管子和用於安裝在管子中的導向元件的製作方法

2023-04-30 04:00:26

專利名稱：管子和用於安裝在管子中的導向元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於導通或導出溼潤的氣體的管子，特別是用於導通或導出受到溼洗的煙氣的管子。
背景技術：
在溼洗機之後，特別是煙氣的溼洗機之後，目前為止在很多情況下使用熱交換器形式的再加熱裝置，或者通過利用氣體燃燒器來直接輸入能量的再加熱裝置，以便輸送溼氣通過可高達400m的大型煙囪。以這種方式可以避免從煙囪中噴出大的液滴，所述液滴可能直接在煙囪附近落到地面上。但這種裝置非常昂貴並需要大量維護，或者需要高的能量消耗。因此，新式的設備裝備有所謂的溼煙囪，所述溼煙囪大約250m高。這裡藉助於溼式洗滌機前面或後面的增壓鼓風機來實現氣體輸送。但由於溼氣在到達煙囪出口的路途上的冷卻會在煙囪內部出現大量的冷凝物，並因此會從煙囪中噴出大的液滴，所述液滴可能直接在煙囪附近(設備、地區)落到地面上。目前為止除了非常簡單的排水裝置，只在少數情況下在大型煙囪中安裝內置件，例如軸向氣旋分離器，因為這種內置件由於煙囪中的高速度會導致非常高的能量損失並且目前為止也不構成在液滴導出方面令人滿意的解決方案。此外，為了降低液滴噴出，在很多溼煙囪中還裝入所謂液膜捕集部或其他幹擾結構(Schikane)，它們防止沿煙囪壁拖動形成液膜。但這些措施通常只能受限制地使用，因為由於在這種煙 中存在的高速度會拖帶液膜或從液膜中拖帶出液滴。因此利用這種裝置也不能完全防止有害的液滴噴出。由DE 298 15 970 Ul已知一種用於溼煙囪的具有內部成型結構的煙囪管，其中通過所設置的內部成型結構主要應可以改進煙囪管內的冷凝。在WO 95/12784中記載了一種冷凝煙囪，其中溼式的、冷的、冷凝的煙囪具有外部的煙囪壁，在其內腔中設置內管。為了擴大煙氣的接觸面積，使用型材管作為內管。

發明內容
本發明的目的是，實現一種管子，其中以特別簡單的結構在能量損失較小的同時防止或減少液滴帶出或液滴噴出。根據本發明所述目的用前面所述的管子來實現，所述管子在其內壁上具有螺旋形構成的導向元件。在根據本發明的解決方案中，通過在管子的內壁上設置的螺旋形構成的導向元件將氣流置於旋轉，使得在氣流中攜帶的液滴通過旋轉的氣流的離心加速度可以到達管子的內壁上，並可以從這裡有目的地且使流動平緩地導出。根據本發明的導向元件因此實現了雙重功能。一方面，所述導向元件賦予氣流旋轉運動或螺旋運動，另一方面導向元件用於收集並導出積聚在管內壁上的液滴。前面所述的目的因此利用特別簡單的結構得以實現。此外，所設置的導向元件還帶來了這樣的優點，即，由於設置導向元件出現的能量損失較少， 特別是明顯低於傳統的軸向氣旋分離器中的情況。可以理解，根據本發明設置的導向元件可以在管子的整個長度上或僅總長度的一部分上延伸。導向元件螺線形或螺旋形地在管子的內壁上延伸並以合適的方式固定在所述內壁上或與所述內壁一體地構成(通過焊接)。對於導向元件的尺寸設計，可以與管子中存在的流動條件無關。但特別優選的是所設置的導向元件的下面的實施形式。優選導向元件具有1/80D至l/5D(D/80至D/5)寬度，其中D是管子的內直徑。特別優選的是，採用l/20D(D/20)的寬度。因此，導向元件優選在管內腔中最大向內佔管內直徑的10%的一段。以這種方式避免了氣流的過大能量損失。導向元件的螺距(Ganghohe )高度優選在i/2D(D/2) IOD的範圍內，其中特別優選使用1/2D的螺距高度。因為導向元件同時用於導出積聚在管內壁上的液滴，螺距高度選擇成，使得能確保順利地導出液體。在本發明的另一個優選的實施形式中，導向元件的從管中心向管子的內壁的斜度為0° 60°。優選的傾斜角度為7°。儘管導向元件也可以具有0°的斜度，但有一定的從中心朝內壁的傾斜是優選的，由此形成一種液體溝槽，通過所述溝槽可以導出液體，而不會使液體滴入導向元件之間的內腔，並由此出現攜帶液滴的危險。一個優選的實施形式的突出之處在於，導向元件的內邊緣是彎卷/卷邊 (umkanten)的，而且優選是沿氣流方向彎卷。由此防止在導向元件後面出現流動的在流出側的渦流。這種布置形式還用於，降低系統的壓力損失，以及防止液體再次進入主氣流，並由此避免了攜帶液滴。彎卷的高度優選為1/200D l/40D(D/200 D/40)。導向元件可以是板狀的平坦的元件。但也可以採用這樣的結構形式，所述結構形式在橫截面中是結構化的(形成表面凸凹結構的)。例如優選這樣的實施形式，其中，導向元件在其寬度上構造成凹入的，這特別有利於導出液體。也可以設想採用凸出的結構。但優選是平坦至凹入的結構形式。導向元件適宜地具有至少一個設有流出通道的堰部(Wehr)。所述堰部用於導出液體，其中所述堰部阻擋相應的液體，所述液體然後通過流出通道導出，所述流出通道優選穿過管子的壁部向外延伸。適宜地安裝在管子的總高度並且由此還有導向元件的總高度上分布的帶有流出通道的堰部，其中流出通道優選通過虹吸管浸入(液體)。以這種方式實現了在管子的不同高度上積聚的液體的導出，從而避免了，積聚的液體在向下流動時重新進入內腔中的主氣流中。在根據本發明構成的管子中，管內壁也可以由一個設置在外殼體中的內管形成， 導向元件能拆卸或不能拆卸地固定在內管上。這裡內管和導向元件可以構成一個結構單元，所述結構單元裝入外殼體中。當然這種內管也可以也可以具有多個可相互套插的部段。根據本發明構成的管子用於導通或導出氣體。根據本發明所涉及的措施這裡用於，當管子將氣體導出至大氣時，防止在氣流中攜帶液滴或拋出液滴或噴出液滴。設有導向元件的管子這裡也可以稱為一種預分離器(特別是在封閉的管系統中)。優選所述管子構造成溼煙囪，其中這裡主要的目的是，防止溼煙囪的液滴噴出。在本發明的另一個實施形式中，所述管子在其內壁上在相鄰的導向元件部段之間具有用於沿管內壁移動的液膜的液膜捕集部。就是說，如果氣流被置於旋轉，特別是在邊緣區域出現高的切向速度，所述切向速度此時在導向元件的下側上螺旋形地向上推動所述液膜。應通過所設置的液膜捕集部防止這種效應。液膜捕集部例如可以由軸向延伸的平坦或彎曲的板條構成。彎曲的所述板條相對於液膜移動的方向凹入地構成，以便用作收集裝置。所述液膜捕集部優選配設一個或多個流出管，由此所收集的液體可以從所述管子中或由所述管子導出。在本發明的另一個優選的實施形式中，液膜捕集部由軸向延伸的流出管構成，導向元件通入所述流出管中或者所述流出管與導向元件交叉。這裡設置在管子內壁上的流出管以其外輪廓形成液膜捕集部，同時用於導出在其外輪廓上液膜，所述液膜在流出管中斷以及跨越導向元件的位置處與由導向元件導出的液體一起被引入流出管中。這裡所述流出管優選藉助於管變窄部跨越導向元件的區域，從而在所述位置處，位於流出管中的液體被向下引導，而且在管的外輪廓上向下流動的液體和由導向元件導出的流體也可以被引入流出管中。構造成橋接元件的管變窄部這裡使得在其旁邊導向元件的液體可以流入下部的管段中。所述液膜捕集部的實施形式的優點在於，不需要附加的流出管。但在另一個實施形式中，管子在導向裝置下面具有氣流導向部段，以便有利於實現希望的螺旋形的氣流分布。根據本發明構成的管子優選是豎直設置的管子。但這並不排除，管子也可以構造成水平或傾斜設置的管子。無論如何，本發明通常適用於任意的用於導通或導出溼氣體的管道。導向元件可以能拆卸地固定在管內壁上，例如通過螺紋連接固定，但也可以與管內壁一體地連接，例如通過焊接或層壓連接。合適的材料例如包括塑料，特別是GfK、PP，以及也包括金屬。在本發明的另一個實施形式中，導向元件的寬度在管子的長度上變窄。如果導向元件例如構造成溝槽，則這裡溝槽的寬度減小。在這個實施形式中，導向元件的寬度與需要導出的液體的體積流量相適配，所述體積流量當然在管子的起始區域比在管子的末端區域大。這裡導向元件的變窄可以連續地或分級地進行。在本發明的又一個實施例中，導向元件具有變化的導程(Meigimg)。所述導程這裡可以單獨地與相應的條件相適配，例如在管子的起始區域構造成比末端區域小。在又一個實施形式中，所述管子具有兩個或更多個導向元件。在這種實施形式中， 例如兩個或更多個導向元件可以相互間隔開並相互平行地設置。例如對於兩個導向元件， 這兩個導向元件可以相互錯開管子圓周的一半地起始並相互平行地延伸或者在管子豎直設置時螺旋升高。由此可以增強通過導向元件實現的旋轉效果，並且對於管子或溼煙囪可以節省長度或高度。本發明還涉及一種用於安裝到具有前面所述特徵的管子中的導向元件。這種導向元件優選可以與管子一起、特別是與內管一起構成一個結構單元。


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下面根據實施例結合附圖詳細說明本發明。其中圖1示出溼煙囪的一部分的示意性縱向剖視圖；圖2用放大的比例示出圖1的溼煙囪的一部分的立體圖；圖3進一步放大地示出在圖1和2中的溼煙囪的一部分的縱向剖視圖；圖4用豎直剖視圖示出溼煙囪的細部圖；圖5用水平剖視圖示出溼煙囪的細部圖；圖6示出溼式彈簧的另一個實施形式的細部視圖；圖7示出圖6的一個細節的放大視圖；以及圖8示出圖7的主題的俯視圖。
具體實施例方式圖1示出溼煙囪1的示意性部分剖視圖。溼煙囪的內壁3設有螺旋形的導向元件 2，所述導向元件在溼煙囪的長度上延伸。內壁3例如可以是煙囪殼體的內壁或者是裝入煙囪殼體中的煙囪管的內壁。溼煙囪1設置在煙氣的溼式洗滌機的下遊並用於將煙氣導出到大氣中。氣流在圖 1中從下向上定向。通過設置在溼煙囪1的內壁3上的導向元件2，氣流被賦予旋轉運動或螺旋運動，從而在氣體中攜帶的液滴通過離心加速度到達煙 的內壁3上，並在這裡通過所設置的螺旋形的或螺線形的導向元件2向下導出。在溼煙囪上按確定的間距設置導出通道，這些導出通道穿過煙囪壁向外延伸，以便使由導向元件2向下導出的液體從煙囪中導出，並由此防止液體重新進入主氣流中。導出通道也可以是煙囪內部的管子。螺旋形或螺線形的導向元件2因此一方面賦予氣流旋轉運動或螺旋運動，另一方面用於導出在煙囪內壁3的區域內積聚的液體。為此導向元件凹入地構造成溝槽的形式， 特別是如圖2所示的那樣。如上所述，間隔開地在溼煙囪的長度上設置多個導出通道，這些導出通道與導向元件2相接觸，以便從煙囪中排出被向下引導的液體。在這些導出通道之前可以設置相應的堰部，以便阻擋被引導的液體。所述堰部在圖中也沒有示出。圖3用放大的剖視圖示出導向元件2的凹入的溝槽形狀的結構。導向元件2的寬度這樣確定，導向元件可以賦予氣流足夠大的旋轉運動或螺旋運動，此外它還可以實現其作為液體導出元件的功能。為了不導致氣流過於強烈的能量降低， 過大的寬度是不希望的。優選的寬度範圍在前面在說明書中給出。相應的設想同樣適用於導向元件2的導程。這裡還應當這樣進行優化，即，導向元件能夠實現前面說明的兩個功能。優選的數值範圍同樣在前面給出。重要的是，溼煙囪的內部區域沒有內置件，由此對於氣流不會導致過於強烈的能量降低。此外，通過所述導向元件還防止了，在煙囪壁區域內積聚的液體重新進入內部區域中的主氣流中並在這裡由氣流攜帶。導向元件的相應的尺寸設計根據在溼煙囪中存在的流動條件來優化。圖4用豎直剖視圖示出溼煙囪1的細部視圖。可以看到導向元件2，所述導向元件構造成溝槽形式並具有相應的帶有流出管4的堰部6，所述流出管穿過煙囪內壁向外分布。 此外，在煙 內壁3上還設有液膜捕集部5，所述液膜捕集部構造成各個導向元件部段之間的板條，所述板條豎直地在內壁3上延伸(也如圖1所示)。液膜捕集部5防止在內壁上構成的液膜由於旋轉流動而向上移動。液膜到達袋狀構成的液膜捕集部中並從這裡向下流動進入溝槽狀的導向元件2中，通過所述導向元件經由流出管4將其導出。在圖5的水平剖視圖中，用上部的箭頭表示導向元件上的液體的流出方向，用下部的箭頭便是氣流的向上運動。此外圖5還示出設置在導向元件2上的堰部6。圖6示出液膜捕集部的另一個實施形式的視圖，所述液膜捕集部這裡構造成流出管10的形式，所述流出管設置在溼煙囪的內壁上。流出管10上下疊置地分成多個流出管部段，這些流出管部段藉助於橋接元件(管變窄部)11在它們與導向元件2交叉的位置處相連。圖7示出與導向元件2的這種交叉位置的放大視圖。流出管10的兩個部段之間的連接由管變窄部(橋接元件)11形成，所述管變窄部朝下面的流出管部段變窄並在側向使下面的流出管部段的開口的一部分露出，從而在流出管的外輪廓上向下流動的液體和由導向元件2引導的液體能夠流入下面的流出管部段。圖8示出圖7的實施形式的示意性俯視圖。
權利要求
1.用於導通或導出溼氣體的管子，特別是用於導通或導出經溼洗的煙氣的管子，其特徵在於，所述管子在其內壁C3)上具有螺旋形構成的導向元件O)。
2.根據權利要求1所述的管子，其特徵在於，導向元件O)的寬度為1/80D 1/5D，其中D為管子(1)的內直徑。
3.根據權利要求1或2所述的管子，其特徵在於，導向元件O)的導程(螺距)為 1/2D IOD (D =管子的內直徑)。
4.根據上述權利要求中任一項所述的管子，其特徵在於，導向元件( 的從管子(1)的中心朝管子的內壁(3)的斜度為0° 60°。
5.根據上述權利要求中任一項所述的管子，其特徵在於，導向元件O)的內邊緣沿氣流方向彎卷。
6.根據上述權利要求中任一項所述的管子，其特徵在於，導向元件(2)在其寬度上構造成凹入的。
7.根據上述權利要求中任一項所述的管子，其特徵在於，導向元件(2)構造成溝槽。
8.根據上述權利要求中任一項所述的管子，其特徵在於，導向元件(2)具有至少一個設有流出通道的堰部。
9.根據上述權利要求中任一項所述的管子，其特徵在於，管內壁(3)由設置在外殼體中的內管形成。
10.根據上述權利要求中任一項所述的管子，其特徵在於，所述管子構造成溼煙囪⑴。
11.根據上述權利要求中任一項所述的管子，其特徵在於，所述管子在其內壁C3)上在相鄰的導向元件部段之間具有液膜捕集部(5)。
12.根據權利要求11所述的管子，其特徵在於，所述液膜捕集部(5)由軸向延伸的平坦或彎曲的板條形成。
13.根據權利要求11或12所述的管子，其特徵在於，液膜捕集部( 配設有流出管⑷。
14.根據權利要求11所述的管子，其特徵在於，液膜捕集部(5)由軸向延伸的流出管 (10)形成，導向元件(2)通入所述流出管中。
15.根據權利要求14所述的管子，其特徵在於，所述流出管(10)藉助於管變窄部(11) 跨越導向元件O)的區域。
16.根據上述權利要求中任一項所述的管子，其特徵在於，該管子在導向元件下面具有氣流導向部段。
17.根據上述權利要求中任一項所述的管子，其特徵在於，導向元件O)的寬度在管子的長度上變窄。
18.根據上述權利要求中任一項所述的管子，其特徵在於，導向元件( 具有變化的螺距。
19.根據上述權利要求中任一項所述的管子，其特徵在於，所述管子具有兩個或更多個導向元件。
20.用於安裝到根據上述權利要求中任一項所述的管子中的導向元件O)。
21.根據權利要求20所述的導向元件O)，其特徵在於，該導向元件與管子一起、特別是與內管一起構成一個結構單元。
全文摘要
本發明涉及一種用於導通或導出溼氣體的管子，特別是用於導通或導出經溼洗的煙氣的管子。所述管子在其內壁上具有螺旋形構成的導向元件。通過這種設計減少了管子的液滴攜帶或液滴噴出。此外本發明還涉及一種用於安裝到這種管子中的導向元件。所述管子優選是溼煙囪。
文檔編號F23M9/08GK102449399SQ201080023472
公開日2012年5月9日 申請日期2010年3月26日 優先權日2009年4月7日
發明者H·坎卡, J·弗拉姆, J·施米茨, M·詹森, P·萬德雷斯, R·克勞斯 申請人:蒙特斯歐洲製造有限公司