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(nèi)、與其同底面且同軸設(shè)置的導(dǎo)流體；在所述混合圓筒的側(cè)壁上端設(shè)置出氣管道；在所述混合圓筒的側(cè)壁下端、以混合圓筒的底面圓心為對稱點還對稱設(shè)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(dǎo)流體按同一方向進行旋轉(zhuǎn)；在所述混合圓筒的頂部設(shè)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(jié)構(gòu)簡單，安裝容易，無需轉(zhuǎn)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(jié)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(fēng)機及附屬煙道等設(shè)備。
【專利說明】
一種氣體混合器
技術(shù)領(lǐng)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(jié)煙氣循環(huán)工藝的煙氣混合器，屬于氣體混合技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝，是指燒結(jié)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?zé)Y(jié)料面再次利用。所述燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝流程見圖1。如圖1所示，燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝主要包括的設(shè)施有:燒結(jié)循環(huán)風(fēng)機、環(huán)冷循環(huán)風(fēng)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(shè)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?xí)l(fā)生氣流倒吸，導(dǎo)致煙氣循環(huán)風(fēng)機振動加劇、失速不穩(wěn)等工況事故。
[0003]所以，為使整個燒結(jié)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(shè)計出一種結(jié)構(gòu)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(fēng)機及附屬煙道等設(shè)備的煙氣混合器。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種氣體混合器，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝容易，無需轉(zhuǎn)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(jié)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(fēng)機及附屬煙道等設(shè)備。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種氣體混合器，包括一混合圓筒，及位于混合圓筒內(nèi)、與其同底面且同軸設(shè)置的導(dǎo)流體;在所述混合圓筒的側(cè)壁上端設(shè)置出氣管道;在所述混合圓筒的側(cè)壁下端、以混合圓筒的底面圓心為對稱點還對稱設(shè)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(dǎo)流體按同一方向進行旋轉(zhuǎn);在所述混合圓筒的頂部設(shè)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(zhuǎn);相應(yīng)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(dǎo)流體的底面直徑Z與混合圓筒的直徑X的比例關(guān)系為:Z =( I/5-4/5)X，當(dāng)比例為Z = I/2X時效果更佳;所述導(dǎo)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(shè)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(nèi)并圍繞導(dǎo)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(dǎo)流體結(jié)構(gòu)，對于混勻難度較大的兩種氣體宜采用空心正圓錐結(jié)構(gòu)，對于混勻難度相對較小的兩種氣體，宜采用空心正圓臺結(jié)構(gòu)，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(diào)整，通常設(shè)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(dǎo)流體的阻隔和導(dǎo)流，兩股氣流按同一方向進行旋轉(zhuǎn)，碰撞后充分混合，并沿著導(dǎo)流體的底部向頂部旋轉(zhuǎn)、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(shè)置一個特定比例的導(dǎo)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(lǐng)域各類煙氣的混合過程，尤其適用于燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝中的燒結(jié)循環(huán)煙氣和環(huán)冷循環(huán)熱廢氣的充分混合、燒結(jié)循環(huán)煙氣和空氣的混合。當(dāng)所述氣體混合器用于燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝中時，可將燒結(jié)生產(chǎn)中大煙道內(nèi)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(fēng)機及附屬煙道等設(shè)備的煙氣混合器，為整個燒結(jié)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(jié)煙氣循環(huán)工藝流程圖；其中，(I)內(nèi)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(jié)構(gòu)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(dǎo)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(nèi)、與其同底面且同軸設(shè)置的導(dǎo)流體2;在所述混合圓筒的側(cè)壁上端設(shè)置一個出氣管道6;在所述混合圓筒的側(cè)壁下端、以混合圓筒的底面圓心為對稱點還對稱設(shè)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(zhuǎn);相應(yīng)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(dǎo)流體為空心結(jié)構(gòu)的正圓錐，從而減輕混合器整體重量;所述導(dǎo)流體的底面直徑Z與混合圓筒的直徑X的比例關(guān)系為:Z= (1/5-4/5)Χ，當(dāng)比例為Z= 1/2X時效果更佳;所述導(dǎo)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(shè)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(dǎo)流體也可采用空心正圓臺結(jié)構(gòu);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(shè)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(jié)煙氣循環(huán)工藝中。
[0036]實際生產(chǎn)中，燒結(jié)循環(huán)煙氣從進氣管道5進入混合圓筒I內(nèi)，環(huán)冷循環(huán)熱廢氣從進氣管道4進入混合圓筒I內(nèi)，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(dǎo)流后，從混合圓筒I底部開始，圍繞導(dǎo)流體2按一定方向旋轉(zhuǎn)，碰撞后充分混合，并從導(dǎo)流體2底部向頂部不斷的旋轉(zhuǎn)、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(jié)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(shè)計的燒結(jié)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(dǎo)流體的底面直徑Z = 4m，導(dǎo)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(shè)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(jié)煙氣循環(huán)工藝中的燒結(jié)循環(huán)煙氣和環(huán)冷循環(huán)熱廢氣的充分混合，可將燒結(jié)生產(chǎn)中大煙道內(nèi)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(fēng)機及附屬煙道等設(shè)備的煙氣混合器，為整個燒結(jié)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(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)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(chǔ)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(quán)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(nèi)、與其同底面且同軸設(shè)置的導(dǎo)流體； 在所述混合圓筒的側(cè)壁上端設(shè)置出氣管道;在所述混合圓筒的側(cè)壁下端、以混合圓筒的底面圓心為對稱點還對稱設(shè)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(dǎo)流體按同一方向進行旋轉(zhuǎn)； 在所述混合圓筒的頂部設(shè)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(quán)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(shè)進氣管道直徑為a和b，則X = n(a+b)，n為 1.0 ?1.75; 設(shè)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(quán)利要求1所述的氣體混合器，其特征在于，所述導(dǎo)流體的底面直徑Z與混合圓筒的直徑X的比例關(guān)系為:Ζ=(1/5-4/5)Χ;所述導(dǎo)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(quán)利要求3所述的氣體混合器，其特征在于，所述導(dǎo)流體的底面直徑Z與混合圓筒的直徑X的比例關(guān)系為Z = 1/2Χ。5.根據(jù)權(quán)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(shè)進氣管道直徑為a和b，則X = n(a+b)，n為 1.0 ?1.75; 設(shè)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(dǎo)流體的底面直徑Z與混合圓筒的直徑X的比例關(guān)系為:Ζ=(1/5-4/5)Χ;所述導(dǎo)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(quán)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(quán)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(quán)利要求1-5中任一所述的氣體混合器，其特征在于，所述導(dǎo)流體為正圓錐或正圓臺。9.根據(jù)權(quán)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(quán)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(guān)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(zé)任公司