一種氣體分布裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種氣體分布裝置，包括：過渡段與分布板，所述過渡段設(shè)置有氣體進口與氣體出口，所述過渡段內(nèi)部設(shè)置有一個分布板或若干相隔設(shè)置的分布板，所述若干相隔設(shè)置的分布板沿氣體進口至氣體出口的方向依次排布，每個所述分布板的邊緣與所述過渡段的內(nèi)壁連接，所述分布板上設(shè)置有若干通孔。風(fēng)排瓦斯通過氣體分布裝置的進口進入氣體分布裝置，利用靠近氣體進口段的分布板上的通孔可初步調(diào)整風(fēng)排瓦斯沿截面上的沿程阻力，風(fēng)排瓦斯再進入其它分布板上的通孔可再次調(diào)整風(fēng)排瓦斯沿截面上的沿程阻力，使氣體沿氣體分布裝置截面上的流動速度均勻，從而達到氣體進入氧化裝置均勻流動的目的。
【專利說明】
一種氣體分布裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及風(fēng)排瓦斯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣體分布裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]每年全國煤礦風(fēng)排瓦斯排放的甲烷約200億立方米。由于風(fēng)排瓦斯的甲烷濃度低，無法用常規(guī)方法點燃，因此長期以來風(fēng)排瓦斯一直沒有得到有效利用，而是直接排放到大
Ho
[0003]蓄熱式氧化方法是通過將風(fēng)排瓦斯中的甲烷氧化后釋放的熱量蓄積在流向變換反應(yīng)器中，來維持氧化所需的溫度，使甲烷能持續(xù)氧化。氧化后熱量可以供熱或進行蒸汽發(fā)電。該方法既減少溫室氣體排放，又把浪費掉的瓦斯作為清潔資源加以利用。
[0004]無論是熱氧化方法，還是催化氧化方法，風(fēng)排瓦斯從輸送管線進入氧化裝置中，由于兩者的截面面積相差較大，需要在氧化裝置的進口處作為氧化裝置的過渡段，使風(fēng)排瓦斯的流速經(jīng)過氣體分布裝置后即可沿氧化裝置的截面均勻，使蓄熱陶瓷(催化劑)床層得到充分利用，甲烷氧化反應(yīng)沿氧化裝置的截面均勻進行，避免氧化裝置內(nèi)出現(xiàn)局部過熱。因此進出口氣體分布裝置對提高氧化裝置的甲烷摧毀效率、改善裝置的整體性能至關(guān)重要。
[0005]申請?zhí)枮?00810224909.X的中國專利公開了一種礦井通風(fēng)瓦斯處理裝置的乏風(fēng)進氣整流器，其是采用內(nèi)外錐管與布風(fēng)板結(jié)構(gòu)實現(xiàn)進口處氣體的分配。該裝置的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大，難以保證氣體均勻分配的效果;且從結(jié)構(gòu)上看不出風(fēng)排瓦斯聚集在進口較小的截面上，如何在進入氧化裝置后快速分散均勻地沿截面分布；該專利僅給出了 500 X600mm截面上的實施方案，該方案很難放大設(shè)計應(yīng)用到大型氧化裝置中。因此，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，且可使氣體均勻分布的用于風(fēng)排瓦斯氧化裝置進出口的氣體分布裝置是十分必要的。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型解決的技術(shù)問題在于提供一種可使氣體沿截面均勻流動的氣體分布
目.ο
[0007]有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N氣體分布裝置，包括:過渡段與分布板，所述過渡段設(shè)置有氣體進口與氣體出口，所述過渡段內(nèi)部設(shè)置有一個分布板或若干相隔設(shè)置的分布板，所述若干相隔設(shè)置的分布板沿氣體進口至氣體出口的方向依次排布，每個所述分布板的邊緣與所述過渡段的內(nèi)壁連接，所述分布板上設(shè)置有若干通孔。
[0008]優(yōu)選的，靠近氣體進口的所述分布板與所述氣體進口之間設(shè)置有一定的距離。
[0009]優(yōu)選的，所述若干分布板中分布板的數(shù)目大于等于2。
[0010]優(yōu)選的，所述通孔的形狀為圓形、橢圓形、矩形、三角形和多邊形中的一種或多種。
[0011]優(yōu)選的，所述過渡段為自氣體進口至氣體出口橫截面積依次增大的四棱柱或自氣體進口至氣體出口橫截面積依次增大的圓臺。
[0012]本申請?zhí)峁┝艘环N氣體分布裝置，其包括過渡段與分布板，所述過渡段設(shè)置有氣體進口與氣體出口，所述過渡段內(nèi)部設(shè)置有一個分布板或若干相隔設(shè)置的分布板，所述若干相隔設(shè)置的分布板沿氣體進口至氣體出口的方向依次排布，每個所述分布板的邊緣與所述過渡段的內(nèi)壁連接，所述分布板上設(shè)置有若干通孔。風(fēng)排瓦斯通過氣體分布裝置的進口進入氣體分布裝置，利用靠近氣體進口段的分布板上的通孔可初步調(diào)整風(fēng)排瓦斯沿截面上的沿程阻力，風(fēng)排瓦斯再進入其它分布板上的通孔可再次調(diào)整風(fēng)排瓦斯沿截面上的沿程阻力，使氣體沿氣體分布裝置截面上的流動速度均勻，從而達到氣體沿氧化裝置截面均勻流動的目的。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型氣體分布裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了進一步理解本實用新型，下面結(jié)合實施例對本實用新型優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進一步說明本實用新型的特征和優(yōu)點，而不是對本實用新型權(quán)利要求的限制。
[0015]本實用新型實施例公開了一種氣體分布裝置，包括:過渡段與分布板，所述過渡段設(shè)置有氣體進口與氣體出口，所述過渡段內(nèi)部設(shè)置有一個分布板或若干相隔設(shè)置的分布板，所述若干相隔設(shè)置的分布板沿氣體進口至氣體出口的方向依次排布，每個所述分布板的邊緣與所述過渡段的內(nèi)壁連接，所述分布板上設(shè)置有若干通孔。
[0016]如圖1所示，圖1為本申請氣體分布裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中I為氣體進口，2為第一分布板，3為第一通孔，4為第二分布板，5為第二通孔。
[0017]本申請的氣體分布裝置由于在過渡段內(nèi)部設(shè)置了若干分布板，可使風(fēng)排瓦斯在氣體分布裝置沿截面中流動速度均勻，最終使風(fēng)排瓦斯沿氧化裝置的截面均勻分布。
[0018]本申請所述氣體分布裝置分別設(shè)置于氧化裝置的進口與出口，其作用是作為氧化裝置的過渡段，使風(fēng)排瓦斯在進入氧化裝置后能夠分布均勻，因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，所述氣體分布裝置的過渡段的氣體進口截面積與氣體出口截面積是不同的，自氣體進口至氣體出口截面積逐漸增大，即氣體進口橫截面面積遠遠小于氣體出口橫截面積。但是只有氣體分布裝置過渡段的面積漸擴，不能解決氣體均勻分布問題，必須設(shè)置有分布板，需要進一步設(shè)置若干分布板來達到氣流氣體分布裝置截面上均勻分布的目的。按照本實用新型，靠近氣體進口的所述分布板與所述氣體進口之間設(shè)置有一定的距離，即靠近氣體進口的分布板與所述氣體進口相隔一定的距離。本申請優(yōu)選在氣體進口與靠近氣體進口的分布板設(shè)置有一定的距離，可有效避免風(fēng)排瓦斯集中在氧化裝置軸線附近，而出現(xiàn)氣流分布不均勻的問題。
[0019]為了保證氣體分布裝置中的氣體在經(jīng)過分布板時能夠調(diào)整風(fēng)排瓦斯的沿程阻力，促使氣體在氧化裝置中分布均勻，本申請所述若干相隔設(shè)置的分布板的每個分布板的邊緣與所述氣體分布裝置的過渡段的內(nèi)壁連接，即分布板與所述過渡段內(nèi)部之間不存在空隙，兩者緊密接觸。
[0020]若進口截面與氧化裝置截面的面積相差較大，較難用一層分布板達到氣體沿裝置截面均勻分布的目的，因此本申請優(yōu)選采用若干個相隔設(shè)置的氣體分布板組合，即分布板的數(shù)目大于等于2，作為優(yōu)選方案，所述分布板為兩個即可達到目的；若進口截面與氧化裝置截面的面積相差較小，則在過渡段設(shè)置一層分布板即可實現(xiàn)氣體的均勻分布。
[0021]本申請所述分布板上設(shè)置有若干通孔，本申請對所述通孔的形狀沒有特別的限制，可根據(jù)具體的情況選擇通孔的形狀，所述通孔的形狀可以是圓形、橢圓、矩形、三角形和多邊形等多種開孔形狀。本申請在確定若干分布板在氣體分布裝置的位置、通孔的形狀、尺寸的結(jié)構(gòu)參數(shù)中，需要根據(jù)氧化裝置的床層阻力、截面面積、進口截面面積等數(shù)據(jù)進行分析，最終以保證氣流在氧化裝置內(nèi)均勻分布，保證最高的瓦斯摧毀效率。本申請對所述分布板的材質(zhì)沒有特別的限制，根據(jù)實際情況，可采取本領(lǐng)域常用的材料。
[0022]本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，所述氧化裝置中截面形狀是不唯一的，可根據(jù)實際需要來選擇氧化裝置截面形狀，可以為圓形截面，也可以為矩形截面，同樣還可以為橢圓形截面等其它形狀的截面，因此本申請所述氣體分布裝置的氣體進口既適用于矩形截面的氧化裝置，也能較方便的應(yīng)用到圓形截面等其他形狀截面的氧化裝置中，則所述氣體分布裝置中的過渡段的橫截面積可以是圓形，也可以是矩形，還可以是多邊形。作為優(yōu)選方案，所述過渡段為自氣體進口至氣體出口橫截面積依次增大的四棱柱或自氣體進口至氣體出口橫截面積依次增大的圓臺。
[0023]按照風(fēng)排瓦斯流量范圍、進口與過渡段的比例、氧化裝置截面尺寸及形狀等結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定組合分布板中第一個分布板與進口的距離及板上開孔的大小，數(shù)量及布置，確定組合分布板中第二個分布板開孔的大小、數(shù)量及分布，以確保在操作范圍內(nèi)的各種風(fēng)排瓦斯流量下氧化裝置內(nèi)沿截面的流速都均勻。
[0024]在實施例中，在氣體分布裝置的氣體進口橫截面積為2?4m2，氣體出口的橫截面積為22?25m2，過渡段內(nèi)設(shè)置有兩個分布板，進口過渡段的距離距氣體進口 800mm?100mm，兩分布板的距離為1200?1600mm，分布板上通孔的形狀優(yōu)選為圓形，其直徑優(yōu)選為100?300mm，兩個通孔的孔中心均優(yōu)選為300?500mm。
[0025]本申請在氣體分布裝置中布置兩片或多片具有開孔的分布板，可使進入氧化裝置內(nèi)的氣體在截面上均勻流動，而不需要其它額外的結(jié)構(gòu)，簡化了風(fēng)排瓦斯裝置的結(jié)構(gòu)，同時本申請的分布板重量輕，施工簡單，節(jié)省了大量材料，降低了造價，且能夠取得較好的氣體分布效果，能夠滿足大量風(fēng)排瓦斯氧化裝置的氣體分布要求。另外，本申請?zhí)峁┑臍怏w分布裝置技能應(yīng)用于風(fēng)排瓦斯催化氧化裝置，也能適用于熱氧化裝置的進口氣體分布要求。
[0026]為了進一步理解本實用新型，下面結(jié)合實施例對本實用新型提供的氣體分布裝置進行詳細說明，本實用新型的保護范圍不受以下實施例的限制。
[0027]實施例1
[0028]在處理量為1000m3/min的風(fēng)排瓦斯的催化氧化裝置的進口與出口分別安裝組合式氣體分布裝置。該氧化裝置的截面尺寸為6000mm X 6000mm，催化劑為負載0.5 % Pd的整體式貴金屬催化劑，載體為200目的堇青石蜂窩陶瓷，蓄熱陶瓷為剛玉-莫來石蜂窩陶瓷。該裝置數(shù)據(jù)采集和控制由西門子S7-300PLC完成，上位機有完善的人機界面。
[0029]本實施例中氣體分布裝置中的過渡段結(jié)構(gòu)如圖1所示，氣體進口的橫截面積為2m2，氣體出口的橫截面積為24m2，過渡段內(nèi)設(shè)置有兩個分布板，距離氣體分布裝置進口近的第一分布板與氣體進口的距離為I OOOmm，兩分布板的距離為1500mm，分布板上的通孔的形狀為圓形，直徑為200mm，孔中心距為400mm，通孔的數(shù)目由分布板尺寸決定。
[0030]在進入氧化裝置的風(fēng)排瓦斯流量為1000m3/min時，利用熱線風(fēng)速儀測量氧化裝置內(nèi)截面上各點的風(fēng)速。測量結(jié)果表明，各處的風(fēng)速分別為0.74m/s、0.66m/s和0.70m/s。最大值、最小值與平均流速的偏差相對值小于1 %。
[0031]風(fēng)排瓦斯流量為500m3/min時，利用熱線風(fēng)速儀測量氧化裝置內(nèi)截面上各點的風(fēng)速。各處的風(fēng)速最大值、最小值與平均流速分別為0.37m/s、0.33m/s和0.35m/s。最大值、最小值與平均流速的偏差相對值小于1 %。
[0032]以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
[0033]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種氣體分布裝置，包括:過渡段與分布板，所述過渡段設(shè)置有氣體進口與氣體出口，所述過渡段內(nèi)部設(shè)置有一個分布板或若干相隔設(shè)置的分布板，所述若干相隔設(shè)置的分布板沿氣體進口至氣體出口的方向依次排布，每個所述分布板的邊緣與所述過渡段的內(nèi)壁連接，所述分布板上設(shè)置有若干通孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分布裝置，其特征在于，靠近氣體進口的所述分布板與所述氣體進口之間設(shè)置有一定的距離。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分布裝置，其特征在于，所述若干分布板中分布板的數(shù)目大于等于2。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分布裝置，其特征在于，所述通孔的形狀為圓形、橢圓形、矩形、三角形和多邊形中的一種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分布裝置，其特征在于，所述過渡段為自氣體進口至氣體出口橫截面積依次增大的四棱柱或自氣體進口至氣體出口橫截面積依次增大的圓臺。
【文檔編號】B01J19/32GK205517795SQ201620203824
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月16日
【發(fā)明人】賈志剛, 張照, 黃敬敬, 劉翻艷, 高娟, 劉歡
【申請人】北京化工大學(xué)