氣體清潔方法及其設備的制作方法

專利名稱：氣體清潔方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及氣體清潔方法及其設備。
更為特別的，但不是專有的是，本發明涉及較細顆粒從氣流中的清除及其設備，該清除使用清刷流體(scrubbing fluid)進行，隨后將氣體和清刷流體分開。
本發明還涉及用于該設備制造的塑料和耐磨復合材料，該設備用于將顆粒從氣流中清除，隨后將氣體和清刷流體分開。
背景技術：
通過使用清刷流體將較微細顆粒從氣流中去除，隨后將氣體和該清刷流體分開，來將較細顆粒從氣流中清除是已知的，并經常利用所謂的濕刷法進行。
更為特別的是，使用清刷流體將較細顆粒從氣流中清除，隨后將氣體和該清刷流體分開，應用于燒結過程的熱廢氣的處理，它形成了許多現代鋼鐵制造方法的一部分。
該燒結過程的廢氣具有大約150℃的溫度，大約180℃至200℃的短期最大值。該氣體包含帶有較大量多余空氣的碳燃料燃燒產品。該氣體也包含灰塵、不完全燃燒的產品(包括氧芴、多氯聯苯和相關的混合物)、酸性氣體(來源于原料中的硫磺和其它雜質)和濃煙(condensed fume)。這些煙通常包括濃縮堿(condensed alkali)和其他金屬鹽(通常為氯化物)，并且濃縮硅與其它類似尺寸的小顆粒混合，該小顆粒來自于在燒結過程中發生的燒爆和其它過程。
作為這些過程發生的結果，總含塵量主要由兩個不同尺寸的組群構成，這兩個組群分為較粗的部分和較細的部分。該較粗部分通常用旋風分離器或其他等效分離器從廢氣中提取出來，并且這通常在燒結過程和主提取鼓風機之間進行，該鼓風機用于拉動燃燒空氣通過燒結過程。位于這些鼓風機上游的較粗灰塵的去除確保了這些鼓風機發生最小磨損。
在這些鼓風機下游，必須在廢氣可以排放到空氣中之前將較細灰塵和其他污染物去除。這方面的當前技術使用囊式集塵器、靜電除塵器和濕靜電除塵器。
然而，在許多情況下，堿金屬鹽(鉀鹽和鈉鹽)的比例使得將要去除的灰塵不適合于使用囊式集塵器和常規靜電除塵器，這究使濕靜電除塵器成為了現有技術的唯一選項，它能夠滿足關于小灰塵濃度的當前要求。
常規的濕清刷方法和相關系統通常能夠以較高效率去除大約3至5微米以下顆粒尺寸的顆粒。然而，這些濕清刷方法和系統的缺點是，它們對顆粒尺寸小于0.05微米的顆粒不能獲得高于90％的去除率。另外的缺點是，現有濕清刷系統的較大體積。現有濕清刷系統的另一個缺點是那些能夠對顆粒尺寸小于0.05微米的顆粒獲得超過90％的去除率的系統，如常規靜電除塵器(“ESP”)所需要的較大地板面積或堆袋室安裝面積。
現有濕清刷系統中使用的典型初始設備、或裝置的部件、或所謂的部件組(packs of components)的另一缺點是它們使用低成本塑料、樹脂和加強塑料或樹脂(具有或不具有抑制磨損填料)進行澆鑄或鑄造較困難。該設備和部件的另一缺點是它們裝配和維護較困難，通常需要使用特殊工具和/或支援服務。
在清刷過程中多階段相互作用期間，在用氣體清刷過程和相關設備所獲得的效率方面，混合程度及因此所實現的接觸的影響也是已知的。因此，在多階段相互作用期間，使用用于加強混合和接觸的設備也成為慣例。
例如，高強度混合與接觸在所謂的具有光滑外形設計的多相級被動反應器(Multiphase Staged Passive Reactor(“MSPR”))中實現，該反應器基本如美國專利號5,741,466和法國專利號1,461,788中所描述的那樣。
如上述法國專利中所描述的該MSPR為靜態的并流接觸裝置，用于使氣流與通常較小體積流量的液體、液體或懸浮體的混合物相接觸。該裝置通常出于提高質量和/或熱量向其中傳遞、從中去除小顆粒及將小的液滴或懸浮體液滴產生和分布到氣流中的目的而使用。質量傳遞通常包括液體的蒸發或部分蒸發、部分或完全冷凝、氣體中的氣體或蒸氣組份溶解或反應到液體或懸浮體上、溶解或反應到液體或懸浮體中、或與液體或懸浮體溶解或反應，或者液體中組分的部分或完全去除、液體或懸浮體混合到氣流中。
如上述美國專利所描述的該MSPR具有非移動部件，并且通常用于產生第一物質與第二物質的相之間的相互作用，其中第一物質處于液相，第二物質處于不混溶的液相、固相或氣相，其中第一和第二物質的相分別以不同相對密度為特征。該MSRP通常包括限定第一和第二物質的流動通道的數個階段，每個階段加工成限定基本彎曲的流動通道的形狀，該流動通道使曲率中心位于流動通道的一側，并且其中相鄰階段在流動通道的相對側上分別具有曲率中心，因而隨著物質流過反應器，迫使第二物質的顆粒首先在一個方向上，然后在基本相對的方向上移動通過第一物質，以提高相位之間的相互作用。
該MSPR特性上具有較光滑的外形和穩定的環形流動通道，從而當應用于氣體清刷時，與外形的壁相碰撞的該清刷流體往往積聚在該外形的每個彎頭的內彎處，然后作為液滴的半連續流“滴落”。作為隨著氣體在彎頭內部周圍流動，湍流減小，及流動通道表面上的流體重力所導致的離心力的結果，該液滴流脫離流體積聚層。一般地，并不是所有的清刷流體都脫離外形的表面，而是有相當大的比例流過隨后的表面。結果這部分清刷流體將不出現在氣流中的灰塵容積中。同時，對于給定的氣體速度，脫離的液體將是較大的液滴，它們不會都從內徑的同一點脫離。某些液滴往往會在液滴的盲區中釋放，這會提前幾毫米釋放，而不是填充先前和/或同時釋放的液滴之間的間隙。結果，釋放的液滴將比圍繞周邊統一釋放同樣數量的液滴橫穿整個氣流的較小比例。
另外，多數所釋放的清刷流體將從彎頭內部周圍較遠處釋放。在該彎頭的內部，由于在彎頭內部上的氣體中的湍流，高速氣體的剪切力將不會都在總體流動的方向上。結果，將會有減小的速度從氣體輸入到流體外形表面的這部分上的清刷流體表面層中。這與清刷流體薄霧中的流動輪廓的固定壁的粘滯曳力一起，將使得液滴釋放點處的薄霧速度明顯小于內徑的上游處的薄霧速度。
該減小的速度和該速度相對于隨后流動輪廓的定向導致了特定的缺陷，包括較小數量的較大液滴，從而存在基本減小的液滴表面積；和缺少穿透力，其中大多數液滴在隨后的彎頭使它們在離心作用和慣性下向后朝壁再次移動之前，不會較遠地穿透到氣流中。
所得到的基本減小的液滴表面積使得從流動輪廓的表面釋放的每單位體積的清刷流體的清刷效果較弱。
缺少穿透力使得流動輪廓的一側上的清刷流體只對該輪廓的這一側上的氣體進行清刷，并且另一側上的流體只清刷另一側上的氣體，清刷流體的兩種氣流相互混合較少。
氣體與清刷流體的部分接觸的另一缺點是，每次清刷流體離開流動輪廓的壁的固體表面時，氣流往往將該區域中的液滴加速到氣體速度，當液滴與壁上的流體薄霧再次組合時，使得大多數該輔助速度能量損失。當液滴不接觸大多數氣流時，去除每單位灰塵或微細液滴，每單位的氣體清刷的能量損失變得非常明顯。
因此，該MSPR的相關缺點是，它無法保持氣體和通過該流動輪廓的流體流的相對速度，允許相對速度下降，以減小清刷流體液滴去除微細灰塵和其他顆粒的能力。
該MSPR的另一缺點是，缺少制造該MSPR的整體耐磨損和耐化學腐蝕的材料，以及適應高沖擊、磨損、腐蝕和溫度需要的能力，如對來自燒結和其它燃燒爐相關過程的熱廢氣進行清刷的那些發明。

發明內容
因此，本發明的第一個目的是，提供成本較低但是卻有效的方法，用于使用清刷流體將較細顆粒從氣流中去除，隨后進行氣體和該清刷流體的分離，如對來自燒結和其它熔爐相關處理的熱廢氣的清刷所需要的方法。
本發明的第二個目的是提供成本較低但是卻有效的設備，該設備用于在將顆粒從氣流中去除，并隨后將氣體和清刷流體分離中使用。
本發明的第三個目的是，提供成本較低但卻有效的塑料復合材料，該塑料復合材料用于將顆粒從氣流中去除，并隨后將氣體和清刷流體分離的上述設備的制造。
根據本發明的第一方面，本發明的公開提供了使用第二物質將較細顆粒從第一物質中去除的設備，該設備包括靜態的并流接觸混合器部分，該接觸混合器部分具有限定流體通道的數個臺級，帶有第一和第二物質的流動輪廓，至少某些臺級設置成并將尺寸加工成限定出一基本彎曲的流體通道，該流體通道具有位于流體通道的一側的有效曲率中心，其中每個相鄰臺級都在流體通道的相對側上具有曲率中心，以提供相鄰臺級之間的拐點，因而隨著物質流過相鄰臺級之間的混合器部分，存在于第一物質中的顆粒通過第二物質首先在一個方向上，然后在基本相對的方向上遷移，以提高第一物質和第二物質之間的相位之間的相互作用，流動通道的特征在于，設置有邊緣結構，該邊緣結構位于至少兩個相鄰臺級之間并朝向拐點，從而提高在一個臺級的彎曲流動通道的外側上的第二物質以較高速度從邊緣結構向相鄰臺級的彎曲流動通道的內側的發射，從而增大第一物質和第二物質之間的接觸。
該第一物質可以是氣體，該第二物質可以是清刷流體。
該邊緣結構可以是臺級形的，并且最好設置有相對于該邊緣結構基本垂直的面，以增強清刷流體的發射，該垂直面可以具有輕微錐度，以在鑄造時方便脫模。
該臺級形邊緣結構可以設置有在臺級之后的凸緣(ledge)，以提供第一和第二臺級，該第一和第二臺級最好排列使得促使氣體的小逆渦流位于第一臺級的下面，該第一臺級使得該臺級形邊緣周圍的清刷流體的任何向下滴落隨著它離開第一臺級而回到主液流的下側，從而使運行的清刷流體和氣體之間的接觸最大化。
每個臺級形邊緣都具有圓角半徑，以確保來自逆渦流的渦旋和清刷作用的最大效果，該逆渦流在臺級形邊緣中產生。該臺級可以具有與臺級形邊緣相類似的深度和寬度，最好在環形通路的外徑的0.5至2.5％之間。
該混合器部分可以設置有朝向每個拐點的邊緣結構。該流動通道最好構造成和將尺寸加工成將每個運行的角度和位置相對于流動輪廓的下一個形狀和控制變化定向在流動輪廓的方向上，從而捕獲清刷流體的最大值，該清刷流體在下一個運行之前在流動輪廓的相對側上的著陸區處運行，從而獲得所有清刷流體的最大清刷效果。
該流動通道可以具有流動輪廓，該流動輪廓構造成和將尺寸加工成使得臺級朝向每個內徑的起點，從而所有清刷流體的有效運行位置朝向每個內曲面的開始處，以使得運行流體和氣體之間的接觸最大化。該流動通道可以具有流動輪廓，該流動輪廓構造成和將尺寸加工成清刷流體在作為流體的基本單一平坦的層的運行點處離開，因而確保液滴的最小值在先前離開的液滴的盲區中釋放，從而使得運行的清刷流體和氣體之間的接觸最大化。該流動通道可以具有流動輪廓，該流動輪廓構造成和將尺寸加工成使得，在遠側上的清刷流體在朝向下個彎頭的開始處的運行位置處釋放之前，清刷流體的體積達到流動輪廓的遠側，從而使得運行的清刷流體和氣體之間的接觸最消化。該流動通道可以具有流動輪廓，該流動輪廓構造成和將尺寸加工成使得，通過通向臺級的角度和基本軸向定向的直體部分對流動輪廓的導向，該清刷流體當其到達相對側壁時以接近零度的接近角到達，從而使得表面薄霧中的液滴的能量恢復最大化，并因此使得著陸區域的磨損最小化。該流動通道可以具有流動輪廓，該流動輪廓構造和將尺寸加工成，通過基本軸向定向的直體部分通向流動輪廓的導向，從而將著陸區域到下個發射點的距離最小化，以使得粘滯曳力對清刷流體的著陸速度的影響最小。
相對于用于外環形通道的發射角，該流動通道可以具有在大約3至10之間的增大發射角。相對于外環形通道的氣體速度，該流動通道可以構造成和將尺寸加工成，提供向下朝內環形通道的在大約5至25％之間的增大氣體速度。
該流體通道可以具有流動輪廓，該流動輪廓的特征在于，匯集準備發射到外環形通道中的清刷流體的彎頭，構造和將尺寸加工使得，清刷流體液滴碰撞和在該彎頭及下個發射點處的薄霧速度不會比外環形通道中的等效點處更嚴重。
該流動通道具有流動輪廓，該流動輪廓被構造成和將尺寸加工使得，從每個內環區域導向相應的隨后外環區域的流動輪廓的部分使得內環區域中的額外速度能量的恢復最佳恢復至外環外的壓力能量。優選的是，該流動通道具有流動輪廓，主液滴的著陸區域下游，其中流動面積基本穩定地和逐漸地增大，同時保持較恒定的流動方向，并在外環發射點之前和氣流方向相關變化之前獲得該外環的流動面積的重要部分。
該混合器部分的特征在于，對小于0.05微米的顆粒尺寸獲得90％以上的去除效率。該反應器可以適合于清刷來自現代高性能燒結工廠的廢氣。
該混合器部分可以設置有清刷流體入口管，該清刷流體入口管設置成產生氣體的較絕熱的驟冷。該氣體的絕熱驟冷可以是20至60攝氏度之間的溫度，并且最好是大約30至50攝氏度之間的溫度。該清刷流體入口管可以設置使得主清刷流體保持較大的液滴形式，相對于混合器部分中下各階段中的液滴尺寸和發射速度具有較低的發射速度。
該設備可以包括用于分離氣體和清刷流體的氣旋部分，該氣旋部分最好安裝在與混合器部分相同的圓柱形輪廓中。
另外，清刷流體的出口在軸向上連接到同一整體圓柱形輪廓上。
氣體和清刷流體混合物通常在軸向上從混合器部分的變徑環形輪廓的內徑區域或者外徑區域離開。作為最后發射點的位置和環形流體通道的下一個輪廓的結果，大多數清刷流體將隨著混合物進入氣旋部分而位于最后的彎頭的外壁上，只有噴濺點和微細液滴會保留在主氣體流中。
該氣旋部分可以設置有處于旋渦溢流管形式的排放末端，該末端構造成和將尺寸加工成將離開氣體的主清刷流體的主渦流導出，而將離開氣旋部分壁上的清刷流體的氣體收集。
為了將氣旋體中的氣體的徑向速度分量保持在一個范圍內，該設備可以設置有較長的氣旋部分，該范圍用于達到在排出氣體之前將清刷流體液滴分離的所需程度。
該氣旋部分的長度的特征最好在于，旋轉體部分和旋渦溢流管的頂部之間的距離為該氣旋部分直徑的大約5至10倍。
該氣旋部分可以具有大約1.5至2.5米的長度，最好大約為2米，并且具有大約0.1至0.5米的直徑，最好大約為0.3米。
該設備還可以包括旋轉體部分，該旋轉體部分具有一系列傾斜葉片，用于使得氣體和清刷流體混合物在進入氣旋部分之前產生渦旋運動。流體通道穿過該旋轉體部分的寬度可以徑向增大，從而流體的橫截面積隨著流動方向的變化而保持相對恒定，因而使氣體和清刷流體的相對退出速度與相應的進入速度保持基本相似。
該旋轉體部分可以被構造成并將尺寸加工成使得能夠通過主混合器部分的任何物體也能通過該旋轉體部分。該旋轉體部分可以設置有環形通道，氣體和清刷流體流動通過該環形通道，從而使得旋轉體葉片的主要剩余紊流平靜下來，并隨后通過較簡單的圓柱形導管。為了將對已清刷和旋轉氣體形成污染的清刷流體的任何液滴都清除，該環形通道最好具有內部空心的輪廓，該輪廓帶有深的圓柱形凹槽，該凹槽具有圓錐形的或者圓頂形的內端部。
該設備還可以包括排放管，該排放管相對于渦旋溢流管中心定向，其直徑大約為該渦旋溢流管出口直徑的70％至90％，并且它們之間設置有環形間隙。該環形間隙可以構造和將尺寸加工成使得，能夠通過設備，并且比通常最大的噴濺還寬的任何碎片，和將伴隨著清刷流體流下氣旋部分內壁的噴灑層都可以通過。該間隙最好構造和將尺寸加工成使得，該環形間隙在渦旋溢流管處的最小寬度以將所有進入該環形區域的噴濺點和噴灑物捕獲為基礎。
該設備的特征在于，該混合器部分、旋轉體部分和氣旋部分鑄造成單一的基本整體裝置。
根據本發明的第二方面，提供了用于通過使用第二物質將較細顆粒從第一物質中去除的方法，該方法包括通過流動通道中的數個臺級傳送第一物質和第二物質的步驟，至少某些臺級加工成限定基本彎曲的流動通道的形狀，該彎曲的流動通道使得曲率的有效中心位于該流動通道的一側上，并且其中在流動通道在至少兩個相鄰臺級之間設置有朝向拐點的邊緣結構的情況下，每個相鄰臺級都在流動通道的相對側上具有曲率中心，以在相鄰臺級之間提供拐點，隨著第一物質和第二物質流過相鄰臺級之間的反應器，存在于第一物質中的顆粒通過第二物質移出，首先在一個方向上，然后在基本相反的方向上，以提高第一物質和第二物質之間的相位之間的相互作用，并且在彎曲流動通道的外側上從邊緣結構以較高速度將第二物質發射到相鄰臺級的彎曲流動通道的內側。
該第一物質可以是氣體，并且該第二物質可以是清刷流體。
該方法的特征在于，對尺寸小于0.05微米的顆粒獲得90％以上的去除效率。該方法可以適合于使用合適的清刷流體對來自現代高性能燒結工廠的廢氣進行清刷。
該方法可以包括在混合器部分上游添加較細的灰塵，以加強對氣體中蒸汽的去除的步驟。該較細灰塵可以預先選擇，從而增強對氣體和蒸汽中灰塵的化學吸收作用，該氣體和蒸汽從包括氧芴、PCB、相關化合物及其任何組合物的組中選出。
根據本發明的第三方面，提供用于設備制造的塑料材料，該設備用于將較細顆粒從氣流中去除，該材料包括耐磨合成物，該耐磨合成物從包括填料、金剛砂和乙烯基酯樹脂的組中選出。
該填料可以包括硅土、礬土和/或玻璃纖維，并且最好經過硅烷預處理。
該金剛砂可以具有預定的顆粒尺寸和尺寸分布，并且最好包括10和60網目的粒子材料，從而提供所需的磨損和沖擊阻力。優選的是，該金剛砂包括預先選擇的10網目固體和60網目固體的混合物，從而獲得預定的混合特性及流動特性，該特性增強澆鑄過程和該設備的最終磨損和沖擊阻力。
該材料可以包括空芯的或海綿狀的細顆粒，從而使樹脂具有一定程度的彈性和整體海綿性。該細顆粒最好具有足夠的耐化學腐蝕性，從而不會因環境而退化，并且比至少較大的填料顆粒小，最好也比較小的填料顆粒小。該小顆粒可以包括空玻璃球和空心海綿狀的高嶺土顆粒。
具體實施例方式
現在將只利用非限制性例子，并參照本發明的各方面和附圖對本發明的優選實施例進行描述。
簡單的高強度混合和接觸裝置或者所謂的MSPR根據本發明進行了改進。經改進的MSPR用于實驗設備，該實驗設備設計用于使用清刷流體將較細顆粒從氣體流中去除，并隨后將氣體和清刷流體分離，該氣體流為熱廢氣的一部分，該熱廢氣來自南非Vanderbilt Park的其中一個Iscor有限鋼鐵制造工廠的燒結和其它熔爐相關的過程。
在對粉礦石、添加劑和來自下游工序的含鐵循環物質的混合物進行燒結期間，產生該來自燒結和其他的與熔爐相關的工序的熱廢氣，即所謂的燒結氣體，該含鐵循環物質如粗粉粒和高爐氣體(BF氣體)清洗的淤渣、氧化皮、鑄件屑、焦炭屑。下文中，該經改進的MSRP稱之為“IGCP裝置”。
作為氣體與清刷流體在IGCP裝置中相互作用的結果，利用從冷清刷流體的簡單熱傳遞與蒸發潛熱的組合，降低了氣體溫度，該蒸發潛熱隨著某些清刷流體蒸發成較低露點的氣體而產生。同時，主氣流中的某些組成氣體溶解到該清刷流體中，并且某些組成氣體與清刷流體中的組分發生反應。
在該描述中，從氣體和清刷流體進入該IGCP裝置的入口開始，直到全程經過該IGCP裝置，對該IGCP裝置自身進行描述。在描述了該IGCP裝置的所有單個部件的細節之后，將與主載體容器中的部件的所有相關細節一起，描述各組裝置的安裝配置。
按照這個順序，先描述整體應用，該整體應用表示載體容器及其部件如何形成整體處理系統的一部分。
上述描述是參照附圖進行的，其中附

圖1是1％生產能力的實驗工廠的原理圖，該實驗工廠包括IGCP裝置；附圖2是25％生產能力的實驗工廠的原理圖，該實驗工廠包括一組IGCP裝置；附圖3是IGCP裝置的剖視圖，示出了排列在中央的清刷流體進料管；附圖3a和3b表示該IGCP裝置的相同剖視圖，放大示出了該排列在中央的清刷流體進料管；附圖4是IGCP裝置的側視圖，表示與附圖3a中所示相同的細節；附圖5是臺級形邊緣的輪廓；附圖6是整體載體容器的詳細剖面圖；附圖7是該IGCP裝置的典型清刷流體進料管的集管；附圖8是該IGCP裝置流體進料管的導軌和連接件的分解剖視圖；附圖9是帶有支承環的進料輪轂板入口裝置；附圖10是該IGCP裝置的防塵罩的平面圖附圖11是安裝支承環的凸模固定板的正視圖；附圖12是剖視圖，示出了排列在載體容器中的部件和設備；附圖13是尾管和渦旋溢流管區域的縱向剖視圖；附圖14至15是該尾管和渦旋溢流管區域的剖視圖；附圖16是該IGCP裝置的氣旋部分的本體的詳細視圖；附圖17示出了該支承環的輪廓和正視圖；附圖18示出了用于制造凸模固定板的夾具裝置的剖視詳細平面圖；
附圖19是帶有IGCP裝置的核心部分的系桿裝置的縱向正視剖面圖；附圖20是系桿的上端固定到清刷流體分布目標件上的固定方法的部分剖視正視圖；附圖21表示內外輪廓中的轉子葉片；附圖22表示管型排水系統的平面和剖視圖，其中包括凸模固定板、支承梁、板支承環和管支架；附圖23以部分剖視圖表示了兩種類型的排水管；附圖24是承載容器的下部的正視剖視圖，也示出了跳板、導柱、氣體排出導管和帶有互連跳板的相鄰承載容器；附圖25示出了承載容器的部分視圖，該承載容器帶有主凸模固定板支架；附圖26是該氣體清潔過程的示意性工藝流程圖；附圖27、28、29、30、31和32是上述設備、輔助設備和上述設備的制造設備的各個方面得代表性視圖。
1.該IGCP裝置的混合器部分的流動輪廓的基本形式和功能1.1現有技術中流動輪廓的形式和功能現有技術的MSPR的基本流動輪廓通常包括環形通道，該環形通道隨著氣流或所謂的主載體氣體，和合適的清刷流體沿著通道前進而對稱地改變直徑，該所謂的主載體氣體含有污染物，如小微粒液滴、來自燒結和其它熔爐相關過程的熱廢氣。結果，氣體從一側向另一側徑向地連續改變其徑向速度分量。
另外，氣體的整體平均速度是沿著環形通道的長度變化的(即，增大和/或減小)，例如在方向的變化，在內和/或外徑向位置(當氣體只具有基本軸向速度時)，或隨著它移動通過整個輪廓而日益增多。
在該氣流中，相對于現存的液滴和其它顆粒，該變化的速度分量給它們帶來了相關氣流的組織。所得到的相對速度從氣體向液滴和顆粒施加粘滯曳力，該液滴和顆粒依次在氣流中改變它們的自然流動路徑，并使單獨的液滴和顆粒發生旋轉運動。氣體與液滴和顆粒之間的相關旋轉運動促進了這三相(固體、液體和氣體)之間彼此的強烈相互接觸。
除了交互式接觸的這些原因之外，隨著混合物通過流動輪廓中的每個角落，這三相中的每一相都受到離心力的作用。該力將密度小于主承載氣體的任何顆粒或液滴朝曲率的中心移動，并且將比主承載氣體密度大的所有顆粒或液滴遠離曲率中心移動。于是，顆粒和液滴的相對移動進一步使得所有這三相彼此之間的交互式接觸增強。
1.2本發明所述流動輪廓的特征然而，本發明所述IGCP的混合器部分的流動輪廓加工使得，將清刷流體匯集和聚集在每個曲面的外側，并使其從尖銳邊緣(或拐角)以高速度發射出去，該尖銳邊緣位于拐點(從凹面向凸面的方向變化)處或其附近，該拐點位于外匯集表面和下一個內曲面的起點之間。
該輪廓表面上的粘滯曳力使得清刷流體以一定速度離開發射點，該速度低于相鄰氣體的速度。該速度差不僅使得清刷流體的薄霧破裂成小液滴，而且也在液滴和氣體之間，以及液滴和氣體中的任何顆粒或其他液滴之間產生強烈的相互作用。
在緊臨發射點的下游處，氣體流改變方向，使得所有氣體必須通過清刷流體液滴的細微分布的高速流。在液滴和氣體之間以及液滴和氣體中的任何顆粒或其它液滴之間再次發生強烈的相互作用。
作為該強烈相互作用的結果和常規粘滯曳力的結果，清刷流體的液滴開始對它們的速度表現出第二分量，該第二分量與新的氣流方向一致。由于較細的清刷流體滴質量較小，從而施加給它們的粘滯曳力較小，所以它們可以獲得比較粗的液滴更高的速度。
在氣流的方向改變之后不久，氣流很快再次改變方向，并且較細液滴受到離心力和慣性的聯合作用，該慣性使得它們向氣流通道的外側移動。該氣流通道的形狀使得離心力相對于標準重力非常高。結果，顆粒以較高的橫向流動速度朝流動通道的外側移動，引起相互作用，其強度為氣體速度、顆粒尺寸和所使用的具體流動輪廓的函數。
1.3流動輪廓中清刷流體的所得“飛行路徑”
在本發明所述流動輪廓中，清刷流體的較大液滴首先在氣流方向加速，然后在移動方向變化較小的情況下，橫穿已經改變的氣流方向。這通過特別設置的輪廓，以及從該輪廓中前一個彎頭的末端處的拐點處發射清刷流體來實現。于是，氣體和懸浮于或以別的方式存在于氣流中的物質，作為高速橫向流動通過該液滴，隨著液滴的動量承載它們穿過流動輪廓，與流動通道的相對壁碰撞，并大部分結合到該相對壁上。由于氣體在流動通道中的彎頭周圍連續，所以在單一的動量和離心力的聯合作用下，較小的液滴到達流動通道的相對側，該動量由它們的發射所產生，該離心力由它們在氣流方向上的加速度加上氣流通道的曲率所導致。由于它們的初始發射速度，較小的液滴不太可能穿過氣流通道，但是因為它們將獲得與氣體接近的速度，所以相對于它們的質量，它們將比中型液滴和較大尺寸的液滴受到更大離心力的作用。該離心力使得大多數小顆粒向流動通道的外表面移動，并與已經到達該表面的較大顆粒形成的清刷流體層結合。
每個液滴的到達速度與粘滯曳力的組合導致了積聚在流動輪廓外側的清刷流體層的高速度，該粘滯曳力因氣體在彎頭周圍流動而產生。作為高氣體速度和較大液滴的噴濺點的結果，該層的大部分將包括一系列液滴，這些液滴在表面層中剝離了小波，并在氣體中加速。離心力與表面的曲率的組合使得這些液滴中的大多數都與表面層重新組合，該表面與這些液滴的流動通道相交叉，并且由于它們在氣體分界層中增大的速度，清刷流體薄霧的層獲得速度。靠近表面液滴的殘余物不可避免地留在了表面層附近。
在下一個拐點處，設置有類似的發射點，并重復進行液滴流的重新發射過程。在表面層通過該下一個發射點之前，離開表面層并且不與它重新組合的清刷流體的任何液滴，都以與由于離開發射點而從表面層形成的液滴相類似的方式運轉。
該重新發射的液滴流與氣體流中的顆粒和其他成分相互作用，而且碰撞并捕獲因過于微細而無法完全橫穿流體通道的前次發射的微細液滴。結果，從每個連續發射點發射的清刷流體的凈數相對于基本流過整個混合器部分的縱清刷流體相對恒定，而不是在第二次發射點處潛在減少。實際上，第二次發射點處發射的清刷流體的體積通常大于整個清刷流體流的大約80％。
各種機構的最終結果是所有液滴以高速橫穿該間隙，這些機構影響所有不同尺寸的清刷流體液滴從發射點到流動通道的另一側的的“飛行路徑”，由于清刷流體液滴的飛行方向在氣流方向上彎曲，所以氣流的方向改變得更多一點。這確保了氣體總是相對于液滴的速度盡力保持基本垂直的定向。對于較大的液滴，該相關方向(一旦液滴離開發射點)非常接近于和隨后的整個飛行路徑相垂直。對于較小液滴，該相關方向不接近于垂直方向，并且液滴越小，它離垂直方向越遠。
氣體和清刷流體之間的各速度方向離垂直方向越遠，所得到的氣體相對于液滴的速度越小。當氣體相對于清刷流體的速度減小時，對于給定尺寸的液滴，在每單位時間所收集的灰塵顆粒的數量也減少。然而，這通過較小液滴要花費較長時間通過間隙這一事實得到了極大補償。因此，對于小液滴來說，每次發射中在氣體流中暴露較長的時間但是暴露(或相互作用)的強度較小所導致的清刷效果，與較大的液滴在較短的暴露時間但是暴露的強度較大所產生的效果相類似。
1.4重復發射的益處并排排列的相當數量的清刷流體發射點，將連續發射積累成非常高效的清除效率，否則將對給定尺寸的顆粒或每次清刷流體發射的微細液滴，只提供較低的去除效率。倘若氣體速度和所有流動輪廓和其他標準都對連續發射保持相對類似，則對于每個連續發射來說，特定尺寸的灰塵的灰塵去除效率相對恒定。
于是，例如，如果每個發射階段去除特定尺寸灰塵的30％，則5次這種發射階段之后，將去除超過82％的這種尺寸的灰塵，在10次這種階段之后，將去除超過97％的這種尺寸的灰塵。類似地，例如，以每次發射去除45％，則5次發射之后，將去除大約95％，而以每次發射去除60％的效率，則5次發射之后，將去除總量的大約99％。
1.5清刷流體液滴的形成本發明的流動通道具有流動輪廓，該流動輪廓加工成使得所有清刷流體在每個內曲面的起始處有效的離開，而不是在圍繞該曲面的大約50％的點處。
同時，該清刷流體以單個的平面層離開(因而確保沒有液滴在較早離開的液滴的盲區中釋放)。而且，在流動輪廓的遠側上的流體在下個彎頭的開始處釋放之前，所有這些清刷流體有效到達該遠側。另外，軸向(或接近軸向定向)直體部分到流動輪廓的引入確保了a)當流體到達遠壁時，它以盡可能接近于0的接近角到達，從而這些液滴的能量盡可能多地在表面薄霧中得到恢復(這也使得磨損最小)；及b)從這些液滴的“著陸區域”到重新發射點盡可能短，從而使得粘滯曳力隨后在該“著陸速度”上的影響最小。
通過在每個內徑的開始處產生該步驟來有效地獲得流體的完全發射。導致該步驟的角度設置液滴的發射角。希望的是，該發射角可以設置成適合于下個彎頭的形狀、附近和寬度。用這種方法，每次發射它們時，都可以獲得所發射的液滴和氣體之間的最大接觸。
通常，總是有少量的清刷流體在臺級形邊緣的邊緣周圍“滴下”，尤其是當該邊緣不尖銳，也就是經過磨損或其他形式的損傷時。如果這種“滴下”在彎頭內側的周圍繼續到足夠量的話，該“滴下的”流體將形成足夠大的“滴完區域”，所釋放的每個單位的清刷流體將不會產生太多的清刷作用。然而，每個單位的清刷流體將仍然與從臺級邊緣發射的清刷流體吸收盡可能一樣多的能量。
為了避免這種效率的損失，臺級形邊緣的細節已經發展成在臺級下方具有鄰接的凸緣(ledge)。該凸緣排列使得，促使在主臺級下面產生氣體小逆渦流，該逆渦流將把任何向下流動的“滴下”再次清掃回主流體流的下方，隨著它離開該主臺級。用這種方法，已經處于“滴下”狀態的流體回到了清刷流體的主流中，因而有效地確保了相同能量使用的最大清刷效果，如果“滴下”狀態從臺級上流動開到達隨后的遠離曲面周圍的“滴落”區域，則這種情況就會發生。
2.該IGCP裝置的優選定向單個IGCP裝置的常規和優選設置是，使它的軸垂直于輸入氣體，并且清潔的清刷流體入口在頂部。在優選設置中，已清刷的氣體和已使用的清刷流體分別從該裝置的底部通過分開的導管排出。盡管該裝置在水平方向上較有效地進行，但是最終的性能受到重力的影響，這使得清刷流體在氣體中的初始均勻分布變成影響清刷效果的非均勻分布。然而，通過使用略微高流速的清刷流體，可以較大地克服該重力的影響，這確實在相同性能的裝置中產生了整體較高的氣體壓力下降。
3.該IGCP裝置的混合器部分的各種特征3.1進入該IGCP裝置的清刷流體入口清刷流體可以以各種方式供入到該裝置的入口中。所作出的選擇取決于將要去除的灰塵性質。當不存在灰塵時，即例如氣體與清刷流體簡單接觸時，清刷流體入口的選擇應當以簡單經濟和實用性為基礎。
出于該過程的可靠性和成本原因，避免使用噴霧嘴。如果灰塵(或部分灰塵)具有與清刷流體發生反應形成隨著時間而硬化的凝結物的潛在可能性，則必須防止任何灰塵能夠停留或集聚在濕的表面上，或者是毛細作用或偶爾的噴濺足以能夠將灰塵弄濕從而導致發生凝結過程的表面上。
在本發明中，已經有四種不同的用于供入清刷流體的技術將克服凝結的問題。
這四種抗凝結的選擇是a)帶有簡單中央進料管的裝置，該進料管指向成形的中央目標件，該中央目標件將流動分成均勻的散布徑向流。該徑向流通常是水平方向的，或者是從水平方向略微向下。然而，它可以略微向上或者從水平方向進一步向下傾斜。該進入的氣體圍繞該中央進料管流動，并且也通過該目標件徑向向外散布。在氣體到達圓柱形IGCP裝置的外壁之前，圓形入口整流罩(或環)使得氣流的方向從部分徑向轉變為軸向，然后氣體進入該IGCP裝置的環形流動輪廓。在氣體進入該IGCP裝置流動輪廓之前，它先流動通過清刷流體的徑向流。
該清刷流體自然地將該IGCP裝置的環形流動輪廓的內表面弄濕和使其潮濕，并且一旦它橫穿該環形間隙，它也將把外表面弄濕。該中央件的形狀使得，不僅保持該流體的入口速度(從而賦予流體足夠的動力，使其大多數都穿過該間隙)，而且為了獲得必要的速度以進入和穿過該IGCP裝置的環形流動輪廓，進入的氣體必須加速穿過該目標件表面上方的清刷流體的徑向流的頂部。在高速氣體的粘滯曳力的作用下，所形成的高速氣體流使得清刷流體加速，首先在徑向向外的方向上，同時它仍然在目標件的表面上流動，然后在向下或軸向的方向上，隨著氣體轉向流下環形流動輪廓(或者如果該IGCP裝置水平放置的話，則沿著該環形流動輪廓流動)。
作為這種設置的結果，清刷流體首先撞擊該IGCP裝置在圓形入口整流罩下方(或下游)的壁。另外，壁在該點處的形狀使得該流體以較小的角度撞擊(或掠過)該壁，結果即使這些噴濺具有足夠的徑向分量，所有潛在的噴濺也都處于氣流的大致方向上。因此，在流體和環形通道之間幾乎是簡單的線接觸，即干壁和濕壁之間為簡單的線。任何在該線處停留到該壁上的灰塵都將處于高速，因此也處于較高的剪切面積。結果，就不可能發生灰塵積聚，并且如果發生的話，也將會非常緩慢地積聚。
采用這種類型的入口，并且具有潛在的凝結時，設置有一個以上的IGCP裝置是正常的。通常，它們將最少排列成四組。在順序的基礎上，一組將使其氣體輸入停止，而其它三組(或更多組)將均分額外的負載。清刷流體將依然繼續供入。中央目標件的形狀、相對于圓形入口整流罩的位置，和該整流罩下游側的形狀，使得流體在氣體流動停止時，將在上游處并以更小的角度撞擊該壁。更小的角度將減小噴濺，并有助于快速洗刷掉任何凝結物增大的開始。
通常應當在幾秒鐘之后，氣流可以存儲至那組裝置中，并且接下來其它各組裝置中的每一個都可以類似地清洗干凈任何凝結物。
清洗的次數將由化學凝結反應的速度決定。通常，以在非常快速的化學反應的情況下，清洗不應當每幾個小時超過一次，甚至在存在較高的灰塵負載。
這種類型的凝結物防止導致其處于這樣的情形入口氣體是熱的，由洗刷工序形成的濕表面將由于來自圓形進入罩的熱物質的熱影響和流過該表面的高速熱氣體的干燥影響而快速干燥。
在許多環境下，通過簡單地減小(而不是停止)這組裝置上的氣流幾秒鐘，就可以獲得同樣的清洗程序。
或者，可以通過向這組裝置中增加清刷流體，也可以實現該清洗。增大的清刷流體流將使得流體進入速度增大，因而隨著流體流過目標件的表面，然后流過環形間隙，到達IGCP裝置的外壁，而增大流體速度的徑向分量。這種在速度和整體動力上的增大(來自增大的流體質量和速度)將使得流體撞擊位于正常位置略上游處的壁，因而獲得對任何凝結物的所需清洗。
通常，增大清刷流體的流速會增大裝置中氣相壓力下降。因此，增大進入一組裝置的清刷流體流速將通常會使得某些氣流自動將其自身重新指向其它裝置。因此，所得到的流向將清洗的裝置的減小的氣流將有助于該過程。
然而，應當記住，在使用明顯起反應的灰塵的情況下，對于每次清洗，或者在用其中一種上述類型的“流動調節”清洗進行幾次清洗之后，都需要停止氣流。
如果入口氣體溫度位于露點或露點附近或露點以下，則該設計選擇將是不合適的。然而，因為其結構簡單，和其以阻塞或非均勻分布的最小潛在可能性處理低清刷流體體積的能力，所以對于所有其他環境來說，通常是最佳的設計。
b)一種裝置，以非常的類似方式起到先前設計的功能，但是卻使用具有較寬噴角的標準空心錐形噴嘴，來產生清刷流體的初始徑向流。優選的是，該噴嘴應當具有較低的供料壓力，并且應當使用切向入口特征來產生空心錐形噴嘴，由于這種類型往往在主噴嘴外側產生較小的偶然液滴。該系統具有優點，該優點可能通過改變清刷流體進料壓力來略微改變噴角，因而避免為了影響任何凝結物的清洗而經常調整或停止氣流的需要。
然而，大多數空心錐形噴嘴將產生偶爾的液滴，這些液滴不包括在常規噴霧模式中，并且噴嘴的出口通常受到凝結物的堆積，這能夠在噴霧模式的均勻性和形狀方面具有明顯的效果。一旦該噴霧模式變得扭曲，則將更加可能在圓形入口罩周圍產生凝結問題。
盡管具有這些潛在的缺點，但是清刷流體的這種入口類型具有許多優點，尤其是在單個或成組的IGCP裝置的氣體進料難以停止時，或者在凝結不太嚴重時。
c)一種裝置，它具有單個或多個切向進料裝置，該切向進料裝置向環形流動通道切向供料，該環形流動通道位于該IGCP裝置的環形流動輪廓的入口上游。清刷流體入口的這種類型只適合于垂直或接近垂直軸排列的IGCP裝置。
該切向進料應當從靠近流動通道周長的頂部(或底部)或者從流動通道的周長，以使得噴濺的潛在可能性最小的方式進入環形流動通道。該流動通道應當具有水平的或接近水平的底板(即，在相對于水平方向大約正負30度的范圍內)，并且該底板應當從通道向內徑連續。一旦該環形通道清除干凈，則該底板最好應當向下傾斜。該傾斜應當最好在從水平方向偏轉20至70度的范圍內，但是也可以使用比該范圍大或小的角度，這取決于清刷流體的性質、清刷流體相對于氣流的體積流量和該IGCP裝置的尺寸。
氣體將從圓錐形傾斜表面上方進入該IGCP裝置，隨著向下靠近圓錐形入口整流罩而加速。在氣體速度已經升高到足夠高的水平(通常為該IGCP裝置的環形輪廓中的平均速度的0.3至1.3倍左右)，然后該圓錐形表面應當突然改變為同軸(或接近同軸)的圓柱形孔，該圓柱形孔應當使氣體和清刷流體的組合流向下指向IGCP裝置的核心的頂部上。該頂部最好應當與圓柱形孔同軸或接近同軸，并且應當具有半球形頂部，或者應當以環面球形(torrispherical)或者圓錐形或尖端的其它某種形式結束。該末端應當相對于任何方向具有關于IGCP裝置軸線的均勻對稱的輪廓，從而使得落在IGCP裝置的核心的頂端上的所有清刷流體均勻地繞著其周長流下。
該核心的頂端應當相對于圓錐部分定位得足夠低，從而至少某些從圓錐部分流下的流體將在它到達核心的頂端之前常規地穿過圓柱部分的中心線。另外或者可選的是，尤其是在圓錐部分具有較陡的坡的地方，在圓柱部分之前可以減小該圓錐部分的最后部分的傾斜，從而隨著它離開該圓錐部分的頂端，向清刷流體的速度施加更大的徑向分量。用這種方法，該流體將不僅均勻地弄濕該入口的圓柱部分的壁，而且也將弄濕核心的頂端，結果它將把清刷流體均勻地分布在它下面的核心的壁上。
這種設計的實質部分是整個切向入口和環形流動通道的灰塵護罩的設計，尤其是在從該通道通向圓錐部分的表面的出水口處。任何發生在該環形流動通道內的噴濺，將用該灰塵護罩蓋住，并且必須與可能發生在該區域內的任何凝結一起，返回清刷流體的該環形通道。
返回的方法也是非常重要的。由于清刷流體從該灰塵護罩的下方出現，所以該灰塵護罩的邊緣應當設置使得，進入的氣流隨著它向下到達圓錐形整流罩并進入IGCP裝置，而將所有灰塵帶走。必須使得發生在該灰塵護罩邊緣處的渦流逆渦流最小。同時，該灰塵護罩的下邊緣必須一直保持干燥。已經得到改進的該設計獲得了對氣流非常實用的光滑輪廓(具有出現逆渦流的最小潛在可能性)，并且具有收集所有噴濺和凝結物的系統和滴水槽檐，以使得灰塵護罩的內徑和下邊緣不粘有所有這些清刷流體。
該設計也包括相對于環形流動通道的噴濺和凝結蓋，作為單獨部件的護罩正面(氣體側)。同時，這使得護罩更復雜，它產生了絕緣氣體，該絕緣氣體將進入氣體和環形流動通道的壁之間的間隙填滿。這減小了進入氣體和清刷流體之間的熱量傳遞，因而如果氣體比清刷流體溫度低的話，減小了凝結，并且它也減小了任何噴濺的蒸發和結晶，該噴濺來自于可以粘結到流動通道的上表面上的液滴。這將防止能夠影響該環形流動通道性能的任何所得晶體的堆積。
通過使得這些外片分離，然后可能使其清潔，并去除任何可能已經堆積在內部滴水槽檐下面的凝結物，同時該系統在工作。這種簡單方法極大地簡化和加快了任何必需的維護。
上述切向進給裝置可能代表了長期避免凝結問題的最終產品，尤其是當氣體如上述a)中那樣切斷的氣體不是合適的選擇。然而，不可能將清刷流體流減少到可以用選項a)或b)來獲得的低水平，雖然同時保持入口圓錐部分的整體濕潤足夠穩固，以使它總是能夠沖洗掉任何凝結物，該凝結物發生在工藝加壓過程中或者是作為著陸在該圓錐部分的表面上的灰塵(例如它可能是從管道或該裝置上游的某個位置處落下的)凝聚的結果。另外，為了使在灰塵護罩的內部下邊緣處的氣流中的逆渦流最小，清刷流體必須流過的間隙必須保持盡可能的小。這依次需要在清刷流體進料中進行良好的上游碎屑清除。
d)該第四裝置基本上是選項a)和c)的組合。該選項更加簡潔(由于核心的頂部可以比切向入口管的位置更高)并且它使其自身適合于使用較大直徑的IGCP裝置的情況。
該選項具有類似于選項c)的可靠性，并且為了使它自身不具有凝固物，而不需要具有規則的氣體或清刷流體流交錯或氣體阻塞。
然而，由于這兩個進料系統，所以每個單位的氣體體積流都需要較高的清刷流體流。
發現，在不希望發生凝固問題的地方，選項a)和b)是清刷流體入口管的最佳選擇。
3.2清刷流體液滴的轉動除了強烈相互作用的液滴形成效果之外，發射點的設計還產生了第二個轉動效果，該強烈的相互作用來源于氣體和在發射點下游處的清刷流體的薄霧之間的速度差。發射點上游的清刷流體薄霧中的剪切力使得清刷流體的外表面壁內表面移動的快得多。結果，當清刷流體薄霧在發射點(臺級形邊緣)處離開固體表面時，薄霧的內表面和外表面的不同速度不僅幫助該薄霧碎裂成液滴，而且使得所得到的液滴具有較高的轉動速度。
這些液滴的轉動導致了下述結果
a)較大的液滴馬上碎裂成較小液滴，增加了給定體積的清刷流體流的清刷流體液滴的表面積；b)該較小液滴往往產生液滴的尺寸較為接近的分布；c)每個液滴周圍的邊界層明顯由將正常期望的那些液滴變化而來。作為該液滴相對于通過氣流幾乎不旋轉的液滴的簡單軌跡轉動的結果，該邊界層的形狀、外圍旋渦的脫離位置和最終尾流的定向都明顯改變。
d)另外，每個液滴的轉動面都平行于氣體的局部流動輪廓。
非常清楚，上述選項a)和b)將明顯增強清刷流體和氣體之間，以及清刷流體和顆粒或氣體中的其他液滴之間的相互作用。也非常清楚，相對于通過上述“滴落”機構形成的液滴數量，較小的和尺寸接近的清刷流體液滴的數量將相當大。同時，接近的尺寸的范圍將確保，流動輪廓的形狀可以設置成獲得穿過氣體的這些液滴在每個發射點處的最佳“射程”。而且，流動輪廓的形狀可以設置成獲得液滴的最佳重新組合(或著陸)，這些液滴在流動輪廓的外表面上，準備在下個發射之前，產生下一層清刷流體。
c)和d)的優點是更加技術化，并且隨著將從氣流中去除的灰塵(或微細液滴)的顆粒尺寸變小，而變得更相關。當簡單的氣體向液體(或液體或溶于氣體的成分)的本地型處理需要強化時，c)和d)的優點也變得更加相關。隨著灰塵(或微細液滴)情況的解釋，將對該不同類型處理進行改進的邊界層的變化將變得清楚。
3.3氣體速度的均勻性作為IGCP裝置的壓力降低的結果，出口氣體的壓力低于入口氣體的壓力。因此，氣體在出口處的實際體積流比入口處大(假定在該裝置的整個長度上，沒有明顯的溫度變化或氣體的吸收/解吸)。
采用這種類型的設備，對于給定程度的特定顆粒尺寸灰塵或薄霧的去除，為了獲得最佳能量消耗，可以看出，氣體速度、液滴尺寸和液滴速度之間的關系需要在裝置的整個長度上保持基本恒定。因此，為了實現這一點，在該裝置的整個長度上，流動輪廓必須逐漸適合。
基本速度輪廓的這種維護具有附加的優點，即通常在裝置的出口端比在開始處的非常嚴重的磨損將在整個裝置上變得基本上均勻。這在必需的維護之間的在線操作時間上具有明顯優點。在這方面，應當注意，將在該IGCP裝置的輪廓表面上發生的磨損類型將主要來自于液滴沖擊和清刷流體的表面薄霧中的一般泥漿速度。這種類型的磨損通常是泥漿沖擊速度和表面速度的函數，每個速度都分別對應于能量x和y，x和y根據具體環境具有在大約3至5之間的值。
在通常情況下，從該IGCP裝置中實際排出的氣體體積流超過流入體積流的大約15％，在該區域中出口端處的磨損幾乎是入口處的兩倍。因此，通過將整個IGCP裝置中的氣體速度設置為盡可能地保持恒定，不僅對于給定程度的灰塵去除節省了能量，而且使得必要維護之間的設備壽命幾乎變為兩倍。
3.4內環中清刷流體液滴與氣體的相對速度的保持設想的是，實際氣體速度在內環和外環中都保持恒定，內環的寬度必須明顯大于外環寬度。這將要求液滴在內環中的“飛行路徑”基本比外環中的長。然而，簡單的粘滯曳力將確保，清刷流體和氣體之間的相對速度，在飛行路徑末端處將基本低于開始處。
隨著相對速度的減小，清刷流體液滴去除微細灰塵和其它顆粒的能力將更快地下降。因此，流動輪廓的內部和外部下方的不同發射角度和不同氣體速度的組合需要保持每次發射清刷流體都有效去除灰塵/顆粒，而需要使得所導致的磨損和能量消耗的增大最小化。
已經發現，發射角相對于用于外環的發射角增大大約3至10度，并且內環下方的氣體速度相對于外環下方處增大大約5％至25％，在將內環的每次發射對灰塵和薄霧的去除效率恢復至外環的效率方面是有效的。希望的是，將要去除的灰塵或薄霧顆粒越小，最佳去除效率所需要的差越大。
希望的是，盡管內環下方的氣體速度可以升高，但是將準備發射到內環中的清刷流體收集起來的彎頭可以構造和將尺寸加工使得，在該彎頭上和隨后的發射點處的清刷流體液滴的沖擊和薄霧速度，不比外環中的等效點處激烈。
還希望，從每個內環區域至相應外環區域的流動輪廓的合適結構和尺寸能夠使得內環區域中的額外速度能量恢復回外環的壓力能量最優化，如通過對大多數液滴的著陸區域下游的輪廓進行尺寸加工，從而該流動面積穩定地并逐漸地增大，同時保持相對恒定的流動方向，并在外環發射點之前和氣流方向的相關變化之前獲得外環的整個流動區域。
在附圖3、3a、4和32中，所示的輪廓為在整個流動輪廓上保持恒定氣體速度的類型。附圖27、28和29示出了一輪廓，該輪廓已經適合于在每次發射中產生更均勻的灰塵去除效率，同時在整個裝置中保持較均勻的磨損。
3.5進料輪轂板的支承輪輻的其它用途如附圖9中所示，該進料輪轂板支承輪輻(附圖9中的101)使其主軸與流入該IGCP裝置的氣流處于同一直線。該改進的另一特征是提高了該裝置的功能性，尤其是關于熱入口氣體的抑制，并且幫助清刷流體圍繞環形通道的周長均勻分布是使得這些輪輻傾斜，從而隨著氣體的進入向氣體施加循環旋轉。優選的是，出于能量保持的原因，氣體應當在與旋轉體部分將導向它們的同一方向上旋轉。然而，兩個方向上的旋轉將能夠獲得對抑制和對清刷流體分布的改進。
4.氣體與清刷流體的分離4.1概述通常，氣體和清刷流體將沿著環形通道流動，隨著它們退出接觸輪廓。希望的是，雖然現有技術中的MSPR通常應用于接觸輪廓的幾乎任何設置，但是構造和操作的方便性和易用性將利用環形形式。
在本發明中，清刷流體與清刷過的氣體分離通過氣旋部分進行。希望的是，該氣旋部分如果有必要的話，可以隨后使用某些形式的油霧消除。根據需要，對該清刷流體進行循環(隨后進行化學處理)，并且除懸浮固體。
該氣旋體安裝在與混合器部分的環形體相同的圓柱形輪廓中。該氣旋部分設置成使得可以容納在混合器部分中的最大氣流和清刷流體流高效分離。另外，清刷流體的出口在軸向上連接在相同的整體圓柱形輪廓中。
所有這些部件都在相同的整體圓柱形輪廓中，這樣多個裝置可以以非常緊湊的設置并排排列，從而能夠使用合適數量的標準IGCP裝置處理所需的氣流。
對于特定尺寸的灰塵或微細液滴的給定程度的清除，流動輪廓為最佳寬度，并且因此整個環形輪廓具有合理的最佳直徑。對于非常小的顆粒的高效清除，該環形間隙必須較小，即不超過大約30至50毫米，對0.03微米的灰塵進行大于90％的清除。可以使用類似的或較大的間隙對較大顆粒進行清除。較小的顆粒最好使用較小的間隙進行清除。
4.2氣旋部分的典型細節氣體和清刷流體的混合物一般在軸向上從混合器部分的直徑變化的環形輪廓的內徑或外徑排出。最后的發射點的位置和環形流動通道的隨后輪廓使得，大多數清刷流體將隨著混合物進入氣旋部分，而位于最后彎頭的外壁上，只有噴濺液滴和微細液滴留在主氣流中。
最初，該環形流動通道穿過具有一組傾斜葉片的旋轉體部分，從而使得該混合物進行渦旋運動。旋轉體部分中的環形通道的寬度徑向增大，從而流體的橫截面積隨著流動方向的變化而保持相對恒定，因而使得排出速度基本類似于流入速度。
希望的是，用特定的葉片設計可以從旋轉體部分獲得更高或更低的排出速度。更為特別的是，希望減小的速度將能夠使得速度較好的恢復，因此恢復壓力，但是對隨后的氣旋部分中清刷流體的任何微小液滴具有下降的清除效率。類似地，希望較高的排出速度將導致對清刷流體的微細液滴具有更好的清除效率，但是將導致較高的整體壓力下降和氣旋部分和旋轉體部分的壁上的較高磨損率。
在該優選實施例中，旋轉體部分排出速度基本上與進入到旋轉體部分的流入速度處于相同的數量級。
為了使得因碎屑等所導致阻塞的潛在可能性最小，該旋轉體部分構造和將尺寸加工使得，能夠通過主混合器部分的任何物體都能夠通過該旋轉體部分。希望的是，盡管大量的較小葉片基本上提供更高的效率和更緊湊的設置，但是通過對每個葉片安裝合適設計的葉片尾沿，用較少的葉片就能保持效率，該葉片尾沿與下個葉片重疊，從而產生基本平行的氣體側面排出狹槽。
來自旋轉體部分的氣體和清刷流體流先通過較短的環形部分，然后通過較簡單的圓柱形管子部分，來自旋轉體葉片的大多數殘余渦流在該較短的環形部分平靜下來。通常，該環形部分的內部輪廓末端積聚有清刷流體的液滴，該液滴傾向于滴落并加入已清刷氣體的中心渦流。該渦流中的這些氣體將有效地與除了那些能夠從該表面的末端滴落的液滴之外的清刷流體液滴分離。
在使得滴落的液滴徑向加速離開核心的渦流的核心中采用無效的裝置，液滴將已清刷的和旋轉的氣體污染。為了防止污染，該環形通道的內部輪廓具有較深的空圓柱形凹槽，并且具有圓錐形的或者圓頂形的空凹槽內端，以清除來自氣體部分的清刷流體的任何液滴，該氣體部分不可避免地流過位于氣旋部分頂部的固定表面周圍，以加入將在該氣旋部分的中央下方形成的較小中心渦流。實際上，隨著該小體積的氣體朝中央核心移動，它們被迫流過其自身的小渦流。然后，通常通過重力使得從該小渦流收集的清刷流體向后流動至環形部分位于旋轉體部分下方的末端，并加入沿氣旋部分的主圓柱體的主氣流。
在該氣旋部分的排出端處，具有渦流溢出管，該渦流溢出管將已與清刷流體的微細液滴分離的氣體主旋轉核心(或渦流)排出。該渦流溢出管也將氣旋部分的壁外側的清刷流體匯集成基本與氣體分離的流體，并將其排出該部分的底部。
為了實現這一點，純凈氣體通入到中央定位的管子中，該管子的直徑將通常為氣旋部分直徑的大約70％至90％。該氣旋部分的直徑越大，該百分比也可以越大。中央定位的管子與氣旋部分之間的間隙足夠寬，能夠通過可通過該裝置的任何碎屑，并且比隨著清刷流體沿氣旋部分的壁流下而伴隨其的通常最大的噴濺或噴灑層還寬。
必須注意，常規的工業氣旋分離器以大約20至25米/秒的最大切向速度工作，帶有某些濕體系的設計通常高達大約30至35米/秒。在該設計中，由于大約為20至35米/秒的較高最大切向速度，減小了液滴和顆粒的收集和相當光滑地流下氣旋部分的壁的簡易性，在沒有因噴濺、反彈等而過多重新夾帶的情況下，以將所有反彈和噴濺捕獲到該環形區域中的概念為原則，確定該環形間隙在渦流溢流管處的最小寬度。
在該環形間隙的底部，具有兩部分環形元件，每個環形元件都覆蓋大約140。這些環形件的功能是提供一末端，該末端垂直于在純凈氣體出口外側的環形通道，同時具有足夠大的流動面積，使清刷流體與某些曳出氣體一起通過該末端，進入超過該環的空間中，并且一旦已經與清刷流體分離的該曳出氣體能夠再次向回通過。
該環形通道延伸超過這兩個環形元件，該環形通道中的徑向擋板使氣體和清刷流體的轉動停止，并允許液體通過重力朝清刷流體出口滴落，氣體與清刷流體分離并自由通過環形元件之間的間隙向回流出。由于離心力，該清刷流體將流過占據該區域大部分的間隙，朝環形通道的外徑流動，并且分離的氣體將流出該區域中的間隙，向回朝環形通道的內徑流動。
由于該已分離氣體向后移動到環形通道上面，所以在環形通道的外面部分中轉動的清刷流體和曳出氣體的粘滯曳力的作用下，它將增大轉動速度。隨著該已分離氣體的轉速增大，包含在其中的清刷流體的任何微細液滴將旋轉到外側，并返回到這兩個環形元件下方。環形元件與純凈氣體出口之間的環形間隙的長度，由在氣體到達純凈氣體出口之前，將清刷流體的所有這些微細液滴轉動出該氣體的返回流動通道的需要來決定。通常，該環形通道的所需長度在該氣旋部分直徑的60％至100％的范圍內。
通常，干凈氣體出口方便地略微向一側彎曲(通常是徑向地彎曲)，從而在不對該出口的尺寸進行過度限制的情況下，在超過用于將清刷流體連接的管出口的這兩個環形元件的阻礙區域中產生更大的空間。
雖然上述內容指的是兩個環形元件，但是從分離清刷流體的觀點來看，理想的設計將使用兩個以上的環形元件，并具有適當的較小間隙。然而，除了較大的潛在尺寸，相對于朝向兩個環形元件的復雜性和理想性來說，會出現防止阻塞和構造經濟性的問題。通常對于兩環結構來說，該環需要占據180°之處的100°至160°，其余空間開放。當該環超過160°時，將不具有足夠的空間，用于通過碎屑和氣體與清刷流體交換。當該環占據不足100°時，過多的渦流往往會通過該環進入環形通道的阻塞部分，削弱整個渦流溢流管的分離性能。
當純凈氣體出口彎曲偏離整體中心線時，為了有助于清刷流體的較大出口管連接(在相同的整體圓柱形輪廓中)，需要將兩個環和延伸件用于節氣門操縱閥，從而防止超出該環的變化的環形通道使得氣流過度變化而流出該環之間的間隙。兩個環形元件的使用代表了這種情況下的良好折衷，否則一個環形部分將可以適合于直徑較小的氣旋部分。
在本優選實施例中，氣體出口設置穿過傾斜的側板，并將該側板用作關閉超出環形元件的環形通道的裝置，和支承該清刷流體出口管的裝置，同時形成了所需節氣門操縱閥的一部分。
鑒于與工業氣旋分離器中的氣體出口速度相比，該氣體出口速度較高，所以使用了較長的氣旋部分，以保持該氣旋體中的氣流徑向速度分量較低，從而達到在氣體安全排放到空氣中或整個生產過程中的下個處理階段中之前，將清刷流體液滴分離所需的程度。發現，旋轉部分和“渦流溢流管”部分(純凈氣體出口的頂部)之間的最佳長度在該氣旋部分的直徑的5至10倍之間。該長度低于直徑的5倍時，會有過多的微細液滴保留在純凈氣體中，需要進一步的油霧消除，而長度超過直徑的10倍時，轉速會由于壁摩擦而減小，從而使得與更長的長度相關的快速下降的經濟效益增加。希望的是，如果需要更大程度地去除清刷流體，增加第二個旋轉體部分和氣旋部分或者再增加一個IGCP裝置將更有利。
在采用長度大約為2米，直徑大約為0.3米的氣旋部分和經過合適設計的旋轉體葉片的情況下，對于20微米液滴，純凈水清刷流體的去除效率將超過98％。
5.其他具體特征及它們的應用5.1總的設備的制造細節作為IGCP裝置及其相關處理設備的一部分，下述特征和其它常規裝置細節已經經過改進或優化。
該IGCP裝置包括易于鑄造和易于裝配的裝置，該裝置不需要特殊的工具、夾具或其他高質量技術或裝配它們的質量控制裝置。這些部件的形狀使得它們能夠用合適的樹脂、塑料和彈性化合物與合適的填料的混合物進行鑄造，該樹脂耐腐蝕、耐磨損并且耐高溫，該填料耐磨損并且熱穩定。
尤其是，該旋轉體部分能夠使得基本整個IGCP裝置的鑄造作為單個整體裝置進行。
該清刷流體入口裝置也已經形成和鑄造或機械加工部件一樣的標準件，該標準件經過夾具安裝和樹脂粘結成標準結構，它能夠較容易地經受環境的大多數腐蝕。
5.1.1燒結過程的廢氣的清刷燒結過程的廢氣具有大約150℃的溫度，在短期內具有大約180℃至200℃的最高溫度。該氣體包含有碳燃燒過程與較多數量的多余空氣的產物。該氣體也含有灰塵、不完全燃燒的產物(包括氧芴、PCB及相關化合物)、酸性氣體(來自原料中的硫和其它雜質)和濃縮燃料。這些燃料包含有濃縮的堿和其他金屬鹽(通常為氯化物)及濃縮的硅石與其它類似尺寸的微細顆粒的化合物，這些微細顆粒來自發生在燒結過程中的燒爆和其他處理。
希望的是，對清刷流體的PH值進行嚴格控制將能夠對酸性氣體的去除進行精細控制。該精細控制來自于IGCP裝置的質量傳遞性能，該IGCP裝置的質量傳遞性能比常規濕靜電除塵器(“WESP”)系統中更高。
另外，使用IGCP裝置的整個系統用經過適當加強的塑料和樹脂構成。這避免了在WESP的所需金屬部件中隱含的PH值、濕金屬溫度和高氯化物限制，并且使得清刷流體能夠保持在相對酸性的條件下。通過使清刷流體保持酸性，可以有選擇地根據具體環境可塑性(關于試劑消耗和濾渣排放體積所導致的費用)去除酸性氣體。同時，當PH值較低時，也易于控制與凝結物相關的組織。
5.1.2從燒結過程的廢氣中去除PCB和相關化合物氧芴、PCB及相關化合物通常用化學方法吸收到存在于燒結廢氣中的微細顆粒物中。該化學吸收方法的有利之處在于，在用清刷流體將微細顆粒弄濕之前，微細顆粒和氣體之間的低溫和最大有效接觸。每個IGCP裝置的清刷流體入口裝置的設計和該IGCP裝置的第一階段的灰塵去除效率已經適合于這種情況。
該清刷流體入口設置成將氣體良好絕熱抑制到通常在30℃至50℃之間的范圍內。該溫度取決于離開燃燒過程的廢氣的潮濕程度和溫度。同時，該清刷流體入口設置使得，與將應用于IGCP裝置中下一階段的清刷流體的液滴尺寸和發射速度相比，多數清刷流體以較大液滴的形式保留，并具有較低的發射速度。這意味著，通過該裝置第一階段并接近第二發射點的氣體將在微細灰塵的含量方面實質上沒有變化，但是它將幾乎受到完全冷卻。在彎頭和下個彎頭處的高離心力將使得仍然干燥的微細灰塵顆粒穿過并反復穿過氣流，極大地增加了灰塵中的氧芴、PCB及相關蒸汽的質量傳遞和化學吸收，該彎頭位于第二發射點上游，該下個彎頭使得已經從第二發射點發射的氣體穿過清刷流體。
顯然，在每個下一發射點處只去除部分灰塵的情況下，該增強的質量傳遞將連續穿過每個階段。然而，該質量傳遞過程將穩定地減少灰塵量。因此，希望的是，可以將更加微細的灰塵加入到該IGCP裝置的上游(最好是，在去除這些蒸汽方面更加有效的灰塵)。
5.1.3其他廢氣和灰塵排放物的應用對于本領域普通技術人員來說，該IGCP裝置應用于其他廢氣和灰塵排放物是非常明顯的。然而，不太明顯的是，從主要尺寸減小發射的降低成本和解決問題的機會范圍嵌入在與等效能力的技術相關的IGCP裝置中，它具有等效的灰塵去除或氣體清潔能力。
尤其是，在鐵、鋼和其他熔爐和干燥爐相關的工廠中，該尺寸使得灰塵和其他污染物的去除設備能夠靠近每個單獨污染源，而不是位于收集管道系統或其他基礎設施的順序末端處。這能夠在抽取和通風系統上節省主要的資金。
5.2耐磨損合成物的形成5.2.1導言由于它具有導熱性、實用性、均勻性、耐化學腐蝕性和實質上非常卓越的耐磨損性，所以在該應用中選擇了金剛砂。當受到嚴重沖擊時，比10網目大的金剛砂往往會碎裂和粉碎。該材料的均勻性和縱橫比也是非常重要的，并且對具體選擇的原料進行挑選，從而獲得顆粒，這些顆粒在三個特性尺寸中的每一個都具有相對相等的尺寸，并且在經濟可行的尺寸范圍內具有相對接近的限定尺寸分布。已經發現，在一個或多個方向上伸長的那些顆粒具有非常小的耐沖擊性，并且不能進行壓緊，以獲得所需的低樹脂填料體積比。該減弱的壓緊導致了磨損屬性不能完全發揮。
然而，金剛砂的硅烷預處理提高了帶有樹脂的顆粒的濕度。這提高了材料的耐磨損屬性、產品中的單個金剛砂顆粒的耐沖擊性、抗拉強度，并且幫助減小了張力損失及樹脂在使用期間的水解所導致的其他問題。
為了獲得最佳結果，先對硅烷進行大約一個小時的稀釋和預水解。該過程的最佳溶液成分為酒精和蒸餾水的9∶1混合物占重量的1.5％。發現，硅烷在最佳結果中的濃度不應超過5％。因為靜置時會在溶液中意外形成硅氧烷，所以必須在要使用之前，將該硅烷溶液準備好。最佳合成物屬性的硅烷濃度由經驗確定，并且每100公斤金剛砂中，該最佳合成物得出如下

這些最佳硅烷預處理溶液的改進處理的關鍵特征在于，形成不會使得金剛砂顆粒隨著干燥而凝聚的溶液。在幫助金剛砂中的硅烷和硅群體粘結的過程中，水是必需的。該溶液的表面張力和其它屬性導致了在預處理過程中尤其是更微細的顆粒形成凝聚。該改進方法產生了干燥過程期間的溶液配方和產品攪動方法，這成功克服了微細填料顆粒在最終的樹脂和填料混合物中凝結的問題，同時獲得了填料和樹脂之間的最佳強度和粘結均勻性。
5.2.2.金剛砂的顆粒尺寸和尺寸分布其實，網目尺寸可以轉換成微米尺寸。以該微米尺寸為基礎，顆粒尺寸與合成物的每個單位整體體積填料的最大輸入量的比值將為七。雙態系統和三態系統都是估定的。該三態系統具有大量的細屑，這些細屑使得合成物的混合與應用非常困難。因此，對于大多數混合物都選擇了雙態系統。
8網目金剛砂為較大的顆粒，它難以足夠地進行支承，以防止它在受到沖擊時破裂。原始的配方是以10網目和24網目的組合為基礎的(這是接近于7比1尺寸比例的填塞(packing)理想值的配方)。然而，換成10網目和60網目，使得在耐磨和耐沖擊方面都具有重要的優點。該改進將表現為，在作為更細填料顆粒的每個10網目顆粒周圍，具有改進的緩沖。
最佳填塞密度通過使用測量圓柱體進行研究，并且這些結果將用于識別具有良好混合屬性與流動屬性的混合物，該混合物具有接近最大輸入量的固體。發現10網目的固體與60網目的固體的混合物是最佳的。通過使用各網目數大于10網目并大于60網目的網目尺寸(即，較小的微米尺寸)，樹脂和固體淤漿都難以工作。
5.2.3.樹脂的選擇Dow公司生產的乙烯基酯樹脂以它們的耐化學腐蝕性質而著稱。對于燒結過程氣體的清刷，需要能夠在160-180℃下工作的材料。Dow生產既能夠滿足溫度要求又能夠滿足耐化學腐蝕性要求的Derakane470Turbo。
由該樹脂制成的部件和金剛砂填料(使用上述涉及的硅烷預處理和10與60網目混合顆粒尺寸)的最大負載經過熱沖擊試驗(將它加熱至180，然后迅速投入盛滿冷水的容器中，重復進行六個循環)。該材料確實沒有表現出任何破裂的跡象或其他形式的降解(degrade)，并且金剛砂仍然保持完全粘結。應當注意到，相對于處于環境溫度時，該材料在溫度升高時，具有不同的機械特性。在高溫下，它略微有點彈性，這將對整體耐磨性有所幫助。
發展下述技術進一步提高了樹脂的表面彈性。這將包括在整個混合物中或該產品的特定部分中，其屬性為合適的或優選的空心或海綿狀微細顆粒，從而對樹脂施加一定程度的彈性和整體海綿性。這些顆粒需要具有足夠的耐化學腐蝕性，從而不會被環境所降解，并且它們至少需要比較大的填料顆粒小，最好比較小的(80網目)填料顆粒小。合適的空心和海綿狀顆粒包括空心玻璃球及空心和海綿狀的高嶺土顆粒。
這些可壓縮包含物的目的是為硬的耐磨填料產生更柔軟的包裹層，該包裹層將幫助它們防止因受到沖擊而破裂。
在大多數所報告的高溫經驗中使用Derakane 470 Turbo，尤其是在盛有氣體的導管和容器系統的應用中，它們的總體溫度超過220℃，可以通過將大約20％重量的石墨加入到導管或容器的腐蝕抑制層中，來提高樹脂的性能。石墨極大地增強了該層的導熱性，因而防止了較大的溫度梯度，因此防止了因熱膨脹而導致的穿過該層的應力梯度。通過將該應力從表面去除，可以避免或極大地延遲了因樹脂自身中的損壞和失效而產生的酷熱和破裂的通常過早失效機構，因而能夠獲得良好的使用壽命。
金剛砂具有類似于石墨的導熱性和膨脹系數，并且經過硅烷預處理之后具有良好的潤濕性和粘結性。在使用較大填料，并使用比24網目的微細部件更小的60網目部件的情況下，通過使用金剛砂至少可以具有與石墨內含物相同甚至更好的優點。三態系統所使用的地方，第三組分將具有大約60網目的八分之一至十分之一的尺寸，甚至可以獲得更好的結果。
尤其是在IGCP裝置的進料區域中，這是非常重要的特征，在該進料區域中冷液體將在出口處噴濺到熱表面上，尤其是在清刷流體首先撞擊該裝置的外壁的區域中。
5.2.4進一步的精制設想的是，作為進一步的精制，以及在要求磨損、沖擊和/或張力以及溫度屬性的地方，三態混合物中的微小第三組份可以替代或部分替代空的玻璃、高嶺土或其他微小顆粒或者可以作為所需物質加入到雙態混合物中。此處，玻璃、高嶺土或其他微小顆粒的導熱性將基本小于石墨的金剛砂，但是其內含物將使得在較大的耐磨填料顆粒周圍能夠獲得必要的額外緩沖。同時，因為這些空心顆粒基本上是光滑的并且在外形上是適當的球形，所以它們在其他填料顆粒之間應當具有良好的光滑性，因而提高了給定填料的流動屬性。這意味著對于給定的加工性可以添加更多的填料。
設想的是，如果張力屬性對于澆鑄產品非常重要的話，則該后一特性將非常重要。在不減小沖擊、壓縮和磨損屬性的情況下，如果需要提高張力屬性，則將需要通常的三態系統。然而，三態系統通常難以工作。在不嚴重影響溫度和熱沖擊問題的情況下，加入球形或近似球形的微細固體將幫助該可使用包含物的溶解。
作為所有測試工作和進展的結果，非常清楚將已混合的合成物向鑄模中混合和傳送，對于如Derakane之類的硬樹脂系統的最佳耐沖擊和耐磨損發生在雙態系統的最大體積密度處，其中顆粒尺寸明顯不同，使得較大顆粒的微米尺寸除以較小顆粒的尺寸，并產生大約9至10的比例，從而最大存儲密度的理論比例在6至8之間，最好為7。優選的混合物使用10網目和60網目，它們分別接近1950微米和200微米。這些等級在尺寸上相差大約9.5倍。相對于最大組裝密度的理論最佳值，最佳混合、傳遞、澆鑄、耐沖擊性和耐磨性在優選尺寸方面的差別是非常重要的特性，該特性對于制造過程和產品性能非常關鍵。通過將該比值從大約7調整為9.5，而使得聚亞胺酯和金剛砂組分的抗磨壽命提高了近50％，已經清楚地證實了9.5倍比值的優點。
類似地，在其內含物之前，對金剛砂最好進行硅烷預處理的優點會產生對沖擊和抗磨壽命的類似水平的改進。
另外，發現，在Derakane 470Turbo和聚亞胺酯中，大約相等質量的10、24和60網目的金剛砂，或者是10網目和60網目的金剛砂與更細的金剛砂或空心微細顆粒的其他混合物構成了三態系統，該三態系統已經證明在張力屬性方面有所改進，同時保持了耐磨和耐沖擊性。設想的是，該混合物可以用于不嚴格要求較長碎片或物體的耐磨性但卻需要張力強度和抗沖擊能力的區域中，如支臂和肋片、刀刃或輪轂輪輻。
6.設備及其應用的詳細描述將參照附圖描述優選實施例和應用，說明載體容器及其內含物如何能夠形成整體處理系統的一部分附圖1和2示意性地說明了1％和25％的生產能力的實驗工廠，而附圖3至32在技術細節上說明該IGCP裝置及其各種部件，和相關設備。
附圖1說明了1％生產能力的實驗工廠，該實驗工廠包括本發明所述的IGCP裝置。該實驗工廠1000包括含塵氣流進料管線1001，該進料管線向清刷容器1002中供料，具有水噴頭1003，該水噴頭對位于該清刷容器中的紊流發生器1004噴水。水經過從水槽1005供水的水泵1008供入到水噴頭1003。
經清刷的氣體經過水環式真空裝置1006供入到存儲器1007中，從該存儲器釋放到大氣中。
附圖2說明了25％的生產能力的實驗工廠，該實驗工廠包括本發明所述的一組IGCP裝置。含塵氣流2003通過流控閥2001經鼓風機2002供入到清刷容器2004中。從水槽2009利用水泵2010將水抽吸到清刷容器2004中。水經過水噴頭2005噴灑到處于IGCP裝置形式的一組多重紊流發生器2006上。
經清刷的氣體2007經過存儲器2008釋放到空氣中。
附圖3說明了與本發明所述的一個IGCP裝置相聯系的設備，該設備帶有設置在中心的清刷流體進料管。
清刷流體經過集管(header)1進入該設備。流體通過標準鑄造和定位的配件2從集管1排出。每個IGCP裝置具有一個配件2。每個集管1通常應用于兩排IGCP裝置。
每個IGCP裝置的進料管都轉過90度，并向下到達中央進料分配器6。中央進料管5使用裝有輪輻的輪轂3進行中心定位，該輪轂3通過外環4固定在位置上。
圓錐截頭形中央進料分配器6使得清刷流體流徑向向外流動。該進料分配器6的形狀使得進料管5相對于分配器6適當地設置在中心，它將均勻地圍繞分配器的周邊分配清刷流體。
線7示出了隨著清刷流體流過環形間隙的大致輪廓。上方的直線表示當氣流已經關閉時(也就是，在沖洗凝結物期間)，清刷流體的流動，下方的曲線表示氣體流動時常規的彎曲流動。
在這種情況下，環形流動輪廓由5個發射點組成。希望的是，通過利用或多或少的下述類型的部件可以排列或多或少的點。
通常，但不是必須，外殼環形件8是相同的，從而簡化部件的制造。
內核心件9具有與分配器6的保留部件10相類似的輪廓。希望的是，為了簡化制造，該裝置的部分輪廓或全部輪廓可以相同。然而，為了保持穩定增大的流動輪廓，從而保持穿過該裝置的統一氣體速度，核心件9的詳細尺寸與部件10略有不同。希望的是，在備選裝置中，核心件9和部件10上的輪廓可以相同，并且可以調整表殼襯圈(casingring)8，從而能夠產生理想的穩定增大的輪廓。這種選擇在附圖32中進行了說明，其中該附圖的右側示出了表殼襯圈8的多部件型和可選單部件外殼34，這使得逐漸變細的輪廓和鑄造技術(參照上述5.3部分)可能結合起來。在大多數情況下，逐漸變細的輪廓使得表殼襯圈通過核心件。在某些應用中，在連續的核心件和表殼發射點之間具有較大的軸向重疊更加重要，并且它不可能組裝或退出部件34。在這些環境中，將需要不同的鑄造和/或裝配技術，如附圖3或附圖31中所示的那些。
希望的是，在附圖3中核心件9的下方，為了在每個裝置中產生更多的發射點，可以插入一對以上的核心件和表殼襯圈。在該實施例中，只示出了位于核心件11上方的一個核心件9，它形成了該旋轉器區域的中心。該區域在本實施例中包括六個轉子葉片12，該轉子葉片依次包含在外殼13中。11、12和13整體鑄造成一個部件，但是希望它們可以分開制造，并從單個部件裝配和粘結或結合在一起。還希望，部件11由一個以上的零件制成，或者裝配到一個部件中或者各單個零件能夠承載或結合到一起。或者，在5.3部分中所討論的鑄造技術可以用于生產如附圖27中所示的單部件裝置，或者可以制造和裝配各個分開組的部件。
在該旋轉體底部，具有內裙件和空心凹槽14，該空凹槽起到為從轉子葉片12出現的氣體和清刷流體流產生環形寧靜區的作用。該空心凹槽防止清刷流體進入中心渦流，從而進入氣體出口，以及容納螺栓裝置及其蓋子，該螺轉裝置利用螺母15依次將整個核心裝置固定在一起。
螺母15具有松錨固板和數個Bellville墊圈或等效裝置，該等效裝置將在系桿16上保持穩定的張力，從而在變暖和變冷期間在位于核心件之間的O形圈或等效密封件上保持壓力。密封到空心凹槽14的空末端中的圓頂形頂蓋17將螺母15蓋住。在這種情況下，頂蓋17利用O形圈固定在位置上，該O形圈利用輕螺旋彈簧固定。該螺旋彈簧排列在螺母和墊圈15的外側，但是它也可以在螺母和頂蓋17之間。
通過使用焊接到錨定板18上的螺母，系桿16的另一端位于頂部核心件10中。該錨定板18的頂部上安裝有半球形蓋子，從而防止樹脂混合物完全嵌入該錨定板和螺母中，從而在不向樹脂的內部結構過度施加張力的情況下，能夠吸收不均勻膨脹的影響。
旋轉部分的外殼13在轉子葉片下方延伸最小距離，從而在高度磨損區域中提供合適的磨損面，該高度磨損直接發生在轉子葉片的下方。這種延伸也確保了與下個磨損環19的結合點不接觸該高磨損區域。
磨損環19依次位于主氣旋體部分20的頂部。該部分的頂部具有成型的肩部和定位突耳21，該定位突耳位于頂部上，并且該部分的頂部為密封到安裝環22上的O形圈。該安裝環22樹脂粘結并密封到凸模固定板23上，該凸模固定板密封到IGCP裝置安裝其中的主承載容器中。該凸模固定板23通過支承梁24支承，該支承梁通常設置在IGCP裝置的每行之間。
在氣旋部分20的底部，具有渦流溢出管25，該渦流溢出管將純凈氣體輸送到純凈氣體出口26。整個渦流溢出裝置使用接頭27窩接式地安裝在氣旋部分25的末端上。
部分環(part ring)28排列在底部環形通道33處，從而隔板29大約為在轉動方向上環繞相應環的底側的通路的35％。
清刷流體出口30利用重力將清刷流體排放到收集管31中。該清刷流體出口管30的外側設置有振動吸收環32，從而防止了由于該IGCP裝置的末端振動而引起的該清刷流體出口管外側的過度磨損。
收集管31、IGCP裝置、凸模固定板和排放收集管排列到整個承載容器中，其中含塵氣體進入容器的頂部，并且純凈氣體在凸模固定板23下面的方便位置處從容器的側面抽出。
該容器的下部接收清刷流體，該清刷流體經過收集管31排放。該容器的下部設置有合適的存儲和再循環容器，流體從該存儲和再循環容器中用泵抽吸回清刷流體入口集管。
在附圖12中示意性地示出了這種裝置，并且在下面討論該附圖時，會更詳細地進行描述。
附圖3a和3b以放大的比例示出了上述細節。
附圖4示出了與附圖3a中所示的相同細節。在區域40中示出了清刷流體進料管，其中帶有排水溝管托41。右邊的排水溝管托通向所示的IGCP裝置，左邊的排水溝管托將通向位于所示IGCP裝置左邊的(未示出的)IGCP裝置。
每個管托件41都在頂部和底部具有斜的平面區域。下邊的斜區域與其相對的斜區域共同形成了一平表面，該平表面使得清刷流體進液管40能夠座落在松的安裝蓋(未示出)上，該安裝蓋座落在每個環47的頂部。防塵罩上有孔，這些孔與該IGCP裝置上的每個環47的頂部入口直徑對準，并具有與其相類似的尺寸。在附圖10中示出了典型的防塵罩，并且在附圖6中示出了進料管40和排水溝管托41的典型設置，該進料管和排水溝管托將與防塵蓋裝置一起移動。
進料管42插入到每個排水溝管托41中，并用“O”形圈將其密封。進料管42中具有風箱裝置，以滿足任何與不均勻膨脹和其它撓曲或結構公差相關的必要移動或調整。
該進料管42具有側面入口43，該側面入口定向使得其開放末端指向管子40中的流體。這種定向確保了，不論沿著集管從集管入口到該排的最后進料管的速度是否穩定下降，從每個排水溝排出的流體量都恒定。
進料管42通過現場裝配和固定的接頭44連接到與IGCP裝置45相連通的垂直進料管上，該接頭由固體PTFE發展和加工成，用于在不需要螺紋固定的情況下現場的裝配和分解。這種設計避免了螺紋在腐蝕和高溫的環境下粘結和腐蝕的問題。附圖7表示該輸入裝置和接頭44的放大視圖。附圖8表示接頭44的分解視圖。
垂直進料管(附圖8中的87)利用中央進料輪轂45及其支承輪輻46豎直地固定在中央。通過使用柔性裝置，將輪輻46安裝在頂部表殼襯圈47上，該柔性裝置在溫度升高和降低期間允許在輪輻46和表殼襯圈47之間不均勻移動。在附圖9中詳細示出了該裝置。
合適的耐高溫和耐腐蝕的柔性環48安裝在表殼襯圈47外側上的肩部上。可選擇的IGCP裝置(未示出)用這些柔性環安裝，并且當它們排列在它們的凸模固定板座架上時，這些柔性環填滿了每個IGCP裝置之間的接觸接頭處的間隙。這些柔性環48在每個裝置之間起到抗振和分隔器的作用。
通過使用肩部49，表殼襯圈47座落并定位在它下方的表殼襯圈上(附圖3中的附圖標記8)。該肩部49具有處于O形圈形式的必要的密封構件。這種設置用于將每個套管部件定位和密封到另一個下面，一直到氣旋體件(附圖3中的附圖標記21)的頂部。
通過使用肩部50，核心環也彼此定位并密封，該肩部對于每個核心件都相同或類似。
也示出了用于徑向向內的發射點51和徑向向外的發射點52上的清刷流體的臺級形邊緣發射點。在附圖5中用附圖標記60更加詳細地示出了該臺級形邊緣的輪廓。該臺級的垂直面略微具有斜度，以方便鑄造時釋放鑄模。該臺級形邊緣60的斜面與輪廓的核心件的上游斜面具有類似的角度。
該表殼襯圈上的等效臺級形邊緣具有類似傾斜的表面。
為了鑄造的簡單性和穩定性，以及確保逆渦流的渦旋和沖刷作用的最大效果，每個臺級形邊緣的這兩個斜面之間的拐角具有圓角半徑，該效果在臺級形邊緣中得到促進。
該臺級形邊緣的尺寸是在該高磨損區域中渦旋效果和留有足夠磨損公差之間的一定折衷。通常，該臺級應當具有類似的深度和寬度，并且應當在環形通道的外徑的0.5至2.5％之間。
除了該臺級形發射邊緣的最佳尺寸之外，還具有許多明顯優點，這些明顯優點可以在具體條件下通過改變臺級的相對銳度獲得。在附圖5中，該臺級形發射邊緣示出為具有接近垂直的面(實際上是為了澆鑄的方便略微傾斜)。然而，為了最佳的功能性，該接近垂直的面應當底切發射表面。出于獲得流下該面的清刷流體的最小百分比的角度，該面和發射表面之間的角度需要盡可能的尖銳。出于在部件插入之前，對意外損傷的堅固性的角度，該角度需要類似于附圖5中所畫出的角度。一旦臺級的面和發射面之間的角度超過大約150，則臺級的效果開始變得削弱。
該臺級的下表面的角度不太重要，假定它具有與發射面類似的角度，或者它從(遠離)發射臺級更加向下傾斜。一旦發射面和該下表面之間的角度比發射面的角度向上超過大約15度或者向下超過30度，則該臺級的性能開始變得明顯削弱。
圓角半徑60的最佳值為，在沒有圓角半徑的情況下，該臺級的面的長度的0.5至1.0倍之間。在半徑小于該長度的0.5倍時，臺級的性能開始變得削弱。在半徑超過該長度大約0.9倍的情況下，在有效面的角度開始變得明顯受到影響之前，沒有太大空間發生磨損。
附圖28示出了表示所有上述標準之間的實際折衷的臺級設計。它也使得發射邊緣盡可能靠近流動輪廓，a)以在發射點處得到最大流體速度，并且b)以使得對于環形通道的給定寬度，從發射點到流動輪廓的遠側的飛行距離最小。
在附圖5中還示出了，臺級形或重疊接頭裝置，它用于確保套管和核心部件之間的所有本體接頭的最小渦旋。對該臺級或重疊的寬度進行選擇，以適合于涉及特殊接頭的特殊情況。
常規的“O”形圈接頭和部件的定位細節分別在62和65，以及63和64處示出。將注意到，在每個部件和它下面的部件之間具有緊公差配合，從而確保在核心件頂部的流體分配件(附圖3中的附圖標記5)與清刷流體入口管正確對齊。
附圖標記66為中心系桿(或螺紋桿)，它用于將核心裝置固定在一起。
附圖6示出了其中帶有部分整體承載容器的清刷流體分配系統的典型細節，其中該承載容器方便于安裝管道系統。將注意到，該設置在容器中不包括螺栓或其它形式的夾緊接頭。這確保了不會因為螺紋粘結到螺栓或其他螺紋安裝件上而耽擱維護工作。
該容器部分72通過凸緣或其它合適形式的連接件70連接到相鄰的容器部分上，并連接到連接件71處的流入氣體的入口導管上。
每個集管都排列使得它具有出口連接件(如凸緣連接件)74和入口連接件73。優選的是，該出口連接件應當安裝有節流器板，并應當管接回承載容器底部的循環蓄水池，該節流器板夾在凸緣(或其它形式的接頭裝置)之間。該節流器板應當在該管的頂部和底部上都具有小孔。這些小孔應當最少為篩網裝置中最大篩孔度的2.0倍，該篩網裝置應當安裝到流回到IGCP裝置入口的再循環泵上。這將有效地防止阻塞這些孔的所有潛在可能性。
頂部孔的功能是使得進入集管的任何氣體自由排出。底部孔的功能是使得積聚在集管底部上的任何固體都能夠沖洗干凈，而不是將它們積聚和潛在地凝結在一起或者積聚和凝結在管壁上。
凸緣73和74之間的單個管應當建立到容器壁部分72中，從而確保它們總是正確地關于IGCP裝置對齊。
附圖標記75示出了管托件41(附圖4)的設置。該設置適合于附圖10所示的IGCP裝置。非常明顯，該IGCP裝置組可以隨著適合于具體應用而更小或更大。
附圖7示出了這些管托件和連接件的設置，這些接頭安裝到管托件中，并進入每個IGCP裝置。為了清楚起見，這些部件的附圖標記不同于附圖3和附圖4。
在這些細節中，防塵蓋81的位置示出為在管托件82的下面，該管托件粘結到集管83上。與在管托和IGCP裝置入口之間的密封接頭處的三個O形圈85一起，示出了每個IGCP裝置的入口管84的連接器波紋管件86。出于吸收軸向的移動和不均勻膨脹的需要，這三個O形圈設置使得連接器可以滑入和滑出集管管托。不論何時風箱因非軸向移動而處于彎曲應力的作用下，該中央O形圈用于提供密封，該外O形圈都為了防止灰塵和粗砂進入，以幫助O形圈裝置的中心定位，而無論波紋管件處于由于在除了軸向上的運動而造成的彎曲應力狀態時。
一旦進入連接件84的入口已經插入到相應管托82中，該IGCP裝置進料管87就設置成向下插入到IGCP裝置進料輪轂(附圖4中的附圖標記45)的頂部中。本體87中的下O形圈93和上O形圈94將進料管87密封到86的外端處的轂盤(hub)86中。
進料管87具有徑向進料管，該徑向進料管機械加工或鑄造到進料管87中，該徑向進料管定向(使用插入到孔90中的銷子88或另一工具)使得與通孔(hole through)86處于同一直線。在87中與流入孔相對的是插銷件89安裝到其中的埋頭插座(blind socket)。
該插銷件起到兩個作用。首先，它將將風箱86和入口84機械加工或鑄造穿過的該通孔封閉。其次，它與埋頭插座定位在87中，以將87在垂直方向和該方向上定位。
然后，用O形圈92將插銷件89密封，并用銷子88將插銷件89固定在位置上。在插銷件89的后端處有孔91，該孔可以用于定位插銷件89使得銷子88的孔正確對齊。
在拆解過程中，將孔91用作抓住該插銷件的工具，可以將銷子88或者合適的工具(例如，細棒或螺絲刀)用于拉出插銷件89。然后，類似地，用同樣的技術，使用孔90可以使進料管87退出。
為了清楚起見，附圖8示出了組成該IGCP裝置進料管的部件的剖視圖和分解視圖。使用了與附圖7中相同的附圖標記。
附圖9示出了進料輪轂及其支承環(在附圖4中分別為附圖標記46和47)的優選設置。為了清楚起見附圖9中的附圖標記如下。該輪轂由中央輪轂件102組成，在該輪轂件102上鑄造有輪輻101(在該例子中為4個，但是2，3或更多個也可以接受)。這些輪輻使用狹槽108安裝到環107中。
這些狹槽設置使得彈性填料以不填滿徑向間隙106的方式插入到間隙105中。不填滿間隙106的原因是，使得間隙105中填料的彈性屬性能夠在不導致過多應力施加到環107上的情況下，允許輪輻以大于環107的速度在開始期間進行膨脹，并在冷卻期間收縮。當該IGCP裝置在進入氣體的溫度較接近于環境溫度的情況中使用時，這種特性不是必需的。然而，在如燒結廢氣這種情況下，如果使用較簡單的耐熱鑄模或鑄件的話，則認為這種特性非常重要。
已經將環107的彎曲部分110特別地設置使得為中央轂盤周圍和清刷流體分配錐形噴嘴(附圖3中的附圖標記6)上的氣體提供最佳進入方向。類似地，彎曲部分111的形狀已經設置使得，產生必要的輪廓，以接收“氣體排出”狀態和正常運轉狀態期間的清刷流體流，如所描述的用于a)類型進料裝置那樣。
肩部109位于安裝彈性間隔和振動吸收環(附圖4中的附圖標記48)的位置處。
拐角112設置用于對第一表殼襯環(附圖3中的8)所需的耐磨損重疊。插銷件113設置用于將O形密封環(此處未示出)陷入到該插銷件和第一表殼襯環之間。該插銷也具有與該表殼襯環的外側非常緊密的公差配合，從而使得整個IGCP裝置能夠在它之中對齊。
為了能夠克服不同澆鑄收縮和熱處理收縮的影響，中心輪轂102可以將可加工的模芯103設置在其中央進行鑄造。這使得標準耐熱耐化學腐蝕和耐磨損配方可以用于整個結構(除了103之外)，并且一旦已經插入彈性填料105，則可以使用用于定中心該插銷件113的該插銷件的定位面對進料管的孔進行鉆孔。
附圖10示出了開口殼(loose cover)，它安裝在所有IGCP裝置上并起到防止盡可能多的灰塵進入IGCP裝置之間的間隙中。這是輔助維護。該殼也起到提供清刷流體入口集管可以放置在其上的平表面的作用。該殼118中的孔119設置使得它們與進入每個IGCP裝置的入口相對齊。
附圖11示出了安裝支承環的凸模固定板，該支承環支承每個IGCP裝置，并使得每個IGCP裝置能夠密封到凸模固定板上，因此密封到主承載容器中。每個IGCP裝置的下磨損環19位于其上，并用O形環密封到氣旋尾排氣管體20的成形末端21上。該成形末端21依次使用兩個O形環35密封到支承環22上。每個支承環都設置并密封到凸模固定板23上。
在該剖視圖中，凸模固定板非常窄，但是它當然占據板面積在單個圓形支承環之間的剩余部分。在附圖17和18中分別示出了這些環的設計和在凸模固定板中的安裝。
該凸模固定板用支承梁24支承，該支承梁設置到凸模固定板23的下側中。在附圖18中示出了使這些梁定向從而使得整個凸模固定板和支承環裝置的結構緊密公差配合的裝置。
附圖12示出了在本說明書中所指的承載容器中的所有部件和設備的示意性剖視圖。以120示出了該防塵蓋的位置。121是該主氣體入口導管的檢查蓋和進入蓋。該導管示出為從頂部進入，但是如果整個工廠布局需要的話，它明顯可以設置成從側面進入。
清刷流體進料集管和單個進料管示出為122。
該承載容器設置使得，該容器帶有清刷流體進料集管的部分(附圖6)和連同凸模固定板的下面部分(附圖25)以及整個IGCP裝置和凸模固定板排水管(附圖23)都可以作為單個裝置提出，并且替代全部填充可以作為單個裝置提起。為了使得該單個整體能夠相對于每個尾管的清刷流體出口連接導引到其正確定向上，導向柱123與連接凸緣(或其它連接裝置)緊密配合設置在承載容器上。在該整體裝置的外側上還具有定位凸起，該定位凸起將使該裝置相對于清刷流體入口管定向。
這些導向柱或其他裝置也用作支承上下跳板通道138的裝置。這能夠使所有所需連接在不干擾任何外部管子或下部結構的情況下，進行連接和拆除。
這些同樣的導向柱也用于定位氣體入口管道系統和擴張罩，當它們在升起舊的和放入新的替換操作中被替換時。
整個機構和該設計的完整性質已經設置的停機時間最小化。可以估計到整個容器的IGCP裝置可以在小于使用該裝置的換班時間內完成更換和使整個容器再次回到工作狀態。
其中一個IGCP裝置的氣體和清刷流體連接部分的位置以125示出，其他IGCP裝置的氣體出口以126示出。
底板支承梁以127示出，該梁支承松安裝的底板(附圖22)，提供了通向排水管132和凸模固定板排水管133(附圖23)的通道和支承，該凸模固定板排水管將已用過的清刷流體從每個IGCP裝置尾管排放到承載容器的下部中。
清刷流體在該容器下部的正常液面水平以128示出。通向再循環泵的該清刷流體排水溝以129示出。
典型的容器支承裝置以130示出，但是可以使用數種不同的支承方法。
其中一個IGCP裝置的氣旋部分以134示出，并且IGCP裝置的凸模固定板支承以135示出。
136示出了將清刷流體注入凸模固定板頂部的入口位置。
冷清刷流體的供給實現了數個任務。首先，它確保了所有IGCP裝置之間的氣密密封，和它們安裝到凸模固定板支承環中。第二，當清刷熱氣體時，它包持防塵蓋下面的結構區域冷卻。這避免了凸模固定板及其支承中的熱扭曲問題。這也使得低溫性能的樹脂能夠用于這些部件的構造。這能在成本上具有重要影響。
137示出了進入進料集管的其中一個清刷流體入口。
附圖13、14和15更加詳細地使出了尾管渦流溢出管區域的構造和設置細節。這些細節也示出了所需要耐磨損材料或表面加工的位置。三個附圖使用相同的附圖標記。
氣旋部分20以插銷或接頭27的其他形式連接到渦流溢出管裝置上。該渦流溢出管25通過部分彎頭26排出，并且25和20之間的間隙形成環形部分33。環28形成了該環形部分的方形末端，該環形部分使得所使用的清刷流體與氣體分離，并經過管子30排出。
為了實現該分離，帶有一定攜帶氣體的清刷流體通過環形件28之間的間隙34進入到環下方的空間中。此處，(在環下方的環形空間中)，徑向隔板29(它突出穿過環形件28下方的環形通道的整個寬度)使清刷流體和攜帶氣體的轉動移動停止。清刷流體落入底部，并經過管子30排出。
附圖14中的AA部分示出了在其中一個環形件28的末端下方的徑向填充件。該填充物封閉了傾斜的末端板頂部之間的間隙，該末端板圍繞間隙出口26形成，以封閉環形件28下面的環形間隙。該填充防止了出口26所形成的不均勻環形間隙，并且防止了傾斜的末端板干擾渦流溢出管的性能。
附圖16示出了該IGCP裝置(附圖3中的20)的氣旋部分的本體的細節。該本體指的是200，支承和定位肩部為201。在該肩部的左手側是三角形的定位件202，它在該設計中示出為在鑄造/機械加工之后能夠粘結上的元件。其他等效連接機構也可以適合。該定位件的功能是使它與清刷流體出口管(附圖13中的30)對齊。然后它與支承環(附圖17中的213)的頂部中的狹槽對齊，該支承環安裝在凸模固定板上。附圖18示出了每個狹槽如何需要在凸模固定板上整體定向。作為該細節的結果，在不需要將其具體定向的情況下，可以將標準IGCP裝置放入到凸模固定板上的任何位置中，并且清刷流體的出口管將自動與其相應排水管對齊。
附圖16中的204，氣旋部分的本體的外徑示出為經過適當的機械加工/表面處理，以在不使得接頭27的外徑變得太大而不能順利通過支承環(附圖17)的情況下，將它能夠安裝到接頭27(附圖13)中。
該支承環(附圖17)使其主要加厚結構圓柱體210終止于其內側表面上，適當地產生所需的O形環密封。變細的肩部211在該IGCP裝置本體的外側上提供合適的O形環導入錐度，以使它滑入到210的窄孔中。212的直徑設置使得該IGCP裝置能夠很容易地進入到支承環中，并且隨著它們通過狹槽213，不損傷O形環。
附圖18示出了該夾具的優選設置，該夾具可以使用支承環(附圖17)和常規GRP貯存技術產生凸模固定板。該夾具具有盤221(它在側視圖中以232表示)，每個環231都放置在該盤上。每個盤都進行標記(224)，從而確定定位槽(附圖17中的213)的所需方向。除了盤232之外，對于每種類型的凸模固定板排水管都具有盤222和223。排水管A(222)用于正常水平控制，排水管B(223)在清刷流體進料管集管破裂的情況下，提供緊急排水能力。這些盤222和223可以比盤232厚(如側視圖的放大部分中以233所示)，從而使得在GRP膠合板(lay up)中形成孔，管子180(附圖23)能夠插入到該膠合板中，然后凸緣286(附圖23)用樹脂粘結到該位置上。
夾具基板220將具有環繞它的圓環228，該圓環將包含該GRP膠合板，從而產生環形板，該環形板將貼合地安裝到承載容器中。
附圖18中的細節X示出了一機構，支承梁通過該機構能夠準確地定位和固定到位置上，同時一旦已經鑄造和硬化，它們就粘結到凸模固定板的下側上。四個承載環定位板的輪廓以225示出，并且227是支承梁將占據的相對位置。夾具的表面頂部將鉆有一系列短盲孔226，凸模固定板在該頂部上鑄造。這將在凸模固定板的下側上產生短銷。
一旦該板已經形成和硬化，則該板可以從鑄模中取出，反轉，在脫模劑已經從每個支承梁的區域中去除之后，隨著該梁粘結到位置上，這些短銷就能夠用于將每個梁準確定位。
該細節使得可以使用非常窄的梁，該梁依次使得最大數量的IGCP裝置安裝到給定尺寸的承載容器中。
附圖19示出了用于固定系桿的優選排列，當使用多部件設備時，它將IGCP裝置的核心區域固定在位置上。為了使所有部件正確對齊，它們顛倒地裝配在中央夾具上。該夾具將具有一根管，該管將安裝穿過中央進料輪轂102中的孔(附圖9)，并使該輪固定位，因此使環107定位(附圖9)。該管也將使得圓錐體6的末端定位并置于中心(附圖3)。然后，所有其他部件將彼此堆疊起來，并且板244將套在系桿上，隨后按照Belleville墊圈(或等效物)245和螺母246的合適順序，將它們裝入。
可以將罩殼248插入放置到彈簧247的頂部，并且可以將其用力推下，從而允許O形圈249插入。然后，可以允許該罩可向后滑動，從而將該O形圈限制住，并將空心末端250的內端243密封到噴嘴區域(spinner section)的芯部。
指向已裝配的核心件242的空芯內部區域的箭頭241表示旋轉體部分核心件的出砂孔。
一旦將螺母緊固，可以用皮帶或夾子將外表殼件捆在一起或夾在一起，這些皮帶或夾子定向使得它們一旦裝配之后就位于單個IGCP裝置之間的間隙中。
這些相同的夾子或輔助夾子也應當排列成位于每個承載環(附圖17)的外側上的合適設備上，從而每個IGCP裝置可以夾到凸模固定板上，并保持直立。
附圖20示出了用于固定系桿263的上端的優選排列。螺母266焊接到板265上，并且澆鑄的蓋子264安裝到它上面，從而在該螺母和板265上方產生間隙。套管267圍繞該系桿安裝，并插入到將形成內輪廓262的澆鑄部件中。然后可以澆鑄頂部核心部分和清刷流體分配器260，包括O形圈密封槽和定位面261。
當鑄模松開時，應當將套管267取出，并將系桿松開，從而在它和蓋子264的內側之間產生間隙。然后，應當用套管267留下的間隙將系桿樹脂粘結到分配器260上。
附圖21表示這種類型的轉子葉片的內外輪廓，這種轉子葉片獲得接近于最佳轉子的效果，但卻保持良好的磨損和可塑性特點。
附圖22示出了凸模固定板和支承梁的排列，排水管和凸模固定板支架裝配并支承在該凸模固定板和支承梁上。板270為松配合，并覆蓋整個板的面積。它支承在梁271上，并使孔切割成適合于需要穿過該板的各種尺寸的排水管272。所示排水管的尺寸只是示意性的，并且供給標準的4米直徑的承載容器。
通過常規澆鑄到支承環274或其等效物中，該板和支承梁支承在管壁273上。箭頭275指向連接凸緣的導管，該凸緣將導管的這部分連接到容納IGCP裝置的部分上。276表示導管的環形梁支架，但是也可以使用導管支架的其它裝置。277表示氣體出口與導管的這部分的連接。
附圖23示出了排水管的兩種類型。管子280用凸緣286固定并粘結到凸模固定板(punch-plate)上。它使得連接器(coupler)281固定到下部(lower section)282上，O形圈密封到該管子280上。
這兩種類型的排水管都使得肩部283建立在管子的外徑上的一位置處，在該位置處，當夾頭件284插入到板270(附圖22)中的孔中時，管子282和288支承在合適的高度上，使它們的開放末端285在承載容器的底部沒入清刷流體下方。
在管子288的這種情況下，凸緣289完全設置成使得管子下降并坐落在底板上，同時對IGCP尾管進行檢查、修復等等。如果連接器外徑沒有大到足以提供類似功能的話，可以將類似的肩部安裝到282上。
附圖24示出了主承載容器290的下部、跳板291、導柱292、氣體出口管295和相鄰承載容器，以及當特定任務需要一個以上承載容器時，承載容器的互連跳板296。
附圖25示出了該承載容器的一部分的典型細節，其中主凸模固定板支架建立在該部分中。該主容器壁142在140和141處具有互連凸緣，或其它合適的接頭裝置。用于使清刷流體注滿凸模固定板的輸入連接在143處示出，并且該凸模固定板的支承環及其支承梁在144處示出。雖然示出了兩個輸出口143，但是它們不是必需的。所有所需要的是使得流體合理均勻流動穿過該板到達排水管，該排水管理想中應當是與這些進料管在直徑上相對。
附圖26示出了典型氣體清潔過程的示意性工藝流程圖。301表示該氣體入口管，302提供了驟冷或沖洗下來的噴灑液體應當需要的輔助供給。應當注意，導管的凝結是潛在的問題，該連接不應當使用。
303表示進入單個IGCP裝置進料管的主進料管的集管。305示意性地示出了安裝在溢出的凸模固定板306上的該IGCP裝置。每個IGCP裝置的旋轉體部分以307示出，帶有氣旋體的尾管308和渦流溢出管的排液管309。
310示意性地表示典型的四個渦流溢出管，該渦流溢出管排放到一個排出管311中，該排出管通向清刷流體320的再循環水貯存器中。312表示通向凸模固定板溢出入口的進料管，而315表示再循環泵314的進料管，該再循環泵依次進給到返回集管313。
類似地，316指的是從載體容器中排出的固體和鹽的進料管，它通向泵317，因此沿著管318到達廢水處理，或者需要下游過程。319指的是，承載容器的固體變厚區域，而321示出了來自其中一個排水點322的其中一個凸模固定板排水管，323和324分別示出了該清刷流體的補充和試劑輸入連接。
已清刷的氣體經過一個或多個導管325排出至鼓風機326和出口到管327，再到排氣煙囪328，或者到將運送已清刷氣體的任何地方。
附圖27示出了與附圖4等效的細節，但是對5.3部分中所述的鑄造和澆鑄技術的潛在優點具有最大的利用。附圖標記指的是與附圖4中相同的附圖標記，并具有額外的附圖標記。51和52現在指的是一類發射臺級，它可以鑄造技術進行生產，并且當使用常規可重復使用鑄模澆注時，不能適當生產。在附圖28中更詳細地示出了這些臺級細節。
在附圖27中還示出了單個澆鑄件54，它與頂部環47的基本輪廓相符合一直向下到O形環接頭和58，該58安裝到氣旋部分59的頂部上。
在該結構中，整個鑄造部分54通過旋轉體葉片(附圖3中的12)結合到單個核心件和流體進料分配器55上。作為將該核心件產生為單個整體鑄件的結果，不需要連接螺栓，并且空心內部套管57現在能夠一直向上延伸穿過裝置56，實際到達液體分配器的底側。這不僅極大地簡化了工地活動(site activity)，也確保了將核心件和鑄件之間的所有對齊事項完全解決并在鑄造期間永久固定。
也是非常明顯的，該結構同時更加難以鑄造的結構去除了大量特殊的和必須的公差區域以及產生較輕的產品。
除了已經去除了鑄造中適當大量的較厚部分之外，在附圖29中示出了與附圖27中所示相同的結構概念。這使得模具形成和鑄造過程更加復雜，但是不會產生更輕的結構和對熱循環更耐久的產品。
附圖30示出了兩個典型的發射點核心部件和為了進行鑄造而使用的模具設置類型。該部件顛倒鑄造，從而主磨損區域(由箭頭標記10表示)面向下和面向外。
當它密封到15和16所示的IGCP裝置中時，典型的定位插銷、插座和面對它的O形圈使得該部件能夠定位并密封到它的相鄰部件上。這兩個區域都需要高精度和高質量表面加工。
鑄件1的中央核心件可以套到塑料薄霧(用作帶)中，或者使用收縮包裝塑料的薄霧。可選的但不是優選的是，可以應用常規模具釋放劑。
該中央核心件將固定到圓形底板2上，面板16的細節已經加工在該底板上。在該說明中，凹頭螺釘3用于定位和固定，但是可以使用任何合適的裝置。
板2將具有插銷環或其它堅硬的固定裝置5，通過該固定裝置，它可以定位和固定在兩片或多片模具體4中。該模具體將楔合在一起用于對齊，并用帶或環6固定。
在該裝置中，樹脂和微細填料混合物將涂覆在11上，以產生所需的微細細節16。然后，最大抗磨損和沖擊的混合物將插入到區域12中的層中，并擠壓產生良好的表面精度，排出所有的氣泡。
在朝向模具4的頂端的某些點處，將停止該混合物12的供料，該模具的頂端將進行清除，將用皮帶或環8添加和固定模具7的下個部分。通過使用如附圖14中所示的插銷和插座裝置或其他合適裝置，模具7將定位到模具4上。
鑄件13的下個區域具有減小磨損和沖擊的任務。它也具有較平的和不太傾斜的頂表面，該頂表面將妨礙起泡的溢出。因此，該混合物區域13能夠具有較低的耐磨損性和較高的加工性。這可以通過使用更多樹脂包含物或微細填料的不同混合順序獲得。然而，常規的解決方法是更高的樹脂包含物，這些部件將經受熱循環，并且13中的材料必須以與12中的材料相類似的方式工作，它必須以與12中的材料相類似的速度導熱。
因此，需要折衷的混合物13，具有與12相類似的高填料包含物，具有足夠的可用性，以產生合理的表面精度和排氣性。
該混合物及其應用17一旦在該狹窄區域中將再次變為與12中所使用的相同混合物。
這樣通過使用環19，以與模具7和環8相同的方式，應用膜具9并將其固定在位置上。然后，將用與13中相同的混合物和技術對該區域18進行填充。
混合物18將填充至低于產品核心件15的頂部1-5毫米的水平處。在該點處，需要應用新配方的混合物14，為了產生輪廓15，它可能進行機械加工。混合物14將應用到至少高于輪廓153至4毫米的水平處，從而確保可以隨著填充進入的任何氣泡將上升到高于輪廓15的點處。
上述描述應用與常規鑄造技術。然而，也可以應用“熔模”類型的技術。該技術可以用于產生更復雜的形狀，并且將基本需要用于旋轉體部分。
在上述例子中，發射點的臺級形邊緣能夠使用拼合外模具。然而，對于等效表殼襯圈或一組表殼襯圈，該輪廓將需要使用單獨模具型芯、可拆型芯或熔模技術。在該環境中，可拆型芯不可能具有能夠調節他們成本的模具壽命。因此，看來該熔模方法是最適宜的。
Derakane 470 Turbo樹脂需要高溫二次硬化，這需要以連續的步驟進行。尤其是在第一步，鑄造產品的尺寸穩定性不好，但是通過使用常規脫模劑，在二次硬化期間脫模劑通常會移出。如果該產品在鑄模中/在鑄模上進行二次硬化，則導致鑄模脫模問題。“熔模”的選擇將使產品在臨界(從形狀的角度看)第一二次硬化過程中能夠保持形狀，該熔模直到該部分加熱到第二和最終二次硬化階段才會熔化。
這樣，通過使用上述方法和熔模部件的順序，以及外部拼合鑄模的順序，該概念將使得整個IGCP裝置產生為單個鑄件。
附圖31示出了可以實現它的潛在方法。
整個IGCP裝置將顛倒鑄造，其中省略了中心進料分配器錐形噴嘴1。該特征對于能夠容納任何二次硬化變形將是必需的，從而該噴嘴的點處于中央，并且該進料分配器上的發射臺級與鑄造部分3的內接受半徑正確對齊。一旦已經進行完整的二次硬化，該進料分配器1將分開鑄造(如進料輪轂及其輪輻那樣)，并且準確定位，并將樹脂粘結到適當的位置上。
鑄模將支承在合適的基座2上，表殼襯環3的頂部輪廓將在該基座中加工，該表殼襯環包括用于進料輪轂的輪輻的凹口4。中心桿5將徑向安裝在該基座2上，整個裝置將中心定位在該中心桿上。
鑄造將基本如附圖30所述進行，一旦區域3部分填滿，就將第一熔模件9插入。在這種情況中，不產生特別的密封或其他面，因此將不需要樹脂和富含微細料的輸入物(附圖30中的11)。
這樣，隨著鑄模填充的進行，將通過皮帶或環8添加和固定外鑄造拼合鑄模7。接著是熔模件6。
然后，將對核心部分和表殼部分進行填充。
然后，增加熔模件11、拼合鑄模12、熔模件13和核心件14，以及核心件15。
然后，以相同方式將該過程連續進行到旋轉體部分的開始。通過將6個或8個熔模填料件17裝配在每個葉片之間，將產生6個或8個葉片16。這些將滑入到最后的環形熔模件18的頂端中，從而將它們定位，并且它們將用帶或環19固定在旋轉體葉片的葉片尾沿上方。
一旦該旋轉體葉片完成，則將插入磨損環部分的內部和環形套管熔模件20的頂部。這能夠具有數個小漏斗進料管和排氣孔21，使得能夠用富含樹脂的材料產生套管頂部邊緣。
然后，外磨損套管將連續鑄造至頂部，并且O形環面22將以與附圖30中所描述的面15相同的方式支承。
盤23將起到使所失去的熔模件20的頂部定位的作用。
一旦發生初始硬化，則可以去除外拼合表殼，然后可以對整個裝置進行二次硬化。該二次硬化將首先在低于熔模熔點的溫度下進行，然后在該溫度下，大約180攝氏度或所需溫度，一次完全硬化。在該二次硬化期間，熔模將熔化離開磨損環19，自由去除和重新使用。
為了進行比較，附圖32相對于右側上的多個疊置表殼襯環裝置8示出了附圖左側上的單個可拆卸鑄件34。同時，在左側上，通過保持核心件9的輪廓在該裝置的整個高度上恒定，并在表殼34中逐漸變細，產生了所需的逐漸變細的流動輪廓。通過左側上的彈性體環35相對于右側裝置所需的寬度，清楚地證明了可以在該裝置的外側上產生的變細程度。
在附圖32的右側上，通過使表殼襯環8保持恒定，并具有可變尺寸的核心件9和10，產生所需的變細。用這種右側的裝置，該IGCP裝置必須根據一個核心件、一個表殼襯環、一個核心件、一個表殼襯環等裝配并拆卸開。然而，在細節上，單個表殼34可以滑過到核心件上。這能夠簡化清潔、清除氧化皮和對磨損的估計。
雖然當使用5.3部分中所述的鑄造技術時，未在此處示出，但是磨損環19可以與旋轉體裙部分13整體形成。
將認識到，在不脫離如下文中權利要求所限定的本發明的范圍或精神的情況下，如其它廢氣和灰塵的方法和設備的應用，可能在細節上做出多種改變。
權利要求
1.用于通過使用第二物質將較微細顆粒從第一物質中去除的設備，該設備包括靜態共流接觸混合器部分，該混合器部分具有將流動通道限定成用于第一物質和第二物質的流動輪廓的數個臺級，至少某些臺級加工成限定基本彎曲的流動通道的形狀，該流動通道使其曲率的有效中心位于流動通道的一側上，并且其中每個相鄰臺級都在流動通道的相對側上具有曲率中心，以在相鄰臺級之間提供拐點，從而隨著這兩種物質流過相鄰臺級之間的混合器部分，在第一物質中存在的顆粒首先在一個方向上，然后在相對方向上從第二物質中移出，以促進第一物質和第二物質之間的相間相互作用，該流動通道的特征在于，在至少兩個相鄰臺級之間設置有朝向拐點的邊緣結構，從而增強一個臺級的彎曲流動通道的外側上的第二物質從邊緣結構處以較高的速度發射到相鄰臺級的彎曲流動通道的內側，從而增大第一物質和第二物質之間的接觸。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，該第一物質為氣體，該第二物質為清刷流體。
3.如權利要求2所述的設備，其特征在于，該邊緣結構為臺級形，具有相對于邊緣結構基本垂直的面，以增強清刷流體的發射。
4.如權利要求3所述的設備，其特征在于，該臺級形邊緣結構在臺級之后設置有凸緣，以限定第一和第二臺級，該第一和第二臺級設置使得在第一臺級下方產生小逆渦流，該小逆渦流使得在臺級形邊緣周圍的清刷流體的任何向下滴下，隨著它離開第一臺級而偏轉回主流體流的下側，從而增大已發射流體和氣體之間的接觸。
5.如權利要求4所述的設備，其特征在于，該臺級形邊緣具有圓角半徑，以確保旋渦的最大效果和逆渦流的沖刷作用，該沖刷作用在該臺級形邊緣中得到促進。
6.如權利要求5所述的設備，其特征在于，該臺級具有與臺級形邊緣類似的深度和寬度。
7.如權利要求1所述的設備，其特征在于，該混合器部分設置有朝向每個拐點的邊緣結構。
8.如權利要求7所述的設備，其特征在于，該流動通道構造和將尺寸加工成使得每次發射的角度和位置都相對于流動輪廓的隨后形狀和流動輪廓方向的受控變化定向，從而在隨后的發射之前，將在流動輪廓的相對側上的著陸區域處發射的大部分清刷流體捕獲，從而增強主清刷流體的清刷效果。
9.如權利要求8所述的設備，其特征在于，該流動通道具有流動輪廓，該流動輪廓構造和將尺寸加工成具有朝向每個內徑的起始處的臺級，從而主清刷流體的有效發射位置朝向每個內彎曲的開始，從而增大發射的清刷流體和氣體的接觸。
10.如權利要求2所述的設備，其特征在于，該流動通道具有流動輪廓，該流動輪廓構造和將尺寸加工成使得，清刷流體作為流體的基本單一、平面層離開發射點，從而確保最小的液滴釋放到液滴的陰影中，從而使得所發射的流體和氣體的接觸最大化。
11.如權利要求2所述的設備，其特征在于，該流動通道具有流動輪廓，該流動輪廓構造和將尺寸加工成使得，主清刷流體在那一側上的清刷流體在發射位置處朝下個彎頭的開始釋放之前到達流動輪廓的遠側，從而使得所發射的清刷流體和氣體之間的接觸最大化。
12.如權利要求3所述的設備，其特征在于，該流動通道具有流動輪廓，該流動輪廓構造和將尺寸加工成使得，通過通向臺級的角度和基本軸向定向的直體部分導向流動輪廓的，該清刷流體到達相對側壁時，以接近零度的接近角到達，從而使得表面薄霧中的液滴的能量恢復最大化，因此使得著陸區域的磨損最小化。
13.如權利要求3所述的設備，其特征在于，該流動通道具有流動輪廓，該流動輪廓構造和將尺寸加工成，通過基本軸向定向的直體部分導入到流動輪廓，從而減小著陸區域到下個發射點之間的距離，從而使得粘滯曳力對流體的著陸速度的隨后影響最小化。
14.如權利要求3所述的設備，其特征在于，流動通道相對于用于外部環形通道的角度具有大約在3至10之間的增大發射角度。
15.如權利要求3所述的設備，其特征在于，該流動通道構造和將尺寸加工成，相對于外部環形通道下方，在內部環形通道下方提供在大約5至25％之間的增大氣體速度。
16.如權利要求3所述的設備，其特征在于，該流動通道具有流動輪廓，該流動輪廓的特征在于，收集用于準備發射到外部環形通道中的清刷流體的彎頭構造和將尺寸加工使得，清刷流體液滴在該彎頭上和隨后發射點處的沖擊和薄霧速度，不超過外部環形通道中的等效點處的沖擊和薄霧速度。
17.如權利要求3所述的設備，其特征在于，該流動通道具有流動輪廓，該流動輪廓構造和將尺寸加工使得，從每個內環區域導向相應外環區域的流動輪廓的部分使得內化區域中的額外速度能量的恢復最佳，恢復至外環的壓力能量。
18.如權利要求3中所述的設備，其特征在于，該流動通道在主液滴的著陸區域下游具有流動輪廓，其中該流動面積基本穩定并逐漸增大，同時保持較恒定的流動方向，并在外環發射點之前和氣流方向的相關變化之前，獲得外環發射點的主要部分。
19.如權利要求3所述的設備，其特征在于，該混合器部分的特征在于，對小于0.05微米的顆粒尺寸獲得90％以上的去除效率。
20.如權利要求2所述的設備，其特征在于，該氣體為現代高性能燒結工廠的廢氣。
21.如權利要求2所述的設備，其特征在于，該混合器部分設置有清刷流體入口管，該清刷流體入口管構造和將尺寸加工成，產生氣體的絕熱驟冷。
22.如權利要求21所述的設備，其特征在于，該氣體的絕熱驟冷為20至60之間的溫度。
23.如權利要求22所述的設備，其特征在于，該氣體的絕熱驟冷為大約在30至50攝氏度之間的溫度。
24.如權利要求2所述的設備，其特征在于，該清刷流體入口管設置使得，主清刷流體相對于混合器部分中下個臺級中的液滴尺寸和發射速度，保持較大的液滴形式，和較小的發射速度。
25.如權利要求2所述的設備，其特征在于，包括用于分離氣體和清刷流體的氣旋部分。
26.如權利要求25所述的設備，其特征在于，該氣旋部分基本安裝在與混合器部分相同的圓柱形輪廓中。
27.如權利要求26所述的設備，其特征在于，該清刷流體的出口管在軸向上基本連接在同一個整體圓柱輪廓中。
28.如權利要求25所述的設備，其特征在于，該氣旋部分設置有出口，并處于渦流溢出管的形式，該渦流溢出管構造和將尺寸加工成將與氣體分離的清刷流體的主渦流導出，而將與清刷流體分離的氣體基本匯集在遠離氣旋部分的壁處。
29.如權利要求25所述的設備，其特征在于，具有預定長度的氣旋部分，為了將氣旋體中的氣流的徑向速度分量保持在一范圍內，該范圍需要在排放氣體之前得到清刷流體液滴的預定分離程度。
30.如權利要求29所述的設備，其特征在于，旋轉體部分和旋渦溢流管的頂部之間的距離為該氣旋部分直徑的大約5至10倍。
31.如權利要求30所述的設備，其特征在于，該氣旋部分可以具有大約1.5至2.5米的長度，和大約0.1至0.5米的直徑。
32.如權利要求31所述的設備，其特征在于，該氣旋部分具有大約2米的長度和大約0.3米的直徑。
33.如權利要求2所述的設備，其特征在于，包括旋轉體部分，該旋轉體部分具有一系列傾斜葉片，用于使得氣體和清刷流體混合物在進入氣旋部分之前產生渦旋運動。
34.如權利要求33所述的設備，其特征在于，流體通道穿過該旋轉體部分的寬度可以徑向增大，從而流體的橫截面積隨著流動方向的變化而保持相對恒定，因而使氣體和清刷流體的相對退出速度與相應的進入速度保持基本類似。
35.如權利要求33所述的設備，其特征在于，該旋轉體部分可以構造并將尺寸加工成使得能夠通過主混合器部分的任何物體也能通過該旋轉體部分。
36.如權利要求33所述的設備，其特征在于，該旋轉體部分可以設置有環形通道，氣體和清刷流體流動通過該環形通道，從而使得旋轉體葉片的主要剩余紊流平靜下來，并隨后通過較簡單的圓柱形導管。
37.如權利要求36所述的設備，其特征在于，為了將對已清刷和旋轉氣體形成污染的清刷流體的任何液滴都清除，該環形通道具有內部空心的輪廓，該輪廓帶有深的圓柱形凹槽，該凹槽具有圓錐形的或者圓頂形的內部末端。
38.如權利要求3所述的設備，其特征在于，該設備還可以包括排放管，該排放管相對于渦旋溢流管中心定向，其直徑大約為該渦旋溢流管出口直徑的70％至90％，并且它們之間設置有環形間隙。
39.如權利要求38所述的設備，其特征在于，該環形間隙可以構造和將尺寸加工成使得，能夠通過設備，并且比通常最大的噴濺還寬的任何碎片，和將伴隨著清刷流體流下氣旋部分內壁的噴灑層都可以通過。
40.如權利要求33所述的設備，其特征在于，該間隙構造和將尺寸加工成使得，該環形間隙在渦旋溢流管處的最小寬度以將所有進入該環形區域的噴濺點和噴灑物捕獲為基礎。
41.如權利要求33所述的設備，其特征在于，該混合器部分、旋轉體部分和氣旋部分鑄造成單一的基本整體裝置。
42.用于通過使用第二物質將較微細顆粒從第一物質中去除的方法，該方法包括將第一物質和第二物質在流動通道中傳送通過數個臺級的步驟，至少某些臺級加工成限定基本彎曲的流動通道的形狀，該流動通道使其曲率的有效中心位于該流動通道的一側，其中每個相鄰臺級都在該流動通道的相對側上具有曲率中心，以在相鄰臺級之間提供拐點，該流動通道在至少兩個相鄰臺級之間設置有朝向拐點的邊緣結構，從而隨著第一物質和第二物質流過相鄰臺級之間的反應器，在第一物質中存在的顆粒首先在一個方向上，然后在基本相對的方向上從第二物質中移出，以促進第一物質和第二物質之間的相間的相互作用；并且將彎曲流動通道的外側上的第二物質從邊緣結構處以較高的速度發射到相鄰臺級的彎曲流動通道的內側。
43.如權利要求42所述的方法，其特征在于，該第一物質為氣體，該第二物質為清刷流體。
44.如權利要求42所述的方法，其特征在于，對小于0.05微米的顆粒尺寸，可以獲得90％以上的去除效率。
45.如權利要求43所述的方法，其特征在于，適合于使用合適的清刷流體對現代高性能燒結工廠的廢氣進行清刷。
46.如權利要求43所述的方法，其特征在于，包括在混合器部分的上游處添加較微細灰塵，以加強從氣體中去除蒸汽的步驟。
47.如權利要求46所述的方法，其特征在于，對該微細灰塵進行預先選擇，從而提高對氣體和蒸汽的灰塵的化學吸收，該氣體和蒸汽從包含氧芴、PCB、相關化合物及其任何組合的組中選出。
48.用于生產權利要求1所述設備的塑料材料，其特征在于，該材料包括耐磨損合成物，該合成物從包括填料、金剛砂和乙烯基酯樹脂的組中選出。
49.如權利要求48所述的塑料材料，其特征在于，填料從包括硅土、礬土、玻璃纖維及其任何組合的組中選出。
50.如權利要求48所述的塑料材料，其特征在于，該材料經過硅烷預處理。
51.如權利要求48所述的塑料材料，其特征在于，金剛砂具有預定的顆粒尺寸和尺寸分布。
52.如權利要求51所述的塑料材料，其特征在于，金剛砂具有10網目和60網目特殊材料的組合的顆粒尺寸和尺寸分布，從而提供所需的耐磨損性和耐沖擊性。
53.如權利要求52所述的塑料材料，其特征在于，金剛砂包含預先選定的10網目固體與60網目固體的混合物，從而獲得預定的混合屬性和流動屬性，該流動屬性增強該設備的鑄造過程、最終的耐磨損性和耐沖擊性。
54.如權利要求48所述的塑料材料，其特征在于，它包括空的和海綿狀的微細顆粒，從而使樹脂具有一定程度的彈性和整體海綿性。
55.如權利要求54所述的塑料材料，其特征在于，該微細顆粒具有足夠的耐化學腐蝕性，從而不會因環境而退化，并且比至少某些填料顆粒小。
56.如權利要求54所述的塑料材料，其特征在于，該微細顆粒包括空心玻璃球，和空的海綿狀的高嶺土顆粒。
全文摘要
本發明涉及使用第二物質將較微細顆粒從第一物質中去除的設備。該設備包括靜態共流接觸混合器部分，該混合部器分具有多個臺級，該多個臺級限定出一用于第一物質和第二物質的具有流動輪廓的流動通道，至少一些臺級的形狀加工成限定出一基本彎曲的流動通道，該流動通道具有位于所述流動通道的一側的有效曲率中心，每個相鄰臺級都在流動通道的相對側上具有曲率中心，以在相鄰臺級之間提供拐點，從而隨著這兩種物質流過相鄰臺級之間的反應器，在第一物質中存在的顆粒首先在一個方向上、然后在相對方向上移動出第二物質，以促進第一物質和第二物質之間的相間相互作用，該流動通道在至少兩個相鄰臺級之間設置有朝向拐點的邊緣結構，以增強一個臺級的彎曲流動通道的外側上的第二物質從邊緣結構處以較高的速度發射到相鄰臺級的彎曲流動通道的內側，從而增大第一物質和第二物質之間的接觸。該設備還包括氣旋部分和旋轉體部分。本發明還涉及使用清刷流體將較微細顆粒從氣流中去除的方法，以及制造該設備的塑料合成材料。
文檔編號C08K3/00GK1780691SQ200380107325
公開日2006年5月31日 申請日期2003年10月29日 優先權日2002年10月29日
發明者理查德·G·帕克斯頓, 邁克爾·費洛斯-史密斯, 弗雷得里希·M·明斯曾蒂, 克里斯蒂安·A·明斯曾蒂 申請人:米特鋼鐵南非有限公司