專(zhuān)利名稱(chēng)：管道和用于安裝于其中的冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通導(dǎo)或?qū)С龀睗駳怏w的管道，尤其是用于通導(dǎo)或?qū)С霰粷裣吹膹U氣，具有冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置，該冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置具有置于管道內(nèi)邊緣區(qū)域用于從流經(jīng)管道的氣流中分離出部分氣流的分離元件和相應(yīng)的冷凝物排出裝置。本發(fā)明還涉及一種冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置，用于建造在用于通導(dǎo)或?qū)С龀睗駳怏w的。
背景技術(shù)：
在通過(guò)管道通導(dǎo)或?qū)С龀睗駳怏w時(shí)，氣流和相對(duì)較冷的管道壁接觸形成冷凝物，其以冷凝物邊緣薄膜的形式累積在管道內(nèi)壁上。該冷凝物邊緣薄膜通過(guò)氣流到管道口的運(yùn)動(dòng)被共同攜帶或被帶離并且一起和氣流被導(dǎo)出管道同時(shí)以液滴、霧等形式被排放(至大氣中)。這當(dāng)然是不希望的，并且已經(jīng)引入了相對(duì)應(yīng)的措施。到目前為止，在例如為廢氣濕洗器的濕洗器后常用形為熱交換器或者通過(guò)借助氣體燃燒器直接引入能量的再加熱裝置，從而將潮濕的氣體輸送至400m高的煙囪而不會(huì)在此產(chǎn)生過(guò)量的冷凝物。通過(guò)這種方式可以尤其避免在煙園的很近距離內(nèi)大液滴從煙 掉落至地面。但這種裝置非常昂貴并且需要經(jīng)常維護(hù)或需要高能量消耗。因此，現(xiàn)代化的設(shè)備配備了所謂的約250m高的濕煙囪。氣體輸送借助于位于濕洗器之前或之后的增壓風(fēng)扇。但在這種狀況下，因?yàn)槌睗駳怏w在通向煙囪口的路途中的冷卻，結(jié)果也是煙囪內(nèi)大量冷凝物的堆積并且因此在煙囪的很近距離內(nèi)大液滴從煙囪掉落至地面。到目前為止只在較少情況下在大型煙囪內(nèi)建造了除了簡(jiǎn)單的排水裝置外的例如軸向旋流式空氣濾清器，因?yàn)闊焽鑳?nèi)的高速運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致很高的能量損耗并且到目前為止沒(méi)有滿意的涉及液滴導(dǎo)出的解決方案。除此之外為了減少液滴流出，在很多濕煙囪內(nèi)建造了所謂的薄膜陷阱或其它擋板，其可以阻止沿著煙 壁拖帶液體薄膜。但所述措施在通常情況下只能有限度的使用，因?yàn)橥ㄟ^(guò)在此類(lèi)煙 內(nèi)的高速氣體，液體薄膜會(huì)被帶離或者液滴從薄膜中被帶出。因此有害的液滴的跌落不能通過(guò)這種裝置被完全避免。另一種對(duì)應(yīng)措施為給該類(lèi)濕煙囪配備冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置。該裝置被配置在濕煙囪的口部并且起到了將部分氣流從流經(jīng)濕煙囪的氣體流中分離的作用，其中該部分氣流會(huì)攜帶形成的冷凝物邊緣薄膜并且以此在煙 中部從主氣體流中分離出來(lái)。從部分氣流中分離出的冷凝物會(huì)被收集并且通過(guò)冷凝物導(dǎo)出裝置被導(dǎo)出。但該熟知的冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置或者“邊緣薄膜陷阱”到目前為止還是存在問(wèn)題，被導(dǎo)入冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置的液體量強(qiáng)烈依賴于將氣流引導(dǎo)到裝置并進(jìn)入裝置。因?yàn)樵诶淠镞吘壉∧げ杉蛯?dǎo)出裝置內(nèi)部分氣流流經(jīng)的路徑相比于管道直徑只具有很小的寬度，所以在該區(qū)域會(huì)形成氣體堵塞區(qū)域，因此就無(wú)法達(dá)到所需的用于冷凝物導(dǎo)出的最小速度，這樣的話冷凝物邊緣薄膜至少不會(huì)全部被部分氣體流帶走，而是至少有一部分越過(guò)邊緣薄膜陷阱和中央氣體流一起被輸送至濕煙 外，這樣的話預(yù)設(shè)的邊緣薄膜陷阱僅僅是部分起作用或完全不起作用。該“堵塞效應(yīng)”還會(huì)因氣流流出邊緣薄膜陷阱的出口小以及邊緣薄膜陷阱內(nèi)氣流多次換向而被加重。因此盡管配有該類(lèi)冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置或者邊緣薄膜陷阱還是有不能被忽視的邊緣薄膜的一部分被中央氣體流帶離并且以液滴、霧或諸如此類(lèi)的形式被導(dǎo)出至大氣中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是給出一種用于通導(dǎo)或?qū)С龀睗駳怏w的管道，其具有特別有效的冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置。該任務(wù)按照本發(fā)明通過(guò)前面所述類(lèi)型的管道這樣解決，S卩，冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置在其由分離出的部分氣流流經(jīng)的路徑中具有由部分氣流流經(jīng)的液滴分離器。通過(guò)按照本發(fā)明的解決方法會(huì)避免前面示出的當(dāng)前技術(shù)缺陷。通過(guò)安置液滴分離器，在冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置中設(shè)置的氣流氣道不會(huì)產(chǎn)生變窄或者換向，以便引導(dǎo)冷凝物。相反，按照本發(fā)明預(yù)設(shè)的液滴分離器被置于由分離元件形成的環(huán)形空間之后并且經(jīng)過(guò)整個(gè)環(huán)形空間延伸，這樣整個(gè)環(huán)形空間的橫截面有利地被液滴分離器覆蓋并且由部分氣流流過(guò)。因此對(duì)于部分氣體流存在相對(duì)較寬的氣流路徑，這樣能夠保證有效的液滴分離所需的最小流動(dòng)速度。在進(jìn)入冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置時(shí)基本上不再有明顯的堵塞效應(yīng)產(chǎn)生，這樣邊緣薄膜可以有效的方式脫落并且被部分氣流帶走，而不會(huì)有部分邊緣薄膜進(jìn)入主氣流。優(yōu)選部分氣流不換向地被導(dǎo)出管道并且經(jīng)過(guò)按照本發(fā)明配置的液滴分離器。部分氣體流因此在該實(shí)施形式中基本上和主氣流平行。但本發(fā)明也有另一種實(shí)施形式,其中部分氣流被轉(zhuǎn)向，特別是大約為90°，這樣其以垂直于管道軸的方向離開(kāi)管道。無(wú)論如何，按照本發(fā)明預(yù)設(shè)的液滴分離器將冷凝物邊緣薄膜中被帶離的液體從被導(dǎo)出的部分氣流中分出并且將其引導(dǎo)至相應(yīng)的冷凝物邊緣薄膜導(dǎo)出裝置，其例如可以被制成可以通過(guò)排水通道排水的無(wú)氣流的環(huán)形通道。在本發(fā)明的一個(gè)特殊實(shí)施形式中冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置被設(shè)置在管道口上。管道一般可以被放置為垂直或者水平的或者采取每個(gè)任意的傾斜位置。優(yōu)選管道做成所謂的濕煙囪，其中前面所述的實(shí)施形式中的冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置被預(yù)設(shè)在濕煙 的口部。在這里分離元件優(yōu)選延伸出管道端部或者煙 端部之外并且和管道或者煙囪壁之外的一個(gè)徑向外部限制元件一起構(gòu)成環(huán)形空間，其由部分氣流流經(jīng)并且在其出口端部處配置有液滴分離器。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式中冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置被配置在管道內(nèi)部。這里也有一個(gè)配置在管道內(nèi)部、優(yōu)選被制成環(huán)形的分離元件在管道壁的區(qū)域內(nèi)分離部分氣流，該部分氣流流經(jīng)由分離元件和管道壁限制的環(huán)形空間。在該環(huán)形空間之后配置有液滴分離器，其中在這里分離的液體也優(yōu)選被導(dǎo)入可以通過(guò)排水通道排水的無(wú)氣流的環(huán)形通道。因此冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置在該實(shí)施形式中完全位于管道內(nèi)部，而在前面所述的實(shí)施形式(設(shè)置在管道口)它部分被設(shè)置在管道內(nèi)部并且部分被設(shè)置在管道外。液滴分離器優(yōu)選被如此設(shè)置在冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置中，使得其被分離后的氣流(部分氣流)垂直流經(jīng)。所述實(shí)施形式在管道被垂直放置時(shí)特別有用，濕煙 就是這樣的情況。因此在這里部分氣流不會(huì)換向并且在本質(zhì)上和主氣流平行被傳導(dǎo)。但本發(fā)明也可以有被水平流經(jīng)的液滴分離器，其特別是應(yīng)用于被水平設(shè)置的管道中，其也應(yīng)用于垂直設(shè)置的管道中，這里部分氣流被換向大約90°。液滴分離器優(yōu)選被制成環(huán)形分離器，如前所述，被設(shè)置在冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置中部分氣流流經(jīng)的環(huán)形空間之后。冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置專(zhuān)門(mén)具有在分離元件和管道壁間形成的環(huán)形空間，其在氣體流動(dòng)方向上延伸至更大的、端部設(shè)有液滴分離器(環(huán)形分離器)的環(huán)形空間。如前所述，環(huán)形分離器以其被垂直或水平流經(jīng)的方式安裝。在冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置設(shè)置于在管道內(nèi)部時(shí)，環(huán)形分離器被設(shè)置在管道壁和分離元件之間，并且在冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置設(shè)置在管道口時(shí)，環(huán)形分離器被配置在分離元件和氣體流動(dòng)路徑界定元件之間。環(huán)形分離器優(yōu)選具有多個(gè)徑向設(shè)置的液滴分離器薄片，其在徑向內(nèi)部和徑向外部分界壁之間或者上、下分界壁之間延伸。因此在安裝環(huán)形分離器使其被垂直流經(jīng)時(shí)，存在徑向內(nèi)部和徑向外部的環(huán)形分界壁，其中各個(gè)液滴分離器薄片優(yōu)選不是互相間平行而是被沿徑向設(shè)置。所以在此處各個(gè)薄片間的距離在徑向外部大于徑向內(nèi)部。液滴分離器薄片可以以熟知的方式即波浪狀制成并且配有集料器。該類(lèi)實(shí)施形式被專(zhuān)業(yè)人員所熟知所以不在此處詳細(xì)闡述。在安裝環(huán)形分離器使其被水平流經(jīng)，存在上、下分界壁，在其中設(shè)置有沿徑向的液滴分離器薄片。在這里薄片在徑向內(nèi)部的彼此間距也優(yōu)選小于徑向外部。冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置優(yōu)選還具有帶有排水部的冷凝物采集盆，其有益地也被制成環(huán)形空間并且位于由部分氣流流經(jīng)的氣體流動(dòng)路徑之外。通過(guò)排水部或者適合的排水通道分離后的液體被排出。重要的是，冷凝物采集盆或者相應(yīng)的環(huán)形空間內(nèi)在本質(zhì)上是無(wú)氣流的，所以分離后的液體不能再被氣流帶離。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式中分離元件被制成錐形并且沿氣體流動(dòng)方向變窄。當(dāng)冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置被設(shè)置于管道內(nèi)部時(shí)，所述實(shí)施形式特別有用，以便通過(guò)該方式實(shí)現(xiàn)在設(shè)置冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置的位置處沒(méi)有不連貫，而是主氣流的氣體流動(dòng)路徑逐漸變窄?？梢岳斫?，在管道內(nèi)設(shè)置冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置時(shí)，可以相繼地配置多個(gè)裝置，這樣就形成多級(jí)的冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置。本發(fā)明還涉及一種用于裝在前面所述的管道內(nèi)的冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置。這種冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置可以具有前面給出的所有特征。這些特征因此不再需要在此處逐個(gè)重復(fù)。


下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖逐個(gè)描述本發(fā)明。其中:圖1示意性地示出了具有冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置第一實(shí)施形式的濕煙囪口的截面圖；圖2示意性地示出了對(duì)應(yīng)圖1的具有冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置第二實(shí)施形式的截面圖3示意性地示出了具有冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置另一實(shí)施形式的濕煙囪局部的截面圖；圖4示意性地示出了冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置的制成環(huán)形分離器的液滴分離器的局部俯視圖；圖5示出了圖4的環(huán)形分離器的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式在圖1的示意性的垂直截面圖中用9標(biāo)示了濕煙囪口的端壁。在濕煙囪口處示意性地示出了冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置I。該裝置具有制成環(huán)形的、并且從煙 外延伸至內(nèi)的分離元件2。在分離元件2和煙囪壁9之間以延展至一個(gè)更大的、位于環(huán)形分界壁3和分離元件2之間的環(huán)形空間8的方式構(gòu)成了環(huán)形空間7。圖1中氣體流動(dòng)方向?yàn)閺南碌缴?。在氣體流動(dòng)方向上有形為環(huán)形分離器4的、同樣位于分離元件I和分界壁3之間的液滴分離器配置在環(huán)形空間8之后。具有冷凝物排水部6的冷凝物采集環(huán)形空間5位于環(huán)形空間8下面煙囪壁9的外側(cè)。冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置I按如下方式工作:在濕煙囪內(nèi)向上流到口部的濕氣體到達(dá)分離元件2并且被其分成中央部分氣流和涌入環(huán)形空間7的徑向外部部分氣流。在煙囪壁9的內(nèi)側(cè)形成并且由氣流帶至上部的冷凝物由所形成的徑向外部部分氣流帶入環(huán)形空間7，并且到達(dá)更寬的環(huán)形空間8且從那里進(jìn)入設(shè)置在后部的液滴分離器4。制成環(huán)形分離器的液滴分離器具有多個(gè)徑向設(shè)置的帶有集料器的波浪形薄片。在部分氣流中攜帶的冷凝物在通過(guò)環(huán)形分離器時(shí)被分離并且通過(guò)重力向下到達(dá)冷凝物采集環(huán)形空間5并且從其中通過(guò)排水部6排出。通過(guò)液滴分離器4的部分氣流會(huì)被排放至大氣中。在圖1示出的液滴分離器4中各個(gè)液滴分離器薄片被徑向垂直設(shè)置。液滴分離器在垂直方向上被流經(jīng)。圖2示出了液滴分離器被水平流經(jīng)的實(shí)施形式。在圖2中示出的冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置也具有分離原件2、煙囪壁9和分離元件2之間構(gòu)成的環(huán)形空間7、隨后擴(kuò)展的環(huán)形空間8，冷凝物采集環(huán)形空間5和冷凝物排水部6。和冷凝物邊緣薄膜一起走的部分氣流從環(huán)形空間7被換向90°進(jìn)入環(huán)形空間8并且在那里水平流入液滴分離器4。它也被制成環(huán)形分離器并且具有徑向和垂直設(shè)置的、在上下分界壁間延伸的液滴分離器薄片。它們會(huì)如箭頭所示被水平流經(jīng)。液滴分離器中分離出的冷凝物被采集到環(huán)形空間5中并且通過(guò)排水部6被排出。部分氣流從液滴分離器4到達(dá)大氣中。圖3示意性地示出了濕煙囪的垂直截面圖，其中在該實(shí)施形式中冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置10被設(shè)置在濕煙囪內(nèi)部而不是在口部。冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置10在該實(shí)施形式中也具有環(huán)形的分離元件11，其在圖3中在氣體流動(dòng)方向上從下至上錐形變窄。分離元件11在下部被向上轉(zhuǎn)向并且具有平行于煙囪壁19延伸的部分，其和煙囪壁限制出環(huán)形空間12。環(huán)形空間12向上擴(kuò)展至更寬的、后部設(shè)有制成環(huán)形分離器的液滴分離器14的環(huán)形空間13。在煙囪內(nèi)部可以在氣體流動(dòng)方向上依次設(shè)置多個(gè)圖3示出的冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置。通過(guò)分離元件11從氣流中分出涌入環(huán)形空間12并且?guī)ё邿焽璞?9內(nèi)側(cè)形成的冷凝物邊緣薄膜的部分氣流。部分氣流然后到達(dá)擴(kuò)展的環(huán)形空間13并且從那里進(jìn)入液滴分離器14。該液體滴分離器被制成環(huán)形分離器并且具有多個(gè)徑向和垂直設(shè)置的帶有采集鼻的波浪形液滴分離器薄片。該部分氣流通過(guò)液滴分離器14，其中帶有的冷凝物被分離并且被由在分離元件11下部和其平行于煙囪壁延伸的部分之間所形成的冷凝物采集環(huán)形空間15采集。冷凝物在那里由16示意性示出的排水通道排出。通過(guò)液滴分離器14的部分氣流又和濕煙囪的主氣流匯合。圖4示意性地示出了形為環(huán)形分離器的液滴分離器4的局部俯視圖。環(huán)形分離器具有多個(gè)徑向設(shè)置的、波浪形配有采集鼻的液滴分離器薄片21。該類(lèi)薄片眾所周知，所以這里不需要再單獨(dú)描述它的構(gòu)造。薄片22的間距在徑向外部大于徑向內(nèi)部。薄片在外壁21和內(nèi)壁20之間延展，其在圖1的實(shí)施形式中由分離元件2和外分界壁3構(gòu)成、在圖2的實(shí)施形式中由換向90°的分離元件2和下分界壁構(gòu)成以及在圖3的實(shí)施形式中由分離元件11平行于煙囪壁的部分和設(shè)置在煙囪壁上的外分界壁構(gòu)成。圖5示出了圖4的液滴分離器局部的放大圖。每個(gè)波浪形的薄片22具有可辨的相應(yīng)的采集鼻23。示出的環(huán)形分離器被垂直流經(jīng)。
權(quán)利要求
1.一種用于通導(dǎo)或?qū)С龀睗駳怏w的管道，尤其是用于通導(dǎo)或?qū)С霰粷裣吹膹U氣，具有冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置，所述冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置具有設(shè)置在管道內(nèi)邊緣區(qū)域的用于從流經(jīng)管道的氣流中分離出部分氣流的分離元件和相應(yīng)的冷凝物排出裝置，其特征在于，所述冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置(1、10)在其由分離出的所述部分氣流流經(jīng)的路徑中具有由所述部分氣流流經(jīng)的液滴分離器(4、14)。
2.如權(quán)利要求1所述的管道，其特征在于，所述冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置(I)設(shè)置于管道口。
3.如權(quán)利要求1所述的管道，其特征在于，所述冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置(10)設(shè)置于管道內(nèi)部。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的管道，其特征在于，液滴分離器(4、14)構(gòu)造為環(huán)形分離器。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的管道，其特征在于，液滴分離器(4、14)設(shè)置于所述冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置(1、10)中，使得所述液滴分離器被分離后的氣流垂直流經(jīng)。
6.如權(quán)利要求1至4之一所述的管道，其特征在于，所述液體滴分離器(4)設(shè)置于所述冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置(I)中，使得所述液滴分離器被分離后的氣流水平流經(jīng)。
7.如權(quán)利要求4至6之一所述的管道，其特征在于，所述環(huán)形分離器在所述冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置(10)設(shè)置于管道內(nèi)部時(shí)設(shè)置在管道壁(19)和分離元件(11)之間，或者在所述冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置(I)設(shè)置于管道口時(shí)設(shè)置在分離元件(2 )和氣流路徑界定元件(3)之間。
8.如前述權(quán)利要求之一所述的管道，其特征在于，分離元件(11)構(gòu)造為錐形并且沿氣體流動(dòng)方向變窄。
9.如權(quán)利要求4至8之一所述的管道，其特征在于，所述環(huán)形分離器具有多個(gè)徑向設(shè)置的液滴分離器薄片(22)，所述液滴分離器薄片在徑向內(nèi)部的和徑向外部的分界壁或者說(shuō)在上、下分界壁(20、21)之間延伸。
10.如前述權(quán)利要求之一所述的管道，其特征在于，冷凝物導(dǎo)出裝置具有帶有排水部(6,16)的冷凝物采集盆(5、15)。
11.如前述權(quán)利要求之一所述的管道，其特征在于，所述管道構(gòu)造為濕煙囪。
12.如前述權(quán)利要求之一所述的管道，其特征在于，所述冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置(1、10)具有在分離元件(2、11)和管道壁(2、19)之間形成的環(huán)形空間(7、12)，所述環(huán)形空間沿氣體流動(dòng)方向擴(kuò)展至更大的、在端部設(shè)置有液滴分離器(4、14)的環(huán)形空間(8、13)。
13.—種冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置，用于安裝在如前述權(quán)利要求之一所述的管道內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于通導(dǎo)和導(dǎo)出潮濕氣體的管道和用于安裝在該類(lèi)管道中的冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置。該管道特別是構(gòu)造成濕煙囪。冷凝物邊緣薄膜采集和導(dǎo)出裝置被設(shè)置在管道口或者在管道內(nèi)部。其優(yōu)選具有形為環(huán)形分離器的液滴分離器。以此可以實(shí)現(xiàn)高效地去除所形成的冷凝物邊緣薄膜。
文檔編號(hào)B01D45/08GK103118762SQ201180016347
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者M·詹森 申請(qǐng)人:蒙特斯歐洲制造有限公司