分離器的制造方法
分離器的制造方法
【專利摘要】與收集排氣所含的灰塵的濕式集塵器的下游連接、從來自濕式集塵器的排氣分離含有灰塵的水滴的分離器，包括：具有進氣口和出氣口、且形成使排氣在內(nèi)部流通的通路的殼體。在殼體的內(nèi)部空間配設(shè)有分隔構(gòu)件。在該分隔構(gòu)件的出氣口側(cè)的端部配設(shè)有阻止沿著分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水的堰部。由堰部阻止的含灰塵水通過經(jīng)由排水口與堰部連通的排水管而被從堰部排出到殼體外。分隔構(gòu)件配置成在出氣口側(cè)將殼體的內(nèi)部空間上下劃分，在分隔構(gòu)件配設(shè)有將沿著分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水向排水口引導(dǎo)的導(dǎo)流板。
【專利說明】分離器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及配置在收集排氣所含的灰塵的濕式集塵器的下游、從來自所述濕式集塵器的排氣中分離水滴的分離器。
【背景技術(shù)】
[0002]在制鐵設(shè)備中，為了從轉(zhuǎn)爐的排氣除去灰塵而使用濕式集塵器。濕式集塵器對通過的排氣噴水霧，用噴霧水捕集并除去排氣中的灰塵。從濕式集塵器排出包含含有灰塵的水滴的排氣。為了從該排氣分離水滴而在濕式集塵器的下游配設(shè)分離器。
[0003]如例如專利文獻1、2所示，分離器具有具備向上方開口的入口和向水平方向開口的出氣口、并大致彎折90°的筒狀的殼體，在該殼體內(nèi)配設(shè)有用于分割內(nèi)部空間的分隔構(gòu)件。流入分離器的排氣中的水滴附著于殼體的外側(cè)壁的內(nèi)面及分隔構(gòu)件的表面，并沿著該表面流動。沿著外側(cè)壁的內(nèi)面流動的含有灰塵的水(以下，記作含灰塵水)從設(shè)于外側(cè)壁的水出口向殼體外排出。此外，沿著分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水被分隔構(gòu)件中形成在與出氣口相鄰的端部的堰部阻止，從該堰部的兩端部經(jīng)由排水口而向殼體的外部排出。如此，導(dǎo)入到分離器的排氣在除去了水滴后，通過出氣口而從分離器排出。
[0004]此外，在專利文獻3記載了如下的分離裝置:在彎管中設(shè)有與該彎管同樣地彎曲的導(dǎo)向板的分離裝置(分離器)中，在彎管的入口連接文丘里管的擴散器部來提高流入分離裝置內(nèi)的氣體的流速。在專利文獻3的發(fā)明中，通過提高氣體的流速，來增加與導(dǎo)向板、彎管的內(nèi)面碰撞的液滴的量。
[0005]而且，在專利文獻4記載了如下的分離器:在彎管型分離器的進氣口設(shè)置相對于氣體的流動方向斜向地傾斜的多個碰撞板，增大氣體中所含的水滴的粒徑，容易捕捉水滴。
[0006]專利文獻1:日本特開昭63 - 140022號公報
[0007]專利文獻2:日本實開昭51 - 114307號公報
[0008]專利文獻3:日本實公昭43 - 15417號公報
[0009]專利文獻4:日本特開昭55 - 79022號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]在所述的專利文獻1、2記載的現(xiàn)有技術(shù)的分離器中，在出氣口的附近，殼體形成為沿水平方向延伸，殼體內(nèi)的分隔構(gòu)件也同樣在出氣口的附近形成為沿水平方向延伸。因此，沿著分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水，在沿水平方向延伸的部分，流速降低而容易滯留于堰部內(nèi)。因此，存在在堰部內(nèi)，灰塵從含灰塵水分離而堆積的可能性。尤其是在堰部中與排水口離開的部分，灰塵容易堆積。
[0011]如此，若在堰部灰塵堆積，則含灰塵水不會從排水口排出，越過堰部而再次向出氣口飛散，分離器的效率降低。在該情況下，含有灰塵的水滴流入設(shè)于分離器的下游設(shè)備，妨礙轉(zhuǎn)爐的穩(wěn)定操作。
[0012]在專利文獻3的發(fā)明中，由于是組合彎管和文丘里管、在彎管內(nèi)配設(shè)導(dǎo)向板的結(jié)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本變高，而且由于利用文丘里管提高彎管內(nèi)的氣體流速，因此還存在壓力損失增大的問題。
[0013]在專利文獻4的發(fā)明中，在配設(shè)于分離器的入口的傾斜構(gòu)件的壓力損失變高，而且還存在灰塵容易堆積在傾斜構(gòu)件的問題。在專利文獻4的發(fā)明中，為了用水清洗堆積于傾斜構(gòu)件的灰塵而設(shè)有清洗噴嘴，制造成本和運轉(zhuǎn)成本變高。而且，在從清洗噴嘴噴射水來清洗傾斜構(gòu)件的期間，氣體中的水滴量增加，因此通過分離器向下游流出的水滴量顯著增加。
[0014]本發(fā)明以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題為技術(shù)課題，目的在于提供一種防止沿著配設(shè)于殼體內(nèi)部的分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水的滯留、以簡單的結(jié)構(gòu)改善分離效率的分離器。
[0015]為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供一種分離器，與收集排氣所含的灰塵的濕式集塵器的下游連接，從來自所述濕式集塵器的排氣分離含有灰塵的水滴，其特征在于，包括:殼體，其具有向上方開口、接收來自所述濕式集塵器的排氣的進氣口，和向水平方向或相對于水平方向向下方開口的出氣口，形成改變從進氣口向出氣口流通的排氣的流動方向的通路；至少一個分隔構(gòu)件，其配設(shè)在所述殼體內(nèi)，劃分該殼體的內(nèi)部空間，在該至少一個分隔構(gòu)件的所述出氣口側(cè)的端部，設(shè)置有阻止沿著所述分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水的堰部；和排水管，其經(jīng)由排水口與所述堰部連通，將由所述堰部阻止的含灰塵水從所述堰部排出到殼體外，
[0016]在所述分隔構(gòu)件配設(shè)有將沿著所述分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水向所述排水口引導(dǎo)的導(dǎo)流板。
[0017]所述分隔構(gòu)件可以配置成在所述出氣口側(cè)將所述殼體的內(nèi)部空間上下劃分，
[0018]此外可以是，所述排水口以向在所述堰部中橫切所述殼體內(nèi)的氣體流動方向的方向上的兩端部開口的方式形成于所述排水管。
[0019]所述導(dǎo)流板可以呈在所述氣體流動方向的上游側(cè)具有頂點、且從該頂點向所述氣體流動方向的下游擴開的大致三角板狀。
[0020]所述導(dǎo)流板距所述分隔構(gòu)件的突出高度H優(yōu)選是相對于所述堰部的高度Htl在
0.5XH0≤H≤1.0XH0的范圍選擇。
[0021]在所述分隔構(gòu)件中在所述殼體內(nèi)的氣體流動方向上與所述堰部相鄰的區(qū)域，可以形成為朝向下游以5°≤ Θ ≤25°的范圍的傾斜角度Θ向下方傾斜。
[0022]導(dǎo)入所述殼體的含灰塵水的水量V與所述傾斜角度Θ可以滿足以下的關(guān)系。
[0023]400m3 / h ≤ V < 900m3 / h 時，5° ≤ Θ ≤ 25。，
[0024]V ≥ 900m3 / h 時，5° ≤Θ≤一0.091 XV + 106.81
[0025]根據(jù)本發(fā)明的其他方式，提供一種分離器，與收集排氣所含的灰塵的濕式集塵器的下游連接，從來自所述濕式集塵器的排氣分離含有灰塵的水滴，其特征在于，包括:殼體，其具有向鉛直上方開口、接收來自所述濕式集塵器的排氣的進氣口，和向水平方向開口的出氣口，形成將從進氣口向出氣口流通的排氣的流動方向從鉛直下方變?yōu)樗椒较虻耐?；至少一個分隔構(gòu)件，其配設(shè)在所述殼體內(nèi)，劃分該殼體的內(nèi)部空間，在該至少一個分隔構(gòu)件的所述出氣口側(cè)的端部，設(shè)置有阻止沿著所述分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水的堰部；和排水管，其經(jīng)由排水口與所述堰部連通，將由所述堰部阻止的含灰塵水從所述堰部排出到殼體外，
[0026]所述至少一個分隔構(gòu)件配置成在所述出氣口側(cè)將所述殼體的內(nèi)部空間上下劃分，在所述分隔構(gòu)件中在所述殼體內(nèi)的氣體流動方向上與所述堰部相鄰的區(qū)域，朝向下游以傾斜角度Θ向下方傾斜，所述傾斜角度Θ為5° < Θ <25°。
[0027]在所述分隔構(gòu)件可以配設(shè)將沿著所述分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水向所述排水口引導(dǎo)的導(dǎo)流板。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是具有本發(fā)明的分離器的轉(zhuǎn)爐排氣處理設(shè)備的簡圖。
[0029]圖2是本發(fā)明的第I實施方式的分離器的概略剖視圖。
[0030]圖3是將分隔構(gòu)件的出氣口附近部分剖切表示的概略局部剖面立體圖。
[0031]圖4是沿著圖2的向視線IV-1V的剖視圖。
[0032]圖5是沿著圖2的向視線V-V的剖視圖。
[0033]圖6是表示實驗結(jié)果的圖表。
[0034]圖7是表示實驗結(jié)果的圖表。
[0035]圖8是本發(fā)明的第2實施方式的分離器的概略剖視圖。
[0036]圖9是沿著圖8的向視線IX-1X的剖視圖。
[0037]圖10是表示實驗結(jié)果的圖表。
[0038]圖11是表示實驗結(jié)果的圖表。
[0039]圖12是本發(fā)明的第3實施方式的分離器的概略剖視圖。
[0040]圖13是沿著圖12的向視線XII1-XIII的剖視圖。
[0041]圖14是與圖3同樣的將分隔構(gòu)件的出氣口附近部分剖切表示的概略局部剖面立體圖。
【具體實施方式】
[0042]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的第I實施方式的分離器。
[0043]作為一例，本實施方式的分離器20在圖1所示的制鐵設(shè)備中對處理鐵水的轉(zhuǎn)爐11的排氣進行處理的轉(zhuǎn)爐排氣處理設(shè)備10中使用。轉(zhuǎn)爐排氣處理設(shè)備10包括:位于轉(zhuǎn)爐11上方的罩12 ;將轉(zhuǎn)爐11和罩12以密閉狀態(tài)連接的裙部13 ;經(jīng)由管道19與罩12連接且從排氣除去灰塵的濕式的I次集塵器15 ;配設(shè)在管道19內(nèi)、且對來自轉(zhuǎn)爐11的排氣進行冷卻的排氣冷卻器14 ;配設(shè)在I次集塵器15的下游的2次集塵器17。在本實施方式中，分離器20配設(shè)在I次集塵器15與2次集塵器17之間。另外，在2次集塵器17的下游配設(shè)有各種氣體處理裝置。
[0044]在此，在配設(shè)于分離器20的下游的2次集塵器17配設(shè)有用于控制轉(zhuǎn)爐11內(nèi)的氣相中壓力的煙道閘板18。若灰塵等附著于煙道閘板18，則無法高精度地控制轉(zhuǎn)爐11內(nèi)的壓力，可能妨礙穩(wěn)定的轉(zhuǎn)爐操作。為此，需要在2次集塵器17的上游的分離器20充分地將灰塵除去。
[0045]I次集塵器15向通過的排氣噴出水霧，利用噴霧水將排氣中的灰塵捕集并除去。在來自I次集塵器15的排氣中含有為了將灰塵捕集除去而噴霧的含有灰塵的水滴(以下，記作水滴)。本發(fā)明的第I實施方式的分離器20從I次集塵器15排出的排氣分離水滴。
[0046]如圖2所示，本實施方式的分離器20包括形成通路的殼體21、和將殼體21的內(nèi)部空間分割的至少一個分隔構(gòu)件30。殼體21具有向鉛垂方向上方開口的進氣口 22和向水平方向開口的出氣口 23。此外，殼體21具有沿著中心角為大致90°的四分之一圓延伸設(shè)置的內(nèi)外側(cè)壁部21a、21b、和與內(nèi)外側(cè)壁部連結(jié)且沿鉛垂方向延伸的側(cè)壁部21c、21d，形成具有相對于中心軸線O垂直的矩形截面(圖4)且大致彎折90°的通路。如此，殼體21在與進氣口 22相鄰的第I部分處沿鉛垂方向延伸設(shè)置，在與出氣口 23相鄰的第2部分處沿水平方向延伸設(shè)置。此外，在外側(cè)壁部21b，在出氣口 23的附近設(shè)有向下方開口的水出口 24。
[0047]分隔構(gòu)件30由相對于內(nèi)外側(cè)壁部21a、21b大致平行地延伸的薄板構(gòu)件構(gòu)成，在氣體的流動方向上在下游側(cè)的端部形成有堰部31。在本實施方式中，在殼體21內(nèi)配設(shè)有2個分隔構(gòu)件30，如圖3、4所示，由分隔構(gòu)件30將殼體21的內(nèi)部空間沿上下方向分割為3個。在分隔構(gòu)件30中，出氣口 23附近的部分沿水平延伸。如圖4所示，該出氣口 23附近的水平部分從寬度方向(橫切氣體流動的方向)中央部向殼體21的側(cè)壁部21c、21d向下方降低地傾斜。
[0048]在分隔構(gòu)件30的出氣口 23附近的端部部分設(shè)有用于阻止(攔住)沿分隔構(gòu)件30的表面流動的含灰塵水的堰部31。在本實施方式中，堰部31是通過將分隔構(gòu)件30的端部向上方卷回而形成為半圓筒狀(半割円筒狀)。堰部31在分隔構(gòu)件30的整個寬度范圍沿橫切氣體的流動方向的方向延伸設(shè)置。
[0049]堰部31具有足夠?qū)⒀刂指魳?gòu)件30的表面流動的含灰塵水從后述的排水口 32排出的高度Η”高度Htl可根據(jù)水滴的流量而適當選擇，但作為一例，優(yōu)選是200mm ^ H0 ^ 400mm。在堰部的高度Htl小于200mm的情況下,在通常的操作條件下,有時含灰塵水越過堰部31而再次飛散到在殼體21內(nèi)流通的排氣中。此外，堰部31越高，則含灰塵水越難以越過堰部31，但在分離器20流通的排氣的壓力損失變大。另一方面，在通常的操作條件下若堰部的高度Htl為400_，則可防止含灰塵水越過堰部，因此優(yōu)選堰部的高度H。為400mm以下。
[0050]如上所述，本實施方式的分隔構(gòu)件30從寬度方向中央部向殼體21的兩側(cè)壁部21c、21d而向下方降低地傾斜，因此沿著分隔構(gòu)件30的表面流動的含灰塵水在出氣口 23的附近部分向分隔構(gòu)件30的寬度方向端部流動。為了將該含灰塵水排出到分離器20的外部，在堰部31的寬度方向端部連結(jié)有排水管28。在連結(jié)有堰部31的排水管28的側(cè)面形成有朝向堰部31內(nèi)開口的排水口 32。此外，排水管28配設(shè)在殼體21內(nèi)。
[0051]此外，如圖3所示，在分隔構(gòu)件30的上面配設(shè)有將沿著分隔構(gòu)件30的表面流動的含灰塵水朝向排水口 32地向?qū)挾确较騼啥瞬恳龑?dǎo)的導(dǎo)流板(deflector)35。如圖5所示，導(dǎo)流板35由向殼體21內(nèi)的氣體流動方向下游擴開的大致等腰三角形形狀的構(gòu)件構(gòu)成。即，構(gòu)成導(dǎo)流板35的2個斜邊的側(cè)面35a、35b隨著向上游而彼此收斂，在殼體21的寬度方向中央部，各自的一個端部彼此連結(jié)而形成頂點35c，構(gòu)成導(dǎo)流板35的底邊的基部35d配設(shè)在堰部31內(nèi)。另外，導(dǎo)流板35的側(cè)面35a、35b優(yōu)選是如圖5所示那樣稍微彎曲為凹狀。在此，導(dǎo)流板35的高度H優(yōu)選在0.SXH0SHS LOXHtl的范圍選擇。在此，Htl是堰部31的高度。
[0052]以下，說明本實施方式的分離器20的作用。[0053]由含有水滴的氣液二相流構(gòu)成的從I次集塵器15排出的排氣，從進氣口 22流入殼體21內(nèi)，從出氣口 23向下游的2次集塵器17被排出。水滴附著于殼體21的外側(cè)壁部21b的表面及分隔構(gòu)件30的內(nèi)側(cè)的表面，作為含灰塵水而沿著該表面流動。
[0054]沿著外側(cè)壁部21b的表面流動的含灰塵水從設(shè)于外側(cè)壁部21b的水出口 24被向殼體21的外部排出。如圖5所示，沿著分隔構(gòu)件30的表面流動的含灰塵水通過導(dǎo)流板35而從分隔構(gòu)件30的寬度方向中央部向排水口 32地沿著導(dǎo)流板35的側(cè)面35a、35b流動，到達堰部31后，從排水口 32經(jīng)由排水管28而向殼體21的外部排出。
[0055]根據(jù)本實施方式的分離器20，沿著分隔構(gòu)件30的表面流動的含灰塵水被導(dǎo)流板35的側(cè)面35a、35b向?qū)挾确较蚴┝?，由此，在堰?1內(nèi)，朝向排水口 32的含灰塵水的流速變高。因此，防止含灰塵水在堰部31內(nèi)的滯留，防止灰塵在分隔構(gòu)件30堆積。尤其是，在現(xiàn)有技術(shù)中，在分隔構(gòu)件30的出氣口 23的附近部分沿水平延伸的部分，含灰塵水容易滯留，而根據(jù)本發(fā)明，能夠通過導(dǎo)流板35提高含灰塵水的流速，有效地防止灰塵的堆積。
[0056]此外，根據(jù)本實施方式，能夠可靠地將沿著分隔構(gòu)件30的表面流動的含灰塵水經(jīng)過排水口 32而從堰部31向排水管28排出，因此能夠從排氣良好地分離水滴。因此，對配設(shè)于分離器20下游的2次集塵器17供給清潔的排氣，防止在2次集塵器17的煙道閘板18附著灰塵，可高精度地實施轉(zhuǎn)爐11的爐壓控制。
[0057]此外，在本實施方式中，分隔構(gòu)件30在出氣口 23的附近部分呈從寬度方向中央部朝向殼體21的兩側(cè)壁部21c、21d逐漸向下方降低地傾斜的形狀，在堰部31的寬度方向兩端部設(shè)有排水口 32，通過大致三角形狀的導(dǎo)流板35的側(cè)面35a、35b能夠使在分隔構(gòu)件30的寬度方向中央部流動的含灰塵水引導(dǎo)向排水口 32，能夠可靠地防止由于含灰塵水滯留在堰部31內(nèi)而引起的灰塵 堆積。
[0058]而且，在本實施方式中，導(dǎo)流板35的高度H相對于堰部31的高度Htl為H > 0.5XH0,因此能夠?qū)⒀刂指魳?gòu)件30的表面流動的含灰塵水向排水口 32側(cè)導(dǎo)向。此外，由于導(dǎo)流板35的高度H相對于堰部31的高度Htl為H≤1.0 X Htl，因此可利用堰部31更可靠地從排氣分離水滴。另外，如本實施方式這樣采用半圓筒狀的堰部31的情況下，堰部31的高度Htl相當于堰部31所成的半圓筒的直徑。
[0059]以下，說明為了確認本發(fā)明的效果而實施的實驗結(jié)果。
[0060]作為本發(fā)明的分離器，準備具有高度Htl為400mm的堰部及高度H為400mm的導(dǎo)流板的分離器，與不具有導(dǎo)流板的分離器(比較例)進行比較。
[0061]圖6表示如下的平均灰塵堆積速度:使用本發(fā)明的分離器和比較例的分離器，分別在四個月對從操作中的轉(zhuǎn)爐排出的排出氣體實際處理，測定分隔構(gòu)件上的灰塵的堆積高度，用該堆積高度除以使用裝料量(十Y — ^數(shù))而求出平均灰塵堆積速度。圖7是對比較例及本發(fā)明，基于上述的操作條件并使用流體計算軟件(FLUENT)，計算在使用時從出氣口側(cè)排出的水滴(溢流水量)而得的結(jié)果。
[0062]如圖6所示，可確認到，在本發(fā)明中，與比較例相比，平均灰塵堆積速度大幅度變小，充分防止了灰塵的堆積。此外，如圖7所示，可確認到，在本發(fā)明中，與比較例相比，溢流水量大幅度減少，從I次集塵器導(dǎo)入的排氣與水滴被良好地分離。
[0063]接著，參照圖8，說明本發(fā)明的第2實施方式的分離器120。
[0064]第2實施方式的分離器120與第I實施方式的分離器20同樣，從由濕式的I次集塵器15 (圖1)排出的排氣分離水滴。如圖8所示，本實施方式的分離器120具有形成通路的殼體121和分割殼體121的內(nèi)部空間的至少一個分隔構(gòu)件130。殼體121具有向鉛垂方向上方開口的進氣口 122和向水平方向開口的出氣口 123。此外，殼體121具有沿著中心角為大致90°的四分之一圓延伸設(shè)置的內(nèi)外側(cè)壁部121a、121b、和與內(nèi)外側(cè)壁部連結(jié)且沿鉛垂方向延伸的側(cè)壁部121c、121d，形成具有與中心軸線O垂直的矩形截面(圖9)、且彎折成大致90°的通路。如此，殼體121在與進氣口 122相鄰的第I部分處沿鉛垂方向延伸設(shè)置，在與出氣口 123相鄰的第2部分處沿水平方向延伸設(shè)置或從水平方向向下方延伸設(shè)置。此外，在外側(cè)壁部121b，在出氣口 123的附近設(shè)有向下方開口的水出口 124。
[0065]分隔構(gòu)件130由相對于內(nèi)外側(cè)壁部121a、121b大致平行延伸的薄板構(gòu)件構(gòu)成，在氣體的流動方向上在下游側(cè)的端部形成有堰部131。在本實施方式中，在殼體121內(nèi)配設(shè)有2個分隔構(gòu)件130，如圖8、9所示，通過分隔構(gòu)件130將殼體121的內(nèi)部空間在上下方向上分割為3個。如圖9所示，在分隔構(gòu)件130中出氣口 123附近的部分或與堰部131相鄰的區(qū)域，從寬度方向(橫切氣體流動的方向)中央部向殼體121的側(cè)壁部121c、121d而向下方降低地傾斜。在此，出氣口 123附近的部分或與堰部131相鄰的區(qū)域是從堰部131在氣體的流動方向上向上游側(cè)直到與分隔構(gòu)件130沿圓弧彎曲的部分連接的連接部為止的區(qū)域。
[0066]在分隔構(gòu)件130的出氣口 123附近的端部部分設(shè)有阻止沿著分隔構(gòu)件130的表面流動的含灰塵水的堰部131。在本實施方式中，堰部131是通過將分隔構(gòu)件130的端部向上方卷回而形成為半圓筒狀。堰部131在分隔構(gòu)件130的整個寬度范圍沿著橫切氣體流動方向的方向延伸設(shè)置。
[0067]堰部131具有足夠?qū)⒀刂指魳?gòu)件130的表面流動的含灰塵水從后述的排水口 132排出的高度凡。高度Htl可根據(jù)水滴的流量而適當選擇，但作為一例，優(yōu)選是200mm ≤H0 ≤ 400mm。在堰部的高度Htl小于200mm的情況下,在通常的操作條件下,有時含灰塵水越過堰部131而再次飛散到在殼體121內(nèi)流通的排氣中。此外，堰部131越高，則含灰塵水越難以越過堰部131，但在分離器120流通的排氣的壓力損失變大。另一方面，在通常的操作條件下，若堰部的高度Htl為400_，則可防止含灰塵水越過堰部，因此優(yōu)選堰部的高度H。為400mm以下。
[0068]如上所述，本實施方式的分隔構(gòu)件130從寬度方向中央部向殼體121的兩側(cè)壁部121c、121d而向下方降低地傾斜，因此沿著分隔構(gòu)件130的表面流動的含灰塵水在出氣口123的附近部分向分隔構(gòu)件130的寬度方向端部流動。為了將該含灰塵水排出到分離器120的外部，在堰部131的寬度方向端部連結(jié)有排水管128。在連接有堰部131的排水管128的側(cè)面形成有朝向堰部131內(nèi)開口的排水口 132。此外，排水管128配設(shè)在殼體121內(nèi)。
[0069]如圖8所示，本實施方式的分隔構(gòu)件130中，出氣口 123的附近部分不沿水平延伸，而是向出氣口 123側(cè)朝向下方地以相對于水平面的角度Θ傾斜。傾斜角度Θ優(yōu)選在5≤Θ≤25。的范圍選擇。
[0070]另外，該傾斜角度Θ優(yōu)選是根據(jù)從I次集塵器15導(dǎo)入殼體121的水滴的水量V而選擇。在導(dǎo)入殼體121的水滴的水量V為400m3/h以上且小于900m3/h時，傾斜角度Θ在5°≤Θ≤25°的范圍選擇。此外，在導(dǎo)入殼體121的水滴的水量V為900m3/h以上時，傾斜角度Θ在5°≤Θ≤一0.091 XV+ 106.81的范圍選擇。
[0071]以下，說明本實施方式的分離器120的作用。[0072]由含有水滴的氣液二相流構(gòu)成的從I次集塵器15排出的排氣，從進氣口 22流入殼體21內(nèi)，從出氣口 23向下游的2次集塵器17被排出。水滴附著于殼體121的外側(cè)壁部21b的表面及分隔構(gòu)件130的內(nèi)側(cè)表面，作為含灰塵水而沿著該表面流動。
[0073]沿著外側(cè)壁部121b的表面流動的含灰塵水從設(shè)于外側(cè)壁部121b的水出口 124被向殼體121的外部排出。沿著分隔構(gòu)件130的表面流動的含灰塵水到達堰部131后，沿著堰部131在寬度方向流動，從排水口 32經(jīng)由排水管128而向殼體21的外部排出。
[0074]在第2實施方式的分離器120中，配設(shè)在殼體121內(nèi)部的分隔構(gòu)件130中的、與堰部131相鄰的區(qū)域，向下游朝向下方地以相對于水平面的角度Θ (0^5° )傾斜，因此含灰塵水的流速變高。由此，防止含灰塵水在堰部131內(nèi)的滯留，防止灰塵在分隔構(gòu)件130堆積。
[0075]此外，分隔構(gòu)件130中的與堰部131連接的區(qū)域相對于水平面的傾斜角度Θ為Θ <25°，因此能夠防止沿著分隔構(gòu)件130的表面流動的含灰塵水的流速變得過大，能夠防止含灰塵水越過堰部131而再次飛散到排氣中。如此，根據(jù)本實施方式，能夠可靠地將沿著分隔構(gòu)件130的表面流動的含灰塵水通過排水口 132而從堰部131向排水管128排出，因此能夠?qū)⑺瘟己玫貜呐艢夥蛛x。
[0076]此外，在本實施方式中，上述的傾斜角度Θ優(yōu)選是根據(jù)從I次集塵器15導(dǎo)入殼體121的水滴的流量V而選擇，更詳細而言，通過實驗發(fā)現(xiàn):在流入殼體121的水滴的流量V為400mVh以上且小于900mVh時，傾斜角度Θ在5° < Θ < 25°的范圍選擇，在流量V為900mVh以上時傾斜角度Θ在5°≤Θ≤一0.091 XV + 106.81的范圍選擇，由此與水滴的流量V相應(yīng)地使分隔構(gòu)件130的傾斜角度最優(yōu)化，能夠更可靠地防止含灰塵水越過堰部131而再次飛散到排氣中，能夠從排氣良好地分離水滴。
[0077]即，發(fā)現(xiàn)了:若傾斜角度Θ為5°以上，則無論水滴的流量V如何，都能確保在堰部131附近及排水口 32處的水滴的足夠流速，能夠防止灰塵的堆積。另一方面，通過實驗發(fā)現(xiàn)了:在水滴的流量V為400m3/h以上且小于900m3/h時，可以使傾斜角度Θ為25°以下，但在水滴的流量V為900m3/h以上時，使傾斜角度Θ的上限值相對于流量V的增加成比例地減小，從而能夠更可靠地防止含灰塵水越過堰部131而再次飛散到在殼體121內(nèi)流通的排氣中。
[0078]此外，在本實施方式中，堰部131的高度H0設(shè)定在200mm ^ H0 ^ 400mm的范圍內(nèi)，因此即使分隔構(gòu)件130中的與堰部131連接的區(qū)域相對于水平面的傾斜角度Θ為5° < Θ <25°，也能阻止沿著分隔構(gòu)件130的表面流動的含灰塵水，能夠從排氣分離水滴。另外，如本實施方式這樣將堰部131形成為半圓筒狀，因此堰部131的高度H0相當于堰部131所構(gòu)成的半圓筒的直徑。
[0079]以下，說明為了確認本發(fā)明的效果而實施的實驗結(jié)果。
[0080]作為本發(fā)明的分離器，準備在分隔構(gòu)件中與堰部相鄰的部分以Θ =25°的傾斜角度Θ相對于水平面向下方傾斜的分離器，同與堰部相鄰的部分沿著水平延伸設(shè)置的分離器(比較例)進行比較。
[0081]實驗如下進行:使用本發(fā)明的分離器和比較例的分離器，分別在四個月對從操作中的轉(zhuǎn)爐排出的排出氣體實際處理，測定分隔構(gòu)件上的灰塵的堆積高度，用該堆積高度除以使用裝料量而求出平均灰塵堆積速度，對該平均灰塵堆積速度進行比較。另外，在穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)入分離器的水滴的水量大致為850m3/h。圖10表示實驗結(jié)果。
[0082]此外，圖11表示對比較例及本發(fā)明，基于上述的操作條件并使用流體計算軟件(FLUENT)，計算在使用時從出氣口側(cè)排出的水滴(溢流水量)而得的結(jié)果。
[0083]如圖10所示，可確認到在本發(fā)明中，與比較例相比，平均灰塵堆積速度大幅度變小，充分防止了灰塵的堆積。此外，如圖11所示，可確認到在本發(fā)明中，與比較例相比，溢流水量大幅度減少，從I次集塵器導(dǎo)入的排氣與水滴被良好地分離。
[0084]在上述的第I實施方式中，分隔構(gòu)件30中出氣口 22的附近部分沿水平延伸設(shè)置，但本發(fā)明不限于此，可以與第2實施方式相同，使出氣口 22的附近部分向下方傾斜。以下，參照圖12，說明本發(fā)明的第3實施方式的分離器220。第3實施方式是第I和第2實施方式的組合。
[0085]第3實施方式的分離器220與第I實施方式的分離器20同樣，從濕式的I次集塵器15 (圖1)排出的排氣分離水滴。如圖2所示，分離器220具有形成通路的殼體221和分割殼體221的內(nèi)部空間的至少一個分隔構(gòu)件230。殼體221具有向鉛垂方向上方開口的進氣口 222和向水平方向開口的出氣口 223。此外，殼體221具有沿著中心角為大致90°的四分之一圓延伸設(shè)置的內(nèi)外側(cè)壁部221a、21b、和與內(nèi)外側(cè)壁部連結(jié)且沿鉛垂方向延伸的側(cè)壁部2221c、221d，形成具有與中心軸線O垂直的矩形截面、且彎折成大致90°的通路。如此，殼體221在與進氣口 222相鄰的第I部分處沿鉛垂方向延伸設(shè)置，在與出氣口 223相鄰的第2部分處沿水平方向延伸設(shè)置或從水平方向向下方傾斜延伸設(shè)置。此外，在外側(cè)壁部221b，在出氣口 223的附近設(shè)有向下方開口的水出口 224。
[0086]分隔構(gòu)件230由相對于內(nèi)外側(cè)壁部221a、21b大致平行延伸的薄板構(gòu)件構(gòu)成，在氣體的流動方向上在下游側(cè)的端部設(shè)有堰部231。在本實施方式中，在殼體221內(nèi)配設(shè)有2個分隔構(gòu)件230，通過分隔構(gòu)件230將殼體221的內(nèi)部空間在上下方向上分割為3個。如圖13所示，在分隔構(gòu)件230中出氣口 223的附近的部分，從寬度方向(橫切氣體流動的方向)中央部向殼體221的側(cè)壁部221c、221d而向下方降低地傾斜。在此，出氣口 223的附近的部分或與堰部231相鄰的區(qū)域是從堰部231在氣體的流動方向上向上游側(cè)直到與分隔構(gòu)件230沿圓弧彎曲的部分連接的連接部為止的區(qū)域。
[0087]在分隔構(gòu)件230的出氣口 223的附近的端部部分設(shè)有阻止沿著分隔構(gòu)件230的表面流動的含灰塵水的堰部231。在本實施方式中，堰部231是通過將分隔構(gòu)件230的端部向上方卷回而形成為半圓筒狀。堰部231在分隔構(gòu)件230的整個寬度范圍沿著橫切氣體流動方向的方向延伸設(shè)置。
[0088]堰部231具有足夠?qū)⒀刂指魳?gòu)件230的表面流動的含灰塵水從后述的排水口 232排出的高度!V高度Hci可根據(jù)水滴的流量而適當選擇，但作為一例，優(yōu)選是200mm ^ H0 ^ 400mm。在堰部的高度Htl小于200mm的情況下,在通常的操作條件下,有時含灰塵水越過堰部231而再次飛散到在殼體221內(nèi)流通的排氣中。此外，堰部231越高，則含灰塵水越難以越過堰部231，但在分離器220流通的排氣的壓力損失變大。另一方面，在通常的操作條件下若堰部的高度Htl為400_，則可防止含灰塵水越過堰部，因此優(yōu)選堰部的高度H。為400mm以下。
[0089]如上所述，本實施方式的分隔構(gòu)件230從寬度方向中央部向殼體221的兩側(cè)壁部221c、221d而向下方降低地傾斜，因此沿著分隔構(gòu)件230的表面流動的含灰塵水在出氣口223的附近部分向分隔構(gòu)件230的寬度方向端部流動。為了將該含灰塵水排出到分離器220的外部，在堰部231的寬度方向端部連結(jié)有排水管228。在連結(jié)有堰部231的排水管228的側(cè)面形成有朝向堰部231內(nèi)開口的排水口 232。此外，排水管228配設(shè)在殼體221內(nèi)。
[0090]此外，如圖13所示，在分隔構(gòu)件230的上面配設(shè)有將沿著分隔構(gòu)件230的表面流動的含灰塵水朝向排水口 232向?qū)挾确较騼啥瞬恳龑?dǎo)方向的導(dǎo)流板235。如圖5所示，導(dǎo)流板235由向殼體221內(nèi)的氣體流動方向下游擴開的大致等腰三角形形狀的構(gòu)件構(gòu)成。即，構(gòu)成導(dǎo)流板235的2個斜邊的側(cè)面235a、225b隨著向上游而彼此收斂，在殼體221的寬度方向中央部，各自的一個端部彼此連結(jié)而形成頂點235c，構(gòu)成導(dǎo)流板235的底邊的基部235d配設(shè)在堰部231內(nèi)。另外，導(dǎo)流板235的側(cè)面235a、225b優(yōu)選是如圖5所示那樣稍微彎曲為凹狀。在此，導(dǎo)流板235的高度H優(yōu)選在0.SXHtlSHS 1.0XHtl的范圍選擇。在此，Htl是堰部231的高度。
[0091]本實施方式的分隔構(gòu)件230，與第2實施方式同樣，出氣口 223的附近部分不沿水平延伸，而是向出氣口 223側(cè)朝向下方地以相對于水平面的角度Θ傾斜。傾斜角度Θ優(yōu)選在5°≤Θ≤25°的范圍選擇。
[0092]另外，該傾斜角度Θ優(yōu)選是根據(jù)從I次集塵器15導(dǎo)入殼體221的水滴的水量V而選擇。在導(dǎo)入殼體221的水滴的水量V為400m3/h以上且小于900m3/h時，傾斜角度Θ在5° ≤ Θ ≤25°的范圍選擇。此外，在導(dǎo)入殼體221的水滴的水量V為900m3/h以上時，傾斜角度Θ在5°≤Θ≤一0.091 XV+ 106.81的范圍選擇。
[0093]如上所述，在使用第I實施方式的分離器的本發(fā)明及使用第2實施方式的分離器的本發(fā)明中，能夠充分防止灰塵的堆積，溢流水量大幅度減少，因此若使用組合第I和第2實施方式的第3實施方式的分離器，顯然能夠得到更好的結(jié)果。
[0094]以上，說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的分離器，但本發(fā)明不限于此，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)可適當變更、修正、改良。
[0095]例如，在本實施方式中，說明了用于處理轉(zhuǎn)爐的排氣的分離器，但不限于此，也可以是處理在其他設(shè)備產(chǎn)生的排氣的分離器。
[0096]此外，在本實施方式中，說明了具有2個分隔構(gòu)件的情況，但不限于此，本發(fā)明的分離器可以具有I個分隔構(gòu)件或具有3個以上的分隔構(gòu)件。
[0097]而且，關(guān)于堰部的形狀，也不限于本實施方式，可以是其他形狀、構(gòu)造。
[0098]此外，說明了從堰部的寬度方向兩端部排出水滴的結(jié)構(gòu)，但也可以是僅從寬度方向一方側(cè)將水滴排出。
[0099]而且，說明了將導(dǎo)流板構(gòu)成大致等腰三角形板狀的情況，但不限于此，導(dǎo)流板可以是不等邊三角形等，只要是能夠?qū)⒀刂指魳?gòu)件的表面的含灰塵水向排水口引導(dǎo)，可以是其他形狀。若要使含灰塵水高效率地導(dǎo)向排水口，則使導(dǎo)流板為大致三角形狀為好。更優(yōu)選是使導(dǎo)流板為大致等腰三角形狀。
[0100]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0101]本發(fā)明可以使用于具有濕式集塵器的排氣處理裝置。尤其在鋼鐵業(yè)等的粉塵處理中發(fā)揮其效果。
[0102]附圖標記的說明
[0103]11 轉(zhuǎn)爐[0104]12 罩
[0105]13 裙部
[0106]14排氣冷卻器
[0107]15次集塵器
[0108]17次集塵器
[0109]18煙道閘板
[0110]19 管道
[0111]20分離器
[0112]21 殼體
[0113]21a內(nèi)側(cè)壁部
[0114]21b外側(cè)壁部
[0115]21c側(cè)壁部
[0116]21d側(cè)壁部
[0117]22 進氣口
[0118]23 出氣口
[0119]24 水出口
[0120]28排水管
[0121]30分隔構(gòu)件
[0122]31 堰部
[0123]32 排水口
[0124]35導(dǎo)流板
[0125]35a 側(cè)面
[0126]35b 側(cè)面
[0127]35c 頂點
[0128]120分離器
[0129]121 殼體
[0130]121a內(nèi)側(cè)壁部
[0131]121b外側(cè)壁部
[0132]121c 側(cè)壁部
[0133]121d 側(cè)壁部
[0134]122 進氣口
[0135]123 出氣口
[0136]124 水出口
[0137]128排水管
[0138]130分隔構(gòu)件
[0139]131 堰部
[0140]132 排水口
[0141]220分離器
[0142]221 殼體[0143]221a內(nèi)側(cè)壁部
[0144]221b外側(cè)壁部
[0145]221c 側(cè)壁部
[0146]221d 側(cè)壁部
[0147]222 進氣口
[0148]223 出氣口
[0149]224 水出口
[0150]228排水管
[0151]230分隔構(gòu)件
[0152]231 堰部
[0153]232 排水口
[0154]235導(dǎo)流板
[0155]235a 側(cè)面
[0156]235b 側(cè)面
[0157]235c 頂點
【權(quán)利要求】
1.一種分離器，與收集排氣所含的灰塵的濕式集塵器的下游連接，從來自所述濕式集塵器的排氣分離含有灰塵的水滴，其特征在于，包括: 殼體，其具有向上方開口、接收來自所述濕式集塵器的排氣的進氣口、和向水平方向或相對于水平方向向下方開口的出氣口，形成改變從進氣口向出氣口流通的排氣的流動方向的通路； 至少一個分隔構(gòu)件，其配設(shè)在所述殼體內(nèi)，劃分該殼體的內(nèi)部空間，在該至少一個分隔構(gòu)件的所述出氣口側(cè)的端部，設(shè)置有阻止沿著所述分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水的堰部；和 排水管，其經(jīng)由排水口與所述堰部連通，將由所述堰部阻止的含灰塵水從所述堰部排出到殼體外， 所述分隔構(gòu)件配置成在所述出氣口側(cè)將所述殼體的內(nèi)部空間上下劃分， 在所述分隔構(gòu)件配設(shè)有將沿著所述分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水向所述排水口引導(dǎo)的導(dǎo)流板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離器，其特征在于， 所述排水口以向在所述堰部中橫切所述殼體內(nèi)的氣體流動方向的方向上的兩端部開口的方式形成于所述排水管，所述導(dǎo)流板呈在所述氣體流動方向的上游側(cè)具有頂點、且從該頂點向所述氣體流動方向的下游擴開的大致三角板狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或 2所述的分離器，其特征在于， 所述導(dǎo)流板距所述分隔構(gòu)件的突出高度H與所述堰部的高度H0滿足以下的關(guān)系，
0.5XH0 ^ H ^ 1.0XH00
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分離器，其特征在于， 在所述分隔構(gòu)件中在所述殼體內(nèi)的氣體流動方向上與所述堰部相鄰的區(qū)域，朝向下游的出氣口側(cè)端部相對于水平方向的傾斜角度Θ為5° < Θ <25°。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分離器，其特征在于， 在所述分隔構(gòu)件中在所述殼體內(nèi)的氣體流動方向上與所述堰部相鄰的區(qū)域，朝向下游的出氣口側(cè)端部相對于水平方向的傾斜角度Θ為5° < Θ <25°。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離器，其特征在于， 導(dǎo)入所述殼體的含灰塵水的水量V與所述傾斜角度Θ滿足以下的關(guān)系，
400m3 / h ≤ V < 900m3 / h 時，5° ≤ Θ ≤ 25。， V≥ 900m3 / h 時，5° ≤ Θ ≤一0.091XV + 106.81。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分離器，其特征在于， 導(dǎo)入所述殼體的含灰塵水的水量V與所述傾斜角度Θ滿足以下的關(guān)系，
400m3 / h ≤V < 900m3 / h 時，5° ≤ Θ ≤ 25。， V≥ 900m3 / h 時，5° ≤ Θ ≤一0.091XV + 106.81。
【文檔編號】F16L55/07GK103747843SQ201380002628
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月15日
【發(fā)明者】國分誠榮, 木下潤一 申請人:新日鐵住金株式會社
【專利摘要】與收集排氣所含的灰塵的濕式集塵器的下游連接、從來自濕式集塵器的排氣分離含有灰塵的水滴的分離器，包括：具有進氣口和出氣口、且形成使排氣在內(nèi)部流通的通路的殼體。在殼體的內(nèi)部空間配設(shè)有分隔構(gòu)件。在該分隔構(gòu)件的出氣口側(cè)的端部配設(shè)有阻止沿著分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水的堰部。由堰部阻止的含灰塵水通過經(jīng)由排水口與堰部連通的排水管而被從堰部排出到殼體外。分隔構(gòu)件配置成在出氣口側(cè)將殼體的內(nèi)部空間上下劃分，在分隔構(gòu)件配設(shè)有將沿著分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水向排水口引導(dǎo)的導(dǎo)流板。
【專利說明】分離器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及配置在收集排氣所含的灰塵的濕式集塵器的下游、從來自所述濕式集塵器的排氣中分離水滴的分離器。
【背景技術(shù)】
[0002]在制鐵設(shè)備中，為了從轉(zhuǎn)爐的排氣除去灰塵而使用濕式集塵器。濕式集塵器對通過的排氣噴水霧，用噴霧水捕集并除去排氣中的灰塵。從濕式集塵器排出包含含有灰塵的水滴的排氣。為了從該排氣分離水滴而在濕式集塵器的下游配設(shè)分離器。
[0003]如例如專利文獻1、2所示，分離器具有具備向上方開口的入口和向水平方向開口的出氣口、并大致彎折90°的筒狀的殼體，在該殼體內(nèi)配設(shè)有用于分割內(nèi)部空間的分隔構(gòu)件。流入分離器的排氣中的水滴附著于殼體的外側(cè)壁的內(nèi)面及分隔構(gòu)件的表面，并沿著該表面流動。沿著外側(cè)壁的內(nèi)面流動的含有灰塵的水(以下，記作含灰塵水)從設(shè)于外側(cè)壁的水出口向殼體外排出。此外，沿著分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水被分隔構(gòu)件中形成在與出氣口相鄰的端部的堰部阻止，從該堰部的兩端部經(jīng)由排水口而向殼體的外部排出。如此，導(dǎo)入到分離器的排氣在除去了水滴后，通過出氣口而從分離器排出。
[0004]此外，在專利文獻3記載了如下的分離裝置:在彎管中設(shè)有與該彎管同樣地彎曲的導(dǎo)向板的分離裝置(分離器)中，在彎管的入口連接文丘里管的擴散器部來提高流入分離裝置內(nèi)的氣體的流速。在專利文獻3的發(fā)明中，通過提高氣體的流速，來增加與導(dǎo)向板、彎管的內(nèi)面碰撞的液滴的量。
[0005]而且，在專利文獻4記載了如下的分離器:在彎管型分離器的進氣口設(shè)置相對于氣體的流動方向斜向地傾斜的多個碰撞板，增大氣體中所含的水滴的粒徑，容易捕捉水滴。
[0006]專利文獻1:日本特開昭63 - 140022號公報
[0007]專利文獻2:日本實開昭51 - 114307號公報
[0008]專利文獻3:日本實公昭43 - 15417號公報
[0009]專利文獻4:日本特開昭55 - 79022號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]在所述的專利文獻1、2記載的現(xiàn)有技術(shù)的分離器中，在出氣口的附近，殼體形成為沿水平方向延伸，殼體內(nèi)的分隔構(gòu)件也同樣在出氣口的附近形成為沿水平方向延伸。因此，沿著分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水，在沿水平方向延伸的部分，流速降低而容易滯留于堰部內(nèi)。因此，存在在堰部內(nèi)，灰塵從含灰塵水分離而堆積的可能性。尤其是在堰部中與排水口離開的部分，灰塵容易堆積。
[0011]如此，若在堰部灰塵堆積，則含灰塵水不會從排水口排出，越過堰部而再次向出氣口飛散，分離器的效率降低。在該情況下，含有灰塵的水滴流入設(shè)于分離器的下游設(shè)備，妨礙轉(zhuǎn)爐的穩(wěn)定操作。
[0012]在專利文獻3的發(fā)明中，由于是組合彎管和文丘里管、在彎管內(nèi)配設(shè)導(dǎo)向板的結(jié)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本變高，而且由于利用文丘里管提高彎管內(nèi)的氣體流速，因此還存在壓力損失增大的問題。
[0013]在專利文獻4的發(fā)明中，在配設(shè)于分離器的入口的傾斜構(gòu)件的壓力損失變高，而且還存在灰塵容易堆積在傾斜構(gòu)件的問題。在專利文獻4的發(fā)明中，為了用水清洗堆積于傾斜構(gòu)件的灰塵而設(shè)有清洗噴嘴，制造成本和運轉(zhuǎn)成本變高。而且，在從清洗噴嘴噴射水來清洗傾斜構(gòu)件的期間，氣體中的水滴量增加，因此通過分離器向下游流出的水滴量顯著增加。
[0014]本發(fā)明以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題為技術(shù)課題，目的在于提供一種防止沿著配設(shè)于殼體內(nèi)部的分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水的滯留、以簡單的結(jié)構(gòu)改善分離效率的分離器。
[0015]為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供一種分離器，與收集排氣所含的灰塵的濕式集塵器的下游連接，從來自所述濕式集塵器的排氣分離含有灰塵的水滴，其特征在于，包括:殼體，其具有向上方開口、接收來自所述濕式集塵器的排氣的進氣口，和向水平方向或相對于水平方向向下方開口的出氣口，形成改變從進氣口向出氣口流通的排氣的流動方向的通路；至少一個分隔構(gòu)件，其配設(shè)在所述殼體內(nèi)，劃分該殼體的內(nèi)部空間，在該至少一個分隔構(gòu)件的所述出氣口側(cè)的端部，設(shè)置有阻止沿著所述分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水的堰部；和排水管，其經(jīng)由排水口與所述堰部連通，將由所述堰部阻止的含灰塵水從所述堰部排出到殼體外，
[0016]在所述分隔構(gòu)件配設(shè)有將沿著所述分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水向所述排水口引導(dǎo)的導(dǎo)流板。
[0017]所述分隔構(gòu)件可以配置成在所述出氣口側(cè)將所述殼體的內(nèi)部空間上下劃分，
[0018]此外可以是，所述排水口以向在所述堰部中橫切所述殼體內(nèi)的氣體流動方向的方向上的兩端部開口的方式形成于所述排水管。
[0019]所述導(dǎo)流板可以呈在所述氣體流動方向的上游側(cè)具有頂點、且從該頂點向所述氣體流動方向的下游擴開的大致三角板狀。
[0020]所述導(dǎo)流板距所述分隔構(gòu)件的突出高度H優(yōu)選是相對于所述堰部的高度Htl在
0.5XH0≤H≤1.0XH0的范圍選擇。
[0021]在所述分隔構(gòu)件中在所述殼體內(nèi)的氣體流動方向上與所述堰部相鄰的區(qū)域，可以形成為朝向下游以5°≤ Θ ≤25°的范圍的傾斜角度Θ向下方傾斜。
[0022]導(dǎo)入所述殼體的含灰塵水的水量V與所述傾斜角度Θ可以滿足以下的關(guān)系。
[0023]400m3 / h ≤ V < 900m3 / h 時，5° ≤ Θ ≤ 25。，
[0024]V ≥ 900m3 / h 時，5° ≤Θ≤一0.091 XV + 106.81
[0025]根據(jù)本發(fā)明的其他方式，提供一種分離器，與收集排氣所含的灰塵的濕式集塵器的下游連接，從來自所述濕式集塵器的排氣分離含有灰塵的水滴，其特征在于，包括:殼體，其具有向鉛直上方開口、接收來自所述濕式集塵器的排氣的進氣口，和向水平方向開口的出氣口，形成將從進氣口向出氣口流通的排氣的流動方向從鉛直下方變?yōu)樗椒较虻耐?；至少一個分隔構(gòu)件，其配設(shè)在所述殼體內(nèi)，劃分該殼體的內(nèi)部空間，在該至少一個分隔構(gòu)件的所述出氣口側(cè)的端部，設(shè)置有阻止沿著所述分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水的堰部；和排水管，其經(jīng)由排水口與所述堰部連通，將由所述堰部阻止的含灰塵水從所述堰部排出到殼體外，
[0026]所述至少一個分隔構(gòu)件配置成在所述出氣口側(cè)將所述殼體的內(nèi)部空間上下劃分，在所述分隔構(gòu)件中在所述殼體內(nèi)的氣體流動方向上與所述堰部相鄰的區(qū)域，朝向下游以傾斜角度Θ向下方傾斜，所述傾斜角度Θ為5° < Θ <25°。
[0027]在所述分隔構(gòu)件可以配設(shè)將沿著所述分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水向所述排水口引導(dǎo)的導(dǎo)流板。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是具有本發(fā)明的分離器的轉(zhuǎn)爐排氣處理設(shè)備的簡圖。
[0029]圖2是本發(fā)明的第I實施方式的分離器的概略剖視圖。
[0030]圖3是將分隔構(gòu)件的出氣口附近部分剖切表示的概略局部剖面立體圖。
[0031]圖4是沿著圖2的向視線IV-1V的剖視圖。
[0032]圖5是沿著圖2的向視線V-V的剖視圖。
[0033]圖6是表示實驗結(jié)果的圖表。
[0034]圖7是表示實驗結(jié)果的圖表。
[0035]圖8是本發(fā)明的第2實施方式的分離器的概略剖視圖。
[0036]圖9是沿著圖8的向視線IX-1X的剖視圖。
[0037]圖10是表示實驗結(jié)果的圖表。
[0038]圖11是表示實驗結(jié)果的圖表。
[0039]圖12是本發(fā)明的第3實施方式的分離器的概略剖視圖。
[0040]圖13是沿著圖12的向視線XII1-XIII的剖視圖。
[0041]圖14是與圖3同樣的將分隔構(gòu)件的出氣口附近部分剖切表示的概略局部剖面立體圖。
【具體實施方式】
[0042]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的第I實施方式的分離器。
[0043]作為一例，本實施方式的分離器20在圖1所示的制鐵設(shè)備中對處理鐵水的轉(zhuǎn)爐11的排氣進行處理的轉(zhuǎn)爐排氣處理設(shè)備10中使用。轉(zhuǎn)爐排氣處理設(shè)備10包括:位于轉(zhuǎn)爐11上方的罩12 ;將轉(zhuǎn)爐11和罩12以密閉狀態(tài)連接的裙部13 ;經(jīng)由管道19與罩12連接且從排氣除去灰塵的濕式的I次集塵器15 ;配設(shè)在管道19內(nèi)、且對來自轉(zhuǎn)爐11的排氣進行冷卻的排氣冷卻器14 ;配設(shè)在I次集塵器15的下游的2次集塵器17。在本實施方式中，分離器20配設(shè)在I次集塵器15與2次集塵器17之間。另外，在2次集塵器17的下游配設(shè)有各種氣體處理裝置。
[0044]在此，在配設(shè)于分離器20的下游的2次集塵器17配設(shè)有用于控制轉(zhuǎn)爐11內(nèi)的氣相中壓力的煙道閘板18。若灰塵等附著于煙道閘板18，則無法高精度地控制轉(zhuǎn)爐11內(nèi)的壓力，可能妨礙穩(wěn)定的轉(zhuǎn)爐操作。為此，需要在2次集塵器17的上游的分離器20充分地將灰塵除去。
[0045]I次集塵器15向通過的排氣噴出水霧，利用噴霧水將排氣中的灰塵捕集并除去。在來自I次集塵器15的排氣中含有為了將灰塵捕集除去而噴霧的含有灰塵的水滴(以下，記作水滴)。本發(fā)明的第I實施方式的分離器20從I次集塵器15排出的排氣分離水滴。
[0046]如圖2所示，本實施方式的分離器20包括形成通路的殼體21、和將殼體21的內(nèi)部空間分割的至少一個分隔構(gòu)件30。殼體21具有向鉛垂方向上方開口的進氣口 22和向水平方向開口的出氣口 23。此外，殼體21具有沿著中心角為大致90°的四分之一圓延伸設(shè)置的內(nèi)外側(cè)壁部21a、21b、和與內(nèi)外側(cè)壁部連結(jié)且沿鉛垂方向延伸的側(cè)壁部21c、21d，形成具有相對于中心軸線O垂直的矩形截面(圖4)且大致彎折90°的通路。如此，殼體21在與進氣口 22相鄰的第I部分處沿鉛垂方向延伸設(shè)置，在與出氣口 23相鄰的第2部分處沿水平方向延伸設(shè)置。此外，在外側(cè)壁部21b，在出氣口 23的附近設(shè)有向下方開口的水出口 24。
[0047]分隔構(gòu)件30由相對于內(nèi)外側(cè)壁部21a、21b大致平行地延伸的薄板構(gòu)件構(gòu)成，在氣體的流動方向上在下游側(cè)的端部形成有堰部31。在本實施方式中，在殼體21內(nèi)配設(shè)有2個分隔構(gòu)件30，如圖3、4所示，由分隔構(gòu)件30將殼體21的內(nèi)部空間沿上下方向分割為3個。在分隔構(gòu)件30中，出氣口 23附近的部分沿水平延伸。如圖4所示，該出氣口 23附近的水平部分從寬度方向(橫切氣體流動的方向)中央部向殼體21的側(cè)壁部21c、21d向下方降低地傾斜。
[0048]在分隔構(gòu)件30的出氣口 23附近的端部部分設(shè)有用于阻止(攔住)沿分隔構(gòu)件30的表面流動的含灰塵水的堰部31。在本實施方式中，堰部31是通過將分隔構(gòu)件30的端部向上方卷回而形成為半圓筒狀(半割円筒狀)。堰部31在分隔構(gòu)件30的整個寬度范圍沿橫切氣體的流動方向的方向延伸設(shè)置。
[0049]堰部31具有足夠?qū)⒀刂指魳?gòu)件30的表面流動的含灰塵水從后述的排水口 32排出的高度Η”高度Htl可根據(jù)水滴的流量而適當選擇，但作為一例，優(yōu)選是200mm ^ H0 ^ 400mm。在堰部的高度Htl小于200mm的情況下,在通常的操作條件下,有時含灰塵水越過堰部31而再次飛散到在殼體21內(nèi)流通的排氣中。此外，堰部31越高，則含灰塵水越難以越過堰部31，但在分離器20流通的排氣的壓力損失變大。另一方面，在通常的操作條件下若堰部的高度Htl為400_，則可防止含灰塵水越過堰部，因此優(yōu)選堰部的高度H。為400mm以下。
[0050]如上所述，本實施方式的分隔構(gòu)件30從寬度方向中央部向殼體21的兩側(cè)壁部21c、21d而向下方降低地傾斜，因此沿著分隔構(gòu)件30的表面流動的含灰塵水在出氣口 23的附近部分向分隔構(gòu)件30的寬度方向端部流動。為了將該含灰塵水排出到分離器20的外部，在堰部31的寬度方向端部連結(jié)有排水管28。在連結(jié)有堰部31的排水管28的側(cè)面形成有朝向堰部31內(nèi)開口的排水口 32。此外，排水管28配設(shè)在殼體21內(nèi)。
[0051]此外，如圖3所示，在分隔構(gòu)件30的上面配設(shè)有將沿著分隔構(gòu)件30的表面流動的含灰塵水朝向排水口 32地向?qū)挾确较騼啥瞬恳龑?dǎo)的導(dǎo)流板(deflector)35。如圖5所示，導(dǎo)流板35由向殼體21內(nèi)的氣體流動方向下游擴開的大致等腰三角形形狀的構(gòu)件構(gòu)成。即，構(gòu)成導(dǎo)流板35的2個斜邊的側(cè)面35a、35b隨著向上游而彼此收斂，在殼體21的寬度方向中央部，各自的一個端部彼此連結(jié)而形成頂點35c，構(gòu)成導(dǎo)流板35的底邊的基部35d配設(shè)在堰部31內(nèi)。另外，導(dǎo)流板35的側(cè)面35a、35b優(yōu)選是如圖5所示那樣稍微彎曲為凹狀。在此，導(dǎo)流板35的高度H優(yōu)選在0.SXH0SHS LOXHtl的范圍選擇。在此，Htl是堰部31的高度。
[0052]以下，說明本實施方式的分離器20的作用。[0053]由含有水滴的氣液二相流構(gòu)成的從I次集塵器15排出的排氣，從進氣口 22流入殼體21內(nèi)，從出氣口 23向下游的2次集塵器17被排出。水滴附著于殼體21的外側(cè)壁部21b的表面及分隔構(gòu)件30的內(nèi)側(cè)的表面，作為含灰塵水而沿著該表面流動。
[0054]沿著外側(cè)壁部21b的表面流動的含灰塵水從設(shè)于外側(cè)壁部21b的水出口 24被向殼體21的外部排出。如圖5所示，沿著分隔構(gòu)件30的表面流動的含灰塵水通過導(dǎo)流板35而從分隔構(gòu)件30的寬度方向中央部向排水口 32地沿著導(dǎo)流板35的側(cè)面35a、35b流動，到達堰部31后，從排水口 32經(jīng)由排水管28而向殼體21的外部排出。
[0055]根據(jù)本實施方式的分離器20，沿著分隔構(gòu)件30的表面流動的含灰塵水被導(dǎo)流板35的側(cè)面35a、35b向?qū)挾确较蚴┝?，由此，在堰?1內(nèi)，朝向排水口 32的含灰塵水的流速變高。因此，防止含灰塵水在堰部31內(nèi)的滯留，防止灰塵在分隔構(gòu)件30堆積。尤其是，在現(xiàn)有技術(shù)中，在分隔構(gòu)件30的出氣口 23的附近部分沿水平延伸的部分，含灰塵水容易滯留，而根據(jù)本發(fā)明，能夠通過導(dǎo)流板35提高含灰塵水的流速，有效地防止灰塵的堆積。
[0056]此外，根據(jù)本實施方式，能夠可靠地將沿著分隔構(gòu)件30的表面流動的含灰塵水經(jīng)過排水口 32而從堰部31向排水管28排出，因此能夠從排氣良好地分離水滴。因此，對配設(shè)于分離器20下游的2次集塵器17供給清潔的排氣，防止在2次集塵器17的煙道閘板18附著灰塵，可高精度地實施轉(zhuǎn)爐11的爐壓控制。
[0057]此外，在本實施方式中，分隔構(gòu)件30在出氣口 23的附近部分呈從寬度方向中央部朝向殼體21的兩側(cè)壁部21c、21d逐漸向下方降低地傾斜的形狀，在堰部31的寬度方向兩端部設(shè)有排水口 32，通過大致三角形狀的導(dǎo)流板35的側(cè)面35a、35b能夠使在分隔構(gòu)件30的寬度方向中央部流動的含灰塵水引導(dǎo)向排水口 32，能夠可靠地防止由于含灰塵水滯留在堰部31內(nèi)而引起的灰塵 堆積。
[0058]而且，在本實施方式中，導(dǎo)流板35的高度H相對于堰部31的高度Htl為H > 0.5XH0,因此能夠?qū)⒀刂指魳?gòu)件30的表面流動的含灰塵水向排水口 32側(cè)導(dǎo)向。此外，由于導(dǎo)流板35的高度H相對于堰部31的高度Htl為H≤1.0 X Htl，因此可利用堰部31更可靠地從排氣分離水滴。另外，如本實施方式這樣采用半圓筒狀的堰部31的情況下，堰部31的高度Htl相當于堰部31所成的半圓筒的直徑。
[0059]以下，說明為了確認本發(fā)明的效果而實施的實驗結(jié)果。
[0060]作為本發(fā)明的分離器，準備具有高度Htl為400mm的堰部及高度H為400mm的導(dǎo)流板的分離器，與不具有導(dǎo)流板的分離器(比較例)進行比較。
[0061]圖6表示如下的平均灰塵堆積速度:使用本發(fā)明的分離器和比較例的分離器，分別在四個月對從操作中的轉(zhuǎn)爐排出的排出氣體實際處理，測定分隔構(gòu)件上的灰塵的堆積高度，用該堆積高度除以使用裝料量(十Y — ^數(shù))而求出平均灰塵堆積速度。圖7是對比較例及本發(fā)明，基于上述的操作條件并使用流體計算軟件(FLUENT)，計算在使用時從出氣口側(cè)排出的水滴(溢流水量)而得的結(jié)果。
[0062]如圖6所示，可確認到，在本發(fā)明中，與比較例相比，平均灰塵堆積速度大幅度變小，充分防止了灰塵的堆積。此外，如圖7所示，可確認到，在本發(fā)明中，與比較例相比，溢流水量大幅度減少，從I次集塵器導(dǎo)入的排氣與水滴被良好地分離。
[0063]接著，參照圖8，說明本發(fā)明的第2實施方式的分離器120。
[0064]第2實施方式的分離器120與第I實施方式的分離器20同樣，從由濕式的I次集塵器15 (圖1)排出的排氣分離水滴。如圖8所示，本實施方式的分離器120具有形成通路的殼體121和分割殼體121的內(nèi)部空間的至少一個分隔構(gòu)件130。殼體121具有向鉛垂方向上方開口的進氣口 122和向水平方向開口的出氣口 123。此外，殼體121具有沿著中心角為大致90°的四分之一圓延伸設(shè)置的內(nèi)外側(cè)壁部121a、121b、和與內(nèi)外側(cè)壁部連結(jié)且沿鉛垂方向延伸的側(cè)壁部121c、121d，形成具有與中心軸線O垂直的矩形截面(圖9)、且彎折成大致90°的通路。如此，殼體121在與進氣口 122相鄰的第I部分處沿鉛垂方向延伸設(shè)置，在與出氣口 123相鄰的第2部分處沿水平方向延伸設(shè)置或從水平方向向下方延伸設(shè)置。此外，在外側(cè)壁部121b，在出氣口 123的附近設(shè)有向下方開口的水出口 124。
[0065]分隔構(gòu)件130由相對于內(nèi)外側(cè)壁部121a、121b大致平行延伸的薄板構(gòu)件構(gòu)成，在氣體的流動方向上在下游側(cè)的端部形成有堰部131。在本實施方式中，在殼體121內(nèi)配設(shè)有2個分隔構(gòu)件130，如圖8、9所示，通過分隔構(gòu)件130將殼體121的內(nèi)部空間在上下方向上分割為3個。如圖9所示，在分隔構(gòu)件130中出氣口 123附近的部分或與堰部131相鄰的區(qū)域，從寬度方向(橫切氣體流動的方向)中央部向殼體121的側(cè)壁部121c、121d而向下方降低地傾斜。在此，出氣口 123附近的部分或與堰部131相鄰的區(qū)域是從堰部131在氣體的流動方向上向上游側(cè)直到與分隔構(gòu)件130沿圓弧彎曲的部分連接的連接部為止的區(qū)域。
[0066]在分隔構(gòu)件130的出氣口 123附近的端部部分設(shè)有阻止沿著分隔構(gòu)件130的表面流動的含灰塵水的堰部131。在本實施方式中，堰部131是通過將分隔構(gòu)件130的端部向上方卷回而形成為半圓筒狀。堰部131在分隔構(gòu)件130的整個寬度范圍沿著橫切氣體流動方向的方向延伸設(shè)置。
[0067]堰部131具有足夠?qū)⒀刂指魳?gòu)件130的表面流動的含灰塵水從后述的排水口 132排出的高度凡。高度Htl可根據(jù)水滴的流量而適當選擇，但作為一例，優(yōu)選是200mm ≤H0 ≤ 400mm。在堰部的高度Htl小于200mm的情況下,在通常的操作條件下,有時含灰塵水越過堰部131而再次飛散到在殼體121內(nèi)流通的排氣中。此外，堰部131越高，則含灰塵水越難以越過堰部131，但在分離器120流通的排氣的壓力損失變大。另一方面，在通常的操作條件下，若堰部的高度Htl為400_，則可防止含灰塵水越過堰部，因此優(yōu)選堰部的高度H。為400mm以下。
[0068]如上所述，本實施方式的分隔構(gòu)件130從寬度方向中央部向殼體121的兩側(cè)壁部121c、121d而向下方降低地傾斜，因此沿著分隔構(gòu)件130的表面流動的含灰塵水在出氣口123的附近部分向分隔構(gòu)件130的寬度方向端部流動。為了將該含灰塵水排出到分離器120的外部，在堰部131的寬度方向端部連結(jié)有排水管128。在連接有堰部131的排水管128的側(cè)面形成有朝向堰部131內(nèi)開口的排水口 132。此外，排水管128配設(shè)在殼體121內(nèi)。
[0069]如圖8所示，本實施方式的分隔構(gòu)件130中，出氣口 123的附近部分不沿水平延伸，而是向出氣口 123側(cè)朝向下方地以相對于水平面的角度Θ傾斜。傾斜角度Θ優(yōu)選在5≤Θ≤25。的范圍選擇。
[0070]另外，該傾斜角度Θ優(yōu)選是根據(jù)從I次集塵器15導(dǎo)入殼體121的水滴的水量V而選擇。在導(dǎo)入殼體121的水滴的水量V為400m3/h以上且小于900m3/h時，傾斜角度Θ在5°≤Θ≤25°的范圍選擇。此外，在導(dǎo)入殼體121的水滴的水量V為900m3/h以上時，傾斜角度Θ在5°≤Θ≤一0.091 XV+ 106.81的范圍選擇。
[0071]以下，說明本實施方式的分離器120的作用。[0072]由含有水滴的氣液二相流構(gòu)成的從I次集塵器15排出的排氣，從進氣口 22流入殼體21內(nèi)，從出氣口 23向下游的2次集塵器17被排出。水滴附著于殼體121的外側(cè)壁部21b的表面及分隔構(gòu)件130的內(nèi)側(cè)表面，作為含灰塵水而沿著該表面流動。
[0073]沿著外側(cè)壁部121b的表面流動的含灰塵水從設(shè)于外側(cè)壁部121b的水出口 124被向殼體121的外部排出。沿著分隔構(gòu)件130的表面流動的含灰塵水到達堰部131后，沿著堰部131在寬度方向流動，從排水口 32經(jīng)由排水管128而向殼體21的外部排出。
[0074]在第2實施方式的分離器120中，配設(shè)在殼體121內(nèi)部的分隔構(gòu)件130中的、與堰部131相鄰的區(qū)域，向下游朝向下方地以相對于水平面的角度Θ (0^5° )傾斜，因此含灰塵水的流速變高。由此，防止含灰塵水在堰部131內(nèi)的滯留，防止灰塵在分隔構(gòu)件130堆積。
[0075]此外，分隔構(gòu)件130中的與堰部131連接的區(qū)域相對于水平面的傾斜角度Θ為Θ <25°，因此能夠防止沿著分隔構(gòu)件130的表面流動的含灰塵水的流速變得過大，能夠防止含灰塵水越過堰部131而再次飛散到排氣中。如此，根據(jù)本實施方式，能夠可靠地將沿著分隔構(gòu)件130的表面流動的含灰塵水通過排水口 132而從堰部131向排水管128排出，因此能夠?qū)⑺瘟己玫貜呐艢夥蛛x。
[0076]此外，在本實施方式中，上述的傾斜角度Θ優(yōu)選是根據(jù)從I次集塵器15導(dǎo)入殼體121的水滴的流量V而選擇，更詳細而言，通過實驗發(fā)現(xiàn):在流入殼體121的水滴的流量V為400mVh以上且小于900mVh時，傾斜角度Θ在5° < Θ < 25°的范圍選擇，在流量V為900mVh以上時傾斜角度Θ在5°≤Θ≤一0.091 XV + 106.81的范圍選擇，由此與水滴的流量V相應(yīng)地使分隔構(gòu)件130的傾斜角度最優(yōu)化，能夠更可靠地防止含灰塵水越過堰部131而再次飛散到排氣中，能夠從排氣良好地分離水滴。
[0077]即，發(fā)現(xiàn)了:若傾斜角度Θ為5°以上，則無論水滴的流量V如何，都能確保在堰部131附近及排水口 32處的水滴的足夠流速，能夠防止灰塵的堆積。另一方面，通過實驗發(fā)現(xiàn)了:在水滴的流量V為400m3/h以上且小于900m3/h時，可以使傾斜角度Θ為25°以下，但在水滴的流量V為900m3/h以上時，使傾斜角度Θ的上限值相對于流量V的增加成比例地減小，從而能夠更可靠地防止含灰塵水越過堰部131而再次飛散到在殼體121內(nèi)流通的排氣中。
[0078]此外，在本實施方式中，堰部131的高度H0設(shè)定在200mm ^ H0 ^ 400mm的范圍內(nèi)，因此即使分隔構(gòu)件130中的與堰部131連接的區(qū)域相對于水平面的傾斜角度Θ為5° < Θ <25°，也能阻止沿著分隔構(gòu)件130的表面流動的含灰塵水，能夠從排氣分離水滴。另外，如本實施方式這樣將堰部131形成為半圓筒狀，因此堰部131的高度H0相當于堰部131所構(gòu)成的半圓筒的直徑。
[0079]以下，說明為了確認本發(fā)明的效果而實施的實驗結(jié)果。
[0080]作為本發(fā)明的分離器，準備在分隔構(gòu)件中與堰部相鄰的部分以Θ =25°的傾斜角度Θ相對于水平面向下方傾斜的分離器，同與堰部相鄰的部分沿著水平延伸設(shè)置的分離器(比較例)進行比較。
[0081]實驗如下進行:使用本發(fā)明的分離器和比較例的分離器，分別在四個月對從操作中的轉(zhuǎn)爐排出的排出氣體實際處理，測定分隔構(gòu)件上的灰塵的堆積高度，用該堆積高度除以使用裝料量而求出平均灰塵堆積速度，對該平均灰塵堆積速度進行比較。另外，在穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)入分離器的水滴的水量大致為850m3/h。圖10表示實驗結(jié)果。
[0082]此外，圖11表示對比較例及本發(fā)明，基于上述的操作條件并使用流體計算軟件(FLUENT)，計算在使用時從出氣口側(cè)排出的水滴(溢流水量)而得的結(jié)果。
[0083]如圖10所示，可確認到在本發(fā)明中，與比較例相比，平均灰塵堆積速度大幅度變小，充分防止了灰塵的堆積。此外，如圖11所示，可確認到在本發(fā)明中，與比較例相比，溢流水量大幅度減少，從I次集塵器導(dǎo)入的排氣與水滴被良好地分離。
[0084]在上述的第I實施方式中，分隔構(gòu)件30中出氣口 22的附近部分沿水平延伸設(shè)置，但本發(fā)明不限于此，可以與第2實施方式相同，使出氣口 22的附近部分向下方傾斜。以下，參照圖12，說明本發(fā)明的第3實施方式的分離器220。第3實施方式是第I和第2實施方式的組合。
[0085]第3實施方式的分離器220與第I實施方式的分離器20同樣，從濕式的I次集塵器15 (圖1)排出的排氣分離水滴。如圖2所示，分離器220具有形成通路的殼體221和分割殼體221的內(nèi)部空間的至少一個分隔構(gòu)件230。殼體221具有向鉛垂方向上方開口的進氣口 222和向水平方向開口的出氣口 223。此外，殼體221具有沿著中心角為大致90°的四分之一圓延伸設(shè)置的內(nèi)外側(cè)壁部221a、21b、和與內(nèi)外側(cè)壁部連結(jié)且沿鉛垂方向延伸的側(cè)壁部2221c、221d，形成具有與中心軸線O垂直的矩形截面、且彎折成大致90°的通路。如此，殼體221在與進氣口 222相鄰的第I部分處沿鉛垂方向延伸設(shè)置，在與出氣口 223相鄰的第2部分處沿水平方向延伸設(shè)置或從水平方向向下方傾斜延伸設(shè)置。此外，在外側(cè)壁部221b，在出氣口 223的附近設(shè)有向下方開口的水出口 224。
[0086]分隔構(gòu)件230由相對于內(nèi)外側(cè)壁部221a、21b大致平行延伸的薄板構(gòu)件構(gòu)成，在氣體的流動方向上在下游側(cè)的端部設(shè)有堰部231。在本實施方式中，在殼體221內(nèi)配設(shè)有2個分隔構(gòu)件230，通過分隔構(gòu)件230將殼體221的內(nèi)部空間在上下方向上分割為3個。如圖13所示，在分隔構(gòu)件230中出氣口 223的附近的部分，從寬度方向(橫切氣體流動的方向)中央部向殼體221的側(cè)壁部221c、221d而向下方降低地傾斜。在此，出氣口 223的附近的部分或與堰部231相鄰的區(qū)域是從堰部231在氣體的流動方向上向上游側(cè)直到與分隔構(gòu)件230沿圓弧彎曲的部分連接的連接部為止的區(qū)域。
[0087]在分隔構(gòu)件230的出氣口 223的附近的端部部分設(shè)有阻止沿著分隔構(gòu)件230的表面流動的含灰塵水的堰部231。在本實施方式中，堰部231是通過將分隔構(gòu)件230的端部向上方卷回而形成為半圓筒狀。堰部231在分隔構(gòu)件230的整個寬度范圍沿著橫切氣體流動方向的方向延伸設(shè)置。
[0088]堰部231具有足夠?qū)⒀刂指魳?gòu)件230的表面流動的含灰塵水從后述的排水口 232排出的高度!V高度Hci可根據(jù)水滴的流量而適當選擇，但作為一例，優(yōu)選是200mm ^ H0 ^ 400mm。在堰部的高度Htl小于200mm的情況下,在通常的操作條件下,有時含灰塵水越過堰部231而再次飛散到在殼體221內(nèi)流通的排氣中。此外，堰部231越高，則含灰塵水越難以越過堰部231，但在分離器220流通的排氣的壓力損失變大。另一方面，在通常的操作條件下若堰部的高度Htl為400_，則可防止含灰塵水越過堰部，因此優(yōu)選堰部的高度H。為400mm以下。
[0089]如上所述，本實施方式的分隔構(gòu)件230從寬度方向中央部向殼體221的兩側(cè)壁部221c、221d而向下方降低地傾斜，因此沿著分隔構(gòu)件230的表面流動的含灰塵水在出氣口223的附近部分向分隔構(gòu)件230的寬度方向端部流動。為了將該含灰塵水排出到分離器220的外部，在堰部231的寬度方向端部連結(jié)有排水管228。在連結(jié)有堰部231的排水管228的側(cè)面形成有朝向堰部231內(nèi)開口的排水口 232。此外，排水管228配設(shè)在殼體221內(nèi)。
[0090]此外，如圖13所示，在分隔構(gòu)件230的上面配設(shè)有將沿著分隔構(gòu)件230的表面流動的含灰塵水朝向排水口 232向?qū)挾确较騼啥瞬恳龑?dǎo)方向的導(dǎo)流板235。如圖5所示，導(dǎo)流板235由向殼體221內(nèi)的氣體流動方向下游擴開的大致等腰三角形形狀的構(gòu)件構(gòu)成。即，構(gòu)成導(dǎo)流板235的2個斜邊的側(cè)面235a、225b隨著向上游而彼此收斂，在殼體221的寬度方向中央部，各自的一個端部彼此連結(jié)而形成頂點235c，構(gòu)成導(dǎo)流板235的底邊的基部235d配設(shè)在堰部231內(nèi)。另外，導(dǎo)流板235的側(cè)面235a、225b優(yōu)選是如圖5所示那樣稍微彎曲為凹狀。在此，導(dǎo)流板235的高度H優(yōu)選在0.SXHtlSHS 1.0XHtl的范圍選擇。在此，Htl是堰部231的高度。
[0091]本實施方式的分隔構(gòu)件230，與第2實施方式同樣，出氣口 223的附近部分不沿水平延伸，而是向出氣口 223側(cè)朝向下方地以相對于水平面的角度Θ傾斜。傾斜角度Θ優(yōu)選在5°≤Θ≤25°的范圍選擇。
[0092]另外，該傾斜角度Θ優(yōu)選是根據(jù)從I次集塵器15導(dǎo)入殼體221的水滴的水量V而選擇。在導(dǎo)入殼體221的水滴的水量V為400m3/h以上且小于900m3/h時，傾斜角度Θ在5° ≤ Θ ≤25°的范圍選擇。此外，在導(dǎo)入殼體221的水滴的水量V為900m3/h以上時，傾斜角度Θ在5°≤Θ≤一0.091 XV+ 106.81的范圍選擇。
[0093]如上所述，在使用第I實施方式的分離器的本發(fā)明及使用第2實施方式的分離器的本發(fā)明中，能夠充分防止灰塵的堆積，溢流水量大幅度減少，因此若使用組合第I和第2實施方式的第3實施方式的分離器，顯然能夠得到更好的結(jié)果。
[0094]以上，說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的分離器，但本發(fā)明不限于此，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)可適當變更、修正、改良。
[0095]例如，在本實施方式中，說明了用于處理轉(zhuǎn)爐的排氣的分離器，但不限于此，也可以是處理在其他設(shè)備產(chǎn)生的排氣的分離器。
[0096]此外，在本實施方式中，說明了具有2個分隔構(gòu)件的情況，但不限于此，本發(fā)明的分離器可以具有I個分隔構(gòu)件或具有3個以上的分隔構(gòu)件。
[0097]而且，關(guān)于堰部的形狀，也不限于本實施方式，可以是其他形狀、構(gòu)造。
[0098]此外，說明了從堰部的寬度方向兩端部排出水滴的結(jié)構(gòu)，但也可以是僅從寬度方向一方側(cè)將水滴排出。
[0099]而且，說明了將導(dǎo)流板構(gòu)成大致等腰三角形板狀的情況，但不限于此，導(dǎo)流板可以是不等邊三角形等，只要是能夠?qū)⒀刂指魳?gòu)件的表面的含灰塵水向排水口引導(dǎo)，可以是其他形狀。若要使含灰塵水高效率地導(dǎo)向排水口，則使導(dǎo)流板為大致三角形狀為好。更優(yōu)選是使導(dǎo)流板為大致等腰三角形狀。
[0100]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0101]本發(fā)明可以使用于具有濕式集塵器的排氣處理裝置。尤其在鋼鐵業(yè)等的粉塵處理中發(fā)揮其效果。
[0102]附圖標記的說明
[0103]11 轉(zhuǎn)爐[0104]12 罩
[0105]13 裙部
[0106]14排氣冷卻器
[0107]15次集塵器
[0108]17次集塵器
[0109]18煙道閘板
[0110]19 管道
[0111]20分離器
[0112]21 殼體
[0113]21a內(nèi)側(cè)壁部
[0114]21b外側(cè)壁部
[0115]21c側(cè)壁部
[0116]21d側(cè)壁部
[0117]22 進氣口
[0118]23 出氣口
[0119]24 水出口
[0120]28排水管
[0121]30分隔構(gòu)件
[0122]31 堰部
[0123]32 排水口
[0124]35導(dǎo)流板
[0125]35a 側(cè)面
[0126]35b 側(cè)面
[0127]35c 頂點
[0128]120分離器
[0129]121 殼體
[0130]121a內(nèi)側(cè)壁部
[0131]121b外側(cè)壁部
[0132]121c 側(cè)壁部
[0133]121d 側(cè)壁部
[0134]122 進氣口
[0135]123 出氣口
[0136]124 水出口
[0137]128排水管
[0138]130分隔構(gòu)件
[0139]131 堰部
[0140]132 排水口
[0141]220分離器
[0142]221 殼體[0143]221a內(nèi)側(cè)壁部
[0144]221b外側(cè)壁部
[0145]221c 側(cè)壁部
[0146]221d 側(cè)壁部
[0147]222 進氣口
[0148]223 出氣口
[0149]224 水出口
[0150]228排水管
[0151]230分隔構(gòu)件
[0152]231 堰部
[0153]232 排水口
[0154]235導(dǎo)流板
[0155]235a 側(cè)面
[0156]235b 側(cè)面
[0157]235c 頂點
【權(quán)利要求】
1.一種分離器，與收集排氣所含的灰塵的濕式集塵器的下游連接，從來自所述濕式集塵器的排氣分離含有灰塵的水滴，其特征在于，包括: 殼體，其具有向上方開口、接收來自所述濕式集塵器的排氣的進氣口、和向水平方向或相對于水平方向向下方開口的出氣口，形成改變從進氣口向出氣口流通的排氣的流動方向的通路； 至少一個分隔構(gòu)件，其配設(shè)在所述殼體內(nèi)，劃分該殼體的內(nèi)部空間，在該至少一個分隔構(gòu)件的所述出氣口側(cè)的端部，設(shè)置有阻止沿著所述分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水的堰部；和 排水管，其經(jīng)由排水口與所述堰部連通，將由所述堰部阻止的含灰塵水從所述堰部排出到殼體外， 所述分隔構(gòu)件配置成在所述出氣口側(cè)將所述殼體的內(nèi)部空間上下劃分， 在所述分隔構(gòu)件配設(shè)有將沿著所述分隔構(gòu)件的表面流動的含灰塵水向所述排水口引導(dǎo)的導(dǎo)流板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離器，其特征在于， 所述排水口以向在所述堰部中橫切所述殼體內(nèi)的氣體流動方向的方向上的兩端部開口的方式形成于所述排水管，所述導(dǎo)流板呈在所述氣體流動方向的上游側(cè)具有頂點、且從該頂點向所述氣體流動方向的下游擴開的大致三角板狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或 2所述的分離器，其特征在于， 所述導(dǎo)流板距所述分隔構(gòu)件的突出高度H與所述堰部的高度H0滿足以下的關(guān)系，
0.5XH0 ^ H ^ 1.0XH00
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分離器，其特征在于， 在所述分隔構(gòu)件中在所述殼體內(nèi)的氣體流動方向上與所述堰部相鄰的區(qū)域，朝向下游的出氣口側(cè)端部相對于水平方向的傾斜角度Θ為5° < Θ <25°。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分離器，其特征在于， 在所述分隔構(gòu)件中在所述殼體內(nèi)的氣體流動方向上與所述堰部相鄰的區(qū)域，朝向下游的出氣口側(cè)端部相對于水平方向的傾斜角度Θ為5° < Θ <25°。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離器，其特征在于， 導(dǎo)入所述殼體的含灰塵水的水量V與所述傾斜角度Θ滿足以下的關(guān)系，
400m3 / h ≤ V < 900m3 / h 時，5° ≤ Θ ≤ 25。， V≥ 900m3 / h 時，5° ≤ Θ ≤一0.091XV + 106.81。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分離器，其特征在于， 導(dǎo)入所述殼體的含灰塵水的水量V與所述傾斜角度Θ滿足以下的關(guān)系，
400m3 / h ≤V < 900m3 / h 時，5° ≤ Θ ≤ 25。， V≥ 900m3 / h 時，5° ≤ Θ ≤一0.091XV + 106.81。
【文檔編號】F16L55/07GK103747843SQ201380002628
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月15日
【發(fā)明者】國分誠榮, 木下潤一 申請人:新日鐵住金株式會社
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