專利名稱：高爐煤粉噴吹旋流分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到高濃度煤粉分配時的旋流分配器，可廣泛用于所有粉狀物料的“一點(diǎn)供料、多點(diǎn)用料”，如高爐富氧煤粉噴吹時煤粉在爐前被均勻分配到高爐各風(fēng)口。
美國專利3，204，942提出的Matthys分配器是一種早期的典型分配器，它是一個中心裝有入口的直立圓筒、圓筒側(cè)壁同一水平位置上有等角布置的出口的分配裝置，美國專利4，527，776提供了一種利用Matthys分配器而只需根據(jù)粉料速度、直立圓筒直徑等來調(diào)整其結(jié)構(gòu)就可提高均勻分配程度的方法。這種分配器的不足在于無法保證入射煤－氣兩相流垂直入射進(jìn)直立圓筒及在直立圓筒內(nèi)均勻彌散，因而分配效果不好。
為此，美國專利4，027，920介紹了一種對Matthys分配器進(jìn)行了改進(jìn)的Wenerstorm分配器，它只是在Matthys分配器的直立圓筒的中心增加一個空心圓筒以保持入射煤氣兩相流的中心方位，與該Wenerstorm分配器相近的還有前蘇聯(lián)專利885293及日本專利592115.3等。這些分配器均嚴(yán)格要求入口在垂直方向且保證足夠長的垂直進(jìn)口段以確保煤氣兩相流在進(jìn)口處均勻分布，使現(xiàn)場安裝不便。
東歐國家一般采用前東德的錐形分配器，該分配器呈倒錐形，中心為分配錐，煤粉由分配錐分割成多個相等的扇形流股從出口流出，我國專利CN2038600U在形式上與之接近。錐形分配器的分配精度易受出口各支管壓損不同的影響，而且對加工要求較高。此外，以上各種分配器輸料能力小，只能對稀相粉氣流均勻分配，而高濃度高混合比煤氣混合物的分配偏差大。
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有分配器用于高濃度高混合比的煤粉和氣體混合物分配偏差大，或安裝不便的缺點(diǎn)，本實用新型提供一種設(shè)計合理、分配偏差小、加工制造及安裝簡便的旋流分配器，該旋流分配器特別適于高爐煤粉噴吹。
本實用新型的
，附圖1是本實用新型旋流分配器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，附圖2是局部剖示圖。其旋流分配器結(jié)構(gòu)(1)半球形頂蓋，(2)直立外圓筒，(3)中心空心圓筒，(4)圓盤形底座，(5)進(jìn)口，(6)出口，(7)環(huán)形槽。
本實用新型的結(jié)構(gòu)，由半球形頂蓋1、圓柱主體(直立外圓筒2與中心空心圓筒3)、圓盤形底座4組成。煤粉由設(shè)在中心空心圓筒3和直立外圓筒2之間區(qū)域底部的進(jìn)口5進(jìn)入分配器后迅速產(chǎn)生貼在直立外圓筒2內(nèi)側(cè)壁的均勻貼壁流螺旋上升至半球形頂蓋1，再由頂蓋1從中心空心圓筒3頂部均勻旋轉(zhuǎn)下降至圓盤形底座4上呈輻射狀均勻分布的出口6流出。進(jìn)口5的一端可設(shè)在直立外圓筒2下部圓周任意左切或右切位置，另一端制成法蘭與輸煤總管相接。出口6加工出內(nèi)螺紋與各輸料支管相接，如需改變出口數(shù)量，只需在滿足進(jìn)、出口面積比在1(0.5～1)的要求下更換上具有新要求的出口數(shù)的圓盤形底座4即可。圓盤形底座4中心被加工成與半球形頂蓋1具有相同半徑的球形形狀，此種設(shè)計使旋流分配器的內(nèi)部空腔形狀加工方便且使分配器的通用性增強(qiáng)。
本實用新型的旋流分配器的結(jié)構(gòu)中，進(jìn)口5和出口6間的總截面比為1(0.5～1)，進(jìn)口5與中心空心圓筒3橫截面積比為(0.005～0.015)1，進(jìn)口5直徑與直立外圓筒2高度比為1(2.5～4)，進(jìn)口5與出口6均為水平方向布置，進(jìn)口5切向方向由右方向或左方向切向布置，半球形圓頂蓋球內(nèi)半徑為中心空心圓筒3直徑與進(jìn)口5直徑之和的(1～1.5)倍，中心圓筒3伸入半球形頂蓋1的部分的高度為頂蓋小球內(nèi)半徑的(0.3～0.6)倍，中心空心圓筒頂部的外部邊緣有倒角，圓盤形底座4中心處的球形腔的球內(nèi)半徑與頂蓋1的內(nèi)半徑相同。
本實用新型的半球形頂蓋1，圓柱主體和圓盤底座4間的連接面具有凹或凸緣及環(huán)形槽7，槽內(nèi)裝入密封圈。
為防止煤粉滲漏，半球形頂蓋－圓柱主體－圓盤形底座連接面加工成附圖1所示的具有凹或凸緣的形狀，連接面上開環(huán)形槽7，槽內(nèi)設(shè)置密封圈，在裝配分配器時連接面上安墊片。
根據(jù)本實用新型設(shè)計了適于1500m3容積以上高爐，總風(fēng)量在1000～1500Nm3／h，進(jìn)口內(nèi)徑89mm、出口內(nèi)徑25.4mm的具有12個出口的實際工業(yè)用旋流分配器，其中心空心圓筒內(nèi)徑及高度分別為410mm和413mm，直空外圓筒高度243mm，半球形頂蓋球內(nèi)徑330mm。
根據(jù)本實用新型設(shè)計了適于總風(fēng)量在35～70Nm3／h，進(jìn)口內(nèi)徑25.4mm，出口內(nèi)徑9mm的具有12個出口的旋流分配器，其中心空心圓筒內(nèi)徑及高度分別為85mm、140mm，直立外圓筒高度 110mm，半球形頂蓋內(nèi)徑147mm。用該旋流分配器分配煤粉，試驗得到分配偏差5％左右，分配精度高，結(jié)果見表1，表1中n＝12，分配器分配偏差＝ 1/(n)Σi=1n]]>(︱第i個出口輸料量－出口平均輸料量︳)/(出口平均輸料量) ×100%

權(quán)利要求1.一種用于高爐富氧煤粉噴吹的旋流分配器，包括頂蓋1、圓柱主體(直立外圓筒2、中心空心圓筒3)、底座4、進(jìn)口5、出口6，其特征在于頂蓋1為半球形，底座4為圓盤形，進(jìn)口5設(shè)在直立外圓筒2和中心空心圓筒3的下部的圓周切向位置，出口6輻射狀均勻分布在圓盤形底座4上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述旋流分配器，其特征在于進(jìn)口5和出口6總橫截面積之比為1(0.5～1)，進(jìn)口5與中心空心圓筒3橫截面積比為(0.005～0.015)1，進(jìn)口5直徑與直立外圓筒2高度比為1(2.5～4)，進(jìn)口5與出口6均為水平方向布置，進(jìn)口與切向方向由右方向或左方向切向布置，半球形頂蓋球內(nèi)半徑為中心空心圓筒3直徑與進(jìn)口5直徑之和的(1～1.5)倍，中心圓筒3伸入半球形頂蓋1的部分的高度為頂蓋1球由半徑的(0.3～0.6)倍，中心空心圓筒頂部外部邊緣有倒角，圓盤形底座4中心處的球形腔的球內(nèi)半徑與頂蓋1的內(nèi)半徑相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述旋流分配器，其特征在于半球形頂蓋1、圓柱主體和圓盤形底座4間的連接面具有凹或凸緣及環(huán)形槽7，槽內(nèi)裝入密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述旋流分配器其特征在于設(shè)計適于總風(fēng)量在35～70Nm3／h，其進(jìn)口、出口內(nèi)徑分別為25.4mm、9mm，12個出口，中心空心圓筒內(nèi)徑與高度分別為85mm、140mm，直立外圓筒高度110mm，半球形頂蓋球內(nèi)徑147mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述旋流分配器，其特征在于設(shè)計適于1500m3以上高爐，總風(fēng)量在1000～1500Nm3／h的工業(yè)用分配器，其進(jìn)口、出口內(nèi)徑分別為89mm、25.4mm，12個出口，中心空心圓筒內(nèi)徑與高度分別為410mm、413mm直立外圓筒高度243mm，半球形頂蓋球內(nèi)半徑330mm。
專利摘要本實用新型屬粉末分配器領(lǐng)域，特別適用于高爐富氧煤粉噴吹時高濃度煤粉在爐前的均勻分配。
本實用新型由半球形頂蓋、圓柱主體(包括二同心的直立外圓筒和中心空心圓筒)、圓盤形底座組成。進(jìn)出口均在水平方向，進(jìn)口處在直立外圓筒和中心空心圓筒之間區(qū)域的下部的任意圓周切向位置，出口呈輻射狀均勻分布于圓盤形底座上且與中心空心圓筒的底部相通。該分配器加工制造簡單，安裝方便，分配偏差小。
文檔編號F23D1/00GK2206407SQ9421585
公開日1995年8月30日 申請日期1994年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月2日
發(fā)明者沈頤身, 洪江, 俞曉林, 楊紹利, 李正熹 申請人:北京科技大學(xué), 北京京瑞冶金節(jié)能技術(shù)開發(fā)公司