一种文丘里式反应器的制作方法

1.本实用新型涉及干法烟气脱硫系统中的反应器，具体涉及一种文丘里式反应器。


背景技术：

2.反应器是干法烟气脱硫系统（简称sds干法脱硫）中的核心部件，主要用于含硫烟气的脱硫。对于含硫浓度低的烟气的脱硫，目前市面上的干法反应器主要依靠气体流动使脱硫剂与气体混合并产生化学反应，由于气体自身流速不快，因此气体与脱硫剂的混合效率不高，同时造成脱硫剂较大浪费。而且传统的干法反应器通常为长方体的盒体结构，包括反应区与沉降区、烟气输入和输出管，设备结构繁琐，占地面积庞大。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种文丘里式反应器，以提升含硫浓度低的烟气的脱硫反应效率。
4.为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
5.一种文丘里式反应器，包括直管、进气斜管、文丘里管、发针型弯管、y型三通管和两根排气弯管，所述直管的下端设置有用于与地面或底座连接的管道支撑件，所述进气斜管向下倾斜地设置在所述直管下部一侧的管壁上，并与所述直管内部连通，所述直管的上端与所述文丘里管的下端对接，所述文丘里管的上端与所述发针型弯管的一端对接，所述发针型弯管的另一端与所述y型三通管的主管端对接，所述y型三通管的两个支管端分别与两根所述排气弯管的一端对接；所述文丘里管中下部的管壁上设置有用于向所述文丘里管内部喷入脱硫剂的脱硫剂喷头，所述脱硫剂喷头由脱硫剂药箱通过药管供药；位于所述脱硫剂喷头下方的所述文丘里管的管壁上分别连接有用于测量所述文丘里管内部温度的温度传感器、用于测量所述文丘里管内部压力的压力传感器、用于测量所述文丘里管内部so2浓度的so2测量装置。
6.进一步的，所述文丘里管包括一段窄管以及分别连接在所述窄管两端的喇叭管，所述喇叭管的小口端内径与所述窄管的管孔内径相等，所述喇叭管的大口端内径分别与所述直管的管孔内径以及所述发针型弯管的管孔内径相等；所述窄管下部的管壁上设置有脱硫剂喷头接口，位于所述脱硫剂喷头接口上方的所述窄管的管壁上分别设置有温度传感器接口、压力传感器接口，位于所述脱硫剂喷头接口下方的所述窄管的管壁上设置有so2测量装置接口，所述脱硫剂喷头与所述脱硫剂喷头接口连接，所述温度传感器与所述温度传感器接口连接，所述压力传感器与所述压力传感器接口连接，所述so2测量装置与所述so2测量装置接口连接。
7.进一步的，所述温度传感器接口、所述压力传感器接口在所述文丘里管的管壁上均处于同一高度位置，且位置相对。
8.进一步的，还包括一个以plc为核心的控制器，所述控制器分别与所述脱硫剂喷头、所述温度传感器、所述压力传感器和所述so2测量装置信号连接，负责收集所述温度传
感器、所述压力传感器和所述so2测量装置的检测参数，控制所述脱硫剂喷头的喷药量，以及高压报警。
9.进一步的，所述温度传感器接口的主体为一段便于温度探针伸入的第一圆管，所述第一圆管倾斜固定在所述文丘里管的管壁上，并与所述文丘里管的内部连通；所述温度传感器的主体为一个由温度探针和温度表构成的温度计，所述温度探针的一端经所述第一圆管向下倾斜地伸入所述文丘里管的内部，所述温度表设置在所述温度探针的另一端上，并与所述第一圆管的上端固定连接。
10.进一步的，所述压力传感器接口的主体为一段便于气体流出的第二圆管，所述第二圆管倾斜固定在所述文丘里管的管壁上，并与所述文丘里管的内部连通；所述压力传感器包括气体取样装置、测压气体输送管和压差显示柜；所述气体取样装置的气体入口端经所述第二圆管向下倾斜地伸入所述文丘里管的内部，并与所述第二圆管的上端固定密封连接，所述气体取样装置的气体出口端通过所述测压气体输送管与位于远端的所述压差显示柜连接。
11.进一步的，所述so2测量装置接口主体为一段便于so2取样管伸入的第三圆管，所述第三圆管水平固定在所述文丘里管的管壁上，并与所述文丘里管的内部连通；所述so2测量装置包括so2取样管、测硫气体输送管和so2浓度分析仪，所述so2取样管经所述第三圆管的一端水平伸入所述文丘里管内，所述so2取样管与所述第三圆管固定密封连接，所述so2取样管的另一端通过所述测硫气体输送管与位于远端的所述so2浓度分析仪连接。
12.进一步的，所述脱硫剂喷头接口为一段便于脱硫剂喷头伸入的第四圆管，所述第四圆管水平固定在所述文丘里管的管壁上，并与所述文丘里管的内部连通；所述脱硫剂喷头的出药喷口经所述第四圆管水平伸入所述文丘里管内，所述脱硫剂喷头与所述第四圆管固定密封连接，所述脱硫剂喷头的进药接头位于所述文丘里管的外部，并通过输药管与脱硫剂药箱连接。
13.进一步的，所述直管与所述进气斜管一体成型，所述直管与所述文丘里管之间，所述文丘里管与所述发针型弯管之间、所述发针型弯管的与所述y型三通管之间、所述y型三通管与两根所述排气弯管之间均采用法兰配合连接固定。
14.进一步的，所述直管、所述进气斜管、所述文丘里管、所述发针型弯管、所述y型三通管和两根所述排气弯管的外部均包裹有保温层。
15.本实用新型的有益效果为：
16.1、本实用新型在感应器管路中采用了文丘里管，依托文丘里扩散效应，利用气体在文丘里管中的急速提升及膨胀降速，从而实现含硫浓度较低的烟气与脱硫剂的充分混合，与原本依靠气体自身流动使脱硫剂与气体混合方式相比，大大提高了反应效率。
17.2、本实用新型在感应器管路中采用了发针型弯管，延长了含硫烟气与脱硫剂的混合及反应时间，保证了反应效果，可以进一步提升反应效率。
18.3、本实用新型在文丘里管上采用了特制脱硫剂喷嘴，该脱硫剂喷嘴上包含so2检测仪、温度传感器和压力传感器等各种检测仪及传感器，能实时监测含硫烟气的so2含量、温度和压力，从而精准调节脱硫剂喷入量，提高化学反应效率的同时，还提高了脱硫剂的利用率，以及确保了反应器管路的安全。
19.4、本实用新型将反应器与烟道结合，管路直径与烟道接近，并将烟道（发针型弯
管）朝垂直方向延伸，与传统长方体反应器相比，大大节省了占地面积。
20.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
22.图1为本实用新型管路结构的立体图；
23.图2为本实用新型管路结构的后视图；
24.图3为本实用新型管路结构的侧视图；
25.图4为本实用新型的文丘里管的立体结构示意图（图中温度传感器接口、压力传感器接口和so2测量装置接口未示出）；
26.图5为本实用新型的文丘里管的正面示意图；
27.图6为本实用新型的文丘里管的右侧示意图；
28.图7为本实用新型的文丘里管在安装上脱硫剂喷头后的截面图；
29.图8为本实用新型的温度传感器与文丘里管上对应接口的连接示意图；
30.图9为本实用新型的压力传感器与文丘里管上对应接口的连接示意图；
31.图10为本实用新型的so2测量装置与文丘里管上对应接口的连接示意图；
32.图11为本实用新型的控制器与脱硫剂喷头、温度传感器、压力传感器和so2测量装置的电气连接框图。
具体实施方式
33.下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。此处所作说明用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
34.参见图1-3所示，一种文丘里式反应器，包括直管1、进气斜管2、文丘里管3、发针型弯管4、y型三通管5和两根排气弯管6，所述直管1的下端设置有用于与地面或底座连接的管道支撑件12，所述进气斜管2向下倾斜地设置在所述直管1下部一侧的管壁上，并与所述直管1内部连通，所述直管1的上端与所述文丘里管3的下端对接，所述文丘里管3的上端与所述发针型弯管4的一端对接，所述发针型弯管4的的另一端与所述y型三通管5的主管端对接，所述y型三通管5的两个支管端分别与两根所述排气弯管6的一端对接。
35.作为优选实施例，所述直管1与所述进气斜管2一体成型，所述直管1与所述文丘里管3之间，所述文丘里管3与所述发针型弯管4之间、所述发针型弯管4的与所述y型三通管5之间、所述y型三通管5与两根所述排气弯管6之间均采用法兰配合连接固定。
36.作为进一步的优选实施例，所述直管1、所述进气斜管2、所述文丘里管3、所述发针型弯管4、所述y型三通管5和两根所述排气弯管6的外部均包裹有保温层。
37.进一步的，参见图4-7所示，所述文丘里管3包括一段窄管301以及分别连接在所述
窄管301两端的喇叭管302，所述喇叭管302的小口端内径与所述窄管301的管孔内径相等，所述喇叭管302的大口端内径分别与所述直管1的管孔内径以及所述发针型弯管4的管孔内径相等，从而构成两端内径大，中段内径小的结构。所述窄管301下部的管壁上设置有脱硫剂喷头接口303，位于所述脱硫剂喷头接口303上方的所述窄管301的管壁上分别设置有温度传感器接口304、压力传感器接口305，位于所述脱硫剂喷头接口303下方的所述窄管301的管壁上设置有两个so2测量装置接口306。
38.所述脱硫剂喷头接口303上连接有用于向所述文丘里管3内部喷入脱硫剂的脱硫剂喷头7，所述脱硫剂喷头7由脱硫剂药箱通过药管供药；所述温度传感器接口304上连接有用于测量所述文丘里管3内部温度的温度传感器8，所述压力传感器接口305连接有用于测量所述文丘里管3内部压力的压力传感器9，所述so2测量装置接口306连接有用于测量所述文丘里管3内部so2浓度的so2测量装置10。
39.作为优选实施例，所述文丘里管3的管壁上所述脱硫剂喷头接口303设置有2个，所述温度传感器接口304和所述压力传感器接口305分别设置有1个，所述so2测量装置接口306设置有2个。
40.作为进一步的优选实施例，所述温度传感器接口304、所述压力传感器接口305在所述文丘里管3的管壁上均处于同一高度位置，且两者位置相对；两个所述so2测量装置接口306均在所述文丘里管3的管壁上均处于同一高度位置，且两者位置相对。
41.作为优选实施例，参见图8所示，所述温度传感器接口304的主体为一段便于温度探针伸入的第一圆管3041，所述第一圆管3041倾斜固定在所述文丘里管3的管壁上，并与所述文丘里管3的内部连通；所述温度传感器8的主体为一个由温度探针801和温度表802构成的温度计，所述温度探针801的一端经所述第一圆管3041向下倾斜地伸入所述文丘里管3的内部，所述温度表802设置在所述温度探针801的另一端上，并与所述第一圆管3041的上端固定密封连接。
42.作为进一步的优选实施例，所述第一圆管3041的上端设置有外螺纹，所述温度探针801与所述温度表802的连接处固定套设有一个螺帽，所述温度计通过螺帽与所述第一圆管3041上端的外螺纹的配合密封固定在所述第一圆管3041的上端。
43.作为优选实施例，参见图9所示，所述压力传感器接口305的主体为一段便于气体流出的第二圆管3051，所述第二圆管3051倾斜固定在所述文丘里管3的管壁上，并与所述文丘里管3的内部连通；所述压力传感器9包括气体取样装置901、测压气体输送管902和压差显示柜903；所述气体取样装置901的气体入口端经所述第二圆管3051向下倾斜地伸入所述文丘里管3的内部，并与所述第二圆管3051的上端固定密封连接，所述气体取样装置901的气体出口端通过所述测压气体输送管902与位于远端的所述压差显示柜903连接。
44.作为进一步的优选实施例，所述第二圆管3051的上端设置有内螺纹；所述气体取样装置901的气体入口端的表面设置有外螺纹，所述气体取样装置901的气体入口端通过其外螺纹与所述第二圆管3051上端的内螺纹的配合密封固定在所述第二圆管3051的上端。
45.作为进一步的优选实施例，所述测压气体输送管902采用不锈钢材质。
46.作为优选实施例，参见图10所示，所述so2测量装置接口306主体为一段便于so2取样管伸入的第三圆管3061，所述第三圆管3061水平固定在所述文丘里管3的管壁上，并与所述文丘里管3的内部连通；所述so2测量装置10包括so2取样管1001、测硫气体输送管1002和
so2浓度分析仪1003，所述so2取样管1001经所述第三圆管3061的一端水平伸入所述文丘里管3内，所述so2取样管1001与所述第三圆管3061固定密封连接，所述so2取样管1001的另一端通过所述测硫气体输送管1002与位于远端的所述so2浓度分析仪1003连接。
47.由于不同厂家的so2测量装置所设计的so2取样管1001的形式不同，因此所述so2测量装置接口306与所述so2取样管1001的密封连接的方式也有多种方式。图9仅仅作为一种so2取样管1001接入所述第三圆管3061的示意。在实际装配中，所述第三圆管3061的外端可以设置有法兰，所述so2取样管1001的外部也可以设置有法兰，所述so2取样管1001通过这两处法兰配合固定在所述第三圆管3061的外端，并且通过在两个法兰之间设置密封垫实现密封。
48.作为进一步的优选实施例，所述测硫气体输送管1002采用不锈钢材质。
49.作为优选实施例，参见图7所示，所述脱硫剂喷头接口303为一段便于脱硫剂喷头伸入的第四圆管3031，所述第四圆管3031水平固定在所述文丘里管3的管壁上，并与所述文丘里管3的内部连通；所述脱硫剂喷头7的出药喷口经所述第四圆管3031水平伸入所述文丘里管3内，所述脱硫剂喷头7与所述第四圆管3031固定密封连接，所述脱硫剂喷头7的进药接头位于所述文丘里管3的外部，并通过输药管与脱硫剂药箱连接。
50.作为进一步的优选实施例，所述第四圆管3031的外端设置有法兰，所述脱硫剂喷头7上也设置有法兰，所述脱硫剂喷头7通过这两处法兰配合固定在所述第四圆管3031的外端，并且通过在两个法兰之间设置密封垫实现密封。
51.作为进一步的优选实施例，所述输药管采用不锈钢材质。
52.进一步的，参见图11所示，本实用新型的文丘里式反应器还包括一个以plc为核心的控制器11，所述控制器11分别与所述脱硫剂喷头7、所述温度传感器8、所述压力传感器9和所述so2测量装置10信号连接，从而使得所述脱硫剂喷头7成为一个特制喷嘴，所述控制器11通过采集所述温度传感器8、所述压力传感器9和所述so2测量装置10回传的检测参数，再根据预先设定好的阈值，来控制所述脱硫剂喷头7的喷药量和高压报警，以避免浪费脱硫剂，并保证反应器的安全。
53.本实用新型的工作原理如下：
54.使用前，首先将进气斜管2与低浓度含硫烟气排放管道连接，并将两根排气弯管6与脱硫后气体排放管道连接，然后将脱硫剂喷头7、温度传感器8、压力传感器9和so2测量装置10分别按要求连接在文丘里管3的相应接口上，最后通过有线或者无线的方式，将装配好的脱硫剂喷头7、温度传感器8、压力传感器9和so2测量装置10分别与位于远端的控制器11通信连接。
55.本实用新型适用于含硫浓度较低的烟气的脱硫反应，以下对于含硫浓度较低的烟气均简称为含硫烟气。使用时，含硫烟气通过进气斜管2进入直管1，然后顺着反应器的管路依次经过文丘里管3、发针型弯管4、y型三通管5，直至最后经过两根排气弯管6将脱硫后的气体进行排放。
56.依托文丘里扩散效应，当含硫烟气从文丘里管3下端的喇叭管302进入内径更小的窄管301时，气流通过的截面缩小，则流速变大，压力降低，含硫烟气会在窄管301内急速提升，而当加速后的含硫烟气从文丘里管3的窄管301进入内径再次变大的上端的喇叭管302时，气流通过的截面扩大，则流速降低，压力增大，含硫烟气会在上端的喇叭管302处急速膨
胀，本实用新型通过“烟气急速提升及膨胀降速”这一物理现场在反应器管道中产生压力差。
57.在含硫烟气进入文丘里管3的同时，脱硫剂喷头7向文丘里管3的窄管301前段喷入一定量的脱硫剂，利用含硫烟气的急速提升及膨胀降速，使新鲜喷入的脱硫剂与烟气充分混合并发生化学反应，烟气中的二氧化硫被净化，从而完成低浓度含硫烟气的脱硫。由于在文丘里管3的后端采用了发针型弯管道，延长了含硫烟气与脱硫剂的混合时间和反应时间，从而保证了脱硫效果，经实测证明，可实现90%以上的反应效率。
58.在含硫烟气于本实用新型的反应器管路中脱硫反应时，位于位于文丘里管3下部的温度传感器8、压力传感器9和so2测量装置10分别实时监测文丘里管3中的温度值、压力值、so2浓度值，并将参数信号反馈给位于远端的控制器11，该控制器11以plc为核心，通过收集到的各种参数信号，并根据预先设定的预制，控制脱硫剂喷头7的喷药量或者做出高压报警。
59.本发明的温度传感器8可以瞬间探测到含硫烟气进入文丘里管3时的温度，本发明的so2测量装置10则可以探测到进入文丘里管3的含硫烟气中的so2含量，并分别转化成可输出的信号，传递给控制器11，如果温度达不到反应要求，或者so2含量出现变化时，控制器11通过变频调整脱硫剂喷入量，避免脱硫剂浪费，提高脱硫剂利用率以及脱硫效率。
60.本发明的压力传感器9可以探测文丘里管3内的压力大小，并转化成可输出的信号，传递给控制器11，如果压力值增高并超过设定的安全值，则控制器11做出高压报警，并停止脱硫剂喷头7的喷药，使得工作人员能够及时检修。
61.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。