專利名稱：一種用于流化床反應(yīng)器的蓋式風(fēng)帽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流化床反應(yīng)器中使用的布風(fēng)裝置，特別涉及一種布風(fēng)裝置中風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要用于流化床燃燒鍋爐，也可用于化工、冶金中的流化床反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
布風(fēng)裝置是流化床反應(yīng)器的關(guān)鍵部件之一，其性能直接影響流化床的流化質(zhì)量以及流化床中的流動(dòng)、反應(yīng)、傳質(zhì)和傳熱，進(jìn)而影響整個(gè)流化床反應(yīng)器的性能。風(fēng)帽則是布風(fēng)裝置的主要部件，其作用是將流化介質(zhì)進(jìn)行二次分流和導(dǎo)向，使其以足夠的速度進(jìn)入流化床，并在風(fēng)帽上部產(chǎn)生強(qiáng)烈擾動(dòng)的氣墊層，使流化介質(zhì)與床中的固體顆粒能良好的混合，以建立良好的流化狀態(tài)。因此，風(fēng)帽形式的選擇、關(guān)鍵尺寸的設(shè)計(jì)及其布置將直接影響流化質(zhì)量和布風(fēng)板的阻力。
目前已經(jīng)有多種類型的風(fēng)帽，如柱狀風(fēng)帽、蘑菇形風(fēng)帽、煙斗形風(fēng)帽、鐘罩形風(fēng)帽、豬尾巴風(fēng)帽等。柱狀風(fēng)帽的阻力較小，制造容易，但流化質(zhì)量不夠理想。蘑菇形風(fēng)帽流化質(zhì)量較好，制造成本較低，但設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生較大的磨損；另外，這類風(fēng)帽的阻力特性受小孔風(fēng)速的影響比較敏感，導(dǎo)致低負(fù)荷下阻力偏低，床料泄漏嚴(yán)重，長期運(yùn)行后噴口堵塞清理困難，當(dāng)床存量較大時(shí)，分層流化現(xiàn)象明顯。柱狀風(fēng)帽和蘑菇形風(fēng)帽都存在排床料不暢的問題，為此出現(xiàn)了煙斗形風(fēng)帽，煙斗形風(fēng)帽是類似于煙斗形狀的定向風(fēng)帽，很好的解決了排床料不暢的問題，使床內(nèi)的物料橫向混合強(qiáng)度增加。為保證流化質(zhì)量，采用較大噴口面積，阻力較小，隨之帶來床料下漏問題，并且磨損沒有解決。鐘罩形風(fēng)帽加工簡(jiǎn)單，流化質(zhì)量較好，但磨損問題仍然沒有徹底解決，主要是氣流波動(dòng)時(shí)下部側(cè)出口處的床料產(chǎn)生磨損。豬尾巴風(fēng)帽的使用效果較好，既沒有磨損，又沒有漏床料問題，其主要問題是運(yùn)行若干時(shí)間后，垂直向上出風(fēng)管中，不可避免地出現(xiàn)部分被床料堵死的問題，清理非常麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明的目的和任務(wù)是為流化床反應(yīng)器提供一種蓋式風(fēng)帽，該風(fēng)帽不僅制作簡(jiǎn)單，具有較大的阻力設(shè)計(jì)范圍，且減小風(fēng)帽阻力對(duì)通過風(fēng)帽的氣流流速的依賴性，在低負(fù)荷下維持較高的風(fēng)帽阻力，進(jìn)一步提高流化質(zhì)量，有效防止床料下漏，克服排床料不暢及磨損等問題，。
本發(fā)明的目的和任務(wù)是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種用于流化床反應(yīng)器的蓋式風(fēng)帽，含有主風(fēng)管和帽蓋，在主風(fēng)管上至少設(shè)有兩個(gè)噴口，其特征在于所述的帽蓋套在主風(fēng)管外部，帽蓋內(nèi)壁與主風(fēng)管外壁形成出風(fēng)通道；在主風(fēng)管和帽蓋的下部設(shè)有底盆，底盆內(nèi)沿斜面與主風(fēng)管中心線的夾角β在0°～60°之間，所述的噴口中心線與主風(fēng)管中心線的夾角α為30°～75°之間；所述帽蓋與主風(fēng)管上部連接或支撐在底盆上。
為了進(jìn)一步提高流化質(zhì)量，便于該風(fēng)帽在布風(fēng)板上的布置，主風(fēng)管上的噴口布置在同一水平高度上或分層布置在不同高度上；在同一水平高度上的噴口采用均勻?qū)ΨQ布置或任意布置。帽蓋頂部為半球形或覆蓋防磨結(jié)構(gòu)，所述的防磨結(jié)構(gòu)為在帽蓋上方使用防磨套管，或者在帽蓋外壁增加環(huán)形肋片。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果風(fēng)帽阻力受負(fù)荷影響較小，低負(fù)荷下風(fēng)帽阻力仍可維持較高，克服低負(fù)荷下的漏床料問題。由于該風(fēng)帽采用了蓋式帽蓋，多方位的噴口布置，可設(shè)計(jì)成不同角度的噴口軸線以及可設(shè)計(jì)成不同角度的底盆內(nèi)沿斜度，共同形成適合的噴口出氣流動(dòng)量，能使空氣與固體顆粒更好的混合，從而形成良好的流化狀態(tài)，使其不僅能夠明顯提高流化質(zhì)量，而且可以有效地防止磨損，克服排渣不暢和床料下漏等問題，同時(shí)制作簡(jiǎn)單，具有較大的阻力設(shè)計(jì)范圍。


圖1為本發(fā)明提供的蓋式風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明提供的蓋式風(fēng)帽的內(nèi)風(fēng)流向示意圖。
圖3為本發(fā)明提供的帶有防磨結(jié)構(gòu)的蓋式風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)現(xiàn)方式下面結(jié)合

本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)及最佳實(shí)施方式本發(fā)明提供的用于流化床反應(yīng)器的蓋式風(fēng)帽主要由主風(fēng)管1、帽蓋2以及底盆3組成。主風(fēng)管的頂部較粗，通過卡口或者螺紋與帽蓋連接；主風(fēng)管下部較細(xì)，其外管壁與帽蓋內(nèi)壁共同形成出風(fēng)通道。主風(fēng)管上部噴口4的個(gè)數(shù)可以根據(jù)不同的布風(fēng)要求設(shè)置兩個(gè)或者多個(gè)，例如3個(gè)、4個(gè)等；可以單層布置，也可多層布置；在同一水平高度上的噴口可均勻布置或任意布置。每個(gè)噴口中心線與主風(fēng)管的中心線之間的夾角α為30°～75°之間。底盆3用以協(xié)助安裝布風(fēng)板上的耐火材料6，同時(shí)和帽蓋2共同形成合理形狀的的出風(fēng)口，底盆內(nèi)沿斜面與主風(fēng)管中心線的夾角β在0°～60°之間。由于噴口4多層次多方位的布置，可使流化介質(zhì)與固體顆粒更好的混合，從而形成良好的流化狀態(tài)，有效地提高流化質(zhì)量，同時(shí)保證排渣順暢。主風(fēng)管上部噴口4的開口面積可大可小，應(yīng)根據(jù)阻力設(shè)計(jì)范圍而定。帽蓋通過卡口或螺紋與主風(fēng)管相連，也可用支架5支撐在底盆上，以便清理沉積的床料。帽蓋頂部為半球形或可覆蓋防磨結(jié)構(gòu)，如圖3所示。防磨結(jié)構(gòu)為在帽蓋上方使用防磨套管7，或者在帽蓋外壁增加環(huán)形肋片8。同時(shí)由于流化風(fēng)不直接對(duì)風(fēng)帽進(jìn)行沖刷，防止磨損。主風(fēng)管、帽蓋及底盆由鑄造成型或焊接制造，帽蓋與主風(fēng)管通過卡口或者螺紋聯(lián)接，制作方便。
權(quán)利要求
1.一種用于流化床反應(yīng)器的蓋式風(fēng)帽，含有主風(fēng)管(1)和帽蓋(2)，在主風(fēng)管上至少設(shè)有兩個(gè)噴口(4)，其特征在于所述的帽蓋套在主風(fēng)管外部，帽蓋內(nèi)壁與主風(fēng)管外壁形成出風(fēng)通道；在主風(fēng)管和帽蓋的下部設(shè)有底盆(3)，底盆內(nèi)沿斜面與主風(fēng)管中心線的夾角β在0°～60°之間，所述的噴口中心線與主風(fēng)管中心線的夾角α為30°～75°之間；所述帽蓋與主風(fēng)管上部連接或支撐在底盆上。
2.按照權(quán)利要求1所述的蓋式風(fēng)帽，其特征在于所述的帽蓋與主風(fēng)管上部連接采用卡口或螺紋連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的蓋式風(fēng)帽，其特征在于所述主風(fēng)管上的噴口布置在同一水平高度或分層布置在不同高度上，在同一水平高度上的噴口采用均勻?qū)ΨQ布置或任意布置。
4.按照權(quán)利1、2或3所述的蓋式風(fēng)帽，其特征在于帽蓋頂部為半球形或覆蓋防磨結(jié)構(gòu)，所述的防磨結(jié)構(gòu)為在帽蓋上方使用防磨套管(7)，或者在帽蓋外壁增加環(huán)形肋片(8)。
全文摘要
一種用于流化床反應(yīng)器的蓋式風(fēng)帽，涉及布風(fēng)裝置中一種風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該風(fēng)帽由主風(fēng)管、帽蓋和底盆共同構(gòu)成，在主風(fēng)管上至少設(shè)有兩個(gè)噴口。所述的帽蓋套在主風(fēng)管外部，與主風(fēng)管頂部連接或支撐在底盆上，帽蓋內(nèi)壁與主風(fēng)管外壁形成出風(fēng)通道；在主風(fēng)管和帽蓋的下部設(shè)有底盆，底盆內(nèi)沿斜面與主風(fēng)管中心線的夾角β在0°～60°之間，所述的噴口中心線與主風(fēng)管中心線的夾角α為30°～75°之間。底盆用以安裝布風(fēng)板上的耐火材料，同時(shí)形成合理形狀的出風(fēng)口。采用該風(fēng)帽能使流化介質(zhì)與固體顆粒更好的混合，從而形成良好的流化狀態(tài)。該風(fēng)帽能有效防止磨損，克服床料下漏和排渣困難等問題，而且制造簡(jiǎn)單，具有較大的阻力設(shè)計(jì)范圍。
文檔編號(hào)B01J8/24GK1583236SQ20041004279
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者呂俊復(fù), 王明敏, 岳光溪, 劉青, 張海 申請(qǐng)人:清華大學(xué)