[发明专利]用于分布流体的装置和方法

说明书

本发明涉及借助一种配备有孔的管道来在一个空间中分布流体。它更具体地涉及粉末如碳酸钠和碳酸氢钠、石灰、石灰石或天然碱的气动式分布。

存在着必须以一种受控的方式在给定空间中分布粉末的不同情况。在烟道气净化的具体情况下，必须频繁地将粉状形式的一种反应物均匀地引入待被净化的烟道气之内。一般，该烟道气在管道或烟道中循环。在最简单的情况下，一种粉末的引入可以通过一个位于该管道壁上的注射器来进行。该注射器将粉末以某个速度总体上垂直于该烟道气的流动方向引入。如果该粉末的速度相对于烟道气的速度而言足够高，则该粉末能够被十分均匀地分布在烟道气中。当该烟道具有大的尺寸、典型地具有几米的直径时，却变得难以得到一种令人满意的分布。

对这个问题的一种可能的解决方案是使用多个穿透入该管道内部不同深度处的注射器。然而这增大了该装置的成本。

接着已经设想了使用一种配备有沿着管道蔓延的多个孔的柱形管道，该管道被置于烟道气中间、经常垂直于其流动方向。这种粉末通过在该管道的一端气动输送而引入。它通过输出孔被分布，这使之有可能将它更均匀地分布在烟道气内。已经观察到难以得到穿过这些不同孔的类似流速，这些被布置得最靠近管道进料端的孔具有接收更高流速的趋势。这种缺陷通过将管道的第二端进行密封而部分地得以解决，但是接着证明了该管道被不动的粉末逐渐堵塞。这种不利的情况在该粉末具有附聚趋势时是特别显著的，例如在存在湿气的情况下(将通过Geldart试验分类为C类粉末的一种粉末说成是附聚性的)。然后将构成粉末的颗粒描述为附聚性的。此外，使用一种配备有常规孔的柱形管道具有以下缺点：这些最大的颗粒(特别是具有大于约10微米直径的那些)更难以从管道内部到孔口前进，这引起了一种粒度分离，大颗粒具有停留在管道中的趋势。

在US 4826088中描述了一种用于将农业中使用的粉末形式的材料气动式分布在地面上的系统。该系统包括多个柱形管道，其截面被位于管道内部并且延伸至该管道外部的焊接板分割成两个部分。然后这两种对应的流动被多个偏转器分开地导向。该系统并不使得能够从一个单一管道开始以多于两种流动进行分布，这解释了对于若干柱形管道(在所表示的变体中是3个)的需要。这种难以引入一个封闭空间如管道内的系统并不使得能够进行长期的稳定操作，特别是在所使用的粉末具有附聚趋势时，因为它逐渐被阻塞了。此外，它的生产是复杂的并且是昂贵的，特别是当必须要将该粉末以多于两种流动分布时。然后后者不再是恰当受控的和平衡的。

本发明的目的是提供一种使之有可能将一种流体、特别是负载有附聚性颗粒的流体(即，具有附聚趋势的颗粒)在给定空间内以一种简单的方式进行分布的装置和方法。

因此，本发明涉及一种用于以受控的方式分布流体、特别是用于分布负载有颗粒的气体的装置，该装置包括管道，该管道配备有至少一个输入孔并且配备有沿着该管道蔓延并且切入管道侧壁中的一系列输出孔。该装置的特征在于，位于至少一个输出孔的下游并且受到这个孔边缘的一个区段所限制的该壁的至少一个区段具有的形状使得这个孔边缘的这个区段被定位在该管道内部，这样当该装置在使用时，离开该孔并且沿着所述壁区段行进的流体的流动方向受到后种区段的形状所控制。

优选地，在根据本发明的装置中，该管道具有一个开放的下游端，该下游端充当了补充输出孔，其直径小于该管道的直径。

在根据本发明的装置中，术语“管道”应理解为是指由一个壁限制的长形空心体，其长度等于其他两个特征维度中最小一个的至少3倍、优选地至少10倍。该管道可以具有适合于必须将流体在其中分布的这个空间的任何形状，如平行六面体、柱体、锥体、环面等。总体上，它具有设定的形状，如柱体、锥体、平行六面体。柱形形状是优选的。表述“柱形的形状”应理解为是指通过一条直线沿着封闭曲线的平行位移所产生的一种形状。特别优选的是(当该曲线是一个圆时所产生的)旋转圆柱体。