混合流体颗粒物聚并的装置和方法.docx

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上,既叶片组生成的多种多样的小尺度涡应当横贯整个子通道中。然而,虽然叶片组能够被密布在导引烟气的烟道中,但是并不需要将叶片很密集的放置在烟道或其他导管中。因此,在具体化的装置中,制造生成所需要尺度湍流的结构可以按如下方法被设计和安装步骤1、确定要被聚并的颗粒物的粒径分布和密度(包括收集和被收集两种颗粒。收集颗粒是指大颗粒物,被收集颗粒是指微小颗粒物),包括各尺寸级别颗粒的相对量。(既各占多少百分比)。步骤2、确定收集颗粒(具有最大滑移速度的颗粒)的颗粒物径分布,密度、形状和颗粒数密度。这些颗粒是自然存在于系统中的,或者也可以由人引入。步骤3、对系统进行斯托克斯数分析使用方程:formulaseeoriginaldocumentpage7一旦颗粒临界尺寸被确定后,就可以进行斯托克斯分析了,因为St数能够被人为设置,并且在斯托克斯方程(1)中除了涡尺寸L,所有其他的参数量都是恒定的(既被假设赋值)。使用一个迭代过程来确定最佳特性的涡的尺度(L)其方法为使用上述方法定的涡的尺寸L和被收集的颗粒的尺寸来检测被收集颗粒的尺寸来检测被收集颗粒的St数(对低滑移颗粒St>1).使用确定的涡的尺寸L和St=1来检测中间颗粒的响应。调整涡的尺寸L,以得到最好的颗粒响应。一般情况下最优涡的尺寸是很少的,而且主要是在10mm15mm的量级,不过它也取决于被收集颗粒物的种类以及它们的相关特性。步骤4确定生成大小涡的发生量的叶片的特尺度,为步骤3中求取的最佳特征涡的尺度。一种更好的方法,叶片的大小将通过斯托克斯数相似确定,这要求缩小叶片的大小尽可能的配合在各种不同条件下分析所得到的收集和被收集颗粒的斯托克斯数,这些条件包括不同的颗粒分布、密度、形状、流动速度以及它的运动粘度。步骤5、设计一个具有最合适大小和形状的叶片,用以制造步骤4中确定的尺寸的涡,首选的叶片形状应该是半球形的。如果有必要,一个经验性的“形状因子”可以被用来修正非球形的颗粒。因系统的物理属性,设备工作条件所确定的叶片的每一个重要的尺寸都可以是一个范围。然而,一般情况下,个各变量(Wv、Lv、Vs、Jp和Sa)将决定着制造的湍流尺度的大小,形状、强度和频率,而湍流的这些属性将进一步决定其中单个颗粒的滑移和碰撞的程度。所以,叶片的尺寸的间隔是最重要的设计参数。要使颗粒间要发生足够多的相互作用则每一个颗粒在穿过装置时都至少经历过一次碰撞(越多越好)。对颗粒物来说,这就要求在它们流动方向及垂直于它们的流动方向上有大量的叶片。垂直于颗粒物流动方向的大量叶片是为了保证不会有颗粒从叶片周围没有湍流涡的区域穿过,而在它们流动方向上的大量叶片是为了确保在装置中的流动具有充足的时间使颗粒能够发生大量有效的碰撞。在具体设备中,,对于典型的lOm/s工业气流,这就要求装置的流动方向上至少要有1英尺深(1英尺=)。叶片组放置的角度并不是一个严的界定值,它可以是水平的,垂直的或者是在这两者之间的某一个角度。总之,本发明的优点可以设计能够满足颗粒物应用的混合设备,更特别的是,可以得到所需尺度的湍流,使得小粒径污染颗粒能够完全被涡吸收,而大颗粒被这些涡吸入的程度很轻或不受它们的影响。结果大颗粒与小颗粒的滑移速度和轨迹的不同带来了它们之间更多的碰撞。因此,两种颗粒有更多的相互作用(碰撞黏附、吸附、吸收和化学反应)增加了污染颗粒的脱除效率。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。权利要求一种混合流体颗粒物聚并的装置,包括气流管道,其特征在于,所述气流管道中通过至少一个子通道隔板纵向隔成多个子通道,每个子通道内分别设有聚并器,所述聚并器包括设置在所述子通道内的方框架,所述方框架上固定有多个Z字型叶片,所述多个Z字型叶片沿所述子通道纵向布置;所述Z字型叶片包括沿纵向折成Z字型的板,Z字型的板的两侧分别设有多个齿,所述Z字型叶片横向布置在所述子通道内,其一侧的齿朝向所述子通道内气流来的方向,另一侧的齿背向所述子通道内气流来的方向。,其特征在于,所述气流管道中通过多个子通道隔板纵向隔成多个子通道,所述多个子通道隔板平行布置。,其特征在于,所述子通道隔板为实心板或开有通孔的板。,其特征在于,所述子通道隔板为电极板。,其特征在于,所述Z字型叶片的Z字形折叠角大于或等于90°,其特征在于,所述Z字型叶片的齿的形状为矩形、梯形、半球形、阶梯型或三角形中的一种或多种。,其特征在于,所述子通道的宽度为Hw,所述Z字型叶片的叶身沿气流方向的长度为Lv,垂直于气流的方向上的宽度为Wv,相邻两个Z字型叶片沿气流方向的间隔为Vs,Z字型叶片的齿深为Sa,齿间距为Jp;Vs≥Lv;Vs=;Lv=;Hw=()Wv;Sa=;Hw=100mm750mm。,其特征在于,所述聚并器朝向所述子通道内气流来的方向的一侧设有扰流装置。,其特征在于,包括首先,将流体分成多个亚流体;之后,在所述亚流体上游的大尺度湍流之后,创造多个小尺度湍流区域,使得每个亚流体通过其各自的小尺度湍流区,以服从小尺度湍流的运动。