[发明专利]流量调节器装置

说明书

技术领域

本发明涉及可以被用在各种应用中的流量调节器装置。

背景技术

在一个应用中，本发明的装置能被用在颗粒材料床(bed)的冷却过程中，例如篦式冷却器(grate cooler)中的水泥熟料，其中来自诸如风扇等源的冷却气体，经由一个或多个管或通道，从一个或多个下层隔室被向上引导通过气体分配底部，气体分配底部支撑被处理的材料床和熟料材料床。在这种冷却器中，熟料不总是均匀地分布在冷却器的篦上。相反，待冷却的熟料的大小和量能被不规则地分布在冷却器上并且熟料床的厚度在冷却器的纵向和横向上可以有变化，其导致在整个冷却器中的不同点处通过熟料的压降不同。在没有流量调节器的情况下，通过熟料床的压降较低的那些区域-也就是，在具有充填程度不高的少量熟料的那些区域-将吸引最大量的冷却空气并且反之亦然。这样，流量调节器期望以补偿在熟料冷却器中熟料的不规则分布。

在美国专利US6,082,021中，描述了一种装置，其通过在各管中设置流量调节器而自调节通过气体分配底部的各管的处理气体的流动，以因此减少在气体分配底部上的总压力损失，并且分配通过材料床的处理气体的流动。在这个专利中所描述的流量调节器感应上述的静态压力的改变，并且调整它的位置以维持在篦组件和熟料床的组合上的恒定压差。通过维持恒定压差，阀能确保通过任何单篦组件的气流不改变。这种调节后的气流通过防止通过较低气流阻力的熟料床的部分的空气形成短路(short circuit)使得冷却器的效率最优化。

在专利号为02550297的加拿大专利中示出了另一种流量调节器的设计，其部分地包括布置在冷却篦下面的竖直地定位的流体可透过外壳。主张所描述的流量调节器以获得不变的气流速率与压降之间的关系。

具有这样的流量调节器将是有利的，即，该流量调节器不仅在使用气体分配底部的应用，例如水泥熟料冷却器、流化床反应器、化学反应器、干燥设备和气固热交换器中具有效用，而且在流量调节器将不被竖直地定位的应用，例如在风箱，发电厂的粉碎的固体燃料炉的燃烧器或空气端口中具有效用。本发明的流量调节器尤其是非常适于这样的应用，其中在操作期间通过调节器的所期望的流动速率需要是可调整的，因为仅仅单个特征需要被改变以获得所期望的流动速率；但是，大多数现有技术的流量调节器需要同时修改多个特征。

发明内容

通过本发明的流体流量调节器实现上面的和其它的目的，该流体流量调节器包括相结合的具有第一端和第二端的固定中空管外壳，其适于使流体在这两个端之间从其流过。该装置也包括与管同心地相对齐的可移动构件，可移动构件具有形状和大小基本上类似于外壳的第一端的前端。构件可以与管间隔开使得流体能通过构件的端部和管的第一端之间的间隔限定的开口而进入管外壳，构件相对于管在第一收起位置和第二向前位置以及所有中间位置之间可移动以改变开口的大小，当处于第一缩回位置时开口的大小是最大的，当处于第二向前位置时进入到管中的开口的大小是最小的或者被关闭。由定位在管内的浮子的移动来控制构件的移动。能由本发明的操作人员将浮子的位置，并且因构件相对于管的位置预先设置成响应于工艺参数例如压力、温度和/或流体流到流量调节器中的速率。例如，当进入管中的流体流量是预定量时浮子(并且因此构件)能被预先设置为保持固定，并且开口将保持在预定大小。当流体流量增加至高于这个预定水平(例如，因为在管和材料床上的压降已经减少)时，将在流体流动的方向上移动浮子，构件将因此朝着第二位置移动并且将减小适于流体从其流过的开口的大小。类似地，当进入到管中的流体流量低于所述预定量时，浮子将朝着第一位置移动构件并且将增加适于流体从其流过的开口的大小。

附图说明

依照下面的附图大体上描述本发明，下面的附图无需依比例绘制。在各附图中，相同的标记表示相同的元件。

图1示出了本发明的一个实施方式的流量调节器的透视图，其被竖直定位以进行操作，其中切掉了前楔形部分以示出调节器的内部。

图2示出了另一实施方式的流量调节器的透视图，其被横向地定向以进行操作，其中也切掉了前面部分。

图3示出了第三实施方式的流量调节器的透视图，其中也切掉了前面部分。

具体实施方式

图1示出了本发明的一个实施方式的流体流量调节器100。尽管在上下文中流体流量调节器100时常被描述成在使用中被竖直地定位在熟料冷却器中，在这种情形中流体流量是冷却空气，但是流体流量调节器100能用任何流体操作并且能在其它装备和位置中操作，如同下面部分地描述的那样。