用于針對性的廢氣處理的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于以針對性(有目標(biāo))的方式供給化學(xué)品以便處理大型燃燒單元的廢氣(煙氣)的改進(jìn)的工藝設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]用于公用、工業(yè)和廢物處理目的的燃燒設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性和高效率控制要求對燃燒產(chǎn)物的有效控制，所述燃燒產(chǎn)物可對環(huán)境或燃燒設(shè)備自身造成損害。工藝化學(xué)品的適當(dāng)?shù)幕旌?、儲存、?jì)量和注射是必要的，但是多年以來對工程師和操作人員提出了重大的挑戰(zhàn)。
[0003]從Nalco Fuel Tech 公司(現(xiàn)在的 Fuel Tech, Inc.)的 C.R.Smyrn1tis 等人名下的美國專利N0.5，740，745開始一該專利以其全部內(nèi)容包括在本文中，用于針對性的將化學(xué)品引入至大型燃燒單元中的關(guān)注的區(qū)域的技術(shù)已開發(fā)了多年。此技術(shù)包括采用例如計(jì)算流體動力學(xué)的技術(shù)來模擬燃燒室以表征在燃燒室內(nèi)的氣體流和其對注射化學(xué)品的作用?；谒瞿M，可以確定在何處引入化學(xué)品以及化學(xué)品需要采取何種物理形式。
[0004]化學(xué)品通常以漿體的形式與水一起引入。某些燃燒污水處理化學(xué)品漿體需要連續(xù)攪動來確保它們的均一性以用于適當(dāng)?shù)淖⑸湟约胺峙?，但是常?guī)的混合器和泵設(shè)備受制于由某些漿狀化學(xué)品的磨損性質(zhì)所帶來的過度的磨損。如果漿體中的固體顆粒沉淀出來，則會有濃度差并且引入至燃燒器中的引入物是不可預(yù)測的。如果固體相互反應(yīng)，則會有不期望的粘度變化，該變化還可影響在引入之后且蒸發(fā)漿體中所有水分之前燃燒室中液滴粒度、濃度以及可能的行進(jìn)距離的可預(yù)測性。經(jīng)驗(yàn)表明，缺乏可預(yù)測性可引起為了實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果的過量的化學(xué)品消耗或不能實(shí)現(xiàn)所述結(jié)果。
[0005]現(xiàn)在需要一種裝置，其會使供廢氣處理系統(tǒng)使用的工藝化學(xué)品漿體的可靠的、適當(dāng)?shù)幕旌弦约皟Υ娉蔀榭赡?，而不會?dān)心過度的損壞和/或磨損。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供一種了裝置，該裝置提供了重要的安全余量，同時(shí)能夠適當(dāng)?shù)幕旌虾蛢Υ婀U氣處理系統(tǒng)使用的工藝化學(xué)品漿體。
[0007]一方面，用于將處理化學(xué)漿體供給至燃燒室的預(yù)定位置的裝置包括:容器，該容器能夠保持和混合燃燒污水處理化學(xué)品的漿體；出口，該出口來自該容器并用于從容器以預(yù)定的速率提取漿體；進(jìn)口，該進(jìn)口通向該容器并用于使?jié){體以預(yù)定速率返回至容器；膜式泵，該膜式泵連接容器進(jìn)口和容器出口以用于使?jié){體從容器出口移動至容器進(jìn)口 ；噴射器，該噴射器包括噴射器進(jìn)口、噴射器出口和文丘里部分，以用于從容器中經(jīng)過噴射器來抽取漿體并且引起比泵入噴射器進(jìn)口的漿體的量更多的漿體離開噴射器出口。
[0008]可取地，化學(xué)品供給回路包括通過泵送裝置從容器出口延伸至容器返回進(jìn)口的導(dǎo)管，該泵送裝置可包括膜式泵。此回路可專門地用作供給化學(xué)品的回路。該化學(xué)品供給回路可包括控制器，以用于控制經(jīng)過至少一個(gè)噴嘴進(jìn)入燃燒器中的漿體流，該至少一個(gè)噴嘴在至少一個(gè)位置處延伸穿過燃燒器壁?？刂破鬟€可控制流經(jīng)噴射器的流動(流量)。
[0009]所述裝置可按期望地包括放置在儲存罐(容器)內(nèi)的多個(gè)噴射器，該多個(gè)噴射器位于多個(gè)位置以用于提供湍流而不會造成空穴作用或無流體運(yùn)動的區(qū)域。
[0010]在下文描述本實(shí)用新型的其他和優(yōu)選的方面。
【附圖說明】
[0011]包含在說明書中并組成說明書的一部分的附圖示出了本實(shí)用新型當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例，并且與下文所給出的優(yōu)選的實(shí)施例的詳細(xì)說明一起，用于說明本實(shí)用新型的操作原理。如所有附圖所示的，相同的附圖標(biāo)記指代相同的或相應(yīng)的部件。
[0012]圖1為包括本實(shí)用新型的裝置的燃燒設(shè)施的示意圖。
[0013]圖2為圖1中所示類型的化學(xué)試劑容器的側(cè)視圖，其包括由本實(shí)用新型所提供的改進(jìn)的混合設(shè)備的細(xì)節(jié)。
[0014]圖3為圖2的混合設(shè)備中所采用的噴射器的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]在本實(shí)用新型的描述中，參考附圖，其中可見在圖1、圖2、圖3中示意性地示出的簡化的、優(yōu)選的實(shí)施例。在下文中描述附圖和附圖所表現(xiàn)的裝置，而不會過度的重復(fù)敘述操作方法。
[0016]圖1為燃燒設(shè)施的示意圖，所述燃燒設(shè)施利用本實(shí)用新型以將漿體狀處理化學(xué)品針對性的引入至燃燒室10中，以用于在其中在通過建模一例如美國專利N0.5，740, 745中所描述的計(jì)算流體動力學(xué)一確定的一個(gè)或多個(gè)的位置處處理燃燒氣體。該燃燒設(shè)施包括燃燒室10，燃燒室10具有燃燒器11，所述燃燒器11通過燃燒來自未示出的來源的燃料以及由管線14供應(yīng)的空氣以提供燃燒區(qū)12中的熱量。熱的燃燒氣體會以由塊箭頭所指出的方向穿過爐10并且來自燃燒室的熱量被轉(zhuǎn)移至熱交換器16和18。
[0017]接著熱交換器16和18之后，燃燒氣體會流經(jīng)空氣對空氣熱交換器22，其用于預(yù)熱經(jīng)由管道24供應(yīng)以用于經(jīng)由管線14遞送至燃燒區(qū)12的外部空氣。離開熱交換器22的燃燒氣體在經(jīng)過管線至靜電除塵器(ESP) 26時(shí)被顯著地冷卻，在靜電除塵器26中在氣體向上經(jīng)過煙囪28之前顆粒被收集。雖然這是實(shí)際的工業(yè)或公用燃燒室和污水處理工藝的高度簡化的版本，但它示出了可行的方案。
[0018]本實(shí)用新型的化學(xué)品的制備和引入系統(tǒng)大體在圖1中示出，包括化學(xué)品混合和儲存容器30、化學(xué)品供應(yīng)回路，該化學(xué)品供應(yīng)回路包括來自容器30的使用泵32的化學(xué)品供給導(dǎo)管31，所述泵可為膜式泵或類似物，以用于從罐30抽出化學(xué)品以便根據(jù)控制器50的要求分配。化學(xué)品一通常為漿體一自泵32經(jīng)過管線33和34基于從控制器50至閥37和38的信號供給至噴嘴35和/或36?？刂破骱烷y可為有線的或無線的?？赏ㄟ^導(dǎo)管、漏斗、容器或人工地將處理化學(xué)品和水分批地或持續(xù)地加入。
[0019]本實(shí)用新型使得能簡單地確保工藝化學(xué)品漿體的適當(dāng)?shù)幕旌虾蛢Υ鎸τ谠趶U氣處理系統(tǒng)中均一可控的使用而言是可用的。圖2為圖1中所示類型的化學(xué)試劑容器的側(cè)視圖，其包括由本實(shí)用新型所提供的改進(jìn)的混合設(shè)備的細(xì)節(jié)，并且圖3為圖2的混合設(shè)備中所采用的噴射器的透視圖。
[0020]圖3中所示的噴射器41采用文丘里設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)使得較小的泵能夠在容器30中循環(huán)較大體積的漿體。噴射器41會使泵送的漿體的體積的多倍(例如，4至5倍)循環(huán)?？勺⒁獾絹碜赃M(jìn)口管線40的進(jìn)口 41a，該進(jìn)口通向帶有收斂-發(fā)散式內(nèi)部通道的開放式文丘里結(jié)構(gòu)41b，其中罐中的漿體被吸入至噴射器體41c中并且通過噴射器體41c，以便以足夠的速度在41d處離開，從而攪動容器30中的漿體。通過設(shè)計(jì)，進(jìn)口 40處的漿體的能量由漿體進(jìn)入壓力驅(qū)動，以使進(jìn)口漿體作為原動流體來提供在收斂-發(fā)散式噴嘴的喉部(文丘里管)處的速度差(速度頭，velocity head)以抽出比流經(jīng)進(jìn)口更多的漿體，使得大量的流體在41d處離開噴射器。當(dāng)混合的流體然后在發(fā)散式擴(kuò)散器中擴(kuò)張時(shí)，根據(jù)伯努利定律(Bernoulli’s principle)在擴(kuò)散器出口處動能轉(zhuǎn)變回壓力能。
[0021]因此，一方面，用于在預(yù)定位置處將處理化學(xué)品漿體供應(yīng)至燃燒室的裝置可包括容器30，該容器能夠保持和混合燃燒污水處理化學(xué)品的漿體。容器30可包括來自容器的出口、例如31，以用于以預(yù)定的速率從容器中提取漿體，所述速率可由控制器50控制。它還可包括通向容器的進(jìn)口 40，以用于使?jié){體以預(yù)定的速率返回至容器。為了避免磨損的問題并且提供優(yōu)秀的控制，借助于控制器50、連接至容器進(jìn)口的膜式泵43和容器出口 31，該容器出口用于將來自容器出口 31的漿體移動至容器進(jìn)口 40。示出的噴射器41包括噴射器進(jìn)口 41a、噴射器出口 41d和文丘里部分41b，該文丘里部分用于將漿體從容器抽出經(jīng)過噴射器體41c并且引起比泵送通過噴射器進(jìn)口的漿體的量更多的漿體離開噴射器出口 41d。
[0022]可取地，如圖1中所示的化學(xué)品供應(yīng)回路可包括從容器出口 31通過泵送裝置32延伸至容器返回進(jìn)口 40的導(dǎo)管34，該泵送裝置可包括膜式泵。此回路可專門地當(dāng)作化學(xué)品供給回路而使用或可為上文中包括噴射器41的裝置的部分?；瘜W(xué)品供給回路可包括控制器50以用于控制漿體經(jīng)過至少一個(gè)噴嘴流至燃燒室中，所述至少一個(gè)噴嘴在至少一個(gè)位置處延伸穿過燃燒室壁。所述控制器50還可控制流經(jīng)噴射器的流動。
[0023]如在圖2中所示，該裝置可按期望地包括多個(gè)噴射器，這些噴射器放置在儲存罐30內(nèi)的多個(gè)位置處，以用于提供湍流而不會造成空穴作用或無流體運(yùn)動的區(qū)域。
[0024]上文的描述的目的是示教所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員如何實(shí)施本實(shí)用新型。它并不意在詳盡那些明顯的修改和變型，通過閱讀所述描述，所述修改和變型對于技術(shù)工人而言是明顯的。然而，所有的這樣明顯的修改和變型會包括在由下文的權(quán)利要求書中所限定的本實(shí)用新型的范圍中。所述權(quán)利要求書意在涵蓋有效的滿足意圖的目的所要求的部件和任意順序的步驟，除非文中特別地給出相反的說明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于針對性的廢氣處理的裝置，該裝置在預(yù)定位置處將處理化學(xué)品漿體供應(yīng)至燃燒室，該裝置包括: a.容器，該容器能夠保持和混合燃燒污水處理化學(xué)品的漿體； b.來自該容器的出口，該出口用于從所述容器以預(yù)定的速率提取所述漿體； c.通向該容器的進(jìn)口，該進(jìn)口用于使所述漿體以預(yù)定速率返回至所述容器；膜式泵，該膜式泵連接至該容器的進(jìn)口和該容器的出口以用于將所述漿體從所述容器的出口移動至所述容器的進(jìn)口； d.噴射器，該噴射器包括噴射器進(jìn)口、噴射器出口和文丘里部分，以用于從所述容器中抽取漿體經(jīng)過該噴射器并且引起比被泵送通過所述噴射器進(jìn)口的漿體的量多的漿體離開該噴射器出口 ； e.控制器，該控制器用以控制流經(jīng)所述噴射器的流動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括化學(xué)品供給回路，所述化學(xué)品供給回路包括通過泵送裝置從所述容器的出口延伸至容器返回進(jìn)口的導(dǎo)管，所述泵送裝置能包括膜式泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述化學(xué)品供給回路專門地用作供給化學(xué)品的回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括安放在儲存罐內(nèi)并位于多個(gè)位置的多個(gè)噴射器，以用于提供湍流而不會造成空穴作用或無流體運(yùn)動的區(qū)域。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于針對性的廢氣處理的裝置，其提供了重要的安全余量，同時(shí)能夠適當(dāng)?shù)幕旌虾蛢Υ婀U氣處理系統(tǒng)使用的工藝化學(xué)品漿體。一方面，該裝置包括能夠保持和混合燃燒污水處理化學(xué)品的漿體的容器、來自所述容器以用于從容器以預(yù)定的速率提取所述漿體的出口、通向該容器以用于使?jié){體以預(yù)定速率返回至所述容器的進(jìn)口、連接至所述容器進(jìn)口和所述容器出口以用于使?jié){體從所述容器出口移動至所述容器進(jìn)口的膜式泵以及噴射器，該噴射器包括噴射器進(jìn)口、噴射器出口和文丘里部分，以用于從所述容器中經(jīng)過所述噴射器來抽取所述漿體并且引起比泵入所述噴射器進(jìn)口的漿體的量更多的所述漿體離開噴射器出口。
【IPC分類】F23J7-00
【公開號】CN204268498
【申請?zhí)枴緾N201420333008
【發(fā)明人】S·K·波倫
【申請人】燃料技術(shù)公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年6月20日