專利名稱：一種緊湊的用于洗滌廢氣的級聯(lián)式滌氣器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種級聯(lián)式滌氣器，采用該滌氣器可以在一個相同的滌氣器中進行廢氣的濕法洗滌以及從氣體中除去液滴，從而產(chǎn)生出純凈無液滴的氣體。因此必須把代表級聯(lián)式滌氣器的級聯(lián)管和用于除去液滴的設備結合成單一的緊湊機構，該機構由幾個嵌套的腔室形成。
在級聯(lián)式滌氣器(即Bauart BACHO)中，所要洗滌的氣體在減壓中被吸進洗滌液中并且從那里被向上吸以穿過圍繞在中心管周圍的環(huán)形管。使已經(jīng)帶有液體的氣體與包圍著中心管的板撞擊，該板使氣體再次向下引導。因此，實現(xiàn)了液體的“自液滴成形”，并因此進行氣體的最終洗滌。液滴分離在單獨的液滴分離器中進行。
在文獻例如H.Barer，Y.B.G Varma“空氣污染控制設備”，Springer-Verlag，1981，pp.219-239中描述了不同類型的液滴分離器。主要類型的液滴分離器有曲折通道、離心或典型過濾器原理。
具有幾個級聯(lián)洗滌裝置的優(yōu)點在于氣體體積的改變可以很快地起反應。在該情況中，當氣體從完整的氣體空間分配到幾個級聯(lián)管中時，非常容易切斷一些管以便在氣體體積減小時使這些級聯(lián)管中的條件優(yōu)化。可以通過調(diào)節(jié)通道的表面積或者通過完全切斷一些通道來在引入切向通道中進行液滴分離器中的相應容量的調(diào)節(jié)。眾所周知，分離容量(離心力)只有在增加切向引入速度時才會改善。
在本發(fā)明的實施方案中，首先將所有氣體引導到共同腔室中，從那里氣體被分到幾個洗滌裝置中。成功的分配自然取決于分配腔室的結構?？照{(diào)技術領域中所公知的一種分配方法是改變流體沿著流動方向的斷面。典型的方法是在環(huán)形分配腔室中使用傾斜底部。對于液滴分離器來說如果滌氣器只有一條通道的話也是有利的，換句話說，來自級聯(lián)管的氣體的支流在洗滌至少兩次之后被合并。第一次是緊接在位于氣體分配腔室上面的環(huán)形腔室中的級聯(lián)管中進行洗滌之后。在合并氣流之后，該氣體在下一個環(huán)形腔室中被分成支流，這些支流然后重新合并以流入液滴分離器。
對稱性和采用基本上為圓柱形的壁是根據(jù)本發(fā)明的滌氣器的特征。由于強度的原因所以這尤為顯著，因為在大多數(shù)滌氣器中使用了減壓，并且上述特性防止滌氣器在使用減壓時塌陷。實際洗滌最好在減壓中進行-即該氣體通過設置在滌氣器后面的鼓風器達到合適的速度。顯然洗滌也可以在壓力下作用，但是這對于鼓風器將又熱又臟的氣體輸送穿過它不是有利的。
在根據(jù)本發(fā)明的設備中，級聯(lián)洗滌裝置是類似的并且對稱地放置，從而目的在于優(yōu)化氣體分配。如果關閉一些洗滌裝置的話，則對稱地關閉也是有利的。沿著幾條通道將在級聯(lián)管中被洗滌的氣體切向地引導到下面的內(nèi)部環(huán)形空間中，在那里氣體的支流合并在一起。
圖2在局部剖視圖中顯示出本發(fā)明的一個實施方案的一般原理；圖3A為垂直斷面并且圖3B為根據(jù)本發(fā)明的一種滌氣器的橫斷面；圖4為本發(fā)明的另一個實施方案的垂直斷面，其中液滴分離器渦流室的底部已經(jīng)上升；圖5A和5B為已經(jīng)被改變以減小其直徑的滌氣器的另外的垂直斷面和橫斷面；圖6顯示出滌氣器，其中液滴分離器的上蓋已經(jīng)下降；圖7A和7B是根據(jù)本發(fā)明的滌氣器的垂直斷面和橫斷面，其中環(huán)形腔室的底部已經(jīng)成形；圖8顯示出滌氣器的橫斷面，其中級聯(lián)管以幾個圓圈的形式設置；并且圖9顯示出級聯(lián)管已經(jīng)成形的橫斷面；優(yōu)選實施方案的詳細說明

圖1顯示出現(xiàn)有技術的一種廢氣洗滌設備，該設備包括洗滌部分1和單獨的液滴分離裝置2。在滌氣器的內(nèi)部設有幾根級聯(lián)管3，并且在滌氣器的下面部分中將洗滌水排放進容器4中。單根級聯(lián)管由內(nèi)管5、圍繞著它的外管6以及設在內(nèi)管周圍的撞擊板7構成。把被引入到滌氣器的氣體輸送進級聯(lián)管的內(nèi)管5中，從那里輸送到位于所述管下面并圍繞著它的外管6，在那里該氣體可以噴射進外管中的水表面上。部分被洗滌且?guī)в衼碜运鏊囊旱蔚臍怏w在外管中向上升并且與盤形撞擊板7接觸，該撞擊板又將氣體的方向改變成向下。在撞擊和彎曲之后，氣體的方向再一次轉成向外，并且從所述洗滌裝置通過連接管8將氣體排出到液滴分離裝置中，在那里在洗滌期間附著有液滴的氣體被分離并且從所述裝置中排出被洗滌的氣體。
根據(jù)本發(fā)明的滌氣器的原理圖2顯示出滌氣器10在滌氣器和液滴分離器部分處的斷面是圓柱形的，并且在底部處是圓錐形的。所要洗滌的氣體通過入口通道9進入滌氣器，并且通過滌氣器內(nèi)部的液滴分離器裝置排出管11排出被洗滌的氣體。如部分打開的附圖所顯示出的一樣，在滌氣器的下面部分的圓圈中具有幾根級聯(lián)管12。在滌氣器的下面部分中的水箱13中的洗滌水的表面14一直延伸到級聯(lián)管。滌氣器的下面部分優(yōu)選為圓錐形，從而所要從氣體中洗掉的固體就更容易被洗滌水洗出去。該附圖還顯示出滌氣器的結構是圓柱形的并且小型的，因此容易維護。
在圖3A和3B中更詳細地顯示出根據(jù)本發(fā)明的級聯(lián)式滌氣器的結構。氣體入口通道9與在滌氣器10的頂部中設在液滴分離室16周圍的環(huán)形氣體分配腔室15連接。在其下面部分，氣體分配腔室與級聯(lián)管12的內(nèi)管17連接，所要洗滌的氣體從腔室15排進到該內(nèi)管中。如現(xiàn)有技術所提到的一樣，級聯(lián)管在該情況中也由內(nèi)管17、外管18和安裝在內(nèi)管上的盤形撞擊板19組成。當內(nèi)管設置在其下邊緣低于液面14的這個高度處時，洗滌效率被最大化，但是在該情況中，壓力損失也增加。外管在級聯(lián)管中包圍著內(nèi)管，并且上面部分稍稍高于液面。
還有如圖3A和3B所示，級聯(lián)管12優(yōu)選設在位于氣體分配腔室15的下面的滌氣器的外殼中并且在外部腔室20內(nèi)部。在級聯(lián)管撞擊板之后，氣體在級聯(lián)管周圍的外部腔室中向上流動，同時與來自每個級聯(lián)管的氣體會合。為了分離在洗滌期間附著在氣體中的水滴，對于氣體而言最好給予氣體一種旋轉運動。為此在滌氣器中形成有帶有隔壁的腔室，從而在朝著外部腔室的底部處該隔壁是整體的，但是在頂部環(huán)形腔室中通過切向設置的隔壁23被分成段24。段的數(shù)量優(yōu)選最多為級聯(lián)管數(shù)量的一半。通過隔壁23的幫助使得在外部腔室中均勻流動的氣體被分成支流，這些支流通過隔壁的幫助而旋轉。
圖3A和3B還顯示出朝著滌氣器中心向前在被分成段的腔室22內(nèi)部還有另外的環(huán)形腔室25。這里在屬于液滴分離裝置的腔室25中，來自前面腔室的段24的單獨氣流再次會合成均勻的切向流。通過切向流獲得離心力，從而將氣體中所包含的液滴甩到腔室壁上，在那里它們流到滌氣器底部中的洗滌液中。當該設備包括幾個腔室時，滌氣器的液滴分離容量被改善，在腔室中氣體處于旋轉運動狀態(tài)，并且其中每個隨后的腔室其橫截面積小于前一個。
在氣流分割腔室22和重新合并腔室25之外，該液滴分離裝置還包括液滴分離腔室16和排放管11以及錐形旋流器26。朝向頂部變窄的錐形旋流器26設在液滴分離腔室下面的正好在液面上方的位置處。其任務是使向腔室中心產(chǎn)生的氣體渦流穩(wěn)定，并且防止渦流從液面中將液體吸收進入液滴分離腔室的氣流中。氣體的渦流在液滴分離腔室16中繼續(xù)，因此獲得純凈無液滴的氣體，該氣體通過排放管11排出。離心力的大小取決于如氣體的切向速度，可以采用入口通道9中的調(diào)節(jié)元件(在該圖中沒有詳細顯示出)根據(jù)容量來調(diào)節(jié)。
在圖3中所示的滌氣器和在圖4中所示的滌氣器之間的基本差異在于滌氣器的尺寸可以通過使液滴分離腔室16的下邊緣27上升來減小，從而氣體可以仍然在氣流合并腔室25中流動，該腔室的橫斷面積小于前面的滌氣器。
在圖5A和5B中所示的實施方案中，為了減小滌氣器的尺寸，在腔室的頂部處減小環(huán)形外部腔室20的橫斷面積，因為從那里可以使氣體流向接下來的內(nèi)部腔室。因此，可以減小外部腔室的橫斷面積。接下來的內(nèi)部腔室22沿著流動方向的橫斷面積在腔室的底部中已經(jīng)減小，因為單獨的氣流主要在腔室的頂部中流動。通過改變腔室之間的隔壁21的結構來改變腔室的橫斷面積。
圖6中的滌氣器結構與圖5A和5B中所示的一樣，但是液滴分離腔室的下邊緣27已經(jīng)進一步下降，從而除了排放管11之外滌氣器的蓋子部分是完整的。
圖7顯示出一種滌氣器結構，其中氣體分配腔室15的底部28已經(jīng)傾斜，從而分配腔室的橫斷面積隨著離入口通道的距離增加而減小。這樣，雖然一些氣體被排放進級聯(lián)管中，但是排出氣體的速度保持相同。該圖還顯示出，在滌氣器的下面部分中的液體容器可以分成兩個部分，從而在氣體洗滌中所使用的水可以單獨地恢復，并且液滴分離裝置水可以通過排放通道29恢復。
圖8和9為本發(fā)明的實施方案的斷面圖，其中級聯(lián)管設在幾個外殼中的外部腔室。在圖9中所示的設備中，級聯(lián)管的外管18和撞擊板19其斷面不是圓形的以便節(jié)約空間。它們具有在外殼中的管和板的外部中以及在內(nèi)殼中的內(nèi)部中缺少的段。
顯然在本發(fā)明的范圍內(nèi)，上述選擇方案必要時可以變化。如果例如滌氣器其橫斷面應該盡可能地小的話，但是空間沿著垂直方向是可用的，則液滴分離裝置可以垂直地設置而不用根本改變滌氣器的緊湊結構。
根據(jù)本發(fā)明的滌氣器優(yōu)于現(xiàn)有技術的地方包括一種非常簡單的構造，因為所有洗滌和液滴分離都基本上是在圓柱形結構內(nèi)部進行的，因此該構造非常容易維護。由于其圓柱形表面所以該滌氣器構造非常堅固。這是重要的，因為在滌氣器受到相當大的減壓時，會使普通的滌氣器塌陷。根據(jù)本發(fā)明的滌氣器對容量的改變不敏感，因為它容易切斷洗滌裝置的所要求數(shù)量，并且液滴分離器可以通過調(diào)節(jié)入口通道的橫斷面根據(jù)容量來進行調(diào)節(jié)。
權利要求
1.一種用于洗滌廢氣的級聯(lián)式滌氣器(10)，其中所述滌氣器包含幾根用于洗滌氣體的級聯(lián)管、用于將氣體輸送給滌氣器的入口通道(9)、用于使氣體從滌氣器中排出的排放管(11)以及用于洗滌氣體的液體容器，其特征在于，氣體洗滌裝置和液滴分離裝置在滌氣器(10)中合并成一種由幾個嵌套腔室(20，22，24，16)組成的緊湊設備。
2.一種如權利要求1所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，整體氣體分配腔室(15)設在滌氣器的上面部分中，并且與級聯(lián)管(12)連接以便將來自該腔室中的氣體分配給級聯(lián)管。
3.一種如權利要求2所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，氣體分配腔室(15)包圍著氣體排放管(11)。
4.一種如權利要求2所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，氣體分配腔室(15)的底部(28)是傾斜的，從而腔室的橫斷面積隨著離入口通道(9)的距離增加而減小。
5.一種如權利要求1所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，級聯(lián)管(12)設置在包圍著它們的環(huán)形外部腔室(20)中，在那里來自每個級聯(lián)管的單獨氣流重新合并。
6.一種如權利要求5所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，外部腔室(20)的上面部分的橫斷面積小于下面部分的橫斷面積。
7.一種如權利要求5所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，外部腔室(20)通過至少局部切向設置的隔壁(23)與另一個環(huán)形腔室(22)連接。
8.一種如權利要求7所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，隔壁(23)將所述環(huán)形腔室(22)分割成段(24)，其數(shù)目優(yōu)選最多為級聯(lián)管(12)數(shù)目的一半。
9.一種如權利要求7所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，包含有隔壁(23)的環(huán)形腔室(22)設置在外部腔室(20)的內(nèi)部。
10.一種如權利要求7所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，環(huán)形腔室(22)的上面部分的橫斷面積大于腔室下面部分的橫斷面積。
11.一種如權利要求7所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，形成滌氣器的液滴分離裝置的至少兩個以上的嵌套腔室(25，16)設置在包含有切向隔壁(23)的腔室(22)內(nèi)部。
12.一種如權利要求1所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，液滴分離裝置的最里面的腔室(16)裝配在液面(14)處，并且具有朝著頂部變窄的錐形旋流器(26)。
13.一種如權利要求1所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，液滴分離裝置的最里面的腔室(16)與純凈干燥的氣體的排放管(11)連接。
14.一種如權利要求1所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，該設備在減壓下工作。
15.一種如權利要求1所述的級聯(lián)式滌氣器，其特征在于，滌氣器在氣體洗滌裝置和液滴分離裝置處基本上為圓柱形并且在下面部分處為圓錐形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種級聯(lián)式滌氣器,用該滌氣器可以在一個相同的滌氣器中進行廢氣的濕法洗滌以及從氣體中除去液滴,從而產(chǎn)生出純凈無液滴的氣體。因此必須把代表級聯(lián)式滌氣器的級聯(lián)管和用于除去液滴的設備結合成單一的小型機構,該機構由幾個嵌套的腔室形成。
文檔編號B01D45/08GK1376086SQ00813505
公開日2002年10月23日 申請日期2000年9月29日 優(yōu)先權日1999年9月30日
發(fā)明者勞諾·利亞, 帕西·瑪塔, 佩卡·涅梅萊, 蒂莫·尼瓦拉, 布魯爾·尼曼 申請人:奧托庫姆普聯(lián)合股份公司