气体分布装置的制作方法

1.本发明涉及烟气处理技术领域，具体地涉及一种气体分布装置。


背景技术：

2.燃煤烟气中含有大量的二氧化硫和氮氧化物，直接排放会对大气造成严重的污染，因此控制二氧化硫和氮氧化物的污染，是亟待解决的问题。
3.吸收塔是对工业废气进行脱硫脱硝处理的塔式设备，随着吸收塔的发展，液体和气体在塔内的均匀分布和传质情况是吸收塔放大的关键问题，尤其是气液两相初始分布的均匀性，直接影响到吸收塔的吸收效率。
4.非空塔脱硫增效即在脱硫喷淋塔内加装整流结构，这一措施凭借其简单价廉、高效整流气液两相、不易发生塔内阻塞、气相压损阻力较小、能耗低以及后期维护方便等诸多独特优势，弥补了脱硫喷淋塔的一些不足，成为现行超低排放要求下最普遍采取的脱硫增效方式。
5.吸收塔常采用加装导流隔板、多孔托盘等传统整流内构件的方法，这些方法确实能够有利于提高脱硫塔内部的气液均布性，并且其相关的设计和优化技术也已经十分成熟。然而单纯加装这些传统整流内构件这一措施的发展空间是有限的，其改进换代的步伐已经很难跟的上目前越发严格的超低排放要求了，因此为了满足未来更加严格的排放标准，亟需新型整流内构件的提出和应用。
6.除此之外，还有其他塔器常使用双切环流式和双列叶片式气体分布器。双切向环流式气体分布器气体经过弧形导流向下，再通过内筒折流而上，因此存在塔壁区域流速内的问题，双列叶片式气体分布器应用于塔器时，塔壁两侧的气速相对较高，而中央部分气流向下并产生漩涡，导致气相分布质量较差。


技术实现要素：

7.本发明的目的是为了克服现有气体分布器存在的气体处理过程中气体易产生漩涡，在吸收塔的壁面区域及边角区域的气体偏流和阻力损失较大问题，提供一种气体分布装置，该气体分布装置具有气体分布器中的气相均匀度高、阻力损失小的优点。
8.为了实现上述目的，本发明提供一种气体分布装置，包括下段整流结构和上段导流分布结构，其中：所述下段整流结构包括气体进口管、设置于所述气体进口管的出气口端的多个开口曲面空心锥筒以及封盖于所述开口曲面空心锥筒的远离所述气体进口管的一端的圆形筛板，相邻所述开口曲面空心锥筒之间形成有连通于所述气体进口管的环形通道，所述圆形筛板上形成有连通该环形通道的筛孔；所述上段导流分布结构连接于所述下段整流结构的设有所述圆形筛板的一端并包括沿周向布置的多个弧形叶片和封盖于所述弧形叶片的远离所述下段整流结构的一端的盖板，且设置为允许来自所述下段整流结构的气流通过所述筛孔进入多个所述弧形叶片环绕的空间中并通过相邻所述弧形叶片之间的间隙排出。
9.优选地，所述气体进口管出气口端外缘环绕安装有环形底板，最外侧的所述开口曲面空心锥筒连接至所述气体进口管出气口端与所述环形底板相交位置。
10.优选地，所述气体进口管的穿过所述环形底板并延伸至所述开口曲面空心锥筒内的部分套设有防水环。
11.优选地，所述圆形筛板靠近所述开口曲面空心锥筒一侧安装有由所述开口曲面空心锥筒环绕的倒圆锥体，除最外侧的所述开口曲面空心锥筒外，其余所述开口曲面空心锥筒均连接至所述圆形筛板。
12.优选地，所述倒圆锥体设置于所述圆形筛板轴心位置处。
13.优选地，所述弧形叶片下端可转动地安装至环形封板上。
14.优选地，所述下段整流结构与所述上段导流分布结构通过圆形外壁连接。
15.优选地，所述圆形外壁的朝向所述气体进口管的开口连接至最外侧的所述开口曲面空心锥筒并包围所述圆形筛板，所述圆形外壁的朝向所述弧形叶片的开口固定连接有所述环形封板。
16.优选地，所述上段导流分布结构内部设置有转轴，该转轴的两端分别枢转连接至所述圆形筛板和所述盖板。
17.优选地，所述转轴上安装有导风叶片以及设置为空心的导流器，所述导流器设置于弧形叶片环绕的空间中并位于所述导风叶片的上方。
18.优选地，所述圆形筛板上设置有十字支撑架，所述十字支撑架的端部搭接在吸收塔的塔壁上。
19.优选地，所述开口曲面空心锥筒的母线与吸收塔的中心线之间的夹角范围为22.5
°‑
67.5
°
。
20.优选地，所述弧形叶片的轴向高度h的取值范围为：0.7d≤h≤2d，d为圆形外壁的直径。
21.通过上述技术方案，将气体分布装置安装在吸收塔塔底，气体进口管的入口安装在吸收塔的塔壁上。气体进入气体进口管后，开口曲面空心锥筒将气体分成均速的多股气流，再通过上段导流分布结构均匀流向塔壁，并与塔壁碰撞后折向塔顶螺旋上升流动。通过对进口气体径向分流、螺旋导流，提高了塔壁两侧气体流速，并减弱了气体在分布器上方产生的漩涡现象，提高气相均匀度、降低阻力损失。
附图说明
22.图1为新型吸收塔用轴径向式气体分布装置的外部结构示意图；
23.图2为新型吸收塔用轴径向式气体分布装置的正面透视结构示意图；
24.图3为新型吸收塔用轴径向式气体分布装置的立体透视结构示意图；
25.图4为新型吸收塔用轴径向式气体分布装置的俯视透视结构示意图；
26.图5为开口曲面空心锥筒的结构示意图；
27.图6为圆形筛板的结构示意图；
28.图7为导流器的结构示意图。
29.附图标记说明
30.1-气体进口管、2-防水环、3-环形底板、4-开口曲面空心锥筒、5-倒圆锥体、6-圆形
筛板、7-十字支撑架、8-圆形外壁、9-导风叶片、10-转轴、11-导流器、12-弧形叶片、13-盖板、14-环形封板。
具体实施方式
31.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
32.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外；“远、近”是指相对于各部件本身的轮廓的远、近。
33.参照图1至图4所示，本发明包括下段整流结构和上段导流分布结构，其中：所述下段整流结构包括气体进口管1、设置于所述气体进口管1的出气口端的多个开口曲面空心锥筒4以及封盖于所述开口曲面空心锥筒4的远离所述气体进口管1的一端的圆形筛板6，相邻所述开口曲面空心锥筒4之间形成有连通于所述气体进口管1的环形通道，所述圆形筛板6上形成有连通该环形通道的筛孔；
34.所述上段导流分布结构连接于所述下段整流结构的设有所述圆形筛板6的一端并包括沿周向布置的多个弧形叶片12和封盖于所述弧形叶片12的远离所述下段整流结构的一端的盖板13，且设置为允许来自所述下段整流结构的气流通过所述筛孔进入多个所述弧形叶片12环绕的空间中并通过相邻所述弧形叶片12之间的间隙排出。
35.本气体分布装置设置在吸收塔塔底，气体进入吸收塔之后被引导进入气体进口管1进口端，经过出口端后流入多个开口曲面空心锥筒4分布的空间中。如图2所示，所述多个开口曲面空心锥筒4为同轴布置，体积依次递减的多个开口曲面空心锥筒4将空间分割为多层环形通道，气体流入开口曲面空心锥筒4分别通入不同的环形通道，此时气体在下端整流结构中被分成均速的多股气流，减弱了气体在分布器上产生的漩涡现象，提高气相均匀度、降低阻力损失，解决了吸收塔中存在的壁面区域及边角区域的气体偏流和阻力损失较大等技术问题。所述圆形筛板6封盖于所述开口曲面空心锥筒4的远离所述气体进口管1的一端，当气体流过弧形通道后流至圆形筛板6，由于圆形筛板6上形成有连通该环形通道的筛孔，使得气体得以通过圆形筛孔6。本发明中圆形筛板6上的筛孔的布置能提高分布装置的导流作用，能够尽可能使得气体分成均速的多股气流，此时圆形筛板6起到二次细化均分整流作用，经再次分流，进一步增强了气体分布装置的整流效果，有效抑制了气体在气体分布其上的旋涡现象。
36.气体在下段整流结构中完成整流后，即通入上段导流分布结构，所述上段导流分布结构连接于所述下段整流结构的设有所述圆形筛板6的一端。气体流入上段导流分布结构后，进入由沿周向布置的多个弧形叶片12和封盖于所述弧形叶片12的远离所述下段整流结构的一端的盖板13包围形成的空间内，所述弧形叶片12共同形成一个球体结构，同时每个所述弧形叶片12之间留有空隙，以允许气体流出。
37.为加固所述气体进口管1与所述最外侧开口曲面空心锥筒4的连接，气体进口管1出气口端外缘环绕安装有环形底板3，可选地，所述环形底板3可采用卡扣于所述气体进口管1外缘的方式实现加固，最外侧的所述开口曲面空心锥筒4接至所述气体进口管1出气口端与所述环形底板3相交位置，以防止最外侧开口曲面空心锥筒4脱落。
38.由于本发明的所述最外侧开口曲面空心锥筒4设置为曲面结构，其靠近所述气体进口管1的切角度数较小，在与所述气体进口管1连接时，若采取直接安装的方式，易导致气体逸散。采用在所述气体进口管1外侧安装环形底板3，并将所述最外侧开口曲面空心锥筒4连接至环形底板3上的方式可以保证托接上部结构的同时便于安装放水装置。
39.进一步地，为加强所述气体进口管1、所述环形底板3以及所述最外侧开口曲面空心锥筒4的连接处的密封性，防止气流逸出，所述气体进口管1的穿过所述环形底板3并延伸至所述开口曲面空心锥筒4内的部分套设有防水环2。
40.气体进入所述最外侧开口曲面空心锥筒4进行整流。因此所述圆形筛板6上连接有多个开口曲面空心锥筒4将壳内空间分割为多个环形通道，气体流入环形通道即可实现整流。为将气体能够尽可能使得气体分成均速的多股气流，所述多个开口曲面空心锥筒4均同轴设置。为保证最内侧开口曲面空心锥筒4内部同样能形成环形通道，所述圆形筛板6靠近所述开口曲面空心锥筒4一侧安装有倒圆锥体，每个所述开口曲面空心锥筒4均与圆形筛板6同轴设置。
41.进一步地，为保证所有环形通道均匀连通至所述圆形筛板6上，所述倒圆锥体5设置于所述圆形筛板6轴心位置处。
42.为防止气体中含有的液体杂质流回所述气体进口管1，环形叶片12下端设置为可转动的安装至环形封板14上，在气体流出时，弧形叶片12随气流转动，转动情况下可以将落在分布装置上的浆液甩向塔壁，防止浆液落入分布装置内部及气体进口管1。
43.为增加气体在气体分布器中的路径，优化整流效果，所述下段整流结构与所述上段导流分布结构通过圆形外壁8连接。在一个优选的实施方式中，所述圆形外壁8的朝向所述气体进口管1的开口连接至最外侧的所述开口曲面空心锥筒4并包围所述圆形筛板6。具体地，参照图5、图6可知，最外侧所述开口曲面空心锥筒4连接至所述圆形外壁8的下端口，同时圆形外壁8包围所述圆形筛板6，所述圆形筛板6下底面高于所述圆形外壁8的下端口，除最外侧的所有开口曲面空心锥筒4均连接至圆形筛板6上，所述圆形筛板6上所的筛孔呈同心圆圈层布置，并且每个圆上所布置的筛孔的数量沿中心轴向外递增。相邻两开口曲面空心锥筒4之间形成的环形通道连通至对应圈层上的筛孔。同时，所述圆形外壁8的朝向所述弧形叶片12的开口固定链接有环形封板14，而所述弧形叶片12下端可转动地连接至环形封板14上，所述圆形外壁8的两端开口分别连接至所述最外侧开口曲面空心锥筒4与所述环形封板14上的同时两侧开口均允许气体通入，即可实现所述下段整流结构与所述上段导流分布结构的连接，并在所述圆形外壁8包围的腔室空间内形成缓冲区域。
44.为加固整个气体分布器，使得所述下段整流结构与所述上段导流分布结构连接更加紧固，本发明可在所述上段导流分布结构内部设置有转轴10，所述转轴10的两端分别枢转连接至所述圆形筛板6和所述盖板13上。
45.进一步地，为进一步优化整流和导流效果，使气体在整流段中分布更加均匀、在上段导流分布结构中更好引导气体流出所述弧形叶片12，参照图7所示，所述转轴10上可以安装有导风叶片以及设置为空心的导流器。其中，所述导流器11设置于弧形叶片12环绕的空间中并位于所述导风叶片9的上方，气体进入所述圆形外壁8所包围的腔室中时，已经形成均匀气流，气体流经导风叶片9时，由于导风叶片9具有倾斜于垂直平面的倾角，此时气体会向导流器9方向流动，所述导流器9呈倒圆锥形，倒圆锥形导流器11的母线与中心轴之间的
角度为22.5
°‑
67.5
°
，气体流经其表面后会被推向所述弧形叶片12，最终从弧形叶片12流出气体分布装置。
46.为将本发明的气体分布装置更稳定地固定于吸收塔内部，所述圆形筛板6上设置有十字支撑架7，所述十字支撑架7的端部搭接在吸收塔的塔壁上。
47.为保证并且使得气体可以分为多股均匀的气流的同时，所述下段整流结构经过整流后的均匀气体的流动方向与流入所述上段导流分布结构中被导流器11引向所述弧形叶片12时气体的流动方向保持一致，以防止气体在上段导流分布结构重新产生旋涡，开口曲面空心锥筒4的母线与吸收塔的中心线之间的夹角为22.5
°‑
67.5
°
。
48.为进一步提高气相均匀度、降低阻力损失，所述弧形叶片12的轴向高度h的取值范围为：0.7d≤h≤2d，d为圆形外壁8的直径：0.7d≤h≤2d，d为圆形外壁8的直径。若弧形叶片12的高度过低则有可能使得气体在进入弧形叶片12包围的空间内后已经被均匀分开的气流由于流动轨迹重叠而重新形成旋涡；若弧形叶片12的高度过高则有可能使得吸收塔内的气体从高处的弧形叶片12进入气体分布装置中，进而形成旋涡，影响整流效果。
49.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。