一种气体稀释装置及其方法
【专利摘要】本发明涉及一种在大空间的稳定气体流场中对单组份或多组分气体按一定浓度进行快速均匀大比率稀释的方法和装置，包括稳定气体流场和喷射装置，其中，所述稳定气体流场中具有稳定流场气体A，所述喷射装置为多个，用于向稳定流场气体A中喷入气体B。本发明提供的高效气体稀释方法和装置，解决了现有气体稀释技术无法实现的大空间内快速均匀大比率稀释气体问题，可以通过调节气体B的流量来调节稀释比率，气体B经移动喷射和导流扩散后与气体A快速充分混合均匀，多组喷射装置组合后使得气体B的稀释比率在大空间范围内都有较好的一致性。
【专利说明】一种气体稀释装置及其方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气体稀释装置及其方法，具体涉及一种在大空间稳定流场下对单组份或多组分气体按一定浓度进行均匀快速混合稀释的系统。
【背景技术】
[0002]在烧结机前部料层表面喷入含氢的气体燃料，可提高烧结矿产、质量，减少焦粉或煤粉的使用量，是一项烧结的节能环保技术。然而，要在面积较大的烧结机上均匀喷入气体燃料与空气快速混合，就存在着在较大空间范围内高效气体稀释的技术。该技术不仅要实现稀释煤气总量大，稀释质量要 求高，同时还要保证气体燃料在混合过程中快速安全跨过易爆炸浓度区域以及防止煤气外泄可能造成的安全隐患。
[0003]但现有的气体稀释方法和装置多采用多路管道按照所需的流量在管路中混合来实现，该方法精确但稀释总量有限，若大比率稀释，动力消耗大，且占用空间大，另易造成稀释点堵塞造成的局部浓度变化带来的安全隐患。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种在大空间的稳定气体流场中对单组份或多组分气体按一定浓度进行快速均匀大比率稀释的方法和装置，实现在烧结机料层表面均匀喷加气体燃料技术，提高烧结矿产、质量，降低烧结矿固体燃耗。具体技术方案如下:
[0005]一种气体稀释装置，包括稳定气体流场和喷射装置，其中，
[0006]所述稳定气体流场中具有稳定流场气体A,
[0007]所述喷射装置为多个，用于向稳定流场气体A中喷入气体B。
[0008]进一步地，所述多组喷射装置在稳定气体流场中按一定规律等间距均匀分布。
[0009]进一步地，还包括流量调节装置和管路，气体B通过流量调节装置、管路及多组喷射装置喷入稳定气体流场。
[0010]进一步地，所述喷射装置包括中心管，I~10个支管，喷洒口以及导流扩散装置，所述I~10个支管设置在中心管周围，所述喷洒口对应设置在支管端部，所述导流扩散装置对应喷洒口距离一定距离设置，并用于对喷洒口喷出气体进行导流和扩散，支管和对应的喷洒口沿曲线或直线轨迹循环运动，且导流扩散装置与喷洒口之间的相对位置保持不变。
[0011]进一步地，所述稳定气体流场为烧结机料层上部，和/或多组喷射装置呈正方形网格点布置，和/或导流扩散装置为倒“V”字型。
[0012]上述装置的气体稀释方法，包括如下步骤:
[0013](I)在稳定流场气体A中设置喷射装置；
[0014](2)喷射装置向稳定流场气体A中喷入气体B ；
[0015](3)喷气的同时移动喷射装置；
[0016](4)获得均匀混合气体。[0017]进一步地，所述喷射装置为多组，其在喷气过程中不间断地移动。
[0018]进一步地，所述稳定流场气体A为一个轴向四周隔离的空间的稳定气体A流场。
[0019]进一步地，其在大空间稳定流场下对单组份或多组分气体按一定浓度进行均匀快速混合稀释。
[0020]进一步地，步骤(3)中所述移动为喷射装置沿直线进行移动，沿曲线进行移动，和/或自身转动。
[0021]本发明提供的高效气体稀释方法和装置，解决了现有气体稀释技术无法实现的大空间内快速均匀大比率稀释气体问题，可以通过调节气体B的流量来调节稀释比率，气体B经移动喷射和导流扩散后与气体A快速充分混合均匀，多组喷射装置组合后使得气体B的稀释比率在大空间范围内都有较好的一致性。
[0022]应用本发明实施烧结料层喷吹气体燃料技术，可确保气体燃料与空气大比率快速均匀混合稀释，将气体燃料的浓度波动幅度控制在一个较小的范围，为提高烧结矿成品率、进一步降低固体燃耗提供了关键性技术，预计吨烧降低成本2元。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明所述方法的装置实施例气体A稳定流场示意图；
[0024]图2为本发明所述方法的装置实施例多组喷射装置I布置示意图；
[0025]图3为本发明所述方法的装置实施例喷射装置I结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
[0027]本发明所述高效气体稀释方法适合于在一个较大的轴向四周隔离空间的稳定气体A流场中混合稀释气体B。气体B通过流量调节装置、管路、多组喷射装置I喷入气体A流场中。图1中给出的具体实施例为在烧结机料层上部，即一个矩形截面的大空间中空气(即气体A)自上向下流动，且为稳定流场。
[0028]本发明所述多组喷射装置I在气体A流场中按一定规律等间距均匀分布。图2中给出了一个具体实施例，其多组喷射装置I呈正方形网格点布置，以确保在大空间内气体燃料(即气体B)的稀释比率都有较好的一致性。
[0029]随着喷射装置I的喷洒口 4按曲线或直线轨迹循环运动，所喷出的气体B也在气体A的稳定流场中按曲线或直线轨迹循环运动。此外，气体B被喷出后，由专用导流扩散装置5梳理。经以上两个措施后，气体B与气体A快速混合并被稀释。图3中给出了一个具体实施例，喷射装置I由中心管2、3个支管3和对应的3个旋转喷洒口 4、3个专用导流扩散装置5构成。气体B通过管路经中心管2、3个旋转支管3及对应的喷洒口 4喷出，再经倒“V”字型专用导流扩散装置5梳理后与气体A快速混合。
[0030]本发明所述方法的装置通过调节气体B的流量来调节稀释比率。
[0031]还提供一种高效气体稀释的方法，在稳定流场气体A中喷入气体B，通过不间断地移动多组喷射装置I来快速大比率稀释气体B，最终获得一种特定组分的均匀混合气体。气体A处于一个较大的轴向四周隔离的空间中，且呈现为稳定流场。气体B通过流量调节装置、管路及多组喷射装置I喷入气体A流场中。所述多组喷射装置I在气体A流场中按一定规律等间距均匀分布。每组喷射装置I都包括中心管2、I?10个支管3和对应的喷洒口 4与专用导流扩散装置5。所述支管3和对应的喷洒口 4沿曲线或直线轨迹循环运动。所述专用导流扩散装置5与喷洒口 4之间的相对位置保持不变。
[0032]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种气体稀释装置，其特征在于，包括稳定气体流场和喷射装置，其中， 所述稳定气体流场中具有稳定流场气体A， 所述喷射装置为多个，用于向稳定流场气体A中喷入气体B。
2.如权利要求1所述的气体稀释装置，其特征在于，所述多组喷射装置在稳定气体流场中按一定规律等间距均匀分布。
3.如权利要求1或2所述的气体稀释装置，其特征在于，还包括流量调节装置和管路，气体B通过流量调节装置、管路及多组喷射装置喷入稳定气体流场。
4.如权利要求1-3中任一项所述的气体稀释装置，其特征在于，所述喷射装置包括中心管，I?10个支管，喷洒口以及导流扩散装置，所述I?10个支管设置在中心管周围，所述喷洒口对应设置在支管端部，所述导流扩散装置对应喷洒口距离一定距离设置，并用于对喷洒口喷出气体进行导流和扩散，支管和对应的喷洒口沿曲线或直线轨迹循环运动，且导流扩散装置与喷洒口之间的相对位置保持不变。
5.如权利要求4所述的气体稀释装置，其特征在于，所述稳定气体流场为烧结机料层上部，和/或多组喷射装置呈正方形网格点布置，和/或导流扩散装置为倒“V”字型。
6.一种权利要求1-5所述装置的气体稀释方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)在稳定流场气体A中设置喷射装置； (2)喷射装置向稳定流场气体A中喷入气体B; (3)喷气的同时移动喷射装置； (4)获得均匀混合气体。
7.如权利要求6所述的气体稀释方法，其特征在于，所述喷射装置为多组，其在喷气过程中不间断地移动。
8.如权利要求6或7所述的气体稀释方法，其特征在于，所述稳定流场气体A为一个轴向四周隔离的空间的稳定气体A流场。
9.如权利要求6-8中任一项所述的气体稀释方法，其特征在于，其在大空间稳定流场下对单组份或多组分气体按一定浓度进行均匀快速混合稀释。
10.如权利要求6-9中任一项所述的气体稀释方法，其特征在于，步骤(3)中所述移动为喷射装置沿直线进行移动，沿曲线进行移动，和/或自身转动。
【文档编号】C22B1/16GK104006403SQ201410235626
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】金俊, 武轶, 周江虹, 任强, 李小静, 刘山平, 熊德怀, 顾云松 申请人:马钢(集团)控股有限公司, 马鞍山钢铁股份有限公司