一种气体分布装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种气体分布装置，包括：过渡段与分布板，所述过渡段设置有气体进口与气体出口，所述过渡段内部设置有一个分布板或若干相隔设置的分布板，所述若干相隔设置的分布板沿气体进口至气体出口的方向依次排布，每个所述分布板的边缘与所述过渡段的内壁连接，所述分布板上设置有若干通孔。风排瓦斯通过气体分布装置的进口进入气体分布装置，利用靠近气体进口段的分布板上的通孔可初步调整风排瓦斯沿截面上的沿程阻力，风排瓦斯再进入其它分布板上的通孔可再次调整风排瓦斯沿截面上的沿程阻力，使气体沿气体分布装置截面上的流动速度均匀，从而达到气体进入氧化装置均匀流动的目的。
【专利说明】
一种气体分布装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及风排瓦斯技术领域，尤其涉及一种气体分布装置。
【背景技术】
[0002]每年全国煤矿风排瓦斯排放的甲烷约200亿立方米。由于风排瓦斯的甲烷浓度低，无法用常规方法点燃，因此长期以来风排瓦斯一直没有得到有效利用，而是直接排放到大
Ho
[0003]蓄热式氧化方法是通过将风排瓦斯中的甲烷氧化后释放的热量蓄积在流向变换反应器中，来维持氧化所需的温度，使甲烷能持续氧化。氧化后热量可以供热或进行蒸汽发电。该方法既减少温室气体排放，又把浪费掉的瓦斯作为清洁资源加以利用。
[0004]无论是热氧化方法，还是催化氧化方法，风排瓦斯从输送管线进入氧化装置中，由于两者的截面面积相差较大，需要在氧化装置的进口处作为氧化装置的过渡段，使风排瓦斯的流速经过气体分布装置后即可沿氧化装置的截面均匀，使蓄热陶瓷(催化剂)床层得到充分利用，甲烷氧化反应沿氧化装置的截面均匀进行，避免氧化装置内出现局部过热。因此进出口气体分布装置对提高氧化装置的甲烷摧毁效率、改善装置的整体性能至关重要。
[0005]申请号为200810224909.X的中国专利公开了一种矿井通风瓦斯处理装置的乏风进气整流器，其是采用内外锥管与布风板结构实现进口处气体的分配。该装置的缺点是结构复杂、重量大，难以保证气体均匀分配的效果;且从结构上看不出风排瓦斯聚集在进口较小的截面上，如何在进入氧化装置后快速分散均匀地沿截面分布；该专利仅给出了 500 X600mm截面上的实施方案，该方案很难放大设计应用到大型氧化装置中。因此，提供一种结构简单，且可使气体均匀分布的用于风排瓦斯氧化装置进出口的气体分布装置是十分必要的。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型解决的技术问题在于提供一种可使气体沿截面均匀流动的气体分布
目.ο
[0007]有鉴于此，本申请提供了一种气体分布装置，包括:过渡段与分布板，所述过渡段设置有气体进口与气体出口，所述过渡段内部设置有一个分布板或若干相隔设置的分布板，所述若干相隔设置的分布板沿气体进口至气体出口的方向依次排布，每个所述分布板的边缘与所述过渡段的内壁连接，所述分布板上设置有若干通孔。
[0008]优选的，靠近气体进口的所述分布板与所述气体进口之间设置有一定的距离。
[0009]优选的，所述若干分布板中分布板的数目大于等于2。
[0010]优选的，所述通孔的形状为圆形、椭圆形、矩形、三角形和多边形中的一种或多种。
[0011]优选的，所述过渡段为自气体进口至气体出口横截面积依次增大的四棱柱或自气体进口至气体出口横截面积依次增大的圆台。
[0012]本申请提供了一种气体分布装置，其包括过渡段与分布板，所述过渡段设置有气体进口与气体出口，所述过渡段内部设置有一个分布板或若干相隔设置的分布板，所述若干相隔设置的分布板沿气体进口至气体出口的方向依次排布，每个所述分布板的边缘与所述过渡段的内壁连接，所述分布板上设置有若干通孔。风排瓦斯通过气体分布装置的进口进入气体分布装置，利用靠近气体进口段的分布板上的通孔可初步调整风排瓦斯沿截面上的沿程阻力，风排瓦斯再进入其它分布板上的通孔可再次调整风排瓦斯沿截面上的沿程阻力，使气体沿气体分布装置截面上的流动速度均匀，从而达到气体沿氧化装置截面均匀流动的目的。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型气体分布装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
[0015]本实用新型实施例公开了一种气体分布装置，包括:过渡段与分布板，所述过渡段设置有气体进口与气体出口，所述过渡段内部设置有一个分布板或若干相隔设置的分布板，所述若干相隔设置的分布板沿气体进口至气体出口的方向依次排布，每个所述分布板的边缘与所述过渡段的内壁连接，所述分布板上设置有若干通孔。
[0016]如图1所示，图1为本申请气体分布装置的结构示意图，图中I为气体进口，2为第一分布板，3为第一通孔，4为第二分布板，5为第二通孔。
[0017]本申请的气体分布装置由于在过渡段内部设置了若干分布板，可使风排瓦斯在气体分布装置沿截面中流动速度均匀，最终使风排瓦斯沿氧化装置的截面均匀分布。
[0018]本申请所述气体分布装置分别设置于氧化装置的进口与出口，其作用是作为氧化装置的过渡段，使风排瓦斯在进入氧化装置后能够分布均匀，因此，本领域技术人员熟知的，所述气体分布装置的过渡段的气体进口截面积与气体出口截面积是不同的，自气体进口至气体出口截面积逐渐增大，即气体进口横截面面积远远小于气体出口横截面积。但是只有气体分布装置过渡段的面积渐扩，不能解决气体均匀分布问题，必须设置有分布板，需要进一步设置若干分布板来达到气流气体分布装置截面上均匀分布的目的。按照本实用新型，靠近气体进口的所述分布板与所述气体进口之间设置有一定的距离，即靠近气体进口的分布板与所述气体进口相隔一定的距离。本申请优选在气体进口与靠近气体进口的分布板设置有一定的距离，可有效避免风排瓦斯集中在氧化装置轴线附近，而出现气流分布不均匀的问题。
[0019]为了保证气体分布装置中的气体在经过分布板时能够调整风排瓦斯的沿程阻力，促使气体在氧化装置中分布均匀，本申请所述若干相隔设置的分布板的每个分布板的边缘与所述气体分布装置的过渡段的内壁连接，即分布板与所述过渡段内部之间不存在空隙，两者紧密接触。
[0020]若进口截面与氧化装置截面的面积相差较大，较难用一层分布板达到气体沿装置截面均匀分布的目的，因此本申请优选采用若干个相隔设置的气体分布板组合，即分布板的数目大于等于2，作为优选方案，所述分布板为两个即可达到目的；若进口截面与氧化装置截面的面积相差较小，则在过渡段设置一层分布板即可实现气体的均匀分布。
[0021]本申请所述分布板上设置有若干通孔，本申请对所述通孔的形状没有特别的限制，可根据具体的情况选择通孔的形状，所述通孔的形状可以是圆形、椭圆、矩形、三角形和多边形等多种开孔形状。本申请在确定若干分布板在气体分布装置的位置、通孔的形状、尺寸的结构参数中，需要根据氧化装置的床层阻力、截面面积、进口截面面积等数据进行分析，最终以保证气流在氧化装置内均匀分布，保证最高的瓦斯摧毁效率。本申请对所述分布板的材质没有特别的限制，根据实际情况，可采取本领域常用的材料。
[0022]本领域技术人员熟知的，所述氧化装置中截面形状是不唯一的，可根据实际需要来选择氧化装置截面形状，可以为圆形截面，也可以为矩形截面，同样还可以为椭圆形截面等其它形状的截面，因此本申请所述气体分布装置的气体进口既适用于矩形截面的氧化装置，也能较方便的应用到圆形截面等其他形状截面的氧化装置中，则所述气体分布装置中的过渡段的横截面积可以是圆形，也可以是矩形，还可以是多边形。作为优选方案，所述过渡段为自气体进口至气体出口横截面积依次增大的四棱柱或自气体进口至气体出口横截面积依次增大的圆台。
[0023]按照风排瓦斯流量范围、进口与过渡段的比例、氧化装置截面尺寸及形状等结构参数，确定组合分布板中第一个分布板与进口的距离及板上开孔的大小，数量及布置，确定组合分布板中第二个分布板开孔的大小、数量及分布，以确保在操作范围内的各种风排瓦斯流量下氧化装置内沿截面的流速都均匀。
[0024]在实施例中，在气体分布装置的气体进口横截面积为2?4m2，气体出口的横截面积为22?25m2，过渡段内设置有两个分布板，进口过渡段的距离距气体进口 800mm?100mm，两分布板的距离为1200?1600mm，分布板上通孔的形状优选为圆形，其直径优选为100?300mm，两个通孔的孔中心均优选为300?500mm。
[0025]本申请在气体分布装置中布置两片或多片具有开孔的分布板，可使进入氧化装置内的气体在截面上均匀流动，而不需要其它额外的结构，简化了风排瓦斯装置的结构，同时本申请的分布板重量轻，施工简单，节省了大量材料，降低了造价，且能够取得较好的气体分布效果，能够满足大量风排瓦斯氧化装置的气体分布要求。另外，本申请提供的气体分布装置技能应用于风排瓦斯催化氧化装置，也能适用于热氧化装置的进口气体分布要求。
[0026]为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型提供的气体分布装置进行详细说明，本实用新型的保护范围不受以下实施例的限制。
[0027]实施例1
[0028]在处理量为1000m3/min的风排瓦斯的催化氧化装置的进口与出口分别安装组合式气体分布装置。该氧化装置的截面尺寸为6000mm X 6000mm，催化剂为负载0.5 % Pd的整体式贵金属催化剂，载体为200目的堇青石蜂窝陶瓷，蓄热陶瓷为刚玉-莫来石蜂窝陶瓷。该装置数据采集和控制由西门子S7-300PLC完成，上位机有完善的人机界面。
[0029]本实施例中气体分布装置中的过渡段结构如图1所示，气体进口的横截面积为2m2，气体出口的横截面积为24m2，过渡段内设置有两个分布板，距离气体分布装置进口近的第一分布板与气体进口的距离为I OOOmm，两分布板的距离为1500mm，分布板上的通孔的形状为圆形，直径为200mm，孔中心距为400mm，通孔的数目由分布板尺寸决定。
[0030]在进入氧化装置的风排瓦斯流量为1000m3/min时，利用热线风速仪测量氧化装置内截面上各点的风速。测量结果表明，各处的风速分别为0.74m/s、0.66m/s和0.70m/s。最大值、最小值与平均流速的偏差相对值小于1 %。
[0031]风排瓦斯流量为500m3/min时，利用热线风速仪测量氧化装置内截面上各点的风速。各处的风速最大值、最小值与平均流速分别为0.37m/s、0.33m/s和0.35m/s。最大值、最小值与平均流速的偏差相对值小于1 %。
[0032]以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
[0033]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种气体分布装置，包括:过渡段与分布板，所述过渡段设置有气体进口与气体出口，所述过渡段内部设置有一个分布板或若干相隔设置的分布板，所述若干相隔设置的分布板沿气体进口至气体出口的方向依次排布，每个所述分布板的边缘与所述过渡段的内壁连接，所述分布板上设置有若干通孔。2.根据权利要求1所述的气体分布装置，其特征在于，靠近气体进口的所述分布板与所述气体进口之间设置有一定的距离。3.根据权利要求1所述的气体分布装置，其特征在于，所述若干分布板中分布板的数目大于等于2。4.根据权利要求1所述的气体分布装置，其特征在于，所述通孔的形状为圆形、椭圆形、矩形、三角形和多边形中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的气体分布装置，其特征在于，所述过渡段为自气体进口至气体出口横截面积依次增大的四棱柱或自气体进口至气体出口横截面积依次增大的圆台。
【文档编号】B01J19/32GK205517795SQ201620203824
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】贾志刚, 张照, 黄敬敬, 刘翻艳, 高娟, 刘欢
【申请人】北京化工大学