[发明专利]一种用于湿法烟气脱硫的壳式进料旋流器

说明书

技术领域

本发明涉及属于非均相分离、固相颗粒分级装置。尤其是石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中的石膏旋流器。

背景技术

随着国家环保标准对脱硫运行的要求越来越高，严格执行对SO₂超标排放的处罚，越来越多的脱硫装置取消了旁路。随之带来的问题是大量飞灰进入脱硫装置。因为脱硫装置本身无法去除飞灰，造成了飞灰在脱硫装置内部不断积聚，使浆液“中毒”，阻碍石灰石溶解，降低了脱硫效率。如何将飞灰排出脱硫系统，降低飞灰对脱硫系统的影响，成为我们亟待解决的问题。

现在常用的石膏旋流器主要目的是对石膏浆液的浓缩分级，由于浆液中夹带的飞灰粒径通常只有1～20μm，因此对飞灰分离效率不高。只有减小旋流器的分离粒径，使更多的飞灰进入底流，经过真空皮带机脱水排出脱硫系统，才能去除更多的飞灰。

研究表明，旋流器进料管的边界条件对水力旋流器内部流体分离粒径、流场分布等都有很大影响。现有专利中，离心蜗壳进料旋流器(专利号：200720030267)、采用三维螺旋线型给料的高效分级旋流器(专利号：200820002125)等都是依靠改变进料管形式来改变旋流器内部流场的分布。这些形式都是提高了旋流器的分级效率而对分离粒径的影响不大。在现有形式的进料管中，采用螺旋线型进料管的旋流器分离粒径最小。

迄今，在国内尚未见到类似本发明提出的依靠螺旋线型进料管形状对流场的影响来减小石膏旋流器分离粒度的报道。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种依靠设定形状的螺旋线型进料管的石膏旋流器来减小分离粒径，进而使更多的飞灰进入石膏旋流器底流，消除飞灰对脱硫装置的影响。

本发明可以通过如下措施达到：

一种用于湿法烟气脱硫的壳式进料旋流器，由旋流器本体、安装在旋流器本体顶部的溢流管、位于旋流器本体上部的进料管以及安装在旋流器本体下端的底流管组成，其特征在于：所述的进料管的断面形状为直角梯形，倾斜于直角梯形底的腰围进料管的底面，该底面与水平面的夹角为50°～65°，所述的进料管包括曲段和直段，所述的曲段为螺旋线形，且曲段的管外壁与所述的旋流器本体的外壁相切。

所述的进料管与所述的旋流器本体部分相交，进料管内侧管壁的延长线与旋流器本体外壁之间的距离与直接梯形的高的关系为：b＝0～0.3a，接梯形的高与直接梯形下底的比值为a/c＝0.5～1.5。

所述的曲段起点到旋流器本体中心的第一射线与曲段终点到旋流器本体中心的第二射线，两射线之间的夹角a₂为90°～270°。

本发明中进料管至少为一根，进料管与旋流器轴线相垂直的导流道横截面前半部为直段，后半部为螺旋线结构的曲段，螺旋线自进料管直段与旋流器柱体法线垂直处开始，至进料管外壁与柱体相切处结束，两点法线之间的夹角为90°～270°。这种结构可减少能量损失，增大旋流器的压降，以减小分离粒径。

与现有技术相比，本发明采用上述进料管设计形式，可以改善旋流器内部的流场，提高石膏旋流器的压降，将液体入口的部分压能转化为动能，采用这种入口形式更有利于使混合液进入旋流腔之后迅速形成较为稳定的液流，使旋流腔内的流场分布更加有序合理，降低了液滴在旋流腔内剪切破碎的可能性，减小旋流器的分离粒径。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的A-A剖面图。

图1中有：1进料管、2底流管、3旋流器本体、4溢流管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

一种离心壳式进料旋流器，如图1、图2所示，由旋流器本体3、安装在旋流器本体顶部的溢流管4、位于旋流器本体上部的进料管1、安装在旋流器本体下端的底流管2组成，旋流器本体3、溢流管4、底流管2的结构及相互连接关系与现有技术相同，此不赘述。本发明的特征是在旋流器本体3外的进料管1断面为直角梯形，各条边的尺寸关系如图1，a/c＝0.5～1.5，b＝0～0.3a，其中，a是梯形的高，b是进料管内侧管壁的延长线与旋流器本体外壁之间的距离，c是直接梯形的下底。进料管下底板与水平面的夹角a₁为50°～65°，本发明中进料管1至少为一根，其与旋流器本体3相贯方式是螺旋线型，进料管与旋流器轴线相垂直的导流道横截面前半部为直段，后半部为螺旋线结构，螺旋线自进料管直段与旋流器柱体法线垂直处开始，至进料管外壁与柱体相切处结束，两点法线之间的夹角a₂为90°～270°，也就是曲段起点到旋流器本体中心的第一射线与曲段终点到旋流器本体中心的第二射线，两射线之间的夹角。