一種粉體加速的方法
2023-06-01 04:39:16
專利名稱：一種粉體加速的方法
技術領域：
本發明屬於化工機械領域，特別涉及ー種粉體氣カ輸送中能給粉體加速的方法。
背景技術：
粉體氣カ輸送技術距今已有200多年的歷史，在近幾十年，固體流化態技術廣泛的用在化學エ業中的物理操作和化學操作中，在氣カ輸送管道中氣體和粉粒物料共存，屬氣固兩相流。氣カ輸送技術已經廣泛的用於穀物、水泥、煤粉等粉體物料的長距離輸送；在工程上常見的氣力輸送按被輸送物料的濃度分為稀相輸送和密相輸送；由於粉體的密相氣カ輸送具有節能高效，輸送速度低，對物料品質和輸送管道磨損影響較小，在許多行業氣カ輸送的物料採用密相輸送；隨著密相輸送的普及，在氣カ輸送下遊用戶不同的単元操作中，由於技術的需要對氣カ輸送還提出了ー些特殊的要求，例如等離子煤裂解制乙炔裝置煤粉系統，其物料進入氣固相反應器時須滿足以下エ藝要求提高射流速度、避免形成栓塞流，使粉體流量穩定、均化粉體，進入反應器後能快速霧化。中國專利200920106388. 8中公開了ー種等離子體煤裂解制乙炔反應器的煤粉噴射裝置，通過煤粉噴嘴射出的煤粉與高溫等離子體射流良好混合，能夠有效地提高乙炔收率，並緩解反應器結焦現象；中國專利200810175333. 2中公開了ー種等離子體高溫碳轉化反應煤粉注入管，它具有煤粉注入效果好、熱利用率高、反應器不易結焦、成本低、使用周期長等特點。這兩項專利公開了煤粉進入反應器的裝置，但在煤粉進入反應器過程中還存在煤粉進入反應段速度不夠，堵塞，均化度低的不足，中國專利200620035058. 0公開了ー種氣流粉碎中顆粒加速的新型噴嘴，該技術採用音速噴嘴和物料噴嘴的設計，達到加速的目的，但是該方法的減速氣與粉體進入混合室後產生混合不均勻影響加速效果，因此研究開發ー種射流速度高、避免堵塞、使粉體流量穩定、均化粉體，進入反應器後能快速霧化等條件的加速器是工程技術人員渴望解決的問題。
發明內容
本發明的目的在於提供ー種粉體加速的方法，使反應原料進入反應裝置前加速、 提高射流速度、均化粉體便於進入反應器後能更好的和等離子流進行熱質交換，特別適用於等離子煤裂解制乙炔裝置煤粉注入系統粉料注入系統。實現上述目的的解決方案是ー種粉體加速的方法，包括粉體輸送管、加速氣室、凸起結構、加速器間隙、混合室、漸縮段、加速區域；粉體輸送管出口外壁設置凸起結構，混合室內壁為漸縮段結構，漸縮段與凸起結構形成加速器間隙，混合室的出口與加速區域連接；粉體經粉體輸送管進入混合區域，同時氣體從加速氣室經過加速器間隙高速進入混合室，氣體與粉體混合，氣固相混合物在混合室中ー邊混合ー邊加速，到加速區域得到進ー步加速。所述的ー種粉體加速的方法，漸縮段與凸起結構形成間隙尺寸為0. l_20mm，形成間隙使氣體以更快的速度進入混合室，使其在粉體輸送管出口處形成低壓，防止堵塞。
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所述的ー種粉體加速的方法，漸縮段與凸起結構形成夾角尺寸為15-80°，使其加速氣在進入混合室處對粉體有剪切力的作用，均化粉體。所述的ー種粉體加速的方法，加速器間隙處氣體流速度為3m/s-340m/s。本發明中漸縮段與凸起結構形成加速器間隙可調。本發明是結合文氏管的結構，利用動量傳遞和動量守恆原理設計而成；當粉體自粉體輸送管進入混合室，加速氣與粉體在混合室內相互撞擊，完成動量交換，粉體輸送管出 ロ處形成一個低壓區，粉體輸送管內粉體不斷的流入混合室內；在漸縮段和加速區域之間， 粉體和加速氣達到同樣的最終速度，產生加速的效果，最終粉體以一定的流速進入等離子流反應器。本發明的優點在幹在於粉體輸送管出口外壁設置凸起結構，漸縮段與凸起結構形成加速器間隙，達到提高加速、均化粉體的目的。
圖1是現有技術中加速器的結構圖。圖2是本發明實施例1的結構示意圖。1為粉體輸送管、2為加速氣室、3為凸起結構、4為加速器間隙、5為混合室、6為漸縮段、7為加速區域。
圖3為本發明軟體模擬圖。
X-為長度，y_為速度，間隙速度為150m/s。
具體實施例方式實施例1如附圖2所示粉體輸送管1出口外壁設以凸起結構3，凸起結構3與漸縮段6形成50°夾角，5m/s-15m/s的氣體從加速氣室2經加速器間隙4高速進入到混合室5，在混合室5中氣體與粉體輸送管1出來的粉體混合，混合室5內壁為漸縮結構，混合室5的出口與加速區域7連接，粉體和氣體的混合物在混合室中ー邊混合ー邊加速，混合室5出來的氣固相混合物進入到加速區域7，氣固相混合物在加速區域7得到進ー步加速。實施例2與實施例1的不同之處在於凸起結構3與漸縮段6形成15°夾角。實施例3與實施例1或2的不同之處在於凸起結構3與漸縮段6形成80°夾角。實施例4與實施例1、2或3的不同之處在於漸縮段6與凸起結構3形成間隙尺寸為 0. Imm0實施例5與實施例1、2、3或4的不同之處在於漸縮段6與凸起結構3形成間隙尺寸為20mm。實施例6與實施例1、2、3、4或5的不同之處在可在加速區域7的出口設置漸擴段， 達到二次加速的目的。
權利要求
1.ー種粉體加速的方法，包括粉體輸送管、加速氣室、凸起結構、加速器間隙、混合室、 漸縮段、加速區域；其特徵在於粉體輸送管出口外壁設置凸起結構，混合室內壁為漸縮段結構，漸縮段與凸起結構形成加速器間隙，混合室的出口與加速區域連接；粉體經粉體輸送管進入混合區域，同時氣體從加速氣室經過加速器間隙高速進入混合室，氣體與粉體混合，氣固相混合物在混合室中ー邊混合ー邊加速，到加速區域得到進ー步加速。
2.根據權利要求1所述的ー種粉體加速的方法，其特徵在於漸縮段與凸起結構形成間隙尺寸為0. l-20mm。
3.根據權利要求1或3所述的ー種粉體加速的方法，其特徵在於漸縮段與凸起結構形成夾角尺寸為15-80°。
4.根據權利要求1所述的ー種粉體加速的方法，其特徵在於加速器間隙處氣體流速度為 3m/s_340m/so
全文摘要
本發明屬於化工機械領域，涉及一種粉體氣力輸送中能給粉體加速的方法，包括如下次序連接的部件粉體輸送管、加速氣室、凸起、加速器間隙、混合室、漸縮段、加速區域；粉體輸送管出口外壁設置凸起結構，混合室內壁為漸縮段結構，漸縮段與凸起形成加速器間隙，混合室的出口與加速區域連接；粉體經粉體輸送管進入混合區域，同時加速氣從加速氣室經過加速器間隙高速進入混合室，加速氣與粉體混合，氣固相混合物在混合室中一邊混合一邊加速，到加速區域得到進一步加速。使反應原料進入反應裝置前加速、提高射流速度、均化粉體便於進入反應器後能更好的和等離子流進行熱質交換。
文檔編號B01J19/08GK102553508SQ20111038248
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月11日 優先權日2011年11月11日
發明者劉軍, 周軍, 唐復興, 李自兵, 熊新陽, 郭慶人, 郭文康 申請人:新疆天業(集團)有限公司