專利名稱：逆流式均勻流場移動床顆粒層過濾器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種過濾氣體的除塵設備，具體地說，它是一種逆流式均勻流場移動床顆粒層過濾器，尤其適用于處理大氣流量的高溫、高壓過濾氣體。
背景技術：
現(xiàn)有的移動床顆粒層過濾器按顆粒床層和過濾氣體運動方向的不同而分為交叉流式、順流式和逆流式三種類型。由于逆流式顆粒層的移動對過濾氣體垂直氣流方向上的顆粒層空隙率影響較小，加之顆粒層沉積的灰塵在過濾氣體氣流方向上是逐漸減少的，并且過濾氣體在離開顆粒層之前遇到的總是干凈的顆粒層，因此，有效地防止了灰塵的返混和夾帶，其除塵效果比交叉流式和順流式優(yōu)越，具有很好應用前景。根據(jù)已有的文獻報導，逆流式移動床顆粒層過濾器一般有兩種進氣方式，一種是如美國專利5,238,659提供的高溫移動顆粒床層過濾器，其過濾氣體從床體中部周向的環(huán)形百葉窗進入床層，然后向上流動，與向下移動的顆粒床層形成逆流。另一種是如美國文獻(Guillory J L.Progress in hightemperature moving bed granular filter development at combustion powercompany.Proc.of 2nk Annual contractors’meeting on contaminant controlin hot coal derived gas sterams.Feb，1982.87)介紹的一種逆流式移動床顆粒層過濾器，其過濾氣體從垂直伸入過濾器殼體并直接插入床層的中心進氣管進入床層，然后向上流動，與向下移動的顆粒床層形成逆流。這兩種進氣方式是目前逆流式移動床顆粒層過濾器常用的進氣方式。它們存在的問題是過濾氣體均是從顆粒床層的某一區(qū)域引入，這就導致了穿過顆粒床層的氣體速度場分布的不均勻，也就是說，氣流集中的部位速度較高，易引起顆粒層流化(不符合逆流式氣體表觀過濾速度應小于顆粒層臨界流化速度的先決條件)，而氣流集中部位以外的周邊部位的氣體速度較低，甚至為零，又造成部分區(qū)域顆粒層的浪費；特別是當過濾器容積放大后，此現(xiàn)象就更為突出。為了解決上述局部顆粒層流化的問題，通常的做法是降低過濾器處理的氣量，使整體氣體速度降低，也就是說是用降低設備出力來換取的，不是最好的解決辦法。目前還沒有看到有較好解決上述問題的設備問世。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對上述已有技術中的問題，首先是提供一種能使顆粒床層氣體速度場分布均勻的逆流式均勻流場移動床顆粒層過濾器，其次是提高該過濾器的耐高壓性能。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案如下它具有一個過濾器殼體，其特殊之處是在殼體頂部設有一個伸入該殼體中的濾料進口管和一個潔凈氣體出口管，在該殼體內中部設有一個由多個多邊形錐斗拼接而成的氣流均布器，在安裝該氣流均布器的殼體側周壁上設有徑向垂直聯(lián)結的過濾氣體進口管，并且該過濾氣體進口管的進氣口對著有利于過濾氣體流向氣流均布器下側連通空間的部位，在該殼體下底部設有濾料出口管。
在上述的結構的基礎上，本發(fā)明的進一步改進方案如下上述的氣流均布器由正方形錐斗和正方形半錐斗拼接而成，并且在過濾氣體進口管處的正方形錐斗與殼體內壁的結合處設有一個延長的錐斗斜板。
上述的過濾器殼體由筒形體和耐高壓的上封頭和下封頭聯(lián)結構成，在所述殼體內的下部設有一個圓形錐斗，圓形錐斗下端與濾料出口管相接，所述的圓形錐斗與殼體內壁之間留有透氣縫隙。
通過上述解決方案可以看出，本發(fā)明在過濾器殼體的中部設置了一個氣流均布器，并且過濾氣體被橫向推到氣流均布器的下部空間，然后上彎進入氣流均布器而向上運行，而移動顆粒從上至下穿過氣流均布器移動，形成逆流。其中過濾氣體被氣流均布器較均勻地分流，并分別通過被氣流均布器分割的移動顆粒層小區(qū)域，從而使整個移動顆粒床層內的氣體速度場分布較為均勻。本發(fā)明的這一改進與已有技術相比，在處理相同氣體流量時，其最大局部氣流速度明顯減小，不易流化；當最大局部氣流速度調整到與已有技術相同時，可大大增加整體過濾器的處理氣量，使設備出力提高，它特別適用于過濾器容積的大型化。本發(fā)明的進一步改進方案之一是采用正方形錐斗拼接氣流均布器，它可以使該氣流均布器拼接容易，制作簡單。本發(fā)明的進一步改進方案之二可較大的增加該過濾器殼體的耐高壓能力。
圖1、本發(fā)明的整體結構示意圖。
圖2、圖1的A-A截面結構示意圖之一。
圖3、圖1的A-A截面結構示意圖之二。
圖4、本發(fā)明的工作狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)實施例詳細說明本發(fā)明的結構和工作原理。
參見圖1，它具有一個過濾器殼體1，在殼體1的頂部中心處設有一個伸入殼體中的濾料進口管4，在該殼體頂部上還設有一個潔凈氣體出口管7，在殼體中部設有一個用多個多邊形錐斗拼接而成氣流均布器2，該氣流均布器2與殼體內壁固聯(lián)，其固聯(lián)方式可以采用焊接，也可以采用在殼體中部設置法蘭的固聯(lián)方式；所述的過濾氣體進口管6設置在殼體1中部的側周壁上，并且徑向垂直與側周壁聯(lián)結，其進氣口對著氣流均布器2的下側連通空間，并且盡量避開氣流均布器的遮擋，使過濾氣體能夠順利進入氣流均布器的下側連通空間；在所述殼體1的下底部設有一個濾料出口管5。為了使濾料8能順利地從上向下移向濾料出口管7，已有技術中的殼體下部均做成圓錐狀，但圓錐狀的耐高壓能力不太強，因此，本發(fā)明對此加以改進。即殼體1由筒形體1.1和耐高壓的上封頭1.2和下封頭1.3聯(lián)結構成，并在殼體內設置了一個圓形錐斗，該圓形錐斗上端采用點焊與殼體內壁聯(lián)結，則圓形錐斗與殼體內壁之間存在氣隙，這樣，可使圓形錐斗只起濾料的導向作用，而不承受壓力。所述的圓形錐斗下端與濾料出口管5相接，則濾料8順著圓形錐斗可直接導向濾料出口管5。
參見圖2，圖中給出氣流均布器2采用正方形錐斗拼接的例子，它由正方形錐斗2.1和正方形半錐斗2.2拼接而成，其中正方形半錐斗2.2是為填補拼接空當而設置的；在此例中為了滿足有利于過濾氣體順利進入氣流均布器下側連通空間的要求，所述的過濾氣體進口管6的進氣口對著兩個正方形錐斗并排拼接處所形成的空間，并且至少在這兩個并排拼接的正方形錐斗與過濾器殼體結合處設置一個正方形錐斗延長斜板2.3(其它正方形錐斗與過濾器殼體結合處可以不加延長斜板)，該延長斜板2.3主要是為遮擋下落的濾料從進口管6前面通過而影響過濾氣體進入氣流均布器的下側連通空間。
參見圖3，圖中給出氣流均布器2采用六邊形錐斗2.4拼接的例子，所述的過濾氣體進口管6的進氣口仍選擇對著兩個六邊形錐斗拼接處所形成的空間，并在該部位設有一個成屋脊形的兩六邊形錐斗的延長板2.5。當然本發(fā)明的氣流均布器不限于圖2和圖3給出的例子，還可以用其它多邊形錐斗進行拼接。
參見圖4，本發(fā)明的工作過程是濾料顆粒8從濾料進口管4進入過濾器，從上向下移動，經過氣流均布器2、圓形錐斗3，從濾料出口管5排出，通過清灰后循環(huán)使用；其中濾料8經過氣流均布器2時，氣流均布器將顆粒床層分割成均勻的小區(qū)域；過濾氣體從進口管6進入過濾器，并橫向推向氣流均布器下部的空間(即多邊形錐斗的下漏管處連成的空間)，然后上彎而進入氣流均布器2，并上行穿出移動顆粒床層而進入過濾器上方的集氣空間9，最后從潔凈氣體出口管7排出而進入后續(xù)處理工序。
權利要求
1.一種逆流式均勻流場移動床顆粒層過濾器，它具有一個過濾器殼體(1)，其特征是在殼體(1)頂部設有一個伸入該殼體中的濾料進口管(4)和一個潔凈氣體出口管(7)，在該殼體內中部設有一個由多個多邊形錐斗拼接而成的氣流均布器(2)，在安裝該氣流均布器的殼體側周壁上設有徑向垂直聯(lián)結的過濾氣體進口管(6)，并且該過濾氣體進口管(6)的進氣口對著有利于過濾氣體流向氣流均布器的下側連通空間的部位，在該殼體(1)下底部設有濾料出口管(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的逆流式均勻流場移動床顆粒層過濾器，其特征是所述的氣流均布器(2)由正方形錐斗(2.1)和正方形半錐斗(2.2)拼接而成，并且在過濾氣體進口管(6)處的正方形錐斗與殼體內壁的結合處設有一個延長的錐斗斜板(2.3)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的逆流式均勻流場移動床顆粒層過濾器，其特征是所述的過濾器殼體由筒形體(1.1)和耐高壓的上封頭(1.2)和下封頭(1.3)聯(lián)結構成，在所述殼體內的下部設有一個圓形錐斗(3)，圓形錐斗下端與濾料出口管(5)相接，所述的圓形錐斗(3)與殼體(1)內壁之間留有透氣縫隙。
全文摘要
本發(fā)明是一種逆流式均勻流場移動床顆粒層過濾器。它的主要特點是在過濾器殼體中部設有一個由多個多邊形錐斗拼接而成的氣流均布器。它解決了逆流式移動床顆粒層過濾器內氣體流場的均勻分布問題。本發(fā)明的這一改進與已有技術相比，在處理相同氣體流量時，其最大局部氣流速度明顯減小，不易流化；當最大局部氣流速度調整到與已有技術相同時，可大大增加整體過濾器的處理氣量，使設備出力增加，它特別適用于過濾器容積的大型化。
文檔編號B01D46/30GK1552504SQ20031011894
公開日2004年12月8日 申請日期2003年12月18日 優(yōu)先權日2003年12月18日
發(fā)明者郜時旺, 許世森, 危師讓, 夏軍倉 申請人:國電熱工研究院