废气净化装置的制作方法

文档序号:14186757阅读:146来源:国知局

本发明涉及废气净化装置,更加具体地,涉及一种用于必须去除基于使用化石燃料而产生的各种灰或者如浮游物的杂质的设备中使用的废气净化装置及其折流板。



背景技术:

通常,在如火力发电站、燃烧炉、产业用锅炉的燃烧设备中燃烧煤、重油、天然气体等化石燃料并产生能量。这种化石燃料燃烧时,可含有大量的杂质,其包括燃烧后产生的粉末、固态灰(ash)、未燃尽状态的燃料物质、氮结合物、碳结合物。如果含有这种杂质的气体被排放到大气中,则可引起大气污染,根据情况可与燃烧设备连接,这样会对处理燃烧时产生的气体的设备也会产生影响。例如,作为通过使用催化剂对在各种燃烧设备中产生的如nox,co,dioxine等有害物质进行无害处理的排烟技术的选择性催化还原工艺中,这种杂质覆盖在催化层,从而显著降低催化层的功能及特性。因此,需要一种分离并去除燃烧气体中含有的杂质的技术。



技术实现要素:

技术问题

本发明思想是提供一种废气净化装置,通过将含有杂质的废气向杂质收容部方向诱导,从而提高杂质分离性能,通过安装可诱导急剧改变气流方向的第一折流板和第二折流板,可促进废气和杂质的分离,通过利用气流诱导槽,可加速向气流的排出方向的方向转换。

解决问题的手段

用于解决所述问题的涉及本发明技术思想的废气净化装置,该装置可包括:第一输送管部,其用于将含有杂质的废气向第一方向诱导;杂质收容部,其形成于所述第一输送管部的底面,用于收容所述废气中含有的杂质;第二输送管部,其与形成于所述第一输送管部侧面的净化气体排出口连通,用于将分离掉杂质的净化气体向第二方向诱导;以及第一折流板,其以向所述第一输送管部的内部凸出的形式安装,并诱导流入所述第一输送管部的废气的气流方向向所述第二输送管部方向的第二方向急速转换;所述第一输送管部包括:第一流入部,其安装在距离所述第二输送管部相对较近的位置上;以及第二流入部,其与所述第一流入部相邻地安装,且安装在距离所述第二输送管部相对较远的位置上。

所述第一折流板,其前端可面向所述杂质收容部且基于水平面为基准以第一下向角度向下倾斜的形式凸出,其后端可固定在所述净化气体排出口的上方。

所述第一下向角度可为30度至50度。

所述第一折流板,其朝向所述杂质收容部方向倾斜地凸出的第一凸出长度可为第一定向距离的33%至42%以上,所述第一定距离是从所述净化气体排出口的连接点至所述杂质收容部上的第一延长点的距离。

所述第二输送管部,其可具有流路高度,第一通过距离为所述流路高度以上,所述流路高度是作为用于排出所述净化气体的流路的高度,所述第一通过距离是从所述第一定向距离中减去所述第一凸出长度的距离。

所述第一输送管部还包括分隔墙,所述分隔墙可将所述第一流入部和所述第二流入部隔离。

还包括第二折流板,所述第二折流板以向所述第一输送管部的内部凸出的形式安装,并诱导流入所述第一输送管部的废气的气流方向向所述第二输送管部方向的第二方向急速转换。

所述第二折流板,其前端可面向所述杂质收容部且基于水平面为基准以第二下向角度向下倾斜的形式凸出,其后端可固定在所述分隔墙的下端部。

所述第二下向角度可为30度至50度。

所述第二折流板,其朝向所述杂质收容部方向倾斜地凸出的第二凸出长度可为第二定向距离的33%至42%以上,所述第二定距离是指从所述分隔墙的连接点至所述杂质收容部上的第二延长点的距离。

所述杂质收容部,其为向下凹陷的漏斗形状的灰斗,且形成有诱导平面部以使在所述第一输送管部和所述杂质收容部之间使它们的表面连成平面。

发明效果

根据如上所述的本发明实施例,废气净化装置通过废气的急剧的气流方向变化,可提高将废气中包含的杂质向杂质收容部分离的分离性能。

此外,利用一个装置,可将在多个位置上吸入的废气进行净化,只通过改变折流板的角度或者长度,而不需要另行的装置或者无需改变制造方法,便可提高效率,具有设备简单或者制造容易的效果。当然,本发明的范围并不受限于该效果。

附图说明

图1是图示本发明一实施例涉及的废气净化装置的透视图。

图2至图7是图示本发明多个实施例涉及的废气净化装置的图。

图8是图示图1的废气净化装置的工作状态图。

图9是显示基于图2的废气净化装置的折流板角度的杂质去除率和压力差的对照表。

图10是显示基于图3的废气净化装置的折流板长度的杂质去除率和压力差的对照表。

具体实施方式

用于实施发明的最佳形态

本发明实施例是为了本发明所属技术领域具有一般知识的技术人员能够更加全面地理解本发明而提供的,以下实施例可变形为各种形态,本发明的范围不受限于以下实施例。该实施例反而能够使本公开更加充实,更加全面,且为了向本发明所属技术领域具有一般知识的技术人员更加完全地传达本发明的技术思想而提供。而且,为了便于说明,附图中各层的厚度或者大小被放大。

图1是图示本发明一实施例涉及的废气净化装置100的透视图。

如图1所示,可包括第一输送管部10、第二输送管部20、杂质收容部30、第一折流板40。

如图1所示,第一输送管部管部10能够以将含有杂质1的废气g1可向第一方向诱导的形状形成。例如,第一输送管部10用于向第一方向(图1的下方)诱导含有杂质1的废气g1,所述杂质1可以是燃烧后产生的粉末、固态形状的灰(ash)、未燃尽状态的燃料物、未燃烧的非可燃物、氮结合物、碳结合物等,第一输送管部10可形成立方筒状、之外还可以是圆筒状、管状等各种形状的输送管。

如图1所示,第一输送管部10可包括第一流入部11和第二流入部12,所述第一流入部11安装在距离第二输送管部管部20相对较近的位置上,所述第二流入部12以与第一流入部11相邻地安装且安装在距离第二输送管部20相对较远的位置上。例如,第一输送管部10还可包括分隔墙50,所述分隔墙50可用于分隔第一流入部11和第二流入部12。

例如,如图1所示,第一输送管部10可以是连接在不同位置上的多个输送管结合而形成的,为了能够更加有效地净化杂质1也可以是将一个输送管以分离的形式形成的。

如图1所示,分隔墙50可以是由多个输送管结合而形成,或者可以用于分离输送管而安装的。分隔墙50可以板状的形式安装,为了提高流入的废气g1的流入压力可以横向延伸的多边形立柱的形状安装。例如,如图1所示,分隔墙50以横向平躺的五边形立柱的形式安装,相比于废气g1流入的第一流入部11和第二流入部12的上部形成的流入管,下部形成的流入部更加狭窄,流入的废气g1的压力可能更高。由此,基于相对较宽的杂质收容部30中急剧下降的压力,杂质1基于急剧变慢的流速和重量失去运动量,从而流入的废气g1可通过杂质收容部30得以净化。

如图1所示,第一流入部11可安装在距离第二输送管部20较近的位置上,第一流入部11中流入的废气g1可更加快速地流向第二输送管部20,但是基于后叙的分隔墙改变气流的方向并流向第二输送管部20。

如图1所示,第二流入部12可安装在第二输送管部20上比第一流入部11更远的位置上,第二流入部12中流入的废气g1相比于第一流入部中流入的废气g1,相对更加缓慢地流向第二输送管部20,但是由于后叙的分隔墙,可基于惯性或者离心力被净化并流向第二输送管部20。

此外,虽未图示,但除了第一流入部11、第二流入部12之外,还可通过结合连接在不同位置的多个输送管而形成。

如图1所示,第二输送管部20可与形成于第一输送管部10的侧面上的净化气体排出口h连通,并可将分离掉杂质1的净化气体g2向第二方向(图1的后方)诱导。例如,第二输送管部20可以是立方筒形状,或者此外可以是圆筒形状、管状等各种形状。

在此,所述第二方向可以是将通过第一输送管部10流入的废气g1在最终向外部排出之前向用于处理废气g1的有害成分的处理装置流入的方向。此时,所述处理装置可以是选择性的催化还原设备,向所述第二方向流入的废气g1可流入构成选择性的催化还原设备的催化层。

如图1所示,杂质收容部30形成于第一输送管部10的底面,并可收容诱导至所述第一方向并下落的废气g1中含有的杂质1。杂质收容部30可以是向下凹陷的漏斗形状的灰斗(hopper),其可使杂质1向下方层叠。

如图1所示,第一折流板40以向第一输送管部10内部凸出地形式安装,可诱导流入第一输送管部10的废气g1使其气流方向向第二输送管部方向的第二方向急剧转换。

如图1所示,第一折流板40可以向第一输送管部10的内部凸出的形式安装,以使第一输送管部10的废气g1经过杂质收容部30可向第二输送管部20转换方向。而且,第一折流板40为了促进废气g1的方向转换可形成有圆形表面但是并非一定受限于此。

如图1所示,第一折流板40的前端面向杂质收容部30且基于水平面为基准以第一下向角度a1向下倾斜地凸出,而第一折流板40的后端可固定在净化气体排出口h的上方。

如图1所示,第一折流板40可诱导通过第一输送管部10向所述第一方向流入的废气g1,使其方向急剧地向第二输送管部20方向转变。即,通过第一输送管部10流入的废气g1向所述第一方向(图1的下方)流入后,基于第一折流板40使气流的方向朝向第二输送管部20的方向的所述第二方向急剧转换。当发生这种急剧的气流方向转换时,废气g1中含有的具有一定质量的杂质1基于惯性(或者离心力)具有继续向所述第一方向移动的倾向,由于不能应对这种急剧的气流方向转换向杂质收容部30处移动,从而可从废气g1分离。

因此,基于第一折流板40的诱导并通过急剧的气流变化,大部分杂质1可收容在杂质收容部30中,通过第二输送管部20可向外部只排放去除掉杂质1的净化的净化气体g2。

图2至图7是图示本发明的多个实施例涉及的废气净化装置200、300、400、500、600及700的图。

如图2所示,本发明另一实施例涉及的废气净化装置200的第一折流板40可固定在净化气体排出口h的上方,以面向杂质收容部30并以水平面为基准向下倾斜地安装。例如,为了能够将第一输送管部10中流入的废气g1向第二输送管部20排出,能够以在第一输送管部10中不妨碍废气g1的流入,在第二输送管部20中不妨碍净化气体g2的排出的方式安装第一折流板40,以水平面为基准并以第一下向角度a1倾斜地安装第一折流板40,从而可最大地提高净化效率。例如,第一下向角度a1为一定角度以上或者以下时,流入口变宽而排出口变窄,从而使流入口和排出口的压力差过大可导致净化效率下降,由此,第一下向角度a1可为30度至50度。

如图3所示,本发明另一实施例涉及的废气净化装置300的第一折流板40可以凸出一定距离地安装。例如,朝向第一折流板40的杂质收容部30方向倾斜地凸出的长度可以是第一凸出长度b1。而且,位于杂质收容部30上的第一折流板40的虚拟延长点可以是第一延长点41,第一折流板40和净化气体排出口h的连接点至第一延长点41的距离可以是第一定向距离c1。

如图3所示,第一折流板40为了可最大化净化效率,第一凸出长度b1可为第一定向距离c1的33%至42%以上。例如,如果第一凸出长度b1过长,则流入口和排出口变窄,会减慢杂质1的排放且会降低净化效率,如果第一凸出长度b1过短,则会降低杂质1的旋转力,从而会降低净化效率。

如图3所示,第二输送管部20可包括流路高度e,第一输送管部10中流入的废气g1流入并通过第一折流板40时的距离可以是流路高度e以上。例如,第一定向距离c1减去第一凸出长度b1的第一通过距离d1可以是流路高度e以上。

即,第一凸出长度b1以使第一输送管部10中流入的废气g1通过的第一通过距离d1是第二输送管部20中形成的流路高度e以上的形式形成,从而可最大化地提高净化效率。

如图4所示,本发明另一实施例涉及的废气净化装置400还可包括第二折流板60,所述第二折流板60以向第一流入部11内部凸出的形式安装,诱导流入第一流入部11的废气g1,使其气流方向向第二输送管部20方向的第二方向急剧转变。

如图4所示,第二折流板60可固定在分隔墙50的下方,面向杂质收容部30以水平面为基准向下倾斜地安装。例如,为了将第一输送管部10中流入的废气g1向第二输送管部20排出,第二折流板60可以在第一输送管部10中不妨碍废气g1的流入而在第二输送管部20中不妨碍净化气体g2的排出的形式安装,以水平面为基准并以第二下向角度a2倾斜地安装,从而可最大地提高净化效率。例如,当第二下向角度a2为一定角度以上或者以下时,流入口变宽而排出口变窄,流入口和排出口的压力差过大,可降低净化效率,由此,第二下向角度a2可以是30度至50度。

如图6所示,本发明另一实施例涉及的废气净化装置600的第二折流板60可以凸出一定距离的形式安装。例如,向第二折流板60的杂质收容部30方向倾斜地凸出的长度可以是第二凸出长度b2。而且,位于杂质收容部30上的第二折流板60的虚拟延长点可以是第二延长点42,从第二折流板60和净化气体排出口h的连接点至第二延长点42的距离可以是第二定向距离c2。

如图6所示,第二折流板60为了最大化净化效率,第二凸出长度b2可以是第二定向距离c2的33%至42%以上。例如,如果第二凸出长度b2过长,则由于流入口和排出口变窄,会减缓杂质1的排出,会降低净化效率,如果第二凸出长度b2过短,则杂质1的旋转力变小会降低净化效率。

如图7所示,本发明另一实施例涉及的废气净化装置700的杂质收容部30是向下凹陷的漏斗形状的灰斗,第一输送管部10和杂质收容部30之间可形成有诱导平面部70,其表面可形成平面。

如图7所示,诱导平面部70用于使气流方向急剧变化,且诱导至不同于所述第一方向的方向,尤其通过形成一种倾斜面可更加容易地诱导急剧的涡流。诱导平面部70在杂质收容部30处的流速明显下降,但是基于诱导平面部70及所述折流板40、60产生快速的急速涡流,杂质1基于离心力向杂质收容部30方向坠落。

相反地,诱导平面部70形成曲面,从第一折流板40至诱导平面部70距离相对变长,第一折流板40可增加相当于该距离差距的长度,当第一折流板40的长度变长时,可增进基于第一折流板40的气流方向转换效果。

图8是图示图1的废气净化装置100的工作状态图。

如图8所示,废气净化装置100在包括第一流入部11和第二流入部12的第一输送管部10中将废气g1向所述第一方向诱导,通过第一输送管部10并基于第一折流板40,气流方向向第二输送管部20方向的所述第二方向急剧地(突然)转换。

此时,杂质1通过漏斗形状灰斗(hopper)的杂质收容部30层叠,通过第二输送管部20,可向外部只排放去除掉杂质1的被净化的净化气体g2。

为了有助于本发明的理解,以下对应用上述技术思想的实验例进行说明。只是,以下的实验例仅用于有助于本发明的理解,本发明并不受限于以下实验例。

[实验例]

本实验为了确认基于折流板的角度变化的杂质去除率变化,全部说明采用相同条件,并且确认了基于折流板的角度或者折流板的长度的变化的差异。

图9是第一实验的说明结果。

第一实验对基于所述折流板角度的流速及压力的变化进行了实验,所述折流板的角度以水平面为基准是30度、38度,45度、60度及75度。第一实验中,类型1是折流板的角度为30度的实验、类型2是38度、类型3是45度、类型4是60度及类型5是75度。

表1是显示实验1的流入口和排出口的平均压力差的列表。

表1

所述表1中,第一流入口是安装在远离排出口的位置上的流入口,第二流入口是安装在邻接排出口位置的流入口。

如所述表1所示可知,随着折流板角度从类型1(30度)至类型5(75度)逐渐向下,流入口的平均压力和排出口的压力逐渐减小,流入口和排出口的压力差在类型1(30度)至类型3(45度)区间减小,并且重新增加,在类型5(75度)上压力差最大。

由此可知,为了维持流入口和排出口的压力差,所述折流板可形成角度。

表2是显示实验1基于杂质大小的去除率列表。

表2

所述表2中,第一流入口是安装在远离排出口的位置上的流入口,第二流入口是安装在邻接排出口位置的流入口。

如所述表2所示,杂质的大小为100μm、140μm、200μm时对所述折流板角度进行变化并对去除率进行实验。由此可知,随着折流板角度从类型1(30度)至类型5(75度)逐渐向下,杂质去除率逐渐减小,从类型1(30度)至类型3(45度)平均去除率全部为70%以上。

图9是显示基于图2的废气净化装置200的折流板角度的杂质去除率和压力差的对照表。

如图9所示可知,所述折流板的角度随着从类型1(30度)至类型5(75度)呈向下状,流入口和排出口的压力差(△p)逐渐增加,杂质的大小为100μm,140μm及200μm时的去除率逐渐减小。因此,基于所述折流板的角度显示的流入口和排出口的压力较小,所述折流板的安装角度为30度至50度时具有较高的杂质去除率。

图10是第二实验的说明结果。

第二实验是对基于所述折流板长度的流速及压力变化的实验,通过改变相对定向距离的所述折流板长度的比例,进行实验。在此,所述定向距离是从所述折流板和净化气体排出口的连接点至所述折流板的虚拟延长点的距离。相对于所述定向距离的所述折流板长度的比例为1:0.54的实验是类型6,1:0.49为类型7,1:0.43为类型8,1:0.38为类型9,1:0.32为类型10及1:0.27为类型11。

表3是显示实验2的流入口和排出口平均压力差的列表。

表3

所述表3中,第一流入口是安装在远离排出口的位置上的流入口,第二流入口是安装在邻接排出口位置的流入口。

如所述表3所示可知,流入口的平均压力和排出口的压力从类型6(1:0.54)至类型11(1:0.27)随着折流板长度变短而减小,流入口和排出口的压力差也从类型6(1:0.54)至类型11(1:0.27)随着折流板长度变短,压力差也降低。

表4是显示实验1中基于杂质大小的去除率列表。

表4

所述表4中,第一流入口是安装在远离排出口的位置上的流入口,第二流入口是安装在邻接排出口位置的流入口。

如所述表2所示,通过在杂质大小为100μm、140μm、200μm时改变所述折流板长度,对去除率进行实验。由此可知,在杂质大小为100μm时,在类型6(1:0.54)时,杂质去除率最高。

此外,杂质大小为200μm时,在类型6(1:0.54),类型7(1:0.49),类型8(1:0.43)及类型9(1:0.38)中,显示出较高的去除率,所述折流板的长度较短的类型10(1:0.32)及类型11(1:0.27)中,显示出相对较低的去除率。

图10是显示基于图3的废气净化装置300的折流板长度的杂质去除率和压力差的对照表。

如图10所示可知,所述折流板的长度随着从类型6(1:0.54)至类型11(1:0.27)变短,流入口和排出口的压力差(△p)和杂质大小为100μm,140μm及200μm时去除率降低。

由此,如果所述折流板的长度变短,则所述流入口和所述流出口的压力差减小,而且可获知去除率降低,因此,为了形成较小的所述流入口和所述流出口的压力差并维持较高的杂质去除率,相对于所述定向距离的所述折流板长度的比例设置为1:0.38以上时更加有效。

参照附图中图示的实施例对本发明进行了说明该,但这只限于举例说明,对于本技术领域具有一般技术知识的技术人员而言,基于上述实施例可推导出各种变形及等同的其他实施例是显而易见。因此,本发明的真正的技术保护范围应该基于附上的权利要求书的技术思想而确定。

产业上可利用性

根据如上所述的本发明的实施例,废气净化装置通过废气急剧的气流方向变化,可提高将废气中含有的杂质向杂质收容部分离的分离性能。

此外,通过利用一个装置可将在多个位置上吸入的废气进行净化,只通过改变折流板的角度或者长度,而不需要另行的装置或者无需改变制造方法,便可提高效率,具有设备简单或者制造容易的效果,可降低废气净化装置的制造成本。

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