)從邊緣結(jié)構(gòu)處以較高的速度發(fā)射到相鄰臺(tái)級(jí)的彎曲流動(dòng)通道的內(nèi)側(cè)，從而增大第一物質(zhì)和第二物質(zhì)之間的接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，該第一物質(zhì)為氣體，該第二物質(zhì)為清刷流體。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，該邊緣結(jié)構(gòu)為臺(tái)級(jí)形，具有相對(duì)于邊緣結(jié)構(gòu)基本垂直的面，以增強(qiáng)清刷流體的發(fā)射。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，該臺(tái)級(jí)形邊緣結(jié)構(gòu)在臺(tái)級(jí)之后設(shè)置有凸緣，以限定第一和第二臺(tái)級(jí)，該第一和第二臺(tái)級(jí)設(shè)置使得在第一臺(tái)級(jí)下方產(chǎn)生小逆渦流，該小逆渦流使得在臺(tái)級(jí)形邊緣周?chē)那逅⒘黧w的任何向下滴下，隨著它離開(kāi)第一臺(tái)級(jí)而偏轉(zhuǎn)回主流體流的下側(cè)，從而增大已發(fā)射流體和氣體之間的接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，該臺(tái)級(jí)形邊緣具有圓角半徑，以確保旋渦的最大效果和逆渦流的沖刷作用，該沖刷作用在該臺(tái)級(jí)形邊緣中得到促進(jìn)。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，該臺(tái)級(jí)具有與臺(tái)級(jí)形邊緣類(lèi)似的深度和寬度。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，該混合器部分設(shè)置有朝向每個(gè)拐點(diǎn)的邊緣結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，該流動(dòng)通道構(gòu)造和將尺寸加工成使得每次發(fā)射的角度和位置都相對(duì)于流動(dòng)輪廓的隨后形狀和流動(dòng)輪廓方向的受控變化定向，從而在隨后的發(fā)射之前，將在流動(dòng)輪廓的相對(duì)側(cè)上的著陸區(qū)域處發(fā)射的大部分清刷流體捕獲，從而增強(qiáng)主清刷流體的清刷效果。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，該流動(dòng)通道具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓構(gòu)造和將尺寸加工成具有朝向每個(gè)內(nèi)徑的起始處的臺(tái)級(jí)，從而主清刷流體的有效發(fā)射位置朝向每個(gè)內(nèi)彎曲的開(kāi)始，從而增大發(fā)射的清刷流體和氣體的接觸。
10.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，該流動(dòng)通道具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓構(gòu)造和將尺寸加工成使得，清刷流體作為流體的基本單一、平面層離開(kāi)發(fā)射點(diǎn)，從而確保最小的液滴釋放到液滴的陰影中，從而使得所發(fā)射的流體和氣體的接觸最大化。
11.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，該流動(dòng)通道具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓構(gòu)造和將尺寸加工成使得，主清刷流體在那一側(cè)上的清刷流體在發(fā)射位置處朝下個(gè)彎頭的開(kāi)始釋放之前到達(dá)流動(dòng)輪廓的遠(yuǎn)側(cè)，從而使得所發(fā)射的清刷流體和氣體之間的接觸最大化。
12.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，該流動(dòng)通道具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓構(gòu)造和將尺寸加工成使得，通過(guò)通向臺(tái)級(jí)的角度和基本軸向定向的直體部分導(dǎo)向流動(dòng)輪廓的，該清刷流體到達(dá)相對(duì)側(cè)壁時(shí)，以接近零度的接近角到達(dá)，從而使得表面薄霧中的液滴的能量恢復(fù)最大化，因此使得著陸區(qū)域的磨損最小化。
13.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，該流動(dòng)通道具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓構(gòu)造和將尺寸加工成，通過(guò)基本軸向定向的直體部分導(dǎo)入到流動(dòng)輪廓，從而減小著陸區(qū)域到下個(gè)發(fā)射點(diǎn)之間的距離，從而使得粘滯曳力對(duì)流體的著陸速度的隨后影響最小化。
14.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，流動(dòng)通道相對(duì)于用于外部環(huán)形通道的角度具有大約在3至10之間的增大發(fā)射角度。
15.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，該流動(dòng)通道構(gòu)造和將尺寸加工成，相對(duì)于外部環(huán)形通道下方，在內(nèi)部環(huán)形通道下方提供在大約5至25％之間的增大氣體速度。
16.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，該流動(dòng)通道具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓的特征在于，收集用于準(zhǔn)備發(fā)射到外部環(huán)形通道中的清刷流體的彎頭構(gòu)造和將尺寸加工使得，清刷流體液滴在該彎頭上和隨后發(fā)射點(diǎn)處的沖擊和薄霧速度，不超過(guò)外部環(huán)形通道中的等效點(diǎn)處的沖擊和薄霧速度。
17.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，該流動(dòng)通道具有流動(dòng)輪廓，該流動(dòng)輪廓構(gòu)造和將尺寸加工使得，從每個(gè)內(nèi)環(huán)區(qū)域?qū)蛳鄳?yīng)外環(huán)區(qū)域的流動(dòng)輪廓的部分使得內(nèi)化區(qū)域中的額外速度能量的恢復(fù)最佳，恢復(fù)至外環(huán)的壓力能量。
18.如權(quán)利要求3中所述的設(shè)備，其特征在于，該流動(dòng)通道在主液滴的著陸區(qū)域下游具有流動(dòng)輪廓，其中該流動(dòng)面積基本穩(wěn)定并逐漸增大，同時(shí)保持較恒定的流動(dòng)方向，并在外環(huán)發(fā)射點(diǎn)之前和氣流方向的相關(guān)變化之前，獲得外環(huán)發(fā)射點(diǎn)的主要部分。
19.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，該混合器部分的特征在于，對(duì)小于0.05微米的顆粒尺寸獲得90％以上的去除效率。
20.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，該氣體為現(xiàn)代高性能燒結(jié)工廠的廢氣。
21.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，該混合器部分設(shè)置有清刷流體入口管，該清刷流體入口管構(gòu)造和將尺寸加工成，產(chǎn)生氣體的絕熱驟冷。
22.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，該氣體的絕熱驟冷為20至60之間的溫度。
23.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，該氣體的絕熱驟冷為大約在30至50攝氏度之間的溫度。
24.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，該清刷流體入口管設(shè)置使得，主清刷流體相對(duì)于混合器部分中下個(gè)臺(tái)級(jí)中的液滴尺寸和發(fā)射速度，保持較大的液滴形式，和較小的發(fā)射速度。
25.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，包括用于分離氣體和清刷流體的氣旋部分。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，該氣旋部分基本安裝在與混合器部分相同的圓柱形輪廓中。
27.如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于，該清刷流體的出口管在軸向上基本連接在同一個(gè)整體圓柱輪廓中。
28.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，該氣旋部分設(shè)置有出口，并處于渦流溢出管的形式，該渦流溢出管構(gòu)造和將尺寸加工成將與氣體分離的清刷流體的主渦流導(dǎo)出，而將與清刷流體分離的氣體基本匯集在遠(yuǎn)離氣旋部分的壁處。
29.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，具有預(yù)定長(zhǎng)度的氣旋部分，為了將氣旋體中的氣流的徑向速度分量保持在一范圍內(nèi)，該范圍需要在排放氣體之前得到清刷流體液滴的預(yù)定分離程度。
30.如權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其特征在于，旋轉(zhuǎn)體部分和旋渦溢流管的頂部之間的距離為該氣旋部分直徑的大約5至10倍。
31.如權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其特征在于，該氣旋部分可以具有大約1.5至2.5米的長(zhǎng)度，和大約0.1至0.5米的直徑。
32.如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其特征在于，該氣旋部分具有大約2米的長(zhǎng)度和大約0.3米的直徑。
33.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)體部分，該旋轉(zhuǎn)體部分具有一系列傾斜葉片，用于使得氣體和清刷流體混合物在進(jìn)入氣旋部分之前產(chǎn)生渦旋運(yùn)動(dòng)。
34.如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其特征在于，流體通道穿過(guò)該旋轉(zhuǎn)體部分的寬度可以徑向增大，從而流體的橫截面積隨著流動(dòng)方向的變化而保持相對(duì)恒定，因而使氣體和清刷流體的相對(duì)退出速度與相應(yīng)的進(jìn)入速度保持基本類(lèi)似。
35.如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其特征在于，該旋轉(zhuǎn)體部分可以構(gòu)造并將尺寸加工成使得能夠通過(guò)主混合器部分的任何物體也能通過(guò)該旋轉(zhuǎn)體部分。
36.如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其特征在于，該旋轉(zhuǎn)體部分可以設(shè)置有環(huán)形通道，氣體和清刷流體流動(dòng)通過(guò)該環(huán)形通道，從而使得旋轉(zhuǎn)體葉片的主要剩余紊流平靜下來(lái)，并隨后通過(guò)較簡(jiǎn)單的圓柱形導(dǎo)管。
37.如權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其特征在于，為了將對(duì)已清刷和旋轉(zhuǎn)氣體形成污染的清刷流體的任何液滴都清除，該環(huán)形通道具有內(nèi)部空心的輪廓，該輪廓帶有深的圓柱形凹槽，該凹槽具有圓錐形的或者圓頂形的內(nèi)部末端。
38.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還可以包括排放管，該排放管相對(duì)于渦旋溢流管中心定向，其直徑大約為該渦旋溢流管出口直徑的70％至90％，并且它們之間設(shè)置有環(huán)形間隙。
39.如權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其特征在于，該環(huán)形間隙可以構(gòu)造和將尺寸加工成使得，能夠通過(guò)設(shè)備，并且比通常最大的噴濺還寬的任何碎片，和將伴隨著清刷流體流下氣旋部分內(nèi)壁的噴灑層都可以通過(guò)。
40.如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其特征在于，該間隙構(gòu)造和將尺寸加工成使得，該環(huán)形間隙在渦旋溢流管處的最小寬度以將所有進(jìn)入該環(huán)形區(qū)域的噴濺點(diǎn)和噴灑物捕獲為基礎(chǔ)。
41.如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其特征在于，該混合器部分、旋轉(zhuǎn)體部分和氣旋部分鑄造成單一的基本整體裝置。
42.用于通過(guò)使用第二物質(zhì)將較微細(xì)顆粒從第一物質(zhì)中去除的方法，該方法包括將第一物質(zhì)和第二物質(zhì)在流動(dòng)通道中傳送通過(guò)數(shù)個(gè)臺(tái)級(jí)的步驟，至少某些臺(tái)級(jí)加工成限定基本彎曲的流動(dòng)通道的形狀，該流動(dòng)通道使其曲率的有效中心位于該流動(dòng)通道的一側(cè)，其中每個(gè)相鄰臺(tái)級(jí)都在該流動(dòng)通道的相對(duì)側(cè)上具有曲率中心，以在相鄰臺(tái)級(jí)之間提供拐點(diǎn)，該流動(dòng)通道在至少兩個(gè)相鄰臺(tái)級(jí)之間設(shè)置有朝向拐點(diǎn)的邊緣結(jié)構(gòu)，從而隨著第一物質(zhì)和第二物質(zhì)流過(guò)相鄰臺(tái)級(jí)之間的反應(yīng)器，在第一物質(zhì)中存在的顆粒首先在一個(gè)方向上，然后在基本相對(duì)的方向上從第二物質(zhì)中移出，以促進(jìn)第一物質(zhì)和第二物質(zhì)之間的相間的相互作用；并且將彎曲流動(dòng)通道的外側(cè)上的第二物質(zhì)從邊緣結(jié)構(gòu)處以較高的速度發(fā)射到相鄰臺(tái)級(jí)的彎曲流動(dòng)通道的內(nèi)側(cè)。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，該第一物質(zhì)為氣體，該第二物質(zhì)為清刷流體。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，對(duì)小于0.05微米的顆粒尺寸，可以獲得90％以上的去除效率。
45.如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，適合于使用合適的清刷流體對(duì)現(xiàn)代高性能燒結(jié)工廠的廢氣進(jìn)行清刷。
46.如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，包括在混合器部分的上游處添加較微細(xì)灰塵，以加強(qiáng)從氣體中去除蒸汽的步驟。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，對(duì)該微細(xì)灰塵進(jìn)行預(yù)先選擇，從而提高對(duì)氣體和蒸汽的灰塵的化學(xué)吸收，該氣體和蒸汽從包含氧芴、PCB、相關(guān)化合物及其任何組合的組中選出。
48.用于生產(chǎn)權(quán)利要求1所述設(shè)備的塑料材料，其特征在于，該材料包括耐磨損合成物，該合成物從包括填料、金剛砂和乙烯基酯樹(shù)脂的組中選出。
49.如權(quán)利要求48所述的塑料材料，其特征在于，填料從包括硅土、礬土、玻璃纖維及其任何組合的組中選出。
50.如權(quán)利要求48所述的塑料材料，其特征在于，該材料經(jīng)過(guò)硅烷預(yù)處理。
51.如權(quán)利要求48所述的塑料材料，其特征在于，金剛砂具有預(yù)定的顆粒尺寸和尺寸分布。
52.如權(quán)利要求51所述的塑料材料，其特征在于，金剛砂具有10網(wǎng)目和60網(wǎng)目特殊材料的組合的顆粒尺寸和尺寸分布，從而提供所需的耐磨損性和耐沖擊性。
53.如權(quán)利要求52所述的塑料材料，其特征在于，金剛砂包含預(yù)先選定的10網(wǎng)目固體與60網(wǎng)目固體的混合物，從而獲得預(yù)定的混合屬性和流動(dòng)屬性，該流動(dòng)屬性增強(qiáng)該設(shè)備的鑄造過(guò)程、最終的耐磨損性和耐沖擊性。
54.如權(quán)利要求48所述的塑料材料，其特征在于，它包括空的和海綿狀的微細(xì)顆粒，從而使樹(shù)脂具有一定程度的彈性和整體海綿性。
55.如權(quán)利要求54所述的塑料材料，其特征在于，該微細(xì)顆粒具有足夠的耐化學(xué)腐蝕性，從而不會(huì)因環(huán)境而退化，并且比至少某些填料顆粒小。
56.如權(quán)利要求54所述的塑料材料，其特征在于，該微細(xì)顆粒包括空心玻璃球，和空的海綿狀的高嶺土顆粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用第二物質(zhì)將較微細(xì)顆粒從第一物質(zhì)中去除的設(shè)備。該設(shè)備包括靜態(tài)共流接觸混合器部分，該混合部器分具有多個(gè)臺(tái)級(jí)，該多個(gè)臺(tái)級(jí)限定出一用于第一物質(zhì)和第二物質(zhì)的具有流動(dòng)輪廓的流動(dòng)通道，至少一些臺(tái)級(jí)的形狀加工成限定出一基本彎曲的流動(dòng)通道，該流動(dòng)通道具有位于所述流動(dòng)通道的一側(cè)的有效曲率中心，每個(gè)相鄰臺(tái)級(jí)都在流動(dòng)通道的相對(duì)側(cè)上具有曲率中心，以在相鄰臺(tái)級(jí)之間提供拐點(diǎn)，從而隨著這兩種物質(zhì)流過(guò)相鄰臺(tái)級(jí)之間的反應(yīng)器，在第一物質(zhì)中存在的顆粒首先在一個(gè)方向上、然后在相對(duì)方向上移動(dòng)出第二物質(zhì)，以促進(jìn)第一物質(zhì)和第二物質(zhì)之間的相間相互作用，該流動(dòng)通道在至少兩個(gè)相鄰臺(tái)級(jí)之間設(shè)置有朝向拐點(diǎn)的邊緣結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)一個(gè)臺(tái)級(jí)的彎曲流動(dòng)通道的外側(cè)上的第二物質(zhì)從邊緣結(jié)構(gòu)處以較高的速度發(fā)射到相鄰臺(tái)級(jí)的彎曲流動(dòng)通道的內(nèi)側(cè)，從而增大第一物質(zhì)和第二物質(zhì)之間的接觸。該設(shè)備還包括氣旋部分和旋轉(zhuǎn)體部分。本發(fā)明還涉及使用清刷流體將較微細(xì)顆粒從氣流中去除的方法，以及制造該設(shè)備的塑料合成材料。
文檔編號(hào)C08K3/00GK1780691SQ200380107325
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2003年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月29日
發(fā)明者理查德·G·帕克斯頓, 邁克爾·費(fèi)洛斯-史密斯, 弗雷得里希·M·明斯曾蒂, 克里斯蒂安·A·明斯曾蒂 申請(qǐng)人:米特鋼鐵南非有限公司