分离器的制造方法
分离器的制造方法
【专利摘要】与收集排气所含的灰尘的湿式集尘器的下游连接、从来自湿式集尘器的排气分离含有灰尘的水滴的分离器，包括：具有进气口和出气口、且形成使排气在内部流通的通路的壳体。在壳体的内部空间配设有分隔构件。在该分隔构件的出气口侧的端部配设有阻止沿着分隔构件的表面流动的含灰尘水的堰部。由堰部阻止的含灰尘水通过经由排水口与堰部连通的排水管而被从堰部排出到壳体外。分隔构件配置成在出气口侧将壳体的内部空间上下划分，在分隔构件配设有将沿着分隔构件的表面流动的含灰尘水向排水口引导的导流板。
【专利说明】分离器
【技术领域】
[0001]本发明涉及配置在收集排气所含的灰尘的湿式集尘器的下游、从来自所述湿式集尘器的排气中分离水滴的分离器。
【背景技术】
[0002]在制铁设备中，为了从转炉的排气除去灰尘而使用湿式集尘器。湿式集尘器对通过的排气喷水雾，用喷雾水捕集并除去排气中的灰尘。从湿式集尘器排出包含含有灰尘的水滴的排气。为了从该排气分离水滴而在湿式集尘器的下游配设分离器。
[0003]如例如专利文献1、2所示，分离器具有具备向上方开口的入口和向水平方向开口的出气口、并大致弯折90°的筒状的壳体，在该壳体内配设有用于分割内部空间的分隔构件。流入分离器的排气中的水滴附着于壳体的外侧壁的内面及分隔构件的表面，并沿着该表面流动。沿着外侧壁的内面流动的含有灰尘的水(以下，记作含灰尘水)从设于外侧壁的水出口向壳体外排出。此外，沿着分隔构件的表面流动的含灰尘水被分隔构件中形成在与出气口相邻的端部的堰部阻止，从该堰部的两端部经由排水口而向壳体的外部排出。如此，导入到分离器的排气在除去了水滴后，通过出气口而从分离器排出。
[0004]此外，在专利文献3记载了如下的分离装置:在弯管中设有与该弯管同样地弯曲的导向板的分离装置(分离器)中，在弯管的入口连接文丘里管的扩散器部来提高流入分离装置内的气体的流速。在专利文献3的发明中，通过提高气体的流速，来增加与导向板、弯管的内面碰撞的液滴的量。
[0005]而且，在专利文献4记载了如下的分离器:在弯管型分离器的进气口设置相对于气体的流动方向斜向地倾斜的多个碰撞板，增大气体中所含的水滴的粒径，容易捕捉水滴。
[0006]专利文献1:日本特开昭63 - 140022号公报
[0007]专利文献2:日本实开昭51 - 114307号公报
[0008]专利文献3:日本实公昭43 - 15417号公报
[0009]专利文献4:日本特开昭55 - 79022号公报
【发明内容】
[0010]在所述的专利文献1、2记载的现有技术的分离器中，在出气口的附近，壳体形成为沿水平方向延伸，壳体内的分隔构件也同样在出气口的附近形成为沿水平方向延伸。因此，沿着分隔构件的表面流动的含灰尘水，在沿水平方向延伸的部分，流速降低而容易滞留于堰部内。因此，存在在堰部内，灰尘从含灰尘水分离而堆积的可能性。尤其是在堰部中与排水口离开的部分，灰尘容易堆积。
[0011]如此，若在堰部灰尘堆积，则含灰尘水不会从排水口排出，越过堰部而再次向出气口飞散，分离器的效率降低。在该情况下，含有灰尘的水滴流入设于分离器的下游设备，妨碍转炉的稳定操作。
[0012]在专利文献3的发明中，由于是组合弯管和文丘里管、在弯管内配设导向板的结构，因此结构复杂、成本变高，而且由于利用文丘里管提高弯管内的气体流速，因此还存在压力损失增大的问题。
[0013]在专利文献4的发明中，在配设于分离器的入口的倾斜构件的压力损失变高，而且还存在灰尘容易堆积在倾斜构件的问题。在专利文献4的发明中，为了用水清洗堆积于倾斜构件的灰尘而设有清洗喷嘴，制造成本和运转成本变高。而且，在从清洗喷嘴喷射水来清洗倾斜构件的期间，气体中的水滴量增加，因此通过分离器向下游流出的水滴量显著增加。
[0014]本发明以解决上述现有技术的问题为技术课题，目的在于提供一种防止沿着配设于壳体内部的分隔构件的表面流动的含灰尘水的滞留、以简单的结构改善分离效率的分离器。
[0015]为了达到上述目的，根据本发明提供一种分离器，与收集排气所含的灰尘的湿式集尘器的下游连接，从来自所述湿式集尘器的排气分离含有灰尘的水滴，其特征在于，包括:壳体，其具有向上方开口、接收来自所述湿式集尘器的排气的进气口，和向水平方向或相对于水平方向向下方开口的出气口，形成改变从进气口向出气口流通的排气的流动方向的通路；至少一个分隔构件，其配设在所述壳体内，划分该壳体的内部空间，在该至少一个分隔构件的所述出气口侧的端部，设置有阻止沿着所述分隔构件的表面流动的含灰尘水的堰部；和排水管，其经由排水口与所述堰部连通，将由所述堰部阻止的含灰尘水从所述堰部排出到壳体外，
[0016]在所述分隔构件配设有将沿着所述分隔构件的表面流动的含灰尘水向所述排水口引导的导流板。
[0017]所述分隔构件可以配置成在所述出气口侧将所述壳体的内部空间上下划分，
[0018]此外可以是，所述排水口以向在所述堰部中横切所述壳体内的气体流动方向的方向上的两端部开口的方式形成于所述排水管。
[0019]所述导流板可以呈在所述气体流动方向的上游侧具有顶点、且从该顶点向所述气体流动方向的下游扩开的大致三角板状。
[0020]所述导流板距所述分隔构件的突出高度H优选是相对于所述堰部的高度Htl在
0.5XH0≤H≤1.0XH0的范围选择。
[0021]在所述分隔构件中在所述壳体内的气体流动方向上与所述堰部相邻的区域，可以形成为朝向下游以5°≤ Θ ≤25°的范围的倾斜角度Θ向下方倾斜。
[0022]导入所述壳体的含灰尘水的水量V与所述倾斜角度Θ可以满足以下的关系。
[0023]400m3 / h ≤ V < 900m3 / h 时，5° ≤ Θ ≤ 25。，
[0024]V ≥ 900m3 / h 时，5° ≤Θ≤一0.091 XV + 106.81
[0025]根据本发明的其他方式，提供一种分离器，与收集排气所含的灰尘的湿式集尘器的下游连接，从来自所述湿式集尘器的排气分离含有灰尘的水滴，其特征在于，包括:壳体，其具有向铅直上方开口、接收来自所述湿式集尘器的排气的进气口，和向水平方向开口的出气口，形成将从进气口向出气口流通的排气的流动方向从铅直下方变为水平方向的通路；至少一个分隔构件，其配设在所述壳体内，划分该壳体的内部空间，在该至少一个分隔构件的所述出气口侧的端部，设置有阻止沿着所述分隔构件的表面流动的含灰尘水的堰部；和排水管，其经由排水口与所述堰部连通，将由所述堰部阻止的含灰尘水从所述堰部排出到壳体外，
[0026]所述至少一个分隔构件配置成在所述出气口侧将所述壳体的内部空间上下划分，在所述分隔构件中在所述壳体内的气体流动方向上与所述堰部相邻的区域，朝向下游以倾斜角度Θ向下方倾斜，所述倾斜角度Θ为5° < Θ <25°。
[0027]在所述分隔构件可以配设将沿着所述分隔构件的表面流动的含灰尘水向所述排水口引导的导流板。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是具有本发明的分离器的转炉排气处理设备的简图。
[0029]图2是本发明的第I实施方式的分离器的概略剖视图。
[0030]图3是将分隔构件的出气口附近部分剖切表示的概略局部剖面立体图。
[0031]图4是沿着图2的向视线IV-1V的剖视图。
[0032]图5是沿着图2的向视线V-V的剖视图。
[0033]图6是表示实验结果的图表。
[0034]图7是表示实验结果的图表。
[0035]图8是本发明的第2实施方式的分离器的概略剖视图。
[0036]图9是沿着图8的向视线IX-1X的剖视图。
[0037]图10是表示实验结果的图表。
[0038]图11是表示实验结果的图表。
[0039]图12是本发明的第3实施方式的分离器的概略剖视图。
[0040]图13是沿着图12的向视线XII1-XIII的剖视图。
[0041]图14是与图3同样的将分隔构件的出气口附近部分剖切表示的概略局部剖面立体图。
【具体实施方式】
[0042]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的第I实施方式的分离器。
[0043]作为一例，本实施方式的分离器20在图1所示的制铁设备中对处理铁水的转炉11的排气进行处理的转炉排气处理设备10中使用。转炉排气处理设备10包括:位于转炉11上方的罩12 ;将转炉11和罩12以密闭状态连接的裙部13 ;经由管道19与罩12连接且从排气除去灰尘的湿式的I次集尘器15 ;配设在管道19内、且对来自转炉11的排气进行冷却的排气冷却器14 ;配设在I次集尘器15的下游的2次集尘器17。在本实施方式中，分离器20配设在I次集尘器15与2次集尘器17之间。另外，在2次集尘器17的下游配设有各种气体处理装置。
[0044]在此，在配设于分离器20的下游的2次集尘器17配设有用于控制转炉11内的气相中压力的烟道闸板18。若灰尘等附着于烟道闸板18，则无法高精度地控制转炉11内的压力，可能妨碍稳定的转炉操作。为此，需要在2次集尘器17的上游的分离器20充分地将灰尘除去。
[0045]I次集尘器15向通过的排气喷出水雾，利用喷雾水将排气中的灰尘捕集并除去。在来自I次集尘器15的排气中含有为了将灰尘捕集除去而喷雾的含有灰尘的水滴(以下，记作水滴)。本发明的第I实施方式的分离器20从I次集尘器15排出的排气分离水滴。
[0046]如图2所示，本实施方式的分离器20包括形成通路的壳体21、和将壳体21的内部空间分割的至少一个分隔构件30。壳体21具有向铅垂方向上方开口的进气口 22和向水平方向开口的出气口 23。此外，壳体21具有沿着中心角为大致90°的四分之一圆延伸设置的内外侧壁部21a、21b、和与内外侧壁部连结且沿铅垂方向延伸的侧壁部21c、21d，形成具有相对于中心轴线O垂直的矩形截面(图4)且大致弯折90°的通路。如此，壳体21在与进气口 22相邻的第I部分处沿铅垂方向延伸设置，在与出气口 23相邻的第2部分处沿水平方向延伸设置。此外，在外侧壁部21b，在出气口 23的附近设有向下方开口的水出口 24。
[0047]分隔构件30由相对于内外侧壁部21a、21b大致平行地延伸的薄板构件构成，在气体的流动方向上在下游侧的端部形成有堰部31。在本实施方式中，在壳体21内配设有2个分隔构件30，如图3、4所示，由分隔构件30将壳体21的内部空间沿上下方向分割为3个。在分隔构件30中，出气口 23附近的部分沿水平延伸。如图4所示，该出气口 23附近的水平部分从宽度方向(横切气体流动的方向)中央部向壳体21的侧壁部21c、21d向下方降低地倾斜。
[0048]在分隔构件30的出气口 23附近的端部部分设有用于阻止(拦住)沿分隔构件30的表面流动的含灰尘水的堰部31。在本实施方式中，堰部31是通过将分隔构件30的端部向上方卷回而形成为半圆筒状(半割円筒状)。堰部31在分隔构件30的整个宽度范围沿横切气体的流动方向的方向延伸设置。
[0049]堰部31具有足够将沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水从后述的排水口 32排出的高度Η”高度Htl可根据水滴的流量而适当选择，但作为一例，优选是200mm ^ H0 ^ 400mm。在堰部的高度Htl小于200mm的情况下,在通常的操作条件下,有时含灰尘水越过堰部31而再次飞散到在壳体21内流通的排气中。此外，堰部31越高，则含灰尘水越难以越过堰部31，但在分离器20流通的排气的压力损失变大。另一方面，在通常的操作条件下若堰部的高度Htl为400_，则可防止含灰尘水越过堰部，因此优选堰部的高度H。为400mm以下。
[0050]如上所述，本实施方式的分隔构件30从宽度方向中央部向壳体21的两侧壁部21c、21d而向下方降低地倾斜，因此沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水在出气口 23的附近部分向分隔构件30的宽度方向端部流动。为了将该含灰尘水排出到分离器20的外部，在堰部31的宽度方向端部连结有排水管28。在连结有堰部31的排水管28的侧面形成有朝向堰部31内开口的排水口 32。此外，排水管28配设在壳体21内。
[0051]此外，如图3所示，在分隔构件30的上面配设有将沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水朝向排水口 32地向宽度方向两端部引导的导流板(deflector)35。如图5所示，导流板35由向壳体21内的气体流动方向下游扩开的大致等腰三角形形状的构件构成。即，构成导流板35的2个斜边的侧面35a、35b随着向上游而彼此收敛，在壳体21的宽度方向中央部，各自的一个端部彼此连结而形成顶点35c，构成导流板35的底边的基部35d配设在堰部31内。另外，导流板35的侧面35a、35b优选是如图5所示那样稍微弯曲为凹状。在此，导流板35的高度H优选在0.SXH0SHS LOXHtl的范围选择。在此，Htl是堰部31的高度。
[0052]以下，说明本实施方式的分离器20的作用。[0053]由含有水滴的气液二相流构成的从I次集尘器15排出的排气，从进气口 22流入壳体21内，从出气口 23向下游的2次集尘器17被排出。水滴附着于壳体21的外侧壁部21b的表面及分隔构件30的内侧的表面，作为含灰尘水而沿着该表面流动。
[0054]沿着外侧壁部21b的表面流动的含灰尘水从设于外侧壁部21b的水出口 24被向壳体21的外部排出。如图5所示，沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水通过导流板35而从分隔构件30的宽度方向中央部向排水口 32地沿着导流板35的侧面35a、35b流动，到达堰部31后，从排水口 32经由排水管28而向壳体21的外部排出。
[0055]根据本实施方式的分离器20，沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水被导流板35的侧面35a、35b向宽度方向施力，由此，在堰部31内，朝向排水口 32的含灰尘水的流速变高。因此，防止含灰尘水在堰部31内的滞留，防止灰尘在分隔构件30堆积。尤其是，在现有技术中，在分隔构件30的出气口 23的附近部分沿水平延伸的部分，含灰尘水容易滞留，而根据本发明，能够通过导流板35提高含灰尘水的流速，有效地防止灰尘的堆积。
[0056]此外，根据本实施方式，能够可靠地将沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水经过排水口 32而从堰部31向排水管28排出，因此能够从排气良好地分离水滴。因此，对配设于分离器20下游的2次集尘器17供给清洁的排气，防止在2次集尘器17的烟道闸板18附着灰尘，可高精度地实施转炉11的炉压控制。
[0057]此外，在本实施方式中，分隔构件30在出气口 23的附近部分呈从宽度方向中央部朝向壳体21的两侧壁部21c、21d逐渐向下方降低地倾斜的形状，在堰部31的宽度方向两端部设有排水口 32，通过大致三角形状的导流板35的侧面35a、35b能够使在分隔构件30的宽度方向中央部流动的含灰尘水引导向排水口 32，能够可靠地防止由于含灰尘水滞留在堰部31内而引起的灰尘 堆积。
[0058]而且，在本实施方式中，导流板35的高度H相对于堰部31的高度Htl为H > 0.5XH0,因此能够将沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水向排水口 32侧导向。此外，由于导流板35的高度H相对于堰部31的高度Htl为H≤1.0 X Htl，因此可利用堰部31更可靠地从排气分离水滴。另外，如本实施方式这样采用半圆筒状的堰部31的情况下，堰部31的高度Htl相当于堰部31所成的半圆筒的直径。
[0059]以下，说明为了确认本发明的效果而实施的实验结果。
[0060]作为本发明的分离器，准备具有高度Htl为400mm的堰部及高度H为400mm的导流板的分离器，与不具有导流板的分离器(比较例)进行比较。
[0061]图6表示如下的平均灰尘堆积速度:使用本发明的分离器和比较例的分离器，分别在四个月对从操作中的转炉排出的排出气体实际处理，测定分隔构件上的灰尘的堆积高度，用该堆积高度除以使用装料量(十Y — ^数)而求出平均灰尘堆积速度。图7是对比较例及本发明，基于上述的操作条件并使用流体计算软件(FLUENT)，计算在使用时从出气口侧排出的水滴(溢流水量)而得的结果。
[0062]如图6所示，可确认到，在本发明中，与比较例相比，平均灰尘堆积速度大幅度变小，充分防止了灰尘的堆积。此外，如图7所示，可确认到，在本发明中，与比较例相比，溢流水量大幅度减少，从I次集尘器导入的排气与水滴被良好地分离。
[0063]接着，参照图8，说明本发明的第2实施方式的分离器120。
[0064]第2实施方式的分离器120与第I实施方式的分离器20同样，从由湿式的I次集尘器15 (图1)排出的排气分离水滴。如图8所示，本实施方式的分离器120具有形成通路的壳体121和分割壳体121的内部空间的至少一个分隔构件130。壳体121具有向铅垂方向上方开口的进气口 122和向水平方向开口的出气口 123。此外，壳体121具有沿着中心角为大致90°的四分之一圆延伸设置的内外侧壁部121a、121b、和与内外侧壁部连结且沿铅垂方向延伸的侧壁部121c、121d，形成具有与中心轴线O垂直的矩形截面(图9)、且弯折成大致90°的通路。如此，壳体121在与进气口 122相邻的第I部分处沿铅垂方向延伸设置，在与出气口 123相邻的第2部分处沿水平方向延伸设置或从水平方向向下方延伸设置。此外，在外侧壁部121b，在出气口 123的附近设有向下方开口的水出口 124。
[0065]分隔构件130由相对于内外侧壁部121a、121b大致平行延伸的薄板构件构成，在气体的流动方向上在下游侧的端部形成有堰部131。在本实施方式中，在壳体121内配设有2个分隔构件130，如图8、9所示，通过分隔构件130将壳体121的内部空间在上下方向上分割为3个。如图9所示，在分隔构件130中出气口 123附近的部分或与堰部131相邻的区域，从宽度方向(横切气体流动的方向)中央部向壳体121的侧壁部121c、121d而向下方降低地倾斜。在此，出气口 123附近的部分或与堰部131相邻的区域是从堰部131在气体的流动方向上向上游侧直到与分隔构件130沿圆弧弯曲的部分连接的连接部为止的区域。
[0066]在分隔构件130的出气口 123附近的端部部分设有阻止沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水的堰部131。在本实施方式中，堰部131是通过将分隔构件130的端部向上方卷回而形成为半圆筒状。堰部131在分隔构件130的整个宽度范围沿着横切气体流动方向的方向延伸设置。
[0067]堰部131具有足够将沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水从后述的排水口 132排出的高度凡。高度Htl可根据水滴的流量而适当选择，但作为一例，优选是200mm ≤H0 ≤ 400mm。在堰部的高度Htl小于200mm的情况下,在通常的操作条件下,有时含灰尘水越过堰部131而再次飞散到在壳体121内流通的排气中。此外，堰部131越高，则含灰尘水越难以越过堰部131，但在分离器120流通的排气的压力损失变大。另一方面，在通常的操作条件下，若堰部的高度Htl为400_，则可防止含灰尘水越过堰部，因此优选堰部的高度H。为400mm以下。
[0068]如上所述，本实施方式的分隔构件130从宽度方向中央部向壳体121的两侧壁部121c、121d而向下方降低地倾斜，因此沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水在出气口123的附近部分向分隔构件130的宽度方向端部流动。为了将该含灰尘水排出到分离器120的外部，在堰部131的宽度方向端部连结有排水管128。在连接有堰部131的排水管128的侧面形成有朝向堰部131内开口的排水口 132。此外，排水管128配设在壳体121内。
[0069]如图8所示，本实施方式的分隔构件130中，出气口 123的附近部分不沿水平延伸，而是向出气口 123侧朝向下方地以相对于水平面的角度Θ倾斜。倾斜角度Θ优选在5≤Θ≤25。的范围选择。
[0070]另外，该倾斜角度Θ优选是根据从I次集尘器15导入壳体121的水滴的水量V而选择。在导入壳体121的水滴的水量V为400m3/h以上且小于900m3/h时，倾斜角度Θ在5°≤Θ≤25°的范围选择。此外，在导入壳体121的水滴的水量V为900m3/h以上时，倾斜角度Θ在5°≤Θ≤一0.091 XV+ 106.81的范围选择。
[0071]以下，说明本实施方式的分离器120的作用。[0072]由含有水滴的气液二相流构成的从I次集尘器15排出的排气，从进气口 22流入壳体21内，从出气口 23向下游的2次集尘器17被排出。水滴附着于壳体121的外侧壁部21b的表面及分隔构件130的内侧表面，作为含灰尘水而沿着该表面流动。
[0073]沿着外侧壁部121b的表面流动的含灰尘水从设于外侧壁部121b的水出口 124被向壳体121的外部排出。沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水到达堰部131后，沿着堰部131在宽度方向流动，从排水口 32经由排水管128而向壳体21的外部排出。
[0074]在第2实施方式的分离器120中，配设在壳体121内部的分隔构件130中的、与堰部131相邻的区域，向下游朝向下方地以相对于水平面的角度Θ (0^5° )倾斜，因此含灰尘水的流速变高。由此，防止含灰尘水在堰部131内的滞留，防止灰尘在分隔构件130堆积。
[0075]此外，分隔构件130中的与堰部131连接的区域相对于水平面的倾斜角度Θ为Θ <25°，因此能够防止沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水的流速变得过大，能够防止含灰尘水越过堰部131而再次飞散到排气中。如此，根据本实施方式，能够可靠地将沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水通过排水口 132而从堰部131向排水管128排出，因此能够将水滴良好地从排气分离。
[0076]此外，在本实施方式中，上述的倾斜角度Θ优选是根据从I次集尘器15导入壳体121的水滴的流量V而选择，更详细而言，通过实验发现:在流入壳体121的水滴的流量V为400mVh以上且小于900mVh时，倾斜角度Θ在5° < Θ < 25°的范围选择，在流量V为900mVh以上时倾斜角度Θ在5°≤Θ≤一0.091 XV + 106.81的范围选择，由此与水滴的流量V相应地使分隔构件130的倾斜角度最优化，能够更可靠地防止含灰尘水越过堰部131而再次飞散到排气中，能够从排气良好地分离水滴。
[0077]即，发现了:若倾斜角度Θ为5°以上，则无论水滴的流量V如何，都能确保在堰部131附近及排水口 32处的水滴的足够流速，能够防止灰尘的堆积。另一方面，通过实验发现了:在水滴的流量V为400m3/h以上且小于900m3/h时，可以使倾斜角度Θ为25°以下，但在水滴的流量V为900m3/h以上时，使倾斜角度Θ的上限值相对于流量V的增加成比例地减小，从而能够更可靠地防止含灰尘水越过堰部131而再次飞散到在壳体121内流通的排气中。
[0078]此外，在本实施方式中，堰部131的高度H0设定在200mm ^ H0 ^ 400mm的范围内，因此即使分隔构件130中的与堰部131连接的区域相对于水平面的倾斜角度Θ为5° < Θ <25°，也能阻止沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水，能够从排气分离水滴。另外，如本实施方式这样将堰部131形成为半圆筒状，因此堰部131的高度H0相当于堰部131所构成的半圆筒的直径。
[0079]以下，说明为了确认本发明的效果而实施的实验结果。
[0080]作为本发明的分离器，准备在分隔构件中与堰部相邻的部分以Θ =25°的倾斜角度Θ相对于水平面向下方倾斜的分离器，同与堰部相邻的部分沿着水平延伸设置的分离器(比较例)进行比较。
[0081]实验如下进行:使用本发明的分离器和比较例的分离器，分别在四个月对从操作中的转炉排出的排出气体实际处理，测定分隔构件上的灰尘的堆积高度，用该堆积高度除以使用装料量而求出平均灰尘堆积速度，对该平均灰尘堆积速度进行比较。另外，在稳定状态，导入分离器的水滴的水量大致为850m3/h。图10表示实验结果。
[0082]此外，图11表示对比较例及本发明，基于上述的操作条件并使用流体计算软件(FLUENT)，计算在使用时从出气口侧排出的水滴(溢流水量)而得的结果。
[0083]如图10所示，可确认到在本发明中，与比较例相比，平均灰尘堆积速度大幅度变小，充分防止了灰尘的堆积。此外，如图11所示，可确认到在本发明中，与比较例相比，溢流水量大幅度减少，从I次集尘器导入的排气与水滴被良好地分离。
[0084]在上述的第I实施方式中，分隔构件30中出气口 22的附近部分沿水平延伸设置，但本发明不限于此，可以与第2实施方式相同，使出气口 22的附近部分向下方倾斜。以下，参照图12，说明本发明的第3实施方式的分离器220。第3实施方式是第I和第2实施方式的组合。
[0085]第3实施方式的分离器220与第I实施方式的分离器20同样，从湿式的I次集尘器15 (图1)排出的排气分离水滴。如图2所示，分离器220具有形成通路的壳体221和分割壳体221的内部空间的至少一个分隔构件230。壳体221具有向铅垂方向上方开口的进气口 222和向水平方向开口的出气口 223。此外，壳体221具有沿着中心角为大致90°的四分之一圆延伸设置的内外侧壁部221a、21b、和与内外侧壁部连结且沿铅垂方向延伸的侧壁部2221c、221d，形成具有与中心轴线O垂直的矩形截面、且弯折成大致90°的通路。如此，壳体221在与进气口 222相邻的第I部分处沿铅垂方向延伸设置，在与出气口 223相邻的第2部分处沿水平方向延伸设置或从水平方向向下方倾斜延伸设置。此外，在外侧壁部221b，在出气口 223的附近设有向下方开口的水出口 224。
[0086]分隔构件230由相对于内外侧壁部221a、21b大致平行延伸的薄板构件构成，在气体的流动方向上在下游侧的端部设有堰部231。在本实施方式中，在壳体221内配设有2个分隔构件230，通过分隔构件230将壳体221的内部空间在上下方向上分割为3个。如图13所示，在分隔构件230中出气口 223的附近的部分，从宽度方向(横切气体流动的方向)中央部向壳体221的侧壁部221c、221d而向下方降低地倾斜。在此，出气口 223的附近的部分或与堰部231相邻的区域是从堰部231在气体的流动方向上向上游侧直到与分隔构件230沿圆弧弯曲的部分连接的连接部为止的区域。
[0087]在分隔构件230的出气口 223的附近的端部部分设有阻止沿着分隔构件230的表面流动的含灰尘水的堰部231。在本实施方式中，堰部231是通过将分隔构件230的端部向上方卷回而形成为半圆筒状。堰部231在分隔构件230的整个宽度范围沿着横切气体流动方向的方向延伸设置。
[0088]堰部231具有足够将沿着分隔构件230的表面流动的含灰尘水从后述的排水口 232排出的高度!V高度Hci可根据水滴的流量而适当选择，但作为一例，优选是200mm ^ H0 ^ 400mm。在堰部的高度Htl小于200mm的情况下,在通常的操作条件下,有时含灰尘水越过堰部231而再次飞散到在壳体221内流通的排气中。此外，堰部231越高，则含灰尘水越难以越过堰部231，但在分离器220流通的排气的压力损失变大。另一方面，在通常的操作条件下若堰部的高度Htl为400_，则可防止含灰尘水越过堰部，因此优选堰部的高度H。为400mm以下。
[0089]如上所述，本实施方式的分隔构件230从宽度方向中央部向壳体221的两侧壁部221c、221d而向下方降低地倾斜，因此沿着分隔构件230的表面流动的含灰尘水在出气口223的附近部分向分隔构件230的宽度方向端部流动。为了将该含灰尘水排出到分离器220的外部，在堰部231的宽度方向端部连结有排水管228。在连结有堰部231的排水管228的侧面形成有朝向堰部231内开口的排水口 232。此外，排水管228配设在壳体221内。
[0090]此外，如图13所示，在分隔构件230的上面配设有将沿着分隔构件230的表面流动的含灰尘水朝向排水口 232向宽度方向两端部引导方向的导流板235。如图5所示，导流板235由向壳体221内的气体流动方向下游扩开的大致等腰三角形形状的构件构成。即，构成导流板235的2个斜边的侧面235a、225b随着向上游而彼此收敛，在壳体221的宽度方向中央部，各自的一个端部彼此连结而形成顶点235c，构成导流板235的底边的基部235d配设在堰部231内。另外，导流板235的侧面235a、225b优选是如图5所示那样稍微弯曲为凹状。在此，导流板235的高度H优选在0.SXHtlSHS 1.0XHtl的范围选择。在此，Htl是堰部231的高度。
[0091]本实施方式的分隔构件230，与第2实施方式同样，出气口 223的附近部分不沿水平延伸，而是向出气口 223侧朝向下方地以相对于水平面的角度Θ倾斜。倾斜角度Θ优选在5°≤Θ≤25°的范围选择。
[0092]另外，该倾斜角度Θ优选是根据从I次集尘器15导入壳体221的水滴的水量V而选择。在导入壳体221的水滴的水量V为400m3/h以上且小于900m3/h时，倾斜角度Θ在5° ≤ Θ ≤25°的范围选择。此外，在导入壳体221的水滴的水量V为900m3/h以上时，倾斜角度Θ在5°≤Θ≤一0.091 XV+ 106.81的范围选择。
[0093]如上所述，在使用第I实施方式的分离器的本发明及使用第2实施方式的分离器的本发明中，能够充分防止灰尘的堆积，溢流水量大幅度减少，因此若使用组合第I和第2实施方式的第3实施方式的分离器，显然能够得到更好的结果。
[0094]以上，说明了本发明的优选实施方式的分离器，但本发明不限于此，在不脱离本发明的技术构思的范围内可适当变更、修正、改良。
[0095]例如，在本实施方式中，说明了用于处理转炉的排气的分离器，但不限于此，也可以是处理在其他设备产生的排气的分离器。
[0096]此外，在本实施方式中，说明了具有2个分隔构件的情况，但不限于此，本发明的分离器可以具有I个分隔构件或具有3个以上的分隔构件。
[0097]而且，关于堰部的形状，也不限于本实施方式，可以是其他形状、构造。
[0098]此外，说明了从堰部的宽度方向两端部排出水滴的结构，但也可以是仅从宽度方向一方侧将水滴排出。
[0099]而且，说明了将导流板构成大致等腰三角形板状的情况，但不限于此，导流板可以是不等边三角形等，只要是能够将沿着分隔构件的表面的含灰尘水向排水口引导，可以是其他形状。若要使含灰尘水高效率地导向排水口，则使导流板为大致三角形状为好。更优选是使导流板为大致等腰三角形状。
[0100]产业上的可利用性
[0101]本发明可以使用于具有湿式集尘器的排气处理装置。尤其在钢铁业等的粉尘处理中发挥其效果。
[0102]附图标记的说明
[0103]11 转炉[0104]12 罩
[0105]13 裙部
[0106]14排气冷却器
[0107]15次集尘器
[0108]17次集尘器
[0109]18烟道闸板
[0110]19 管道
[0111]20分离器
[0112]21 壳体
[0113]21a内侧壁部
[0114]21b外侧壁部
[0115]21c侧壁部
[0116]21d侧壁部
[0117]22 进气口
[0118]23 出气口
[0119]24 水出口
[0120]28排水管
[0121]30分隔构件
[0122]31 堰部
[0123]32 排水口
[0124]35导流板
[0125]35a 侧面
[0126]35b 侧面
[0127]35c 顶点
[0128]120分离器
[0129]121 壳体
[0130]121a内侧壁部
[0131]121b外侧壁部
[0132]121c 侧壁部
[0133]121d 侧壁部
[0134]122 进气口
[0135]123 出气口
[0136]124 水出口
[0137]128排水管
[0138]130分隔构件
[0139]131 堰部
[0140]132 排水口
[0141]220分离器
[0142]221 壳体[0143]221a内侧壁部
[0144]221b外侧壁部
[0145]221c 侧壁部
[0146]221d 侧壁部
[0147]222 进气口
[0148]223 出气口
[0149]224 水出口
[0150]228排水管
[0151]230分隔构件
[0152]231 堰部
[0153]232 排水口
[0154]235导流板
[0155]235a 侧面
[0156]235b 侧面
[0157]235c 顶点
【权利要求】
1.一种分离器，与收集排气所含的灰尘的湿式集尘器的下游连接，从来自所述湿式集尘器的排气分离含有灰尘的水滴，其特征在于，包括: 壳体，其具有向上方开口、接收来自所述湿式集尘器的排气的进气口、和向水平方向或相对于水平方向向下方开口的出气口，形成改变从进气口向出气口流通的排气的流动方向的通路； 至少一个分隔构件，其配设在所述壳体内，划分该壳体的内部空间，在该至少一个分隔构件的所述出气口侧的端部，设置有阻止沿着所述分隔构件的表面流动的含灰尘水的堰部；和 排水管，其经由排水口与所述堰部连通，将由所述堰部阻止的含灰尘水从所述堰部排出到壳体外， 所述分隔构件配置成在所述出气口侧将所述壳体的内部空间上下划分， 在所述分隔构件配设有将沿着所述分隔构件的表面流动的含灰尘水向所述排水口引导的导流板。
2.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于， 所述排水口以向在所述堰部中横切所述壳体内的气体流动方向的方向上的两端部开口的方式形成于所述排水管，所述导流板呈在所述气体流动方向的上游侧具有顶点、且从该顶点向所述气体流动方向的下游扩开的大致三角板状。
3.根据权利要求1或 2所述的分离器，其特征在于， 所述导流板距所述分隔构件的突出高度H与所述堰部的高度H0满足以下的关系，
0.5XH0 ^ H ^ 1.0XH00
4.根据权利要求1或2所述的分离器，其特征在于， 在所述分隔构件中在所述壳体内的气体流动方向上与所述堰部相邻的区域，朝向下游的出气口侧端部相对于水平方向的倾斜角度Θ为5° < Θ <25°。
5.根据权利要求3所述的分离器，其特征在于， 在所述分隔构件中在所述壳体内的气体流动方向上与所述堰部相邻的区域，朝向下游的出气口侧端部相对于水平方向的倾斜角度Θ为5° < Θ <25°。
6.根据权利要求4所述的分离器，其特征在于， 导入所述壳体的含灰尘水的水量V与所述倾斜角度Θ满足以下的关系，
400m3 / h ≤ V < 900m3 / h 时，5° ≤ Θ ≤ 25。， V≥ 900m3 / h 时，5° ≤ Θ ≤一0.091XV + 106.81。
7.根据权利要求5所述的分离器，其特征在于， 导入所述壳体的含灰尘水的水量V与所述倾斜角度Θ满足以下的关系，
400m3 / h ≤V < 900m3 / h 时，5° ≤ Θ ≤ 25。， V≥ 900m3 / h 时，5° ≤ Θ ≤一0.091XV + 106.81。
【文档编号】F16L55/07GK103747843SQ201380002628
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2012年3月15日
【发明者】国分诚荣, 木下润一 申请人:新日铁住金株式会社
【专利摘要】与收集排气所含的灰尘的湿式集尘器的下游连接、从来自湿式集尘器的排气分离含有灰尘的水滴的分离器，包括：具有进气口和出气口、且形成使排气在内部流通的通路的壳体。在壳体的内部空间配设有分隔构件。在该分隔构件的出气口侧的端部配设有阻止沿着分隔构件的表面流动的含灰尘水的堰部。由堰部阻止的含灰尘水通过经由排水口与堰部连通的排水管而被从堰部排出到壳体外。分隔构件配置成在出气口侧将壳体的内部空间上下划分，在分隔构件配设有将沿着分隔构件的表面流动的含灰尘水向排水口引导的导流板。
【专利说明】分离器
【技术领域】
[0001]本发明涉及配置在收集排气所含的灰尘的湿式集尘器的下游、从来自所述湿式集尘器的排气中分离水滴的分离器。
【背景技术】
[0002]在制铁设备中，为了从转炉的排气除去灰尘而使用湿式集尘器。湿式集尘器对通过的排气喷水雾，用喷雾水捕集并除去排气中的灰尘。从湿式集尘器排出包含含有灰尘的水滴的排气。为了从该排气分离水滴而在湿式集尘器的下游配设分离器。
[0003]如例如专利文献1、2所示，分离器具有具备向上方开口的入口和向水平方向开口的出气口、并大致弯折90°的筒状的壳体，在该壳体内配设有用于分割内部空间的分隔构件。流入分离器的排气中的水滴附着于壳体的外侧壁的内面及分隔构件的表面，并沿着该表面流动。沿着外侧壁的内面流动的含有灰尘的水(以下，记作含灰尘水)从设于外侧壁的水出口向壳体外排出。此外，沿着分隔构件的表面流动的含灰尘水被分隔构件中形成在与出气口相邻的端部的堰部阻止，从该堰部的两端部经由排水口而向壳体的外部排出。如此，导入到分离器的排气在除去了水滴后，通过出气口而从分离器排出。
[0004]此外，在专利文献3记载了如下的分离装置:在弯管中设有与该弯管同样地弯曲的导向板的分离装置(分离器)中，在弯管的入口连接文丘里管的扩散器部来提高流入分离装置内的气体的流速。在专利文献3的发明中，通过提高气体的流速，来增加与导向板、弯管的内面碰撞的液滴的量。
[0005]而且，在专利文献4记载了如下的分离器:在弯管型分离器的进气口设置相对于气体的流动方向斜向地倾斜的多个碰撞板，增大气体中所含的水滴的粒径，容易捕捉水滴。
[0006]专利文献1:日本特开昭63 - 140022号公报
[0007]专利文献2:日本实开昭51 - 114307号公报
[0008]专利文献3:日本实公昭43 - 15417号公报
[0009]专利文献4:日本特开昭55 - 79022号公报
【发明内容】
[0010]在所述的专利文献1、2记载的现有技术的分离器中，在出气口的附近，壳体形成为沿水平方向延伸，壳体内的分隔构件也同样在出气口的附近形成为沿水平方向延伸。因此，沿着分隔构件的表面流动的含灰尘水，在沿水平方向延伸的部分，流速降低而容易滞留于堰部内。因此，存在在堰部内，灰尘从含灰尘水分离而堆积的可能性。尤其是在堰部中与排水口离开的部分，灰尘容易堆积。
[0011]如此，若在堰部灰尘堆积，则含灰尘水不会从排水口排出，越过堰部而再次向出气口飞散，分离器的效率降低。在该情况下，含有灰尘的水滴流入设于分离器的下游设备，妨碍转炉的稳定操作。
[0012]在专利文献3的发明中，由于是组合弯管和文丘里管、在弯管内配设导向板的结构，因此结构复杂、成本变高，而且由于利用文丘里管提高弯管内的气体流速，因此还存在压力损失增大的问题。
[0013]在专利文献4的发明中，在配设于分离器的入口的倾斜构件的压力损失变高，而且还存在灰尘容易堆积在倾斜构件的问题。在专利文献4的发明中，为了用水清洗堆积于倾斜构件的灰尘而设有清洗喷嘴，制造成本和运转成本变高。而且，在从清洗喷嘴喷射水来清洗倾斜构件的期间，气体中的水滴量增加，因此通过分离器向下游流出的水滴量显著增加。
[0014]本发明以解决上述现有技术的问题为技术课题，目的在于提供一种防止沿着配设于壳体内部的分隔构件的表面流动的含灰尘水的滞留、以简单的结构改善分离效率的分离器。
[0015]为了达到上述目的，根据本发明提供一种分离器，与收集排气所含的灰尘的湿式集尘器的下游连接，从来自所述湿式集尘器的排气分离含有灰尘的水滴，其特征在于，包括:壳体，其具有向上方开口、接收来自所述湿式集尘器的排气的进气口，和向水平方向或相对于水平方向向下方开口的出气口，形成改变从进气口向出气口流通的排气的流动方向的通路；至少一个分隔构件，其配设在所述壳体内，划分该壳体的内部空间，在该至少一个分隔构件的所述出气口侧的端部，设置有阻止沿着所述分隔构件的表面流动的含灰尘水的堰部；和排水管，其经由排水口与所述堰部连通，将由所述堰部阻止的含灰尘水从所述堰部排出到壳体外，
[0016]在所述分隔构件配设有将沿着所述分隔构件的表面流动的含灰尘水向所述排水口引导的导流板。
[0017]所述分隔构件可以配置成在所述出气口侧将所述壳体的内部空间上下划分，
[0018]此外可以是，所述排水口以向在所述堰部中横切所述壳体内的气体流动方向的方向上的两端部开口的方式形成于所述排水管。
[0019]所述导流板可以呈在所述气体流动方向的上游侧具有顶点、且从该顶点向所述气体流动方向的下游扩开的大致三角板状。
[0020]所述导流板距所述分隔构件的突出高度H优选是相对于所述堰部的高度Htl在
0.5XH0≤H≤1.0XH0的范围选择。
[0021]在所述分隔构件中在所述壳体内的气体流动方向上与所述堰部相邻的区域，可以形成为朝向下游以5°≤ Θ ≤25°的范围的倾斜角度Θ向下方倾斜。
[0022]导入所述壳体的含灰尘水的水量V与所述倾斜角度Θ可以满足以下的关系。
[0023]400m3 / h ≤ V < 900m3 / h 时，5° ≤ Θ ≤ 25。，
[0024]V ≥ 900m3 / h 时，5° ≤Θ≤一0.091 XV + 106.81
[0025]根据本发明的其他方式，提供一种分离器，与收集排气所含的灰尘的湿式集尘器的下游连接，从来自所述湿式集尘器的排气分离含有灰尘的水滴，其特征在于，包括:壳体，其具有向铅直上方开口、接收来自所述湿式集尘器的排气的进气口，和向水平方向开口的出气口，形成将从进气口向出气口流通的排气的流动方向从铅直下方变为水平方向的通路；至少一个分隔构件，其配设在所述壳体内，划分该壳体的内部空间，在该至少一个分隔构件的所述出气口侧的端部，设置有阻止沿着所述分隔构件的表面流动的含灰尘水的堰部；和排水管，其经由排水口与所述堰部连通，将由所述堰部阻止的含灰尘水从所述堰部排出到壳体外，
[0026]所述至少一个分隔构件配置成在所述出气口侧将所述壳体的内部空间上下划分，在所述分隔构件中在所述壳体内的气体流动方向上与所述堰部相邻的区域，朝向下游以倾斜角度Θ向下方倾斜，所述倾斜角度Θ为5° < Θ <25°。
[0027]在所述分隔构件可以配设将沿着所述分隔构件的表面流动的含灰尘水向所述排水口引导的导流板。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是具有本发明的分离器的转炉排气处理设备的简图。
[0029]图2是本发明的第I实施方式的分离器的概略剖视图。
[0030]图3是将分隔构件的出气口附近部分剖切表示的概略局部剖面立体图。
[0031]图4是沿着图2的向视线IV-1V的剖视图。
[0032]图5是沿着图2的向视线V-V的剖视图。
[0033]图6是表示实验结果的图表。
[0034]图7是表示实验结果的图表。
[0035]图8是本发明的第2实施方式的分离器的概略剖视图。
[0036]图9是沿着图8的向视线IX-1X的剖视图。
[0037]图10是表示实验结果的图表。
[0038]图11是表示实验结果的图表。
[0039]图12是本发明的第3实施方式的分离器的概略剖视图。
[0040]图13是沿着图12的向视线XII1-XIII的剖视图。
[0041]图14是与图3同样的将分隔构件的出气口附近部分剖切表示的概略局部剖面立体图。
【具体实施方式】
[0042]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的第I实施方式的分离器。
[0043]作为一例，本实施方式的分离器20在图1所示的制铁设备中对处理铁水的转炉11的排气进行处理的转炉排气处理设备10中使用。转炉排气处理设备10包括:位于转炉11上方的罩12 ;将转炉11和罩12以密闭状态连接的裙部13 ;经由管道19与罩12连接且从排气除去灰尘的湿式的I次集尘器15 ;配设在管道19内、且对来自转炉11的排气进行冷却的排气冷却器14 ;配设在I次集尘器15的下游的2次集尘器17。在本实施方式中，分离器20配设在I次集尘器15与2次集尘器17之间。另外，在2次集尘器17的下游配设有各种气体处理装置。
[0044]在此，在配设于分离器20的下游的2次集尘器17配设有用于控制转炉11内的气相中压力的烟道闸板18。若灰尘等附着于烟道闸板18，则无法高精度地控制转炉11内的压力，可能妨碍稳定的转炉操作。为此，需要在2次集尘器17的上游的分离器20充分地将灰尘除去。
[0045]I次集尘器15向通过的排气喷出水雾，利用喷雾水将排气中的灰尘捕集并除去。在来自I次集尘器15的排气中含有为了将灰尘捕集除去而喷雾的含有灰尘的水滴(以下，记作水滴)。本发明的第I实施方式的分离器20从I次集尘器15排出的排气分离水滴。
[0046]如图2所示，本实施方式的分离器20包括形成通路的壳体21、和将壳体21的内部空间分割的至少一个分隔构件30。壳体21具有向铅垂方向上方开口的进气口 22和向水平方向开口的出气口 23。此外，壳体21具有沿着中心角为大致90°的四分之一圆延伸设置的内外侧壁部21a、21b、和与内外侧壁部连结且沿铅垂方向延伸的侧壁部21c、21d，形成具有相对于中心轴线O垂直的矩形截面(图4)且大致弯折90°的通路。如此，壳体21在与进气口 22相邻的第I部分处沿铅垂方向延伸设置，在与出气口 23相邻的第2部分处沿水平方向延伸设置。此外，在外侧壁部21b，在出气口 23的附近设有向下方开口的水出口 24。
[0047]分隔构件30由相对于内外侧壁部21a、21b大致平行地延伸的薄板构件构成，在气体的流动方向上在下游侧的端部形成有堰部31。在本实施方式中，在壳体21内配设有2个分隔构件30，如图3、4所示，由分隔构件30将壳体21的内部空间沿上下方向分割为3个。在分隔构件30中，出气口 23附近的部分沿水平延伸。如图4所示，该出气口 23附近的水平部分从宽度方向(横切气体流动的方向)中央部向壳体21的侧壁部21c、21d向下方降低地倾斜。
[0048]在分隔构件30的出气口 23附近的端部部分设有用于阻止(拦住)沿分隔构件30的表面流动的含灰尘水的堰部31。在本实施方式中，堰部31是通过将分隔构件30的端部向上方卷回而形成为半圆筒状(半割円筒状)。堰部31在分隔构件30的整个宽度范围沿横切气体的流动方向的方向延伸设置。
[0049]堰部31具有足够将沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水从后述的排水口 32排出的高度Η”高度Htl可根据水滴的流量而适当选择，但作为一例，优选是200mm ^ H0 ^ 400mm。在堰部的高度Htl小于200mm的情况下,在通常的操作条件下,有时含灰尘水越过堰部31而再次飞散到在壳体21内流通的排气中。此外，堰部31越高，则含灰尘水越难以越过堰部31，但在分离器20流通的排气的压力损失变大。另一方面，在通常的操作条件下若堰部的高度Htl为400_，则可防止含灰尘水越过堰部，因此优选堰部的高度H。为400mm以下。
[0050]如上所述，本实施方式的分隔构件30从宽度方向中央部向壳体21的两侧壁部21c、21d而向下方降低地倾斜，因此沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水在出气口 23的附近部分向分隔构件30的宽度方向端部流动。为了将该含灰尘水排出到分离器20的外部，在堰部31的宽度方向端部连结有排水管28。在连结有堰部31的排水管28的侧面形成有朝向堰部31内开口的排水口 32。此外，排水管28配设在壳体21内。
[0051]此外，如图3所示，在分隔构件30的上面配设有将沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水朝向排水口 32地向宽度方向两端部引导的导流板(deflector)35。如图5所示，导流板35由向壳体21内的气体流动方向下游扩开的大致等腰三角形形状的构件构成。即，构成导流板35的2个斜边的侧面35a、35b随着向上游而彼此收敛，在壳体21的宽度方向中央部，各自的一个端部彼此连结而形成顶点35c，构成导流板35的底边的基部35d配设在堰部31内。另外，导流板35的侧面35a、35b优选是如图5所示那样稍微弯曲为凹状。在此，导流板35的高度H优选在0.SXH0SHS LOXHtl的范围选择。在此，Htl是堰部31的高度。
[0052]以下，说明本实施方式的分离器20的作用。[0053]由含有水滴的气液二相流构成的从I次集尘器15排出的排气，从进气口 22流入壳体21内，从出气口 23向下游的2次集尘器17被排出。水滴附着于壳体21的外侧壁部21b的表面及分隔构件30的内侧的表面，作为含灰尘水而沿着该表面流动。
[0054]沿着外侧壁部21b的表面流动的含灰尘水从设于外侧壁部21b的水出口 24被向壳体21的外部排出。如图5所示，沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水通过导流板35而从分隔构件30的宽度方向中央部向排水口 32地沿着导流板35的侧面35a、35b流动，到达堰部31后，从排水口 32经由排水管28而向壳体21的外部排出。
[0055]根据本实施方式的分离器20，沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水被导流板35的侧面35a、35b向宽度方向施力，由此，在堰部31内，朝向排水口 32的含灰尘水的流速变高。因此，防止含灰尘水在堰部31内的滞留，防止灰尘在分隔构件30堆积。尤其是，在现有技术中，在分隔构件30的出气口 23的附近部分沿水平延伸的部分，含灰尘水容易滞留，而根据本发明，能够通过导流板35提高含灰尘水的流速，有效地防止灰尘的堆积。
[0056]此外，根据本实施方式，能够可靠地将沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水经过排水口 32而从堰部31向排水管28排出，因此能够从排气良好地分离水滴。因此，对配设于分离器20下游的2次集尘器17供给清洁的排气，防止在2次集尘器17的烟道闸板18附着灰尘，可高精度地实施转炉11的炉压控制。
[0057]此外，在本实施方式中，分隔构件30在出气口 23的附近部分呈从宽度方向中央部朝向壳体21的两侧壁部21c、21d逐渐向下方降低地倾斜的形状，在堰部31的宽度方向两端部设有排水口 32，通过大致三角形状的导流板35的侧面35a、35b能够使在分隔构件30的宽度方向中央部流动的含灰尘水引导向排水口 32，能够可靠地防止由于含灰尘水滞留在堰部31内而引起的灰尘 堆积。
[0058]而且，在本实施方式中，导流板35的高度H相对于堰部31的高度Htl为H > 0.5XH0,因此能够将沿着分隔构件30的表面流动的含灰尘水向排水口 32侧导向。此外，由于导流板35的高度H相对于堰部31的高度Htl为H≤1.0 X Htl，因此可利用堰部31更可靠地从排气分离水滴。另外，如本实施方式这样采用半圆筒状的堰部31的情况下，堰部31的高度Htl相当于堰部31所成的半圆筒的直径。
[0059]以下，说明为了确认本发明的效果而实施的实验结果。
[0060]作为本发明的分离器，准备具有高度Htl为400mm的堰部及高度H为400mm的导流板的分离器，与不具有导流板的分离器(比较例)进行比较。
[0061]图6表示如下的平均灰尘堆积速度:使用本发明的分离器和比较例的分离器，分别在四个月对从操作中的转炉排出的排出气体实际处理，测定分隔构件上的灰尘的堆积高度，用该堆积高度除以使用装料量(十Y — ^数)而求出平均灰尘堆积速度。图7是对比较例及本发明，基于上述的操作条件并使用流体计算软件(FLUENT)，计算在使用时从出气口侧排出的水滴(溢流水量)而得的结果。
[0062]如图6所示，可确认到，在本发明中，与比较例相比，平均灰尘堆积速度大幅度变小，充分防止了灰尘的堆积。此外，如图7所示，可确认到，在本发明中，与比较例相比，溢流水量大幅度减少，从I次集尘器导入的排气与水滴被良好地分离。
[0063]接着，参照图8，说明本发明的第2实施方式的分离器120。
[0064]第2实施方式的分离器120与第I实施方式的分离器20同样，从由湿式的I次集尘器15 (图1)排出的排气分离水滴。如图8所示，本实施方式的分离器120具有形成通路的壳体121和分割壳体121的内部空间的至少一个分隔构件130。壳体121具有向铅垂方向上方开口的进气口 122和向水平方向开口的出气口 123。此外，壳体121具有沿着中心角为大致90°的四分之一圆延伸设置的内外侧壁部121a、121b、和与内外侧壁部连结且沿铅垂方向延伸的侧壁部121c、121d，形成具有与中心轴线O垂直的矩形截面(图9)、且弯折成大致90°的通路。如此，壳体121在与进气口 122相邻的第I部分处沿铅垂方向延伸设置，在与出气口 123相邻的第2部分处沿水平方向延伸设置或从水平方向向下方延伸设置。此外，在外侧壁部121b，在出气口 123的附近设有向下方开口的水出口 124。
[0065]分隔构件130由相对于内外侧壁部121a、121b大致平行延伸的薄板构件构成，在气体的流动方向上在下游侧的端部形成有堰部131。在本实施方式中，在壳体121内配设有2个分隔构件130，如图8、9所示，通过分隔构件130将壳体121的内部空间在上下方向上分割为3个。如图9所示，在分隔构件130中出气口 123附近的部分或与堰部131相邻的区域，从宽度方向(横切气体流动的方向)中央部向壳体121的侧壁部121c、121d而向下方降低地倾斜。在此，出气口 123附近的部分或与堰部131相邻的区域是从堰部131在气体的流动方向上向上游侧直到与分隔构件130沿圆弧弯曲的部分连接的连接部为止的区域。
[0066]在分隔构件130的出气口 123附近的端部部分设有阻止沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水的堰部131。在本实施方式中，堰部131是通过将分隔构件130的端部向上方卷回而形成为半圆筒状。堰部131在分隔构件130的整个宽度范围沿着横切气体流动方向的方向延伸设置。
[0067]堰部131具有足够将沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水从后述的排水口 132排出的高度凡。高度Htl可根据水滴的流量而适当选择，但作为一例，优选是200mm ≤H0 ≤ 400mm。在堰部的高度Htl小于200mm的情况下,在通常的操作条件下,有时含灰尘水越过堰部131而再次飞散到在壳体121内流通的排气中。此外，堰部131越高，则含灰尘水越难以越过堰部131，但在分离器120流通的排气的压力损失变大。另一方面，在通常的操作条件下，若堰部的高度Htl为400_，则可防止含灰尘水越过堰部，因此优选堰部的高度H。为400mm以下。
[0068]如上所述，本实施方式的分隔构件130从宽度方向中央部向壳体121的两侧壁部121c、121d而向下方降低地倾斜，因此沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水在出气口123的附近部分向分隔构件130的宽度方向端部流动。为了将该含灰尘水排出到分离器120的外部，在堰部131的宽度方向端部连结有排水管128。在连接有堰部131的排水管128的侧面形成有朝向堰部131内开口的排水口 132。此外，排水管128配设在壳体121内。
[0069]如图8所示，本实施方式的分隔构件130中，出气口 123的附近部分不沿水平延伸，而是向出气口 123侧朝向下方地以相对于水平面的角度Θ倾斜。倾斜角度Θ优选在5≤Θ≤25。的范围选择。
[0070]另外，该倾斜角度Θ优选是根据从I次集尘器15导入壳体121的水滴的水量V而选择。在导入壳体121的水滴的水量V为400m3/h以上且小于900m3/h时，倾斜角度Θ在5°≤Θ≤25°的范围选择。此外，在导入壳体121的水滴的水量V为900m3/h以上时，倾斜角度Θ在5°≤Θ≤一0.091 XV+ 106.81的范围选择。
[0071]以下，说明本实施方式的分离器120的作用。[0072]由含有水滴的气液二相流构成的从I次集尘器15排出的排气，从进气口 22流入壳体21内，从出气口 23向下游的2次集尘器17被排出。水滴附着于壳体121的外侧壁部21b的表面及分隔构件130的内侧表面，作为含灰尘水而沿着该表面流动。
[0073]沿着外侧壁部121b的表面流动的含灰尘水从设于外侧壁部121b的水出口 124被向壳体121的外部排出。沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水到达堰部131后，沿着堰部131在宽度方向流动，从排水口 32经由排水管128而向壳体21的外部排出。
[0074]在第2实施方式的分离器120中，配设在壳体121内部的分隔构件130中的、与堰部131相邻的区域，向下游朝向下方地以相对于水平面的角度Θ (0^5° )倾斜，因此含灰尘水的流速变高。由此，防止含灰尘水在堰部131内的滞留，防止灰尘在分隔构件130堆积。
[0075]此外，分隔构件130中的与堰部131连接的区域相对于水平面的倾斜角度Θ为Θ <25°，因此能够防止沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水的流速变得过大，能够防止含灰尘水越过堰部131而再次飞散到排气中。如此，根据本实施方式，能够可靠地将沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水通过排水口 132而从堰部131向排水管128排出，因此能够将水滴良好地从排气分离。
[0076]此外，在本实施方式中，上述的倾斜角度Θ优选是根据从I次集尘器15导入壳体121的水滴的流量V而选择，更详细而言，通过实验发现:在流入壳体121的水滴的流量V为400mVh以上且小于900mVh时，倾斜角度Θ在5° < Θ < 25°的范围选择，在流量V为900mVh以上时倾斜角度Θ在5°≤Θ≤一0.091 XV + 106.81的范围选择，由此与水滴的流量V相应地使分隔构件130的倾斜角度最优化，能够更可靠地防止含灰尘水越过堰部131而再次飞散到排气中，能够从排气良好地分离水滴。
[0077]即，发现了:若倾斜角度Θ为5°以上，则无论水滴的流量V如何，都能确保在堰部131附近及排水口 32处的水滴的足够流速，能够防止灰尘的堆积。另一方面，通过实验发现了:在水滴的流量V为400m3/h以上且小于900m3/h时，可以使倾斜角度Θ为25°以下，但在水滴的流量V为900m3/h以上时，使倾斜角度Θ的上限值相对于流量V的增加成比例地减小，从而能够更可靠地防止含灰尘水越过堰部131而再次飞散到在壳体121内流通的排气中。
[0078]此外，在本实施方式中，堰部131的高度H0设定在200mm ^ H0 ^ 400mm的范围内，因此即使分隔构件130中的与堰部131连接的区域相对于水平面的倾斜角度Θ为5° < Θ <25°，也能阻止沿着分隔构件130的表面流动的含灰尘水，能够从排气分离水滴。另外，如本实施方式这样将堰部131形成为半圆筒状，因此堰部131的高度H0相当于堰部131所构成的半圆筒的直径。
[0079]以下，说明为了确认本发明的效果而实施的实验结果。
[0080]作为本发明的分离器，准备在分隔构件中与堰部相邻的部分以Θ =25°的倾斜角度Θ相对于水平面向下方倾斜的分离器，同与堰部相邻的部分沿着水平延伸设置的分离器(比较例)进行比较。
[0081]实验如下进行:使用本发明的分离器和比较例的分离器，分别在四个月对从操作中的转炉排出的排出气体实际处理，测定分隔构件上的灰尘的堆积高度，用该堆积高度除以使用装料量而求出平均灰尘堆积速度，对该平均灰尘堆积速度进行比较。另外，在稳定状态，导入分离器的水滴的水量大致为850m3/h。图10表示实验结果。
[0082]此外，图11表示对比较例及本发明，基于上述的操作条件并使用流体计算软件(FLUENT)，计算在使用时从出气口侧排出的水滴(溢流水量)而得的结果。
[0083]如图10所示，可确认到在本发明中，与比较例相比，平均灰尘堆积速度大幅度变小，充分防止了灰尘的堆积。此外，如图11所示，可确认到在本发明中，与比较例相比，溢流水量大幅度减少，从I次集尘器导入的排气与水滴被良好地分离。
[0084]在上述的第I实施方式中，分隔构件30中出气口 22的附近部分沿水平延伸设置，但本发明不限于此，可以与第2实施方式相同，使出气口 22的附近部分向下方倾斜。以下，参照图12，说明本发明的第3实施方式的分离器220。第3实施方式是第I和第2实施方式的组合。
[0085]第3实施方式的分离器220与第I实施方式的分离器20同样，从湿式的I次集尘器15 (图1)排出的排气分离水滴。如图2所示，分离器220具有形成通路的壳体221和分割壳体221的内部空间的至少一个分隔构件230。壳体221具有向铅垂方向上方开口的进气口 222和向水平方向开口的出气口 223。此外，壳体221具有沿着中心角为大致90°的四分之一圆延伸设置的内外侧壁部221a、21b、和与内外侧壁部连结且沿铅垂方向延伸的侧壁部2221c、221d，形成具有与中心轴线O垂直的矩形截面、且弯折成大致90°的通路。如此，壳体221在与进气口 222相邻的第I部分处沿铅垂方向延伸设置，在与出气口 223相邻的第2部分处沿水平方向延伸设置或从水平方向向下方倾斜延伸设置。此外，在外侧壁部221b，在出气口 223的附近设有向下方开口的水出口 224。
[0086]分隔构件230由相对于内外侧壁部221a、21b大致平行延伸的薄板构件构成，在气体的流动方向上在下游侧的端部设有堰部231。在本实施方式中，在壳体221内配设有2个分隔构件230，通过分隔构件230将壳体221的内部空间在上下方向上分割为3个。如图13所示，在分隔构件230中出气口 223的附近的部分，从宽度方向(横切气体流动的方向)中央部向壳体221的侧壁部221c、221d而向下方降低地倾斜。在此，出气口 223的附近的部分或与堰部231相邻的区域是从堰部231在气体的流动方向上向上游侧直到与分隔构件230沿圆弧弯曲的部分连接的连接部为止的区域。
[0087]在分隔构件230的出气口 223的附近的端部部分设有阻止沿着分隔构件230的表面流动的含灰尘水的堰部231。在本实施方式中，堰部231是通过将分隔构件230的端部向上方卷回而形成为半圆筒状。堰部231在分隔构件230的整个宽度范围沿着横切气体流动方向的方向延伸设置。
[0088]堰部231具有足够将沿着分隔构件230的表面流动的含灰尘水从后述的排水口 232排出的高度!V高度Hci可根据水滴的流量而适当选择，但作为一例，优选是200mm ^ H0 ^ 400mm。在堰部的高度Htl小于200mm的情况下,在通常的操作条件下,有时含灰尘水越过堰部231而再次飞散到在壳体221内流通的排气中。此外，堰部231越高，则含灰尘水越难以越过堰部231，但在分离器220流通的排气的压力损失变大。另一方面，在通常的操作条件下若堰部的高度Htl为400_，则可防止含灰尘水越过堰部，因此优选堰部的高度H。为400mm以下。
[0089]如上所述，本实施方式的分隔构件230从宽度方向中央部向壳体221的两侧壁部221c、221d而向下方降低地倾斜，因此沿着分隔构件230的表面流动的含灰尘水在出气口223的附近部分向分隔构件230的宽度方向端部流动。为了将该含灰尘水排出到分离器220的外部，在堰部231的宽度方向端部连结有排水管228。在连结有堰部231的排水管228的侧面形成有朝向堰部231内开口的排水口 232。此外，排水管228配设在壳体221内。
[0090]此外，如图13所示，在分隔构件230的上面配设有将沿着分隔构件230的表面流动的含灰尘水朝向排水口 232向宽度方向两端部引导方向的导流板235。如图5所示，导流板235由向壳体221内的气体流动方向下游扩开的大致等腰三角形形状的构件构成。即，构成导流板235的2个斜边的侧面235a、225b随着向上游而彼此收敛，在壳体221的宽度方向中央部，各自的一个端部彼此连结而形成顶点235c，构成导流板235的底边的基部235d配设在堰部231内。另外，导流板235的侧面235a、225b优选是如图5所示那样稍微弯曲为凹状。在此，导流板235的高度H优选在0.SXHtlSHS 1.0XHtl的范围选择。在此，Htl是堰部231的高度。
[0091]本实施方式的分隔构件230，与第2实施方式同样，出气口 223的附近部分不沿水平延伸，而是向出气口 223侧朝向下方地以相对于水平面的角度Θ倾斜。倾斜角度Θ优选在5°≤Θ≤25°的范围选择。
[0092]另外，该倾斜角度Θ优选是根据从I次集尘器15导入壳体221的水滴的水量V而选择。在导入壳体221的水滴的水量V为400m3/h以上且小于900m3/h时，倾斜角度Θ在5° ≤ Θ ≤25°的范围选择。此外，在导入壳体221的水滴的水量V为900m3/h以上时，倾斜角度Θ在5°≤Θ≤一0.091 XV+ 106.81的范围选择。
[0093]如上所述，在使用第I实施方式的分离器的本发明及使用第2实施方式的分离器的本发明中，能够充分防止灰尘的堆积，溢流水量大幅度减少，因此若使用组合第I和第2实施方式的第3实施方式的分离器，显然能够得到更好的结果。
[0094]以上，说明了本发明的优选实施方式的分离器，但本发明不限于此，在不脱离本发明的技术构思的范围内可适当变更、修正、改良。
[0095]例如，在本实施方式中，说明了用于处理转炉的排气的分离器，但不限于此，也可以是处理在其他设备产生的排气的分离器。
[0096]此外，在本实施方式中，说明了具有2个分隔构件的情况，但不限于此，本发明的分离器可以具有I个分隔构件或具有3个以上的分隔构件。
[0097]而且，关于堰部的形状，也不限于本实施方式，可以是其他形状、构造。
[0098]此外，说明了从堰部的宽度方向两端部排出水滴的结构，但也可以是仅从宽度方向一方侧将水滴排出。
[0099]而且，说明了将导流板构成大致等腰三角形板状的情况，但不限于此，导流板可以是不等边三角形等，只要是能够将沿着分隔构件的表面的含灰尘水向排水口引导，可以是其他形状。若要使含灰尘水高效率地导向排水口，则使导流板为大致三角形状为好。更优选是使导流板为大致等腰三角形状。
[0100]产业上的可利用性
[0101]本发明可以使用于具有湿式集尘器的排气处理装置。尤其在钢铁业等的粉尘处理中发挥其效果。
[0102]附图标记的说明
[0103]11 转炉[0104]12 罩
[0105]13 裙部
[0106]14排气冷却器
[0107]15次集尘器
[0108]17次集尘器
[0109]18烟道闸板
[0110]19 管道
[0111]20分离器
[0112]21 壳体
[0113]21a内侧壁部
[0114]21b外侧壁部
[0115]21c侧壁部
[0116]21d侧壁部
[0117]22 进气口
[0118]23 出气口
[0119]24 水出口
[0120]28排水管
[0121]30分隔构件
[0122]31 堰部
[0123]32 排水口
[0124]35导流板
[0125]35a 侧面
[0126]35b 侧面
[0127]35c 顶点
[0128]120分离器
[0129]121 壳体
[0130]121a内侧壁部
[0131]121b外侧壁部
[0132]121c 侧壁部
[0133]121d 侧壁部
[0134]122 进气口
[0135]123 出气口
[0136]124 水出口
[0137]128排水管
[0138]130分隔构件
[0139]131 堰部
[0140]132 排水口
[0141]220分离器
[0142]221 壳体[0143]221a内侧壁部
[0144]221b外侧壁部
[0145]221c 侧壁部
[0146]221d 侧壁部
[0147]222 进气口
[0148]223 出气口
[0149]224 水出口
[0150]228排水管
[0151]230分隔构件
[0152]231 堰部
[0153]232 排水口
[0154]235导流板
[0155]235a 侧面
[0156]235b 侧面
[0157]235c 顶点
【权利要求】
1.一种分离器，与收集排气所含的灰尘的湿式集尘器的下游连接，从来自所述湿式集尘器的排气分离含有灰尘的水滴，其特征在于，包括: 壳体，其具有向上方开口、接收来自所述湿式集尘器的排气的进气口、和向水平方向或相对于水平方向向下方开口的出气口，形成改变从进气口向出气口流通的排气的流动方向的通路； 至少一个分隔构件，其配设在所述壳体内，划分该壳体的内部空间，在该至少一个分隔构件的所述出气口侧的端部，设置有阻止沿着所述分隔构件的表面流动的含灰尘水的堰部；和 排水管，其经由排水口与所述堰部连通，将由所述堰部阻止的含灰尘水从所述堰部排出到壳体外， 所述分隔构件配置成在所述出气口侧将所述壳体的内部空间上下划分， 在所述分隔构件配设有将沿着所述分隔构件的表面流动的含灰尘水向所述排水口引导的导流板。
2.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于， 所述排水口以向在所述堰部中横切所述壳体内的气体流动方向的方向上的两端部开口的方式形成于所述排水管，所述导流板呈在所述气体流动方向的上游侧具有顶点、且从该顶点向所述气体流动方向的下游扩开的大致三角板状。
3.根据权利要求1或 2所述的分离器，其特征在于， 所述导流板距所述分隔构件的突出高度H与所述堰部的高度H0满足以下的关系，
0.5XH0 ^ H ^ 1.0XH00
4.根据权利要求1或2所述的分离器，其特征在于， 在所述分隔构件中在所述壳体内的气体流动方向上与所述堰部相邻的区域，朝向下游的出气口侧端部相对于水平方向的倾斜角度Θ为5° < Θ <25°。
5.根据权利要求3所述的分离器，其特征在于， 在所述分隔构件中在所述壳体内的气体流动方向上与所述堰部相邻的区域，朝向下游的出气口侧端部相对于水平方向的倾斜角度Θ为5° < Θ <25°。
6.根据权利要求4所述的分离器，其特征在于， 导入所述壳体的含灰尘水的水量V与所述倾斜角度Θ满足以下的关系，
400m3 / h ≤ V < 900m3 / h 时，5° ≤ Θ ≤ 25。， V≥ 900m3 / h 时，5° ≤ Θ ≤一0.091XV + 106.81。
7.根据权利要求5所述的分离器，其特征在于， 导入所述壳体的含灰尘水的水量V与所述倾斜角度Θ满足以下的关系，
400m3 / h ≤V < 900m3 / h 时，5° ≤ Θ ≤ 25。， V≥ 900m3 / h 时，5° ≤ Θ ≤一0.091XV + 106.81。
【文档编号】F16L55/07GK103747843SQ201380002628
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2012年3月15日
【发明者】国分诚荣, 木下润一 申请人:新日铁住金株式会社
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