专利名称：逆流式均匀流场移动床颗粒层过滤器的制作方法
技术领域：
本发明是一种过滤气体的除尘设备，具体地说，它是一种逆流式均匀流场移动床颗粒层过滤器，尤其适用于处理大气流量的高温、高压过滤气体。
背景技术：
现有的移动床颗粒层过滤器按颗粒床层和过滤气体运动方向的不同而分为交叉流式、顺流式和逆流式三种类型。由于逆流式颗粒层的移动对过滤气体垂直气流方向上的颗粒层空隙率影响较小，加之颗粒层沉积的灰尘在过滤气体气流方向上是逐渐减少的，并且过滤气体在离开颗粒层之前遇到的总是干净的颗粒层，因此，有效地防止了灰尘的返混和夹带，其除尘效果比交叉流式和顺流式优越，具有很好应用前景。根据已有的文献报导，逆流式移动床颗粒层过滤器一般有两种进气方式，一种是如美国专利5,238,659提供的高温移动颗粒床层过滤器，其过滤气体从床体中部周向的环形百叶窗进入床层，然后向上流动，与向下移动的颗粒床层形成逆流。另一种是如美国文献(Guillory J L.Progress in hightemperature moving bed granular filter development at combustion powercompany.Proc.of 2nk Annual contractors’meeting on contaminant controlin hot coal derived gas sterams.Feb，1982.87)介绍的一种逆流式移动床颗粒层过滤器，其过滤气体从垂直伸入过滤器壳体并直接插入床层的中心进气管进入床层，然后向上流动，与向下移动的颗粒床层形成逆流。这两种进气方式是目前逆流式移动床颗粒层过滤器常用的进气方式。它们存在的问题是过滤气体均是从颗粒床层的某一区域引入，这就导致了穿过颗粒床层的气体速度场分布的不均匀，也就是说，气流集中的部位速度较高，易引起颗粒层流化(不符合逆流式气体表观过滤速度应小于颗粒层临界流化速度的先决条件)，而气流集中部位以外的周边部位的气体速度较低，甚至为零，又造成部分区域颗粒层的浪费；特别是当过滤器容积放大后，此现象就更为突出。为了解决上述局部颗粒层流化的问题，通常的做法是降低过滤器处理的气量，使整体气体速度降低，也就是说是用降低设备出力来换取的，不是最好的解决办法。目前还没有看到有较好解决上述问题的设备问世。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术中的问题，首先是提供一种能使颗粒床层气体速度场分布均匀的逆流式均匀流场移动床颗粒层过滤器，其次是提高该过滤器的耐高压性能。
为实现上述目的，本发明的解决方案如下它具有一个过滤器壳体，其特殊之处是在壳体顶部设有一个伸入该壳体中的滤料进口管和一个洁净气体出口管，在该壳体内中部设有一个由多个多边形锥斗拼接而成的气流均布器，在安装该气流均布器的壳体侧周壁上设有径向垂直联结的过滤气体进口管，并且该过滤气体进口管的进气口对着有利于过滤气体流向气流均布器下侧连通空间的部位，在该壳体下底部设有滤料出口管。
在上述的结构的基础上，本发明的进一步改进方案如下上述的气流均布器由正方形锥斗和正方形半锥斗拼接而成，并且在过滤气体进口管处的正方形锥斗与壳体内壁的结合处设有一个延长的锥斗斜板。
上述的过滤器壳体由筒形体和耐高压的上封头和下封头联结构成，在所述壳体内的下部设有一个圆形锥斗，圆形锥斗下端与滤料出口管相接，所述的圆形锥斗与壳体内壁之间留有透气缝隙。
通过上述解决方案可以看出，本发明在过滤器壳体的中部设置了一个气流均布器，并且过滤气体被横向推到气流均布器的下部空间，然后上弯进入气流均布器而向上运行，而移动颗粒从上至下穿过气流均布器移动，形成逆流。其中过滤气体被气流均布器较均匀地分流，并分别通过被气流均布器分割的移动颗粒层小区域，从而使整个移动颗粒床层内的气体速度场分布较为均匀。本发明的这一改进与已有技术相比，在处理相同气体流量时，其最大局部气流速度明显减小，不易流化；当最大局部气流速度调整到与已有技术相同时，可大大增加整体过滤器的处理气量，使设备出力提高，它特别适用于过滤器容积的大型化。本发明的进一步改进方案之一是采用正方形锥斗拼接气流均布器，它可以使该气流均布器拼接容易，制作简单。本发明的进一步改进方案之二可较大的增加该过滤器壳体的耐高压能力。
图1、本发明的整体结构示意图。
图2、图1的A-A截面结构示意图之一。
图3、图1的A-A截面结构示意图之二。
图4、本发明的工作状态示意图。
具体实施例方式
下面根据实施例详细说明本发明的结构和工作原理。
参见图1，它具有一个过滤器壳体1，在壳体1的顶部中心处设有一个伸入壳体中的滤料进口管4，在该壳体顶部上还设有一个洁净气体出口管7，在壳体中部设有一个用多个多边形锥斗拼接而成气流均布器2，该气流均布器2与壳体内壁固联，其固联方式可以采用焊接，也可以采用在壳体中部设置法兰的固联方式；所述的过滤气体进口管6设置在壳体1中部的侧周壁上，并且径向垂直与侧周壁联结，其进气口对着气流均布器2的下侧连通空间，并且尽量避开气流均布器的遮挡，使过滤气体能够顺利进入气流均布器的下侧连通空间；在所述壳体1的下底部设有一个滤料出口管5。为了使滤料8能顺利地从上向下移向滤料出口管7，已有技术中的壳体下部均做成圆锥状，但圆锥状的耐高压能力不太强，因此，本发明对此加以改进。即壳体1由筒形体1.1和耐高压的上封头1.2和下封头1.3联结构成，并在壳体内设置了一个圆形锥斗，该圆形锥斗上端采用点焊与壳体内壁联结，则圆形锥斗与壳体内壁之间存在气隙，这样，可使圆形锥斗只起滤料的导向作用，而不承受压力。所述的圆形锥斗下端与滤料出口管5相接，则滤料8顺着圆形锥斗可直接导向滤料出口管5。
参见图2，图中给出气流均布器2采用正方形锥斗拼接的例子，它由正方形锥斗2.1和正方形半锥斗2.2拼接而成，其中正方形半锥斗2.2是为填补拼接空当而设置的；在此例中为了满足有利于过滤气体顺利进入气流均布器下侧连通空间的要求，所述的过滤气体进口管6的进气口对着两个正方形锥斗并排拼接处所形成的空间，并且至少在这两个并排拼接的正方形锥斗与过滤器壳体结合处设置一个正方形锥斗延长斜板2.3(其它正方形锥斗与过滤器壳体结合处可以不加延长斜板)，该延长斜板2.3主要是为遮挡下落的滤料从进口管6前面通过而影响过滤气体进入气流均布器的下侧连通空间。
参见图3，图中给出气流均布器2采用六边形锥斗2.4拼接的例子，所述的过滤气体进口管6的进气口仍选择对着两个六边形锥斗拼接处所形成的空间，并在该部位设有一个成屋脊形的两六边形锥斗的延长板2.5。当然本发明的气流均布器不限于图2和图3给出的例子，还可以用其它多边形锥斗进行拼接。
参见图4，本发明的工作过程是滤料颗粒8从滤料进口管4进入过滤器，从上向下移动，经过气流均布器2、圆形锥斗3，从滤料出口管5排出，通过清灰后循环使用；其中滤料8经过气流均布器2时，气流均布器将颗粒床层分割成均匀的小区域；过滤气体从进口管6进入过滤器，并横向推向气流均布器下部的空间(即多边形锥斗的下漏管处连成的空间)，然后上弯而进入气流均布器2，并上行穿出移动颗粒床层而进入过滤器上方的集气空间9，最后从洁净气体出口管7排出而进入后续处理工序。
权利要求
1.一种逆流式均匀流场移动床颗粒层过滤器，它具有一个过滤器壳体(1)，其特征是在壳体(1)顶部设有一个伸入该壳体中的滤料进口管(4)和一个洁净气体出口管(7)，在该壳体内中部设有一个由多个多边形锥斗拼接而成的气流均布器(2)，在安装该气流均布器的壳体侧周壁上设有径向垂直联结的过滤气体进口管(6)，并且该过滤气体进口管(6)的进气口对着有利于过滤气体流向气流均布器的下侧连通空间的部位，在该壳体(1)下底部设有滤料出口管(5)。
2.根据权利要求1所述的逆流式均匀流场移动床颗粒层过滤器，其特征是所述的气流均布器(2)由正方形锥斗(2.1)和正方形半锥斗(2.2)拼接而成，并且在过滤气体进口管(6)处的正方形锥斗与壳体内壁的结合处设有一个延长的锥斗斜板(2.3)。
3.根据权利要求1或2所述的逆流式均匀流场移动床颗粒层过滤器，其特征是所述的过滤器壳体由筒形体(1.1)和耐高压的上封头(1.2)和下封头(1.3)联结构成，在所述壳体内的下部设有一个圆形锥斗(3)，圆形锥斗下端与滤料出口管(5)相接，所述的圆形锥斗(3)与壳体(1)内壁之间留有透气缝隙。
全文摘要
本发明是一种逆流式均匀流场移动床颗粒层过滤器。它的主要特点是在过滤器壳体中部设有一个由多个多边形锥斗拼接而成的气流均布器。它解决了逆流式移动床颗粒层过滤器内气体流场的均匀分布问题。本发明的这一改进与已有技术相比，在处理相同气体流量时，其最大局部气流速度明显减小，不易流化；当最大局部气流速度调整到与已有技术相同时，可大大增加整体过滤器的处理气量，使设备出力增加，它特别适用于过滤器容积的大型化。
文档编号B01D46/30GK1552504SQ20031011894
公开日2004年12月8日 申请日期2003年12月18日 优先权日2003年12月18日
发明者郜时旺, 许世森, 危师让, 夏军仓 申请人:国电热工研究院