通过使用清刷流体将较微细颗粒从气流中去除，随后将气体和该 清刷流体分开，来将较细颗粒从气流中清除是已知的，并经常利用所 谓的湿刷法进行。
更为特别的是，使用清刷流体将较细颗粒从气流中清除，随后将 气体和该清刷流体分开，应用于烧结过程的热废气的处理，它形成了 许多现代钢铁制造方法的一部分。
该烧结过程的废气具有大约150℃的温度，大约180℃至200℃的 短期最大值。该气体包含带有较大量多余空气的碳燃料燃烧产品。该 气体也包含灰尘、不完全燃烧的产品(包括氧芴、多氯联苯和相关的 混合物)、酸性气体(来源于原料中的硫磺和其它杂质)和浓烟 (condensed fume)。这些烟通常包括浓缩碱(condensed alkali)和其 他金属盐(通常为氯化物)，并且浓缩硅与其它类似尺寸的小颗粒混合， 该小颗粒来自于在烧结过程中发生的烧爆和其它过程。
作为这些过程发生的结果，总合尘量主要由两个不同尺寸的组群 构成，这两个组群分为较粗的部分和较细的部分。该较粗部分通常用 旋风分离器或其他等效分离器从废气中提取出来，并且这通常在烧结 过程和主提取鼓风机之间进行，该鼓风机用于拉动燃烧空气通过烧结 过程。位于这些鼓风机上游的较粗灰尘的去除确保了这些鼓风机发生 最小磨损。
在这些鼓风机下游，必须在废气可以排放到空气中之前将较细灰 尘和其他污染物去除。这方面的当前技术使用囊式集尘器、静电除尘 器和湿静电除尘器。
然而，在许多情况下，碱金属盐(钾盐和钠盐)的比例使得将要 去除的灰尘不适合于使用囊式集尘器和常规静电除尘器，这就使湿静 电除尘器成为了现有技术的唯一选项，它能够满足关于小灰尘浓度的 当前要求。
常规的湿清刷方法和相关系统通常能够以较高效率去除大约3至 5微米以下颗粒尺寸的颗粒。然而，这些湿清刷方法和系统的缺点是， 它们对颗粒尺寸小于0.05微米的颗粒不能获得高于90％的去除率。另 外的缺点是，现有湿清刷系统的较大体积。现有湿清刷系统的另一个 缺点是那些能够对颗粒尺寸小于0.05微米的颗粒获得超过90％的去 除率的系统，如常规静电除尘器(“ESP”)所需要的较大地板面积或 堆袋室安装面积。
现有湿清刷系统中使用的典型初始设备、或装置的部件、或所谓 的部件组(packs of components)的另一缺点是它们使用低成本塑料、 树脂和加强塑料或树脂(具有或不具有抑制磨损填料)进行浇铸或铸 造较困难。该设备和部件的另一缺点是它们装配和维护较困难，通常 需要使用特殊工具和/或支援服务。
在清刷过程中多阶段相互作用期间，在用气体清刷过程和相关设 备所获得的效率方面，混合程度及因此所实现的接触的影响也是已知 的。因此，在多阶段相互作用期间，使用用于加强混合和接触的设备 也成为惯例。
例如，高强度混合与接触在所谓的具有光滑外形设计的多相级被 动反应器(Multiphase Staged Passive Reactor(“MSPR”))中实现， 该反应器基本如美国专利号5,741,466和法国专利号1,461,788中所描 述的那样。
如上述法国专利中所描述的该MSPR为静态的并流接触装置，用 于使气流与通常较小体积流量的液体、液体或悬浮体的混合物相接触。 该装置通常出于提高质量和/或热量向其中传递、从中去除小颗粒及 将小的液滴或悬浮体液滴产生和分布到气流中的目的而使用。质量传 递通常包括液体的蒸发或部分蒸发、部分或完全冷凝、气体中的气体 或蒸气组份溶解或反应到液体或悬浮体上、溶解或反应到液体或悬浮 体中、或与液体或悬浮体溶解或反应，或者液体中组分的部分或完全 去除、液体或悬浮体混合到气流中。
如上述美国专利所描述的该MSPR具有非移动部件，并且通常用 于产生第一物质与第二物质的相之间的相互作用，其中第一物质处于 液相，第二物质处于不混溶的液相、固相或气相，其中第一和第二物 质的相分别以不同相对密度为特征。该MSRP通常包括限定第一和第 二物质的流动通道的数个阶段，每个阶段加工成限定基本弯曲的流动 通道的形状，该流动通道使曲率中心位于流动通道的一侧，并且其中 相邻阶段在流动通道的相对侧上分别具有曲率中心，因而随着物质流 过反应器，迫使第二物质的颗粒首先在一个方向上，然后在基本相对 的方向上移动通过第一物质，以提高相位之间的相互作用。
该MSPR特性上具有较光滑的外形和稳定的环形流动通道，从而 当应用于气体清刷时，与外形的壁相碰撞的该清刷流体往往积聚在该 外形的每个弯头的内弯处，然后作为液滴的半连续流“滴落”。作为随 着气体在弯头内部周围流动，湍流减小，及流动通道表面上的流体重 力所导致的离心力的结果，该液滴流脱离流体积聚层。一般地，并不 是所有的清刷流体都脱离外形的表面，而是有相当大的比例流过随后 的表面。结果这部分清刷流体将不出现在气流中的灰尘容积中。同时， 对于给定的气体速度，脱离的液体将是较大的液滴，它们不会都从内 径的同一点脱离。某些液滴往往会在液滴的盲区中释放，这会提前几 毫米释放，而不是填充先前和/或同时释放的液滴之间的间隙。结果， 释放的液滴将比围绕周边统一释放同样数量的液滴横穿整个气流的较 小比例。
另外，多数所释放的清刷流体将从弯头内部周围较远处释放。在 该弯头的内部，由于在弯头内部上的气体中的湍流，高速气体的剪切 力将不会都在总体流动的方向上。结果，将会有减小的速度从气体输 入到流体外形表面的这部分上的清刷流体表面层中。这与清刷流体薄 雾中的流动轮廓的固定壁的粘滞曳力一起，将使得液滴释放点处的薄 雾速度明显小于内径的上游处的薄雾速度。
该减小的速度和该速度相对于随后流动轮廓的定向导致了特定的 缺陷，包括较小数量的较大液滴，从而存在基本减小的液滴表面积； 和缺少穿透力，其中大多数液滴在随后的弯头使它们在离心作用和惯 性下向后朝壁再次移动之前，不会较远地穿透到气流中。
所得到的基本减小的液滴表面积使得从流动轮廓的表面释放的每 单位体积的清刷流体的清刷效果较弱。
缺少穿透力使得流动轮廓的一侧上的清刷流体只对该轮廓的这一 侧上的气体进行清刷，并且另一侧上的流体只清刷另一侧上的气体， 清刷流体的两种气流相互混合较少。
气体与清刷流体的部分接触的另一缺点是，每次清刷流体离开流 动轮廓的壁的固体表面时，气流往往将该区域中的液滴加速到气体速 度，当液滴与壁上的流体薄雾再次组合时，使得大多数该辅助速度能 量损失。当液滴不接触大多数气流时，去除每单位灰尘或微细液滴， 每单位的气体清刷的能量损失变得非常明显。
因此，该MSPR的相关缺点是，它无法保持气体和通过该流动轮 廓的流体流的相对速度，允许相对速度下降，以减小清刷流体液滴去 除微细灰尘和其他颗粒的能力。
该MSPR的另一缺点是，缺少制造该MSPR的整体耐磨损和耐 化学腐蚀的材料，以及适应高冲击、磨损、腐蚀和温度需要的能力， 如对来自烧结和其它燃烧炉相关过程的热废气进行清刷的那些发明。

因此，本发明的第一个目的是，提供成本较低但是却有效的方法， 用于使用清刷流体将较细颗粒从气流中去除，随后进行气体和该清刷 流体的分离，如对来自烧结和其它熔炉相关处理的热废气的清刷所需 要的方法。
本发明的第二个目的是提供成本较低但是却有效的设备，该设备 用于在将颗粒从气流中去除，并随后将气体和清刷流体分离中使用。
本发明的第三个目的是，提供成本较低但却有效的塑料复合材料， 该塑料复合材料用于将颗粒从气流中去除，并随后将气体和清刷流体 分离的上述设备的制造。
根据本发明的第一方面，本发明的公开提供了使用第二物质将较 细颗粒从第一物质中去除的设备，该设备包括静态的并流接触混合器 部分，该接触混合器部分具有限定流体通道的数个台级，带有第一和 第二物质的流动轮廓，至少某些台级设置成并将尺寸加工成限定出一 基本弯曲的流体通道，该流体通道具有位于流体通道的一侧的有效曲 率中心，其中每个相邻台级都在流体通道的相对侧上具有曲率中心， 以提供相邻台级之间的拐点，因而随着物质流过相邻台级之间的混合 器部分，存在于第一物质中的颗粒通过第二物质首先在一个方向上， 然后在基本相对的方向上迁移，以提高第一物质和第二物质之间的相 位之间的相互作用，流动通道的特征在于，设置有边缘结构，该边缘 结构位于至少两个相邻台级之间并朝向拐点，从而提高在一个台级的 弯曲流动通道的外侧上的第二物质以较高速度从边缘结构向相邻台级 的弯曲流动通道的内侧的发射，从而增大第一物质和第二物质之间的 接触。
该第一物质可以是气体，该第二物质可以是清刷流体。
该边缘结构可以是台级形的，并且最好设置有相对于该边缘结构 基本垂直的面，以增强清刷流体的发射，该垂直面可以具有轻微锥度， 以在铸造时方便脱模。
该台级形边缘结构可以设置有在台级之后的凸缘(ledge)，以提 供第一和第二台级，该第一和第二台级最好排列使得促使气体的小逆 涡流位于第一台级的下面，该第一台级使得该台级形边缘周围的清刷 流体的任何向下滴落随着它离开第一台级而回到主液流的下侧，从而 使运行的清刷流体和气体之间的接触最大化。
每个台级形边缘都具有圆角半径，以确保来自逆涡流的涡旋和清 刷作用的最大效果，该逆涡流在台级形边缘中产生。该台级可以具有 与台级形边缘相类似的深度和宽度，最好在环形通路的外径的0.5至 2.5％之间。
该混合器部分可以设置有朝向每个拐点的边缘结构。该流动通道 最好构造成和将尺寸加工成将每个运行的角度和位置相对于流动轮廓 的下一个形状和控制变化定向在流动轮廓的方向上，从而捕获清刷流 体的最大值，该清刷流体在下一个运行之前在流动轮廓的相对侧上的 着陆区处运行，从而获得所有清刷流体的最大清刷效果。
该流动通道可以具有流动轮廓，该流动轮廓构造成和将尺寸加工 成使得台级朝向每个内径的起点，从而所有清刷流体的有效运行位置 朝向每个内曲面的开始处，以使得运行流体和气体之间的接触最大化。 该流动通道可以具有流动轮廓，该流动轮廓构造成和将尺寸加工成清 刷流体在作为流体的基本单一平坦的层的运行点处离开，因而确保液 滴的最小值在先前离开的液滴的盲区中释放，从而使得运行的清刷流 体和气体之间的接触最大化。该流动通道可以具有流动轮廓，该流动 轮廓构造成和将尺寸加工成使得，在远侧上的清刷流体在朝向下个弯 头的开始处的运行位置处释放之前，大部分清刷流体到达流动轮廓的 远侧，从而使得运行的清刷流体和气体之间的接触最小化。该流动通 道可以具有流动轮廓，该流动轮廓构造成和将尺寸加工成使得，通过 通向台级的角度和基本轴向定向的直体部分对流动轮廓的导向，该清 刷流体当其到达相对侧壁时以接近零度的接近角到达，从而使得表面 薄雾中的液滴的能量恢复最大化，并因此使得着陆区域的磨损最小化。 该流动通道可以具有流动轮廓，该流动轮廓构造和将尺寸加工成，通 过基本轴向定向的直体部分通向流动轮廓的导向，从而将着陆区域到 下个发射点的距离最小化，以使得粘滞曳力对清刷流体的着陆速度的 影响最小。
相对于用于外环形通道的发射角，该流动通道可以具有在大约3 至10之间的增大发射角。相对于外环形通道的气体速度，该流动通道 可以构造成和将尺寸加工成，提供向下朝内环形通道的在大约5至25 ％之间的增大气体速度。
该流体通道可以具有流动轮廓，该流动轮廓的特征在于，汇集准 备发射到外环形通道中的清刷流体的弯头，构造和将尺寸加工使得， 清刷流体液滴碰撞和在该弯头及下个发射点处的薄雾速度不会比外环 形通道中的等效点处更严重。
该流动通道具有流动轮廓，该流动轮廓被构造成和将尺寸加工使 得，从每个内环区域导向相应的随后外环区域的流动轮廓的部分使得 内环区域中的额外速度能量的恢复最佳恢复至外环外的压力能量。优 选的是，该流动通道具有流动轮廓，主液滴的着陆区域下游，其中流 动面积基本稳定地和逐渐地增大，同时保持较恒定的流动方向，并在 外环发射点之前和气流方向相关变化之前获得该外环的流动面积的重 要部分。
该混合器部分的特征在于，对小于0.05微米的颗粒尺寸获得90 ％以上的去除效率。该反应器可以适合于清刷来自现代高性能烧结工 厂的废气。
该混合器部分可以设置有清刷流体入口管，该清刷流体入口管设 置成产生气体的较绝热的骤冷。该气体的绝热骤冷可以是20至60摄 氏度之间的温度，并且最好是大约30至50摄氏度之间的温度。该清 刷流体入口管可以设置使得主清刷流体保持较大的液滴形式，相对于 混合器部分中下各阶段中的液滴尺寸和发射速度具有较低的发射速 度。
该设备可以包括用于分离气体和清刷流体的气旋部分，该气旋部 分最好安装在与混合器部分相同的圆柱形轮廓中。
另外，清刷流体的出口在轴向上连接到同一整体圆柱形轮廓上。
气体和清刷流体混合物通常在轴向上从混合器部分的变径环形轮 廓的内径区域或者外径区域离开。作为最后发射点的位置和环形流体 通道的下一个轮廓的结果，大多数清刷流体将随着混合物进入气旋部 分而位于最后的弯头的外壁上，只有喷溅点和微细液滴会保留在主气 体流中。
该气旋部分可以设置有处于旋涡溢流管形式的排放末端，该末端 构造成和将尺寸加工成将离开气体的主清刷流体的主涡流导出，而将 离开气旋部分壁上的清刷流体的气体收集。
为了将气旋体中的气体的径向速度分量保持在一个范围内，该设 备可以设置有较长的气旋部分，该范围用于达到在排出气体之前将清 刷流体液滴分离的所需程度。
该气旋部分的长度的特征最好在于，旋转体部分和旋涡溢流管的 顶部之间的距离为该气旋部分直径的大约5至10倍。
该气旋部分可以具有大约1.5至2.5米的长度，最好大约为2米， 并且具有大约0.1至0.5米的直径，最好大约为0.3米。
该设备还可以包括旋转体部分，该旋转体部分具有一系列倾斜叶 片，用于使得气体和清刷流体混合物在进入气旋部分之前产生涡旋运 动。流体通道穿过该旋转体部分的宽度可以径向增大，从而流体的横 截面积随着流动方向的变化而保持相对恒定，因而使气体和清刷流体 的相对退出速度与相应的进入速度保持基本相似。
该旋转体部分可以被构造成并将尺寸加工成使得能够通过主混合 器部分的任何物体也能通过该旋转体部分。该旋转体部分可以设置有 环形通道，气体和清刷流体流动通过该环形通道，从而使得旋转体叶 片的主要剩余紊流平静下来，并随后通过较简单的圆柱形导管。为了 将对已清刷和旋转气体形成污染的清刷流体的任何液滴都清除，该环 形通道最好具有内部空心的轮廓，该轮廓带有深的圆柱形凹槽，该凹 槽具有圆锥形的或者圆顶形的内端部。
该设备还可以包括排放管，该排放管相对于涡旋溢流管中心定向， 其直径大约为该涡旋溢流管出口直径的70％至90％，并且它们之间设 置有环形间隙。该环形间隙可以构造和将尺寸加工成使得，能够通过 设备，并且比通常最大的喷溅还宽的任何碎片，和将伴随着清刷流体 流下气旋部分内壁的喷洒层都可以通过。该间隙最好构造和将尺寸加 工成使得，该环形间隙在涡旋溢流管处的最小宽度以将所有进入该环 形区域的喷溅点和喷洒物捕获为基础。
该设备的特征在于，该混合器部分、旋转体部分和气旋部分铸造 成单一的基本整体装置。
根据本发明的第二方面，提供了用于通过使用第二物质将较细颗 粒从第一物质中去除的方法，该方法包括通过流动通道中的数个台级 传送第一物质和第二物质的步骤，至少某些台级加工成限定基本弯曲 的流动通道的形状，该弯曲的流动通道使得曲率的有效中心位于该流 动通道的一侧上，并且其中在流动通道在至少两个相邻台级之间设置 有朝向拐点的边缘结构的情况下，每个相邻台级都在流动通道的相对 侧上具有曲率中心，以在相邻台级之间提供拐点，随着第一物质和第 二物质流过相邻台级之间的反应器，存在于第一物质中的颗粒通过第 二物质移出，首先在一个方向上，然后在基本相反的方向上，以提高 第一物质和第二物质之间的相位之间的相互作用，并且在弯曲流动通 道的外侧上从边缘结构以较高速度将第二物质发射到相邻台级的弯曲 流动通道的内侧。
该第一物质可以是气体，并且该第二物质可以是清刷流体。
该方法的特征在于，对尺寸小于0.05微米的颗粒获得90％以上的 去除效率。该方法可以适合于使用合适的清刷流体对来自现代高性能 烧结工厂的废气进行清刷。
该方法可以包括在混合器部分上游添加较细的灰尘，以加强对气 体中蒸汽的去除的步骤。该较细灰尘可以预先选择，从而增强对气体 和蒸汽中灰尘的化学吸收作用，该气体和蒸汽从包括氧芴、PCB、相 关化合物及其任何组合物的组中选出。
根据本发明的第三方面，提供用于设备制造的塑料材料，该设备 用于将较细颗粒从气流中去除，该材料包括耐磨合成物，该耐磨合成 物从包括填料、金刚砂和乙烯基酯树脂的组中选出。
该填料可以包括硅土、矾土和/或玻璃纤维，并且最好经过硅烷 预处理。
该金刚砂可以具有预定的颗粒尺寸和尺寸分布，并且最好包括10 和60网目的粒子材料，从而提供所需的磨损和冲击阻力。优选的是， 该金刚砂包括预先选择的10网目固体和60网目固体的混合物，从而 获得预定的混合特性及流动特性，该特性增强浇铸过程和该设备的最 终磨损和冲击阻力。
该材料可以包括空芯的或海绵状的细颗粒，从而使树脂具有一定 程度的弹性和整体海绵性。该细颗粒最好具有足够的耐化学腐蚀性， 从而不会因环境而退化，并且比至少较大的填料颗粒小，最好也比较 小的填料颗粒小。该小颗粒可以包括空玻璃球和空心海绵状的高岭土 颗粒。

现在将只利用非限制性例子，并参照本发明的各方面和附图对本 发明的优选实施例进行描述。
简单的高强度混合和接触装置或者所谓的MSPR根据本发明进行 了改进。经改进的MSPR用于实验设备，该实验设备设计用于使用清 刷流体将较细颗粒从气体流中去除，并随后将气体和清刷流体分离， 该气体流为热废气的一部分，该热废气来自南非Vanderbilt Park的其 中一个Iscor有限钢铁制造工厂的烧结和其它熔炉相关的过程。
在对粉矿石、添加剂和来自下游工序的含铁循环物质的混合物进 行烧结期间，产生该来自烧结和其他的与熔炉相关的工序的热废气， 即所谓的烧结气体，该含铁循环物质如粗粉粒和高炉气体(BF气体) 清洗的淤渣、氧化皮、铸件屑、焦炭屑。下文中，该经改进的MSRP 称之为“IGCP装置”。
作为气体与清刷流体在IGCP装置中相互作用的结果，利用从冷 清刷流体的简单热传递与蒸发潜热的组合，降低了气体温度，该蒸发 潜热随着某些清刷流体蒸发成较低露点的气体而产生。同时，主气流 中的某些组成气体溶解到该清刷流体中，并且某些组成气体与清刷流 体中的组分发生反应。
在该描述中，从气体和清刷流体进入该IGCP装置的入口开始， 直到全程经过该IGCP装置，对该IGCP装置自身进行描述。在描述 了该IGCP装置的所有单个部件的细节之后，将与主载体容器中的部 件的所有相关细节一起，描述各组装置的安装配置。
按照这个顺序，先描述整体应用，该整体应用表示载体容器及其 部件如何形成整体处理系统的一部分。
上述描述是参照附图进行的，其中：
附图1是1％生产能力的实验工厂的原理图，该实验工厂包括 IGCP装置；
附图2是25％生产能力的实验工厂的原理图，该实验工厂包括一 组IGCP装置；
附图3是IGCP装置的剖视图，示出了排列在中央的清刷流体进 料管；
附图3a和3b表示该IGCP装置的相同剖视图，放大示出了该排 列在中央的清刷流体进料管；
附图4是IGCP装置的侧视图，表示与附图3a中所示相同的细节；
附图5是台级形边缘的轮廓；
附图6是整体载体容器的详细剖面图；
附图7是该IGCP装置的典型清刷流体进料管的集管；
附图8是该IGCP装置流体进料管的导轨和连接件的分解剖视图；
附图9是带有支承环的进料轮毂板入口装置；
附图10是该IGCP装置的防尘罩的平面图
附图11是安装支承环的凸模固定板的正视图；
附图12是剖视图，示出了排列在载体容器中的部件和设备；
附图13是尾管和涡旋溢流管区域的纵向剖视图；
附图14至15是该尾管和涡旋溢流管区域的剖视图；
附图16是该IGCP装置的气旋部分的本体的详细视图；
附图17示出了该支承环的轮廓和正视图；
附图18示出了用于制造凸模固定板的夹具装置的剖视详细平面 图；
附图19是带有IGCP装置的核心部分的系杆装置的纵向正视剖面 图；
附图20是系杆的上端固定到清刷流体分布目标件上的固定方法 的部分剖视正视图；
附图21表示内外轮廓中的转子叶片；
附图22表示管型排水系统的平面和剖视图，其中包括凸模固定 板、支承梁、板支承环和管支架；
附图23以部分剖视图表示了两种类型的排水管；
附图24是承载容器的下部的正视剖视图，也示出了跳板、导柱、 气体排出导管和带有互连跳板的相邻承载容器；
附图25示出了承载容器的部分视图，该承载容器带有主凸模固定 板支架；
附图26是该气体清洁过程的示意性工艺流程图；
附图27、28、29、30、31和32是上述设备、辅助设备和上述设 备的制造设备的各个方面得代表性视图。
1.该IGCP装置的混合器部分的流动轮廓的基本形式和功能
1.1现有技术中流动轮廓的形式和功能
现有技术的MSPR的基本流动轮廓通常包括环形通道，该环形通 道随着气流或所谓的主载体气体，和合适的清刷流体沿着通道前进而 对称地改变直径，该所谓的主载体气体含有污染物，如小微粒液滴、 来自烧结和其它熔炉相关过程的热废气。结果，气体从一侧向另一侧 径向地连续改变其径向速度分量。
另外，气体的整体平均速度是沿着环形通道的长度变化的(即， 增大和/或减小)，例如在方向的变化，在内和/或外径向位置(当气 体只具有基本轴向速度时)，或随着它移动通过整个轮廓而日益增多。
在该气流中，相对于现存的液滴和其它颗粒，该变化的速度分量 给它们带来了相关气流的组织。所得到的相对速度从气体向液滴和颗 粒施加粘滞曳力，该液滴和颗粒依次在气流中改变它们的自然流动路 径，并使单独的液滴和颗粒发生旋转运动。气体与液滴和颗粒之间的 相关旋转运动促进了这三相(固体、液体和气体)之间彼此的强烈相 互接触。
除了交互式接触的这些原因之外，随着混合物通过流动轮廓中的 每个角落，这三相中的每一相都受到离心力的作用。该力将密度小于 主承载气体的任何颗粒或液滴朝曲率的中心移动，并且将比主承载气 体密度大的所有颗粒或液滴远离曲率中心移动。于是，颗粒和液滴的 相对移动进一步使得所有这三相彼此之间的交互式接触增强。
1.2本发明所述流动轮廓的特征
然而，本发明所述IGCP的混合器部分的流动轮廓加工使得，将 清刷流体汇集和聚集在每个曲面的外侧，并使其从尖锐边缘(或拐角) 以高速度发射出去，该尖锐边缘位于拐点(从凹面向凸面的方向变化) 处或其附近，该拐点位于外汇集表面和下一个内曲面的起点之间。
该轮廓表面上的粘滞曳力使得清刷流体以一定速度离开发射点， 该速度低于相邻气体的速度。该速度差不仅使得清刷流体的薄雾破裂 成小液滴，而且也在液滴和气体之间，以及液滴和气体中的任何颗粒 或其他液滴之间产生强烈的相互作用。
在紧临发射点的下游处，气体流改变方向，使得所有气体必须通 过清刷流体液滴的细微分布的高速流。在液滴和气体之间以及液滴和 气体中的任何颗粒或其它液滴之间再次发生强烈的相互作用。
作为该强烈相互作用的结果和常规粘滞曳力的结果，清刷流体的 液滴开始对它们的速度表现出第二分量，该第二分量与新的气流方向 一致。由于较细的清刷流体滴质量较小，从而施加给它们的粘滞曳力 较小，所以它们可以获得比较粗的液滴更高的速度。
在气流的方向改变之后不久，气流很快再次改变方向，并且较细 液滴受到离心力和惯性的联合作用，该惯性使得它们向气流通道的外 侧移动。该气流通道的形状使得离心力相对于标准重力非常高。结果， 颗粒以较高的横向流动速度朝流动通道的外侧移动，引起相互作用， 其强度为气体速度、颗粒尺寸和所使用的具体流动轮廓的函数。
1.3流动轮廓中清刷流体的所得“飞行路径”
在本发明所述流动轮廓中，清刷流体的较大液滴首先在气流方向 加速，然后在移动方向变化较小的情况下，横穿已经改变的气流方向。 这通过特别设置的轮廓，以及从该轮廓中前一个弯头的末端处的拐点 处发射清刷流体来实现。于是，气体和悬浮于或以别的方式存在于气 流中的物质，作为高速横向流动通过该液滴，随着液滴的动量承载它 们穿过流动轮廓，与流动通道的相对壁碰撞，并大部分结合到该相对 壁上。由于气体在流动通道中的弯头周围连续，所以在单一的动量和 离心力的联合作用下，较小的液滴到达流动通道的相对侧，该动量由 它们的发射所产生，该离心力由它们在气流方向上的加速度加上气流 通道的曲率所导致。由于它们的初始发射速度，较小的液滴不太可能 穿过气流通道，但是因为它们将获得与气体接近的速度，所以相对于 它们的质量，它们将比中型液滴和较大尺寸的液滴受到更大离心力的 作用。该离心力使得大多数小颗粒向流动通道的外表面移动，并与已 经到达该表面的较大颗粒形成的清刷流体层结合。
每个液滴的到达速度与粘滞曳力的组合导致了积聚在流动轮廓外 侧的清刷流体层的高速度，该粘滞曳力因气体在弯头周围流动而产生。 作为高气体速度和较大液滴的喷溅点的结果，该层的大部分将包括一 系列液滴，这些液滴在表面层中剥离了小波，并在气体中加速。离心 力与表面的曲率的组合使得这些液滴中的大多数都与表面层重新组 合，该表面与这些液滴的流动通道相交叉，并且由于它们在气体分界 层中增大的速度，清刷流体薄雾的层获得速度。靠近表面液滴的残余 物不可避免地留在了表面层附近。
在下一个拐点处，设置有类似的发射点，并重复进行液滴流的重 新发射过程。在表面层通过该下一个发射点之前，离开表面层并且不 与它重新组合的清刷流体的任何液滴，都以与由于离开发射点而从表 面层形成的液滴相类似的方式运转。
该重新发射的液滴流与气体流中的颗粒和其他成分相互作用，而 且碰撞并捕获因过于微细而无法完全横穿流体通道的前次发射的微细 液滴。结果，从每个连续发射点发射的清刷流体的净数相对于基本流 过整个混合器部分的纵清刷流体相对恒定，而不是在第二次发射点处 潜在减少。实际上，第二次发射点处发射的清刷流体的体积通常大于 整个清刷流体流的大约80％。
各种机构的最终结果是所有液滴以高速横穿该间隙，这些机构影 响所有不同尺寸的清刷流体液滴从发射点到流动通道的另一侧的的 “飞行路径”，由于清刷流体液滴的飞行方向在气流方向上弯曲，所以 气流的方向改变得更多一点。这确保了气体总是相对于液滴的速度尽 力保持基本垂直的定向。对于较大的液滴，该相关方向(一旦液滴离 开发射点)非常接近于和随后的整个飞行路径相垂直。对于较小液滴， 该相关方向不接近于垂直方向，并且液滴越小，它离垂直方向越远。
气体和清刷流体之间的各速度方向离垂直方向越远，所得到的气 体相对于液滴的速度越小。当气体相对于清刷流体的速度减小时，对 于给定尺寸的液滴，在每单位时间所收集的灰尘颗粒的数量也减少。 然而，这通过较小液滴要花费较长时间通过间隙这一事实得到了极大 补偿。因此，对于小液滴来说，每次发射中在气体流中暴露较长的时 间但是暴露(或相互作用)的强度较小所导致的清刷效果，与较大的 液滴在较短的暴露时间但是暴露的强度较大所产生的效果相类似。
1.4重复发射的益处
并排排列的相当数量的清刷流体发射点，将连续发射积累成非常 高效的清除效率，否则将对给定尺寸的颗粒或每次清刷流体发射的微 细液滴，只提供较低的去除效率。倘若气体速度和所有流动轮廓和其 他标准都对连续发射保持相对类似，则对于每个连续发射来说，特定 尺寸的灰尘的灰尘去除效率相对恒定。
于是，例如，如果每个发射阶段去除特定尺寸灰尘的30％，则5 次这种发射阶段之后，将去除超过82％的这种尺寸的灰尘，在10次 这种阶段之后，将去除超过97％的这种尺寸的灰尘。类似地，例如， 以每次发射去除45％，则5次发射之后，将去除大约95％，而以每次 发射去除60％的效率，则5次发射之后，将去除总量的大约99％。
1.5清刷流体液滴的形成
本发明的流动通道具有流动轮廓，该流动轮廓加工成使得所有清 刷流体在每个内曲面的起始处有效的离开，而不是在围绕该曲面的大 约50％的点处。
同时，该清刷流体以单个的平面层离开(因而确保没有液滴在较 早离开的液滴的盲区中释放)。而且，在流动轮廓的远侧上的流体在下 个弯头的开始处释放之前，所有这些清刷流体有效到达该远侧。另外， 轴向(或接近轴向定向)直体部分到流动轮廓的引入确保了：
a)当流体到达远壁时，它以尽可能接近于0的接近角到达，从而 这些液滴的能量尽可能多地在表面薄雾中得到恢复(这也使得磨损最 小)；及
b)从这些液滴的“着陆区域”到重新发射点尽可能短，从而使 得粘滞曳力随后在该“着陆速度”上的影响最小。
通过在每个内径的开始处产生该步骤来有效地获得流体的完全发 射。导致该步骤的角度设置液滴的发射角。希望的是，该发射角可以 设置成适合于下个弯头的形状、附近和宽度。用这种方法，每次发射 它们时，都可以获得所发射的液滴和气体之间的最大接触。
通常，总是有少量的清刷流体在台级形边缘的边缘周围“滴下”， 尤其是当该边缘不尖锐，也就是经过磨损或其他形式的损伤时。如果 这种“滴下”在弯头内侧的周围继续到足够量的话，该“滴下的”流 体将形成足够大的“滴完区域”，所释放的每个单位的清刷流体将不会 产生太多的清刷作用。然而，每个单位的清刷流体将仍然与从台级边 缘发射的清刷流体吸收尽可能一样多的能量。
为了避免这种效率的损失，台级形边缘的细节已经发展成在台级 下方具有邻接的凸缘(ledge)。该凸缘排列使得，促使在主台级下面 产生气体小逆涡流，该逆涡流将把任何向下流动的“滴下”再次清扫 回主流体流的下方，随着它离开该主台级。用这种方法，已经处于“滴 下”状态的流体回到了清刷流体的主流中，因而有效地确保了相同能 量使用的最大清刷效果，如果“滴下”状态从台级上流动开到达随后 的远离曲面周围的“滴落”区域，则这种情况就会发生。
2.该IGCP装置的优选定向
单个IGCP装置的常规和优选设置是，使它的轴垂直于输入气体， 并且清洁的清刷流体入口在顶部。在优选设置中，已清刷的气体和已 使用的清刷流体分别从该装置的底部通过分开的导管排出。尽管该装 置在水平方向上较有效地进行，但是最终的性能受到重力的影响，这 使得清刷流体在气体中的初始均匀分布变成影响清刷效果的非均匀分 布。然而，通过使用略微高流速的清刷流体，可以较大地克服该重力 的影响，这确实在相同性能的装置中产生了整体较高的气体压力下降。
3.该IGCP装置的混合器部分的各种特征
3.1进入该IGCP装置的清刷流体入口
清刷流体可以以各种方式供入到该装置的入口中。所作出的选择 取决于将要去除的灰尘性质。当不存在灰尘时，即例如气体与清刷流 体简单接触时，清刷流体入口的选择应当以简单经济和实用性为基础。
出于该过程的可靠性和成本原因，避免使用喷雾嘴。如果灰尘(或 部分灰尘)具有与清刷流体发生反应形成随着时间而硬化的凝结物的 潜在可能性，则必须防止任何灰尘能够停留或集聚在湿的表面上，或 者是毛细作用或偶尔的喷溅足以能够将灰尘弄湿从而导致发生凝结过 程的表面上。
在本发明中，已经有四种不同的用于供入清刷流体的技术将克服 凝结的问题。
这四种抗凝结的选择是：
a)带有简单中央进料管的装置，该进料管指向成形的中央目标件， 该中央目标件将流动分成均匀的散布径向流。该径向流通常是水平方 向的，或者是从水平方向略微向下。然而，它可以略微向上或者从水 平方向进一步向下倾斜。该进入的气体围绕该中央进料管流动，并且 也通过该目标件径向向外散布。在气体到达圆柱形IGCP装置的外壁 之前，圆形入口整流罩(或环)使得气流的方向从部分径向转变为轴 向，然后气体进入该IGCP装置的环形流动轮廓。在气体进入该IGCP 装置流动轮廓之前，它先流动通过清刷流体的径向流。
该清刷流体自然地将该IGCP装置的环形流动轮廓的内表面弄湿 和使其潮湿，并且一旦它横穿该环形间隙，它也将把外表面弄湿。该 中央件的形状使得，不仅保持该流体的入口速度(从而赋予流体足够 的动力，使其大多数都穿过该间隙)，而且为了获得必要的速度以进入 和穿过该IGCP装置的环形流动轮廓，进入的气体必须加速穿过该目 标件表面上方的清刷流体的径向流的顶部。在高速气体的粘滞曳力的 作用下，所形成的高速气体流使得清刷流体加速，首先在径向向外的 方向上，同时它仍然在目标件的表面上流动，然后在向下或轴向的方 向上，随着气体转向流下环形流动轮廓(或者如果该IGCP装置水平 放置的话，则沿着该环形流动轮廓流动)。
作为这种设置的结果，清刷流体首先撞击该IGCP装置在圆形入 口整流罩下方(或下游)的壁。另外，壁在该点处的形状使得该流体 以较小的角度撞击(或掠过)该壁，结果即使这些喷溅具有足够的径 向分量，所有潜在的喷溅也都处于气流的大致方向上。因此，在流体 和环形通道之间几乎是简单的线接触，即干壁和湿壁之间为简单的线。 任何在该线处停留到该壁上的灰尘都将处于高速，因此也处于较高的 剪切面积。结果，就不可能发生灰尘积聚，并且如果发生的话，也将 会非常缓慢地积聚。
采用这种类型的入口，并且具有潜在的凝结时，设置有一个以上 的IGCP装置是正常的。通常，它们将最少排列成四组。在顺序的基 础上，一组将使其气体输入停止，而其它三组(或更多组)将均分额 外的负载。清刷流体将依然继续供入。中央目标件的形状、相对于圆 形入口整流罩的位置，和该整流罩下游侧的形状，使得流体在气体流 动停止时，将在上游处并以更小的角度撞击该壁。更小的角度将减小 喷溅，并有助于快速洗刷掉任何凝结物增大的开始。
通常应当在几秒钟之后，气流可以存储至那组装置中，并且接下 来其它各组装置中的每一个都可以类似地清洗干净任何凝结物。
清洗的次数将由化学凝结反应的速度决定。通常，以在非常快速 的化学反应的情况下，清洗不应当每几个小时超过一次，甚至在存在 较高的灰尘负载。
这种类型的凝结物防止导致其处于这样的情形：入口气体是热的， 由洗刷工序形成的湿表面将由于来自圆形进入罩的热物质的热影响和 流过该表面的高速热气体的干燥影响而快速干燥。
在许多环境下，通过简单地减小(而不是停止)这组装置上的气 流几秒钟，就可以获得同样的清洗程序。
或者，可以通过向这组装置中增加清刷流体，也可以实现该清洗。 增大的清刷流体流将使得流体进入速度增大，因而随着流体流过目标 件的表面，然后流过环形间隙，到达IGCP装置的外壁，而增大流体 速度的径向分量。这种在速度和整体动力上的增大(来自增大的流体 质量和速度)将使得流体撞击位于正常位置略上游处的壁，因而获得 对任何凝结物的所需清洗。
通常，增大清刷流体的流速会增大装置中气相压力下降。因此， 增大进入一组装置的清刷流体流速将通常会使得某些气流自动将其自 身重新指向其它装置。因此，所得到的流向将清洗的装置的减小的气 流将有助于该过程。
然而，应当记住，在使用明显起反应的灰尘的情况下，对于每次 清洗，或者在用其中一种上述类型的“流动调节”清洗进行几次清洗 之后，都需要停止气流。
如果入口气体温度位于露点或露点附近或露点以下，则该设计选 择将是不合适的。然而，因为其结构简单，和其以阻塞或非均匀分布 的最小潜在可能性处理低清刷流体体积的能力，所以对于所有其他环 境来说，通常是最佳的设计。
b)一种装置，以非常的类似方式起到先前设计的功能，但是却 使用具有较宽喷角的标准空心锥形喷嘴，来产生清刷流体的初始径向 流。优选的是，该喷嘴应当具有较低的供料压力，并且应当使用切向 入口特征来产生空心锥形喷嘴，由于这种类型往往在主喷嘴外侧产生 较小的偶然液滴。该系统具有优点，该优点可能通过改变清刷流体进 料压力来略微改变喷角，因而避免为了影响任何凝结物的清洗而经常 调整或停止气流的需要。
然而，大多数空心锥形喷嘴将产生偶尔的液滴，这些液滴不包括 在常规喷雾模式中，并且喷嘴的出口通常受到凝结物的堆积，这能够 在喷雾模式的均匀性和形状方面具有明显的效果。一旦该喷雾模式变 得扭曲，则将更加可能在圆形入口罩周围产生凝结问题。
尽管具有这些潜在的缺点，但是清刷流体的这种入口类型具有许 多优点，尤其是在单个或成组的IGCP装置的气体进料难以停止时， 或者在凝结不太严重时。
c)一种装置，它具有单个或多个切向进料装置，该切向进料装置 向环形流动通道切向供料，该环形流动通道位于该IGCP装置的环形 流动轮廓的入口上游。清刷流体入口的这种类型只适合于垂直或接近 垂直轴排列的IGCP装置。
该切向进料应当从靠近流动通道周长的顶部(或底部)或者从流 动通道的周长，以使得喷溅的潜在可能性最小的方式进入环形流动通 道。该流动通道应当具有水平的或接近水平的底板(即，在相对于水 平方向大约正负30度的范围内)，并且该底板应当从通道向内径连续。 一旦该环形通道清除干净，则该底板最好应当向下倾斜。该倾斜应当 最好在从水平方向偏转20至70度的范围内，但是也可以使用比该范 围大或小的角度，这取决于清刷流体的性质、清刷流体相对于气流的 体积流量和该IGCP装置的尺寸。
气体将从圆锥形倾斜表面上方进入该IGCP装置，随着向下靠近 圆锥形入口整流罩而加速。在气体速度已经升高到足够高的水平(通 常为该IGCP装置的环形轮廓中的平均速度的0.3至1.3倍左右)，然 后该圆锥形表面应当突然改变为同轴(或接近同轴)的圆柱形孔，该 圆柱形孔应当使气体和清刷流体的组合流向下指向IGCP装置的核心 的顶部上。该顶部最好应当与圆柱形孔同轴或接近同轴，并且应当具 有半球形顶部，或者应当以环面球形(torrispherical)或者圆锥形或 尖端的其它某种形式结束。该末端应当相对于任何方向具有关于 IGCP装置轴线的均匀对称的轮廓，从而使得落在IGCP装置的核心 的顶端上的所有清刷流体均匀地绕着其周长流下。
该核心的顶端应当相对于圆锥部分定位得足够低，从而至少某些 从圆锥部分流下的流体将在它到达核心的顶端之前常规地穿过圆柱部 分的中心线。另外或者可选的是，尤其是在圆锥部分具有较陡的坡的 地方，在圆柱部分之前可以减小该圆锥部分的最后部分的倾斜，从而 随着它离开该圆锥部分的顶端，向清刷流体的速度施加更大的径向分 量。用这种方法，该流体将不仅均匀地弄湿该入口的圆柱部分的壁， 而且也将弄湿核心的顶端，结果它将把清刷流体均匀地分布在它下面 的核心的壁上。
这种设计的实质部分是整个切向入口和环形流动通道的灰尘护罩 的设计，尤其是在从该通道通向圆锥部分的表面的出水口处。任何发 生在该环形流动通道内的喷溅，将用该灰尘护罩盖住，并且必须与可 能发生在该区域内的任何凝结一起，返回清刷流体的该环形通道。
返回的方法也是非常重要的。由于清刷流体从该灰尘护罩的下方 出现，所以该灰尘护罩的边缘应当设置使得，进入的气流随着它向下 到达圆锥形整流罩并进入IGCP装置，而将所有灰尘带走。必须使得 发生在该灰尘护罩边缘处的涡流逆涡流最小。同时，该灰尘护罩的下 边缘必须一直保持干燥。已经得到改进的该设计获得了对气流非常实 用的光滑轮廓(具有出现逆涡流的最小潜在可能性)，并且具有收集所 有喷溅和凝结物的系统和滴水槽檐，以使得灰尘护罩的内径和下边缘 不粘有所有这些清刷流体。
该设计也包括相对于环形流动通道的喷溅和凝结盖，作为单独部 件的护罩正面(气体侧)。同时，这使得护罩更复杂，它产生了绝缘气 体，该绝缘气体将进入气体和环形流动通道的壁之间的间隙填满。这 减小了进入气体和清刷流体之间的热量传递，因而如果气体比清刷流 体温度低的话，减小了凝结，并且它也减小了任何喷溅的蒸发和结晶， 该喷溅来自于可以粘结到流动通道的上表面上的液滴。这将防止能够 影响该环形流动通道性能的任何所得晶体的堆积。
通过使得这些外片分离，然后可能使其清洁，并去除任何可能已 经堆积在内部滴水槽檐下面的凝结物，同时该系统在工作。这种简单 方法极大地简化和加快了任何必需的维护。
上述切向进给装置可能代表了长期避免凝结问题的最终产品，尤 其是当气体如上述a)中那样切断的气体不是合适的选择。然而，不 可能将清刷流体流减少到可以用选项a)或b)来获得的低水平，虽然 同时保持入口圆锥部分的整体湿润足够稳固，以使它总是能够冲洗掉 任何凝结物，该凝结物发生在工艺加压过程中或者是作为着陆在该圆 锥部分的表面上的灰尘(例如它可能是从管道或该装置上游的某个位 置处落下的)凝聚的结果。另外，为了使在灰尘护罩的内部下边缘处 的气流中的逆涡流最小，清刷流体必须流过的间隙必须保持尽可能的 小。这依次需要在清刷流体进料中进行良好的上游碎屑清除。
d)该第四装置基本上是选项a)和c)的组合。该选项更加简洁 (由于核心的顶部可以比切向入口管的位置更高)并且它使其自身适 合于使用较大直径的IGCP装置的情况。
该选项具有类似于选项c)的可靠性，并且为了使它自身不具有 凝固物，而不需要具有规则的气体或清刷流体流交错或气体阻塞。
然而，由于这两个进料系统，所以每个单位的气体体积流都需要 较高的清刷流体流。
发现，在不希望发生凝固问题的地方，选项a)和b)是清刷流体 入口管的最佳选择。
3.2清刷流体液滴的转动
除了强烈相互作用的液滴形成效果之外，发射点的设计还产生了 第二个转动效果，该强烈的相互作用来源于气体和在发射点下游处的 清刷流体的薄雾之间的速度差。发射点上游的清刷流体薄雾中的剪切 力使得清刷流体的外表面壁内表面移动的快得多。结果，当清刷流体 薄雾在发射点(台级形边缘)处离开固体表面时，薄雾的内表面和外 表面的不同速度不仅帮助该薄雾碎裂成液滴，而且使得所得到的液滴 具有较高的转动速度。
这些液滴的转动导致了下述结果：
a)较大的液滴马上碎裂成较小液滴，增加了给定体积的清刷流体 流的清刷流体液滴的表面积；
b)该较小液滴往往产生液滴的尺寸较为接近的分布；
c)每个液滴周围的边界层明显由将正常期望的那些液滴变化而 来。作为该液滴相对于通过气流几乎不旋转的液滴的简单轨迹转动的 结果，该边界层的形状、外围旋涡的脱离位置和最终尾流的定向都明 显改变。
d)另外，每个液滴的转动面都平行于气体的局部流动轮廓。
非常清楚，上述选项a)和b)将明显增强清刷流体和气体之间， 以及清刷流体和颗粒或气体中的其他液滴之间的相互作用。也非常清 楚，相对于通过上述“滴落”机构形成的液滴数量，较小的和尺寸接 近的清刷流体液滴的数量将相当大。同时，接近的尺寸的范围将确保， 流动轮廓的形状可以设置成获得穿过气体的这些液滴在每个发射点处 的最佳“射程”。而且，流动轮廓的形状可以设置成获得液滴的最佳重 新组合(或着陆)，这些液滴在流动轮廓的外表面上，准备在下个发射 之前，产生下一层清刷流体。
c)和d)的优点是更加技术化，并且随着将从气流中去除的灰尘 (或微细液滴)的颗粒尺寸变小，而变得更相关。当简单的气体向液 体(或液体或溶于气体的成分)的本地型处理需要强化时，c)和d) 的优点也变得更加相关。随着灰尘(或微细液滴)情况的解释，将对 该不同类型处理进行改进的边界层的变化将变得清楚。
3.3气体速度的均匀性
作为IGCP装置的压力降低的结果，出口气体的压力低于入口气 体的压力。因此，气体在出口处的实际体积流比入口处大(假定在该 装置的整个长度上，没有明显的温度变化或气体的吸收/解吸)。
采用这种类型的设备，对于给定程度的特定颗粒尺寸灰尘或薄雾 的去除，为了获得最佳能量消耗，可以看出，气体速度、液滴尺寸和 液滴速度之间的关系需要在装置的整个长度上保持基本恒定。因此， 为了实现这一点，在该装置的整个长度上，流动轮廓必须逐渐适合。
基本速度轮廓的这种维护具有附加的优点，即通常在装置的出口 端比在开始处的非常严重的磨损将在整个装置上变得基本上均匀。这 在必需的维护之间的在线操作时间上具有明显优点。在这方面，应当 注意，将在该IGCP装置的轮廓表面上发生的磨损类型将主要来自于 液滴冲击和清刷流体的表面薄雾中的一般泥浆速度。这种类型的磨损 通常是泥浆冲击速度和表面速度的函数，每个速度都分别对应于能量 x和y，x和y根据具体环境具有在大约3至5之间的值。
在通常情况下，从该IGCP装置中实际排出的气体体积流超过流 入体积流的大约15％，在该区域中出口端处的磨损几乎是入口处的两 倍。因此，通过将整个IGCP装置中的气体速度设置为尽可能地保持 恒定，不仅对于给定程度的灰尘去除节省了能量，而且使得必要维护 之间的设备寿命几乎变为两倍。
3.4内环中清刷流体液滴与气体的相对速度的保持
设想的是，实际气体速度在内环和外环中都保持恒定，内环的宽 度必须明显大于外环宽度。这将要求液滴在内环中的“飞行路径”基 本比外环中的长。然而，简单的粘滞曳力将确保，清刷流体和气体之 间的相对速度，在飞行路径末端处将基本低于开始处。
随着相对速度的减小，清刷流体液滴去除微细灰尘和其它颗粒的 能力将更快地下降。因此，流动轮廓的内部和外部下方的不同发射角 度和不同气体速度的组合需要保持每次发射清刷流体都有效去除灰尘 /颗粒，而需要使得所导致的磨损和能量消耗的增大最小化。
已经发现，发射角相对于用于外环的发射角增大大约3至10度， 并且内环下方的气体速度相对于外环下方处增大大约5％至25％，在 将内环的每次发射对灰尘和薄雾的去除效率恢复至外环的效率方面是 有效的。希望的是，将要去除的灰尘或薄雾颗粒越小，最佳去除效率 所需要的差越大。
希望的是，尽管内环下方的气体速度可以升高，但是将准备发射 到内环中的清刷流体收集起来的弯头可以构造和将尺寸加工使得，在 该弯头上和随后的发射点处的清刷流体液滴的冲击和薄雾速度，不比 外环中的等效点处激烈。
还希望，从每个内环区域至相应外环区域的流动轮廓的合适结构 和尺寸能够使得内环区域中的额外速度能量恢复回外环的压力能量最 优化，如通过对大多数液滴的着陆区域下游的轮廓进行尺寸加工，从 而该流动面积稳定地并逐渐地增大，同时保持相对恒定的流动方向， 并在外环发射点之前和气流方向的相关变化之前获得外环的整个流动 区域。
在附图3、3a、4和32中，所示的轮廓为在整个流动轮廓上保持 恒定气体速度的类型。附图27、28和29示出了一轮廓，该轮廓已经 适合于在每次发射中产生更均匀的灰尘去除效率，同时在整个装置中 保持较均匀的磨损。
3.5进料轮毂板的支承轮辐的其它用途
如附图9中所示，该进料轮毂板支承轮辐(附图9中的101)使 其主轴与流入该IGCP装置的气流处于同一直线。该改进的另一特征 是提高了该装置的功能性，尤其是关于热入口气体的抑制，并且帮助 清刷流体围绕环形通道的周长均匀分布是使得这些轮辐倾斜，从而随 着气体的进入向气体施加循环旋转。优选的是，出于能量保持的原因， 气体应当在与旋转体部分将导向它们的同一方向上旋转。然而，两个 方向上的旋转将能够获得对抑制和对清刷流体分布的改进。
4.气体与清刷流体的分离
4.1概述
通常，气体和清刷流体将沿着环形通道流动，随着它们退出接触 轮廓。希望的是，虽然现有技术中的MSPR通常应用于接触轮廓的几 乎任何设置，但是构造和操作的方便性和易用性将利用环形形式。
在本发明中，清刷流体与清刷过的气体分离通过气旋部分进行。 希望的是，该气旋部分如果有必要的话，可以随后使用某些形式的油 雾消除。根据需要，对该清刷流体进行循环(随后进行化学处理)，并 且除悬浮固体。
该气旋体安装在与混合器部分的环形体相同的圆柱形轮廓中。该 气旋部分设置成使得可以容纳在混合器部分中的最大气流和清刷流体 流高效分离。另外，清刷流体的出口在轴向上连接在相同的整体圆柱 形轮廓中。
所有这些部件都在相同的整体圆柱形轮廓中，这样多个装置可以 以非常紧凑的设置并排排列，从而能够使用合适数量的标准IGCP装 置处理所需的气流。
对于特定尺寸的灰尘或微细液滴的给定程度的清除，流动轮廓为 最佳宽度，并且因此整个环形轮廓具有合理的最佳直径。对于非常小 的颗粒的高效清除，该环形间隙必须较小，即不超过大约30至50毫 米，对0.03微米的灰尘进行大于90％的清除。可以使用类似的或较大 的间隙对较大颗粒进行清除。较小的颗粒最好使用较小的间隙进行清 除。
4.2气旋部分的典型细节
气体和清刷流体的混合物一般在轴向上从混合器部分的直径变化 的环形轮廓的内径或外径排出。最后的发射点的位置和环形流动通道 的随后轮廓使得，大多数清刷流体将随着混合物进入气旋部分，而位 于最后弯头的外壁上，只有喷溅液滴和微细液滴留在主气流中。
最初，该环形流动通道穿过具有一组倾斜叶片的旋转体部分，从 而使得该混合物进行涡旋运动。旋转体部分中的环形通道的宽度径向 增大，从而流体的横截面积随着流动方向的变化而保持相对恒定，因 而使得排出速度基本类似于流入速度。
希望的是，用特定的叶片设计可以从旋转体部分获得更高或更低 的排出速度。更为特别的是，希望减小的速度将能够使得速度较好的 恢复，因此恢复压力，但是对随后的气旋部分中清刷流体的任何微小 液滴具有下降的清除效率。类似地，希望较高的排出速度将导致对清 刷流体的微细液滴具有更好的清除效率，但是将导致较高的整体压力 下降和气旋部分和旋转体部分的壁上的较高磨损率。
在该优选实施例中，旋转体部分排出速度基本上与进入到旋转体 部分的流入速度处于相同的数量级。
为了使得因碎屑等所导致阻塞的潜在可能性最小，该旋转体部分 构造和将尺寸加工使得，能够通过主混合器部分的任何物体都能够通 过该旋转体部分。希望的是，尽管大量的较小叶片基本上提供更高的 效率和更紧凑的设置，但是通过对每个叶片安装合适设计的叶片尾沿， 用较少的叶片就能保持效率，该叶片尾沿与下个叶片重叠，从而产生 基本平行的气体侧面排出狭槽。
来自旋转体部分的气体和清刷流体流先通过较短的环形部分，然 后通过较简单的圆柱形管子部分，来自旋转体叶片的大多数残余涡流 在该较短的环形部分平静下来。通常，该环形部分的内部轮廓末端积 聚有清刷流体的液滴，该液滴倾向于滴落并加入已清刷气体的中心涡 流。该涡流中的这些气体将有效地与除了那些能够从该表面的末端滴 落的液滴之外的清刷流体液滴分离。
在使得滴落的液滴径向加速离开核心的涡流的核心中采用无效的 装置，液滴将已清刷的和旋转的气体污染。为了防止污染，该环形通 道的内部轮廓具有较深的空圆柱形凹槽，并且具有圆锥形的或者圆顶 形的空凹槽内端，以清除来自气体部分的清刷流体的任何液滴，该气 体部分不可避免地流过位于气旋部分顶部的固定表面周围，以加入将 在该气旋部分的中央下方形成的较小中心涡流。实际上，随着该小体 积的气体朝中央核心移动，它们被迫流过其自身的小涡流。然后，通 常通过重力使得从该小涡流收集的清刷流体向后流动至环形部分位于 旋转体部分下方的末端，并加入沿气旋部分的主圆柱体的主气流。
在该气旋部分的排出端处，具有涡流溢出管，该涡流溢出管将已 与清刷流体的微细液滴分离的气体主旋转核心(或涡流)排出。该涡 流溢出管也将气旋部分的壁外侧的清刷流体汇集成基本与气体分离的 流体，并将其排出该部分的底部。
为了实现这一点，纯净气体通入到中央定位的管子中，该管子的 直径将通常为气旋部分直径的大约70％至90％。该气旋部分的直径越 大，该百分比也可以越大。中央定位的管子与气旋部分之间的间隙足 够宽，能够通过可通过该装置的任何碎屑，并且比随着清刷流体沿气 旋部分的壁流下而伴随其的通常最大的喷溅或喷洒层还宽。
必须注意，常规的工业气旋分离器以大约20至25米/秒的最大 切向速度工作，带有某些湿体系的设计通常高达大约30至35米/秒。 在该设计中，由于大约为20至35米/秒的较高最大切向速度，减小 了液滴和颗粒的收集和相当光滑地流下气旋部分的壁的简易性，在没 有因喷溅、反弹等而过多重新夹带的情况下，以将所有反弹和喷溅捕 获到该环形区域中的概念为原则，确定该环形间隙在涡流溢流管处的 最小宽度。
在该环形间隙的底部，具有两部分环形元件，每个环形元件都覆 盖大约140。这些环形件的功能是提供一末端，该末端垂直于在纯净 气体出口外侧的环形通道，同时具有足够大的流动面积，使清刷流体 与某些曳出气体一起通过该末端，进入超过该环的空间中，并且一旦 已经与清刷流体分离的该曳出气体能够再次向回通过。
该环形通道延伸超过这两个环形元件，该环形通道中的径向挡板 使气体和清刷流体的转动停止，并允许液体通过重力朝清刷流体出口 滴落，气体与清刷流体分离并自由通过环形元件之间的间隙向回流出。 由于离心力，该清刷流体将流过占据该区域大部分的间隙，朝环形通 道的外径流动，并且分离的气体将流出该区域中的间隙，向回朝环形 通道的内径流动。
由于该已分离气体向后移动到环形通道上面，所以在环形通道的 外面部分中转动的清刷流体和曳出气体的粘滞曳力的作用下，它将增 大转动速度。随着该已分离气体的转速增大，包含在其中的清刷流体 的任何微细液滴将旋转到外侧，并返回到这两个环形元件下方。环形 元件与纯净气体出口之间的环形间隙的长度，由在气体到达纯净气体 出口之前，将清刷流体的所有这些微细液滴转动出该气体的返回流动 通道的需要来决定。通常，该环形通道的所需长度在该气旋部分直径 的60％至100％的范围内。
通常，干净气体出口方便地略微向一侧弯曲(通常是径向地弯曲)， 从而在不对该出口的尺寸进行过度限制的情况下，在超过用于将清刷 流体连接的管出口的这两个环形元件的阻碍区域中产生更大的空间。
虽然上述内容指的是两个环形元件，但是从分离清刷流体的观点 来看，理想的设计将使用两个以上的环形元件，并具有适当的较小间 隙。然而，除了较大的潜在尺寸，相对于朝向两个环形元件的复杂性 和理想性来说，会出现防止阻塞和构造经济性的问题。通常对于两环 结构来说，该环需要占据180°之处的100°至160°，其余空间开放。当 该环超过160°时，将不具有足够的空间，用于通过碎屑和气体与清刷 流体交换。当该环占据不足100°时，过多的涡流往往会通过该环进入 环形通道的阻塞部分，削弱整个涡流溢流管的分离性能。
当纯净气体出口弯曲偏离整体中心线时，为了有助于清刷流体的 较大出口管连接(在相同的整体圆柱形轮廓中)，需要将两个环和延伸 件用于节气门操纵阀，从而防止超出该环的变化的环形通道使得气流 过度变化而流出该环之间的间隙。两个环形元件的使用代表了这种情 况下的良好折衷，否则一个环形部分将可以适合于直径较小的气旋部 分。
在本优选实施例中，气体出口设置穿过倾斜的侧板，并将该侧板 用作关闭超出环形元件的环形通道的装置，和支承该清刷流体出口管 的装置，同时形成了所需节气门操纵阀的一部分。
鉴于与工业气旋分离器中的气体出口速度相比，该气体出口速度 较高，所以使用了较长的气旋部分，以保持该气旋体中的气流径向速 度分量较低，从而达到在气体安全排放到空气中或整个生产过程中的 下个处理阶段中之前，将清刷流体液滴分离所需的程度。发现，旋转 部分和“涡流溢流管”部分(纯净气体出口的顶部)之间的最佳长度 在该气旋部分的直径的5至10倍之间。该长度低于直径的5倍时，会 有过多的微细液滴保留在纯净气体中，需要进一步的油雾消除，而长 度超过直径的10倍时，转速会由于壁摩擦而减小，从而使得与更长的 长度相关的快速下降的经济效益增加。希望的是，如果需要更大程度 地去除清刷流体，增加第二个旋转体部分和气旋部分或者再增加一个 IGCP装置将更有利。
在采用长度大约为2米，直径大约为0.3米的气旋部分和经过合 适设计的旋转体叶片的情况下，对于20微米液滴，纯净水清刷流体的 去除效率将超过98％。
5.其他具体特征及它们的应用
5.1总的设备的制造细节
作为IGCP装置及其相关处理设备的一部分，下述特征和其它常 规装置细节已经经过改进或优化。
该IGCP装置包括易于铸造和易于装配的装置，该装置不需要特 殊的工具、夹具或其他高质量技术或装配它们的质量控制装置。这些 部件的形状使得它们能够用合适的树脂、塑料和弹性化合物与合适的 填料的混合物进行铸造，该树脂耐腐蚀、耐磨损并且耐高温，该填料 耐磨损并且热稳定。
尤其是，该旋转体部分能够使得基本整个IGCP装置的铸造作为 单个整体装置进行。
该清刷流体入口装置也已经形成和铸造或机械加工部件一样的标 准件，该标准件经过夹具安装和树脂粘结成标准结构，它能够较容易 地经受环境的大多数腐蚀。
5.1.1烧结过程的废气的清刷
烧结过程的废气具有大约150℃的温度，在短期内具有大约180 ℃至200℃的最高温度。该气体包含有碳燃烧过程与较多数量的多余 空气的产物。该气体也含有灰尘、不完全燃烧的产物(包括氧芴、PCB 及相关化合物)、酸性气体(来自原料中的硫和其它杂质)和浓缩燃料。 这些燃料包含有浓缩的碱和其他金属盐(通常为氯化物)及浓缩的硅 石与其它类似尺寸的微细颗粒的化合物，这些微细颗粒来自发生在烧 结过程中的烧爆和其他处理。
希望的是，对清刷流体的PH值进行严格控制将能够对酸性气体 的去除进行精细控制。该精细控制来自于IGCP装置的质量传递性能， 该IGCP装置的质量传递性能比常规湿静电除尘器(“WESP”)系统 中更高。
另外，使用IGCP装置的整个系统用经过适当加强的塑料和树脂 构成。这避免了在WESP的所需金属部件中隐含的PH值、湿金属温 度和高氯化物限制，并且使得清刷流体能够保持在相对酸性的条件下。 通过使清刷流体保持酸性，可以有选择地根据具体环境可塑性(关于 试剂消耗和滤渣排放体积所导致的费用)去除酸性气体。同时，当PH 值较低时，也易于控制与凝结物相关的组织。
5.1.2从烧结过程的废气中去除PCB和相关化合物
氧芴、PCB及相关化合物通常用化学方法吸收到存在于烧结废气 中的微细颗粒物中。该化学吸收方法的有利之处在于，在用清刷流体 将微细颗粒弄湿之前，微细颗粒和气体之间的低温和最大有效接触。 每个IGCP装置的清刷流体入口装置的设计和该IGCP装置的第一阶 段的灰尘去除效率已经适合于这种情况。
该清刷流体入口设置成将气体良好绝热抑制到通常在30℃至50 ℃之间的范围内。该温度取决于离开燃烧过程的废气的潮湿程度和温 度。同时，该清刷流体入口设置使得，与将应用于IGCP装置中下一 阶段的清刷流体的液滴尺寸和发射速度相比，多数清刷流体以较大液 滴的形式保留，并具有较低的发射速度。这意味着，通过该装置第一 阶段并接近第二发射点的气体将在微细灰尘的含量方面实质上没有变 化，但是它将几乎受到完全冷却。在弯头和下个弯头处的高离心力将 使得仍然干燥的微细灰尘颗粒穿过并反复穿过气流，极大地增加了灰 尘中的氧芴、PCB及相关蒸汽的质量传递和化学吸收，该弯头位于第 二发射点上游，该下个弯头使得已经从第二发射点发射的气体穿过清 刷流体。
显然，在每个下一发射点处只去除部分灰尘的情况下，该增强的 质量传递将连续穿过每个阶段。然而，该质量传递过程将稳定地减少 灰尘量。因此，希望的是，可以将更加微细的灰尘加入到该IGCP装 置的上游(最好是，在去除这些蒸汽方面更加有效的灰尘)。
5.1.3其他废气和灰尘排放物的应用
对于本领域普通技术人员来说，该IGCP装置应用于其他废气和 灰尘排放物是非常明显的。然而，不太明显的是，从主要尺寸减小发 射的降低成本和解决问题的机会范围嵌入在与等效能力的技术相关的 IGCP装置中，它具有等效的灰尘去除或气体清洁能力。
尤其是，在铁、钢和其他熔炉和干燥炉相关的工厂中，该尺寸使 得灰尘和其他污染物的去除设备能够靠近每个单独污染源，而不是位 于收集管道系统或其他基础设施的顺序末端处。这能够在抽取和通风 系统上节省主要的资金。
5.2耐磨损合成物的形成
5.2.1导言
由于它具有导热性、实用性、均匀性、耐化学腐蚀性和实质上非 常卓越的耐磨损性，所以在该应用中选择了金刚砂。当受到严重冲击 时，比10网目大的金刚砂往往会碎裂和粉碎。该材料的均匀性和纵横 比也是非常重要的，并且对具体选择的原料进行挑选，从而获得颗粒， 这些颗粒在三个特性尺寸中的每一个都具有相对相等的尺寸，并且在 经济可行的尺寸范围内具有相对接近的限定尺寸分布。已经发现，在 一个或多个方向上伸长的那些颗粒具有非常小的耐冲击性，并且不能 进行压紧，以获得所需的低树脂填料体积比。该减弱的压紧导致了磨 损属性不能完全发挥。
然而，金刚砂的硅烷预处理提高了带有树脂的颗粒的湿度。这提 高了材料的耐磨损属性、产品中的单个金刚砂颗粒的耐冲击性、抗拉 强度，并且帮助减小了张力损失及树脂在使用期间的水解所导致的其 他问题。
为了获得最佳结果，先对硅烷进行大约一个小时的稀释和预水解。 该过程的最佳溶液成分为酒精和蒸馏水的9∶1混合物占重量的1.5％。 发现，硅烷在最佳结果中的浓度不应超过5％。因为静置时会在溶液 中意外形成硅氧烷，所以必须在要使用之前，将该硅烷溶液准备好。 最佳合成物属性的硅烷浓度由经验确定，并且每100公斤金刚砂中， 该最佳合成物得出如下：
  SiC网目   水(升)   乙醇(升)   硅烷(升)   10   0.80   7.20   0.4   24   1.00   9.00   0.55   60   1.44   12.96   0.72
这些最佳硅烷预处理溶液的改进处理的关键特征在于，形成不会 使得金刚砂颗粒随着干燥而凝聚的溶液。在帮助金刚砂中的硅烷和硅 群体粘结的过程中，水是必需的。该溶液的表面张力和其它属性导致 了在预处理过程中尤其是更微细的颗粒形成凝聚。该改进方法产生了 干燥过程期间的溶液配方和产品搅动方法，这成功克服了微细填料颗 粒在最终的树脂和填料混合物中凝结的问题，同时获得了填料和树脂 之间的最佳强度和粘结均匀性。
5.2.2.金刚砂的颗粒尺寸和尺寸分布
其实，网目尺寸可以转换成微米尺寸。以该微米尺寸为基础，颗 粒尺寸与合成物的每个单位整体体积填料的最大输入量的比值将为 七。双态系统和三态系统都是估定的。该三态系统具有大量的细屑， 这些细屑使得合成物的混合与应用非常困难。因此，对于大多数混合 物都选择了双态系统。
8网目金刚砂为较大的颗粒，它难以足够地进行支承，以防止它 在受到冲击时破裂。原始的配方是以10网目和24网目的组合为基础 的(这是接近于7比1尺寸比例的填塞(packing)理想值的配方)。 然而，换成10网目和60网目，使得在耐磨和耐冲击方面都具有重要 的优点。该改进将表现为，在作为更细填料颗粒的每个10网目颗粒周 围，具有改进的缓冲。
最佳填塞密度通过使用测量圆柱体进行研究，并且这些结果将用 于识别具有良好混合属性与流动属性的混合物，该混合物具有接近最 大输入量的固体。发现10网目的固体与60网目的固体的混合物是最 佳的。通过使用各网目数大于10网目并大于60网目的网目尺寸(即， 较小的微米尺寸)，树脂和固体淤浆都难以工作。
5.2.3.树脂的选择
Dow公司生产的乙烯基酯树脂以它们的耐化学腐蚀性质而著称。 对于烧结过程气体的清刷，需要能够在160-180℃下工作的材料。Dow 生产既能够满足温度要求又能够满足耐化学腐蚀性要求的Derakane 470 Turbo。
由该树脂制成的部件和金刚砂填料(使用上述涉及的硅烷预处理 和10与60网目混合颗粒尺寸)的最大负载经过热冲击试验(将它加 热至180，然后迅速投入盛满冷水的容器中，重复进行六个循环)。该 材料确实没有表现出任何破裂的迹象或其他形式的降解(degrade)， 并且金刚砂仍然保持完全粘结。应当注意到，相对于处于环境温度时， 该材料在温度升高时，具有不同的机械特性。在高温下，它略微有点 弹性，这将对整体耐磨性有所帮助。
发展下述技术进一步提高了树脂的表面弹性。这将包括在整个混 合物中或该产品的特定部分中，其属性为合适的或优选的空心或海绵 状微细颗粒，从而对树脂施加一定程度的弹性和整体海绵性。这些颗 粒需要具有足够的耐化学腐蚀性，从而不会被环境所降解，并且它们 至少需要比较大的填料颗粒小，最好比较小的(80网目)填料颗粒小。 合适的空心和海绵状颗粒包括空心玻璃球及空心和海绵状的高岭土颗 粒。
这些可压缩包含物的目的是为硬的耐磨填料产生更柔软的包裹 层，该包裹层将帮助它们防止因受到冲击而破裂。
在大多数所报告的高温经验中使用Derakane 470 Turbo，尤其是 在盛有气体的导管和容器系统的应用中，它们的总体温度超过220℃， 可以通过将大约20％重量的石墨加入到导管或容器的腐蚀抑制层中， 来提高树脂的性能。石墨极大地增强了该层的导热性，因而防止了较 大的温度梯度，因此防止了因热膨胀而导致的穿过该层的应力梯度。 通过将该应力从表面去除，可以避免或极大地延迟了因树脂自身中的 损坏和失效而产生的酷热和破裂的通常过早失效机构，因而能够获得 良好的使用寿命。
金刚砂具有类似于石墨的导热性和膨胀系数，并且经过硅烷预处 理之后具有良好的润湿性和粘结性。在使用较大填料，并使用比24 网目的微细部件更小的60网目部件的情况下，通过使用金刚砂至少可 以具有与石墨内含物相同甚至更好的优点。三态系统所使用的地方， 第三组分将具有大约60网目的八分之一至十分之一的尺寸，甚至可以 获得更好的结果。
尤其是在IGCP装置的进料区域中，这是非常重要的特征，在该 进料区域中冷液体将在出口处喷溅到热表面上，尤其是在清刷流体首 先撞击该装置的外壁的区域中。
5.2.4进一步的精制
设想的是，作为进一步的精制，以及在要求磨损、冲击和/或张 力以及温度属性的地方，三态混合物中的微小第三组份可以替代或部 分替代空的玻璃、高岭土或其他微小颗粒或者可以作为所需物质加入 到双态混合物中。此处，玻璃、高岭土或其他微小颗粒的导热性将基 本小于石墨的金刚砂，但是其内含物将使得在较大的耐磨填料颗粒周 围能够获得必要的额外缓冲。同时，因为这些空心颗粒基本上是光滑 的并且在外形上是适当的球形，所以它们在其他填料颗粒之间应当具 有良好的光滑性，因而提高了给定填料的流动属性。这意味着对于给 定的加工性可以添加更多的填料。
设想的是，如果张力属性对于浇铸产品非常重要的话，则该后一 特性将非常重要。在不减小冲击、压缩和磨损属性的情况下，如果需 要提高张力属性，则将需要通常的三态系统。然而，三态系统通常难 以工作。在不严重影响温度和热冲击问题的情况下，加入球形或近似 球形的微细固体将帮助该可使用包含物的溶解。
作为所有测试工作和进展的结果，非常清楚将已混合的合成物向 铸模中混合和传送，对于如Derakane之类的硬树脂系统的最佳耐冲 击和耐磨损发生在双态系统的最大体积密度处，其中颗粒尺寸明显不 同，使得较大颗粒的微米尺寸除以较小颗粒的尺寸，并产生大约9至 10的比例，从而最大存储密度的理论比例在6至8之间，最好为7。 优选的混合物使用10网目和60网目，它们分别接近1950微米和200 微米。这些等级在尺寸上相差大约9.5倍。相对于最大组装密度的理 论最佳值，最佳混合、传递、浇铸、耐冲击性和耐磨性在优选尺寸方 面的差别是非常重要的特性，该特性对于制造过程和产品性能非常关 键。通过将该比值从大约7调整为9.5，而使得聚亚胺酯和金刚砂组分 的抗磨寿命提高了近50％，已经清楚地证实了9.5倍比值的优点。
类似地，在其内含物之前，对金刚砂最好进行硅烷预处理的优点 会产生对冲击和抗磨寿命的类似水平的改进。
另外，发现，在Derakane 470 Turbo和聚亚胺酯中，大约相等质 量的10、24和60网目的金刚砂，或者是10网目和60网目的金刚砂 与更细的金刚砂或空心微细颗粒的其他混合物构成了三态系统，该三 态系统已经证明在张力属性方面有所改进，同时保持了耐磨和耐冲击 性。设想的是，该混合物可以用于不严格要求较长碎片或物体的耐磨 性但却需要张力强度和抗冲击能力的区域中，如支臂和肋片、刀刃或 轮毂轮辐。
6.设备及其应用的详细描述
将参照附图描述优选实施例和应用，说明载体容器及其内含物如 何能够形成整体处理系统的一部分
附图1和2示意性地说明了1％和25％的生产能力的实验工厂， 而附图3至32在技术细节上说明该IGCP装置及其各种部件，和相关 设备。
附图1说明了1％生产能力的实验工厂，该实验工厂包括本发明 所述的IGCP装置。该实验工厂1000包括含尘气流进料管线1001， 该进料管线向清刷容器1002中供料，具有水喷头1003，该水喷头对 位于该清刷容器中的紊流发生器1004喷水。水经过从水槽1005供水 的水泵1008供入到水喷头1003。
经清刷的气体经过水环式真空装置1006供入到存储器1007中， 从该存储器释放到大气中。
附图2说明了25％的生产能力的实验工厂，该实验工厂包括本发 明所述的一组IGCP装置。含尘气流2003通过流控阀2001经鼓风机 2002供入到清刷容器2004中。从水槽2009利用水泵2010将水抽吸 到清刷容器2004中。水经过水喷头2005喷洒到处于IGCP装置形式 的一组多重紊流发生器2006上。
经清刷的气体2007经过存储器2008释放到空气中。
附图3说明了与本发明所述的一个IGCP装置相联系的设备，该 设备带有设置在中心的清刷流体进料管。
清刷流体经过集管(header)1进入该设备。流体通过标准铸造 和定位的配件2从集管1排出。每个IGCP装置具有一个配件2。每 个集管1通常应用于两排IGCP装置。
每个IGCP装置的进料管都转过90度，并向下到达中央进料分配 器6。中央进料管5使用装有轮辐的轮毂3进行中心定位，该轮毂3 通过外环4固定在位置上。
圆锥截头形中央进料分配器6使得清刷流体流径向向外流动。该 进料分配器6的形状使得进料管5相对于分配器6适当地设置在中心， 它将均匀地围绕分配器的周边分配清刷流体。
线7示出了随着清刷流体流过环形间隙的大致轮廓。上方的直线 表示当气流已经关闭时(也就是，在冲洗凝结物期间)，清刷流体的流 动，下方的曲线表示气体流动时常规的弯曲流动。
在这种情况下，环形流动轮廓由5个发射点组成。希望的是，通 过利用或多或少的下述类型的部件可以排列或多或少的点。
通常，但不是必须，外壳环形件8是相同的，从而简化部件的制 造。
内核心件9具有与分配器6的保留部件10相类似的轮廓。希望的 是，为了简化制造，该装置的部分轮廓或全部轮廓可以相同。然而， 为了保持稳定增大的流动轮廓，从而保持穿过该装置的统一气体速度， 核心件9的详细尺寸与部件10略有不同。希望的是，在备选装置中， 核心件9和部件10上的轮廓可以相同，并且可以调整表壳衬圈(casing ring)8，从而能够产生理想的稳定增大的轮廓。这种选择在附图32 中进行了说明，其中该附图的右侧示出了表壳衬圈8的多部件型和可 选单部件外壳34，这使得逐渐变细的轮廓和铸造技术(参照上述5.3 部分)可能结合起来。在大多数情况下，逐渐变细的轮廓使得表壳衬 圈通过核心件。在某些应用中，在连续的核心件和表壳发射点之间具 有较大的轴向重叠更加重要，并且它不可能组装或退出部件34。在这 些环境中，将需要不同的铸造和/或装配技术，如附图3或附图31 中所示的那些。
希望的是，在附图3中核心件9的下方，为了在每个装置中产生 更多的发射点，可以插入一对以上的核心件和表壳衬圈。在该实施例 中，只示出了位于核心件11上方的一个核心件9，它形成了该旋转器 区域的中心。该区域在本实施例中包括六个转子叶片12，该转子叶片 依次包含在外壳13中。11、12和13整体铸造成一个部件，但是希望 它们可以分开制造，并从单个部件装配和粘结或结合在一起。还希望， 部件11由一个以上的零件制成，或者装配到一个部件中或者各单个零 件能够承载或结合到一起。或者，在5.3部分中所讨论的铸造技术可 以用于生产如附图27中所示的单部件装置，或者可以制造和装配各个 分开组的部件。
在该旋转体底部，具有内裙件和空心凹槽14，该空凹槽起到为从 转子叶片12出现的气体和清刷流体流产生环形宁静区的作用。该空心 凹槽防止清刷流体进入中心涡流，从而进入气体出口，以及容纳螺栓 装置及其盖子，该螺转装置利用螺母15依次将整个核心装置固定在一 起。
螺母15具有松锚固板和数个Bellville垫圈或等效装置，该等效装 置将在系杆16上保持稳定的张力，从而在变暖和变冷期间在位于核心 件之间的O形圈或等效密封件上保持压力。密封到空心凹槽14的空 末端中的圆顶形顶盖17将螺母15盖住。在这种情况下，顶盖17利用 O形圈固定在位置上，该O形圈利用轻螺旋弹簧固定。该螺旋弹簧排 列在螺母和垫圈15的外侧，但是它也可以在螺母和顶盖17之间。
通过使用焊接到锚定板18上的螺母，系杆16的另一端位于顶部 核心件10中。该锚定板18的顶部上安装有半球形盖子，从而防止树 脂混合物完全嵌入该锚定板和螺母中，从而在不向树脂的内部结构过 度施加张力的情况下，能够吸收不均匀膨胀的影响。
旋转部分的外壳13在转子叶片下方延伸最小距离，从而在高度磨 损区域中提供合适的磨损面，该高度磨损直接发生在转子叶片的下方。 这种延伸也确保了与下个磨损环19的结合点不接触该高磨损区域。
磨损环19依次位于主气旋体部分20的顶部。该部分的顶部具有 成型的肩部和定位突耳21，该定位突耳位于顶部上，并且该部分的顶 部为密封到安装环22上的O形圈。该安装环22树脂粘结并密封到凸 模固定板23上，该凸模固定板密封到IGCP装置安装其中的主承载容 器中。该凸模固定板23通过支承梁24支承，该支承梁通常设置在 IGCP装置的每行之间。
在气旋部分20的底部，具有涡流溢出管25，该涡流溢出管将纯 净气体输送到纯净气体出26。整个涡流溢出装置使用接头27窝接 式地安装在气旋部分25的末端上。
部分环(part ring)28排列在底部环形通道33处，从而隔板29 大约为在转动方向上环绕相应环的底侧的通路的35％。
清刷流体出口30利用重力将清刷流体排放到收集管31中。该清 刷流体出口管30的外侧设置有振动吸收环32，从而防止了由于该 IGCP装置的末端振动而引起的该清刷流体出口管外侧的过度磨损。
收集管31、IGCP装置、凸模固定板和排放收集管排列到整个承 载容器中，其中含尘气体进入容器的顶部，并且纯净气体在凸模固定 板23下面的方便位置处从容器的侧面抽出。
该容器的下部接收清刷流体，该清刷流体经过收集管31排放。该 容器的下部设置有合适的存储和再循环容器，流体从该存储和再循环 容器中用泵抽吸回清刷流体入口集管。
在附图12中示意性地示出了这种装置，并且在下面讨论该附图 时，会更详细地进行描述。
附图3a和3b以放大的比例示出了上述细节。
附图4示出了与附图3a中所示的相同细节。在区域40中示出了 清刷流体进料管，其中带有排水沟管托41。右边的排水沟管托通向所 示的IGCP装置，左边的排水沟管托将通向位于所示IGCP装置左边 的(未示出的)IGCP装置。
每个管托件41都在顶部和底部具有斜的平面区域。下边的斜区域 与其相对的斜区域共同形成了一平表面，该平表面使得清刷流体进液 管40能够座落在松的安装盖(未示出)上，该安装盖座落在每个环 47的顶部。防尘罩上有孔，这些孔与该IGCP装置上的每个环47的 顶部入口直径对准，并具有与其相类似的尺寸。在附图10中示出了典 型的防尘罩，并且在附图6中示出了进料管40和排水沟管托41的典 型设置，该进料管和排水沟管托将与防尘盖装置一起移动。
进料管42插入到每个排水沟管托41中，并用“O”形圈将其密 封。进料管42中具有风箱装置，以满足任何与不均匀膨胀和其它挠曲 或结构公差相关的必要移动或调整。
该进料管42具有侧面入口43，该侧面入口定向使得其开放末端 指向管子40中的流体。这种定向确保了，不论沿着集管从集管入口到 该排的最后进料管的速度是否稳定下降，从每个排水沟排出的流体量 都恒定。
进料管42通过现场装配和固定的接头44连接到与IGCP装置45 相连通的垂直进料管上，该接头由固体PTFE发展和加工成，用于在 不需要螺纹固定的情况下现场的装配和分解。这种设计避免了螺纹在 腐蚀和高温的环境下粘结和腐蚀的问题。附图7表示该输入装置和接 头44的放大视图。附图8表示接头44的分解视图。
垂直进料管(附图8中的87)利用中央进料轮毂45及其支承轮 辐46竖直地固定在中央。通过使用柔性装置，将轮辐46安装在顶部 表壳衬圈47上，该柔性装置在温度升高和降低期间允许在轮辐46和 表壳衬圈47之间不均匀移动。在附图9中详细示出了该装置。
合适的耐高温和耐腐蚀的柔性环48安装在表壳衬圈47外侧上的 肩部上。可选择的IGCP装置(未示出)用这些柔性环安装，并且当 它们排列在它们的凸模固定板座架上时，这些柔性环填满了每个 IGCP装置之间的接触接头处的间隙。这些柔性环48在每个装置之间 起到抗振和分隔器的作用。
通过使用肩部49，表壳衬圈47座落并定位在它下方的表壳衬圈 上(附图3中的附图标记8)。该肩部49具有处于O形圈形式的必要 的密封构件。这种设置用于将每个套管部件定位和密封到另一个下面， 一直到气旋体件(附图3中的附图标记21)的顶部。
通过使用肩部50，核心环也彼此定位并密封，该肩部对于每个核 心件都相同或类似。
也示出了用于径向向内的发射点51和径向向外的发射点52上的 清刷流体的台级形边缘发射点。在附图5中用附图标记60更加详细地 示出了该台级形边缘的轮廓。该台级的垂直面略微具有斜度，以方便 铸造时释放铸模。该台级形边缘60的斜面与轮廓的核心件的上游斜面 具有类似的角度。
该表壳衬圈上的等效台级形边缘具有类似倾斜的表面。
为了铸造的简单性和稳定性，以及确保逆涡流的涡旋和冲刷作用 的最大效果，每个台级形边缘的这两个斜面之间的拐角具有圆角半径， 该效果在台级形边缘中得到促进。
该台级形边缘的尺寸是在该高磨损区域中涡旋效果和留有足够磨 损公差之间的一定折衷。通常，该台级应当具有类似的深度和宽度， 并且应当在环形通道的外径的0.5至2.5％之间。
除了该台级形发射边缘的最佳尺寸之外，还具有许多明显优点， 这些明显优点可以在具体条件下通过改变台级的相对锐度获得。在附 图5中，该台级形发射边缘示出为具有接近垂直的面(实际上是为了 浇铸的方便略微倾斜)。然而，为了最佳的功能性，该接近垂直的面应 当底切发射表面。出于获得流下该面的清刷流体的最小百分比的角度， 该面和发射表面之间的角度需要尽可能的尖锐。出于在部件插入之前， 对意外损伤的坚固性的角度，该角度需要类似于附图5中所画出的角 度。一旦台级的面和发射面之间的角度超过大约150，则台级的效果 开始变得削弱。
该台级的下表面的角度不太重要，假定它具有与发射面类似的角 度，或者它从(远离)发射台级更加向下倾斜。一旦发射面和该下表 面之间的角度比发射面的角度向上超过大约15度或者向下超过30度， 则该台级的性能开始变得明显削弱。
圆角半径60的最佳值为，在没有圆角半径的情况下，该台级的面 的长度的0.5至1.0倍之间。在半径小于该长度的0.5倍时，台级的性 能开始变得削弱。在半径超过该长度大约0.9倍的情况下，在有效面 的角度开始变得明显受到影响之前，没有太大空间发生磨损。
附图28示出了表示所有上述标准之间的实际折衷的台级设计。它 也使得发射边缘尽可能靠近流动轮廓，a)以在发射点处得到最大流体 速度，并且b)以使得对于环形通道的给定宽度，从发射点到流动轮 廓的远侧的飞行距离最小。
在附图5中还示出了，台级形或重叠接头装置，它用于确保套管 和核心部件之间的所有本体接头的最小涡旋。对该台级或重叠的宽度 进行选择，以适合于涉及特殊接头的特殊情况。
常规的“O”形圈接头和部件的定位细节分别在62和65，以及 63和64处示出。将注意到，在每个部件和它下面的部件之间具有紧 公差配合，从而确保在核心件顶部的流体分配件(附图3中的附图标 记5)与清刷流体入口管正确对齐。
附图标记66为中心系杆(或螺纹杆)，它用于将核心装置固定在 一起。
附图6示出了其中带有部分整体承载容器的清刷流体分配系统的 典型细节，其中该承载容器方便于安装管道系统。将注意到，该设置 在容器中不包括螺栓或其它形式的夹紧接头。这确保了不会因为螺纹 粘结到螺栓或其他螺纹安装件上而耽搁维护工作。
该容器部分72通过凸缘或其它合适形式的连接件70连接到相邻 的容器部分上，并连接到连接件71处的流入气体的入口导管上。
每个集管都排列使得它具有出口连接件(如凸缘连接件)74和入 口连接件73。优选的是，该出口连接件应当安装有节流器板，并应当 管接回承载容器底部的循环蓄水池，该节流器板夹在凸缘(或其它形 式的接头装置)之间。该节流器板应当在该管的顶部和底部上都具有 小孔。这些小孔应当最少为筛网装置中最大筛孔度的2.0倍，该筛网 装置应当安装到流回到IGCP装置入口的再循环泵上。这将有效地防 止阻塞这些孔的所有潜在可能性。
顶部孔的功能是使得进入集管的任何气体自由排出。底部孔的功 能是使得积聚在集管底部上的任何固体都能够冲洗干净，而不是将它 们积聚和潜在地凝结在一起或者积聚和凝结在管壁上。
凸缘73和74之间的单个管应当建立到容器壁部分72中，从而确 保它们总是正确地关于IGCP装置对齐。
附图标记75示出了管托件41(附图4)的设置。该设置适合于附 图10所示的IGCP装置。非常明显，该IGCP装置组可以随着适合于 具体应用而更小或更大。
附图7示出了这些管托件和连接件的设置，这些接头安装到管托 件中，并进入每个IGCP装置。为了清楚起见，这些部件的附图标记 不同于附图3和附图4。
在这些细节中，防尘盖81的位置示出为在管托件82的下面，该 管托件粘结到集管83上。与在管托和IGCP装置入口之间的密封接头 处的三个O形圈85一起，示出了每个IGCP装置的入口管84的连接 器波纹管件86。出于吸收轴向的移动和不均匀膨胀的需要，这三个O 形圈设置使得连接器可以滑入和滑出集管管托。不论何时风箱因非轴 向移动而处于弯曲应力的作用下，该中央O形圈用于提供密封，该外 O形圈都为了防止灰尘和粗砂进入，以帮助O形圈装置的中心定位， 而无论波纹管件处于由于在除了轴向上的运动而造成的弯曲应力状态 时。
一旦进入连接件84的入口已经插入到相应管托82中，该IGCP 装置进料管87就设置成向下插入到IGCP装置进料轮毂(附图4中的 附图标记45)的顶部中。本体87中的下O形圈93和上O形圈94将 进料管87密封到86的外端处的毂盘(hub)86中。
进料管87具有径向进料管，该径向进料管机械加工或铸造到进料 管87中，该径向进料管定向(使用插入到孔90中的销子88或另一工 具)使得与通孔(hole through)86处于同一直线。在87中与流入孔 相对的是插销件89安装到其中的埋头插座(blind socket)。
该插销件起到两个作用。首先，它将将风箱86和入口84机械加 工或铸造穿过的该通孔封闭。其次，它与埋头插座定位在87中，以将 87在垂直方向和该方向上定位。
然后，用O形圈92将插销件89密封，并用销子88将插销件89 固定在位置上。在插销件89的后端处有孔91，该孔可以用于定位插 销件89使得销子88的孔正确对齐。
在拆解过程中，将孔91用作抓住该插销件的工具，可以将销子 88或者合适的工具(例如，细棒或螺丝刀)用于拉出插销件89。然后， 类似地，用同样的技术，使用孔90可以使进料管87退出。
为了清楚起见，附图8示出了组成该IGCP装置进料管的部件的 剖视图和分解视图。使用了与附图7中相同的附图标记。
附图9示出了进料轮毂及其支承环(在附图4中分别为附图标记 46和47)的优选设置。为了清楚起见附图9中的附图标记如下。该轮 毂由中央轮毂件102组成，在该轮毂件102上铸造有轮辐101(在该 例子中为4个，但是2，3或更多个也可以接受)。这些轮辐使用狭槽 108安装到环107中。
这些狭槽设置使得弹性填料以不填满径向间隙106的方式插入到 间隙105中。不填满间隙106的原因是，使得间隙105中填料的弹性 属性能够在不导致过多应力施加到环107上的情况下，允许轮辐以大 于环107的速度在开始期间进行膨胀，并在冷却期间收缩。当该IGCP 装置在进入气体的温度较接近于环境温度的情况中使用时，这种特性 不是必需的。然而，在如烧结废气这种情况下，如果使用较简单的耐 热铸模或铸件的话，则认为这种特性非常重要。
已经将环107的弯曲部分110特别地设置使得为中央毂盘周围和 清刷流体分配锥形喷嘴(附图3中的附图标记6)上的气体提供最佳 进入方向。类似地，弯曲部分111的形状已经设置使得，产生必要的 轮廓，以接收“气体排出”状态和正常运转状态期间的清刷流体流， 如所描述的用于a)类型进料装置那样。
肩部109位于安装弹性间隔和振动吸收环(附图4中的附图标记 48)的位置处。
拐角112设置用于对第一表壳衬环(附图3中的8)所需的耐磨 损重叠。插销件113设置用于将O形密封环(此处未示出)陷入到该 插销件和第一表壳衬环之间。该插销也具有与该表壳衬环的外侧非常 紧密的公差配合，从而使得整个IGCP装置能够在它之中对齐。
为了能够克服不同浇铸收缩和热处理收缩的影响，中心轮毂102 可以将可加工的模芯103设置在其中央进行铸造。这使得标准耐热耐 化学腐蚀和耐磨损配方可以用于整个结构(除了103之外)，并且一旦 已经插入弹性填料105，则可以使用用于定中心该插销件113的该插 销件的定位面对进料管的孔进行钻孔。
附图10示出了开口壳(loose cover)，它安装在所有IGCP装置 上并起到防止尽可能多的灰尘进入IGCP装置之间的间隙中。这是辅 助维护。该壳也起到提供清刷流体入口集管可以放置在其上的平表面 的作用。该壳118中的孔119设置使得它们与进入每个IGCP装置的 入口相对齐。
附图11示出了安装支承环的凸模固定板，该支承环支承每个 IGCP装置，并使得每个IGCP装置能够密封到凸模固定板上，因此 密封到主承载容器中。每个IGCP装置的下磨损环19位于其上，并用 O形环密封到气旋尾排气管体20的成形末端21上。该成形末端21 依次使用两个O形环35密封到支承环22上。每个支承环都设置并密 封到凸模固定板23上。
在该剖视图中，凸模固定板非常窄，但是它当然占据板面积在单 个圆形支承环之间的剩余部分。在附图17和18中分别示出了这些环 的设计和在凸模固定板中的安装。
该凸模固定板用支承梁24支承，该支承梁设置到凸模固定板23 的下侧中。在附图18中示出了使这些梁定向从而使得整个凸模固定板 和支承环装置的结构紧密公差配合的装置。
附图12示出了在本说明书中所指的承载容器中的所有部件和设 备的示意性剖视图。以120示出了该防尘盖的位置。121是该主气体 入口导管的检查盖和进入盖。该导管示出为从顶部进入，但是如果整 个工厂布局需要的话，它明显可以设置成从侧面进入。
清刷流体进料集管和单个进料管示出为122。
该承载容器设置使得，该容器带有清刷流体进料集管的部分(附 图6)和连同凸模固定板的下面部分(附图25)以及整个IGCP装置 和凸模固定板排水管(附图23)都可以作为单个装置提出，并且替代 全部填充可以作为单个装置提起。为了使得该单个整体能够相对于每 个尾管的清刷流体出口连接导引到其正确定向上，导向柱123与连接 凸缘(或其它连接装置)紧密配合设置在承载容器上。在该整体装置 的外侧上还具有定位凸起，该定位凸起将使该装置相对于清刷流体入 口管定向。
这些导向柱或其他装置也用作支承上下跳板通道138的装置。这 能够使所有所需连接在不干扰任何外部管子或下部结构的情况下，进 行连接和拆除。
这些同样的导向柱也用于定位气体入口管道系统和扩张罩，当它 们在升起旧的和放入新的替换操作中被替换时。
整个机构和该设计的完整性质已经设置的停机时间最小化。可以 估计到整个容器的IGCP装置可以在小于使用该装置的换班时间内完 成更换和使整个容器再次回到工作状态。
其中一个IGCP装置的气体和清刷流体连接部分的位置以125示 出，其他IGCP装置的气体出口以126示出。
底板支承梁以127示出，该梁支承松安装的底板(附图22)，提 供了通向排水管132和凸模固定板排水管133(附图23)的通道和支 承，该凸模固定板排水管将已用过的清刷流体从每个IGCP装置尾管 排放到承载容器的下部中。
清刷流体在该容器下部的正常液面水平以128示出。通向再循环 泵的该清刷流体排水沟以129示出。
典型的容器支承装置以130示出，但是可以使用数种不同的支承 方法。
其中一个IGCP装置的气旋部分以134示出，并且IGCP装置的 凸模固定板支承以135示出。
136示出了将清刷流体注入凸模固定板顶部的入口位置。
冷清刷流体的供给实现了数个任务。首先，它确保了所有IGCP 装置之间的气密密封，和它们安装到凸模固定板支承环中。第二，当 清刷热气体时，它包持防尘盖下面的结构区域冷却。这避免了凸模固 定板及其支承中的热扭曲问题。这也使得低温性能的树脂能够用于这 些部件的构造。这能在成本上具有重要影响。
137示出了进入进料集管的其中一个清刷流体入口。
附图13、14和15更加详细地使出了尾管涡流溢出管区域的构造 和设置细节。这些细节也示出了所需要耐磨损材料或表面加工的位置。 三个附图使用相同的附图标记。
气旋部分20以插销或接头27的其他形式连接到涡流溢出管装置 上。该涡流溢出管25通过部分弯头26排出，并且25和20之间的间 隙形成环形部分33。环28形成了该环形部分的方形末端，该环形部 分使得所使用的清刷流体与气体分离，并经过管子30排出。
为了实现该分离，带有一定携带气体的清刷流体通过环形件28 之间的间隙34进入到环下方的空间中。此处，(在环下方的环形空间 中)，径向隔板29(它突出穿过环形件28下方的环形通道的整个宽度) 使清刷流体和携带气体的转动移动停止。清刷流体落入底部，并经过 管子30排出。
附图14中的AA部分示出了在其中一个环形件28的末端下方的 径向填充件。该填充物封闭了倾斜的末端板顶部之间的间隙，该末端 板围绕间隙出口26形成，以封闭环形件28下面的环形间隙。该填充 防止了出口26所形成的不均匀环形间隙，并且防止了倾斜的末端板干 扰涡流溢出管的性能。
附图16示出了该IGCP装置(附图3中的20)的气旋部分的本 体的细节。该本体指的是200，支承和定位肩部为201。在该肩部的左 手侧是三角形的定位件202，它在该设计中示出为在铸造/机械加工 之后能够粘结上的元件。其他等效连接机构也可以适合。该定位件的 功能是使它与清刷流体出口管(附图13中的30)对齐。然后它与支 承环(附图17中的213)的顶部中的狭槽对齐，该支承环安装在凸模 固定板上。附图18示出了每个狭槽如何需要在凸模固定板上整体定 向。作为该细节的结果，在不需要将其具体定向的情况下，可以将标 准IGCP装置放入到凸模固定板上的任何位置中，并且清刷流体的出 口管将自动与其相应排水管对齐。
附图16中的204，气旋部分的本体的外径示出为经过适当的机械 加工/表面处理，以在不使得接头27的外径变得太大而不能顺利通过 支承环(附图17)的情况下，将它能够安装到接头27(附图13)中。
该支承环(附图17)使其主要加厚结构圆柱体210终止于其内侧 表面上，适当地产生所需的O形环密封。变细的肩部211在该IGCP 装置本体的外侧上提供合适的O形环导入锥度，以使它滑入到210的 窄孔中。212的直径设置使得该IGCP装置能够很容易地进入到支承 环中，并且随着它们通过狭槽213，不损伤O形环。
附图18示出了该夹具的优选设置，该夹具可以使用支承环(附图 17)和常规GRP贮存技术产生凸模固定板。该夹具具有盘221(它在 侧视图中以232表示)，每个环231都放置在该盘上。每个盘都进行标 记(224)，从而确定定位槽(附图17中的213)的所需方向。除了盘 232之外，对于每种类型的凸模固定板排水管都具有盘222和223。排 水管A(222)用于正常水平控制，排水管B(223)在清刷流体进料 管集管破裂的情况下，提供紧急排水能力。这些盘222和223可以比 盘232厚(如侧视图的放大部分中以233所示)，从而使得在GRP胶 合板(lay up)中形成孔，管子280(附图23)能够插入到该胶合板 中，然后凸缘286(附图23)用树脂粘结到该位置上。
夹具基板220将具有环绕它的圆环228，该圆环将包含该GRP胶 合板，从而产生环形板，该环形板将贴合地安装到承载容器中。
附图18中的细节X示出了一机构，支承梁通过该机构能够准确 地定位和固定到位置上，同时一旦已经铸造和硬化，它们就粘结到凸 模固定板的下侧上。四个承载环定位板的轮廓以225示出，并且227 是支承梁将占据的相对位置。夹具的表面顶部将钻有一系列短盲孔 226，凸模固定板在该顶部上铸造。这将在凸模固定板的下侧上产生短 销。
一旦该板已经形成和硬化，则该板可以从铸模中取出，反转，在 脱模剂已经从每个支承梁的区域中去除之后，随着该梁粘结到位置上， 这些短销就能够用于将每个梁准确定位。
该细节使得可以使用非常窄的梁，该梁依次使得最大数量的 IGCP装置安装到给定尺寸的承载容器中。
附图19示出了用于固定系杆的优选排列，当使用多部件设备时， 它将IGCP装置的核心区域固定在位置上。为了使所有部件正确对齐， 它们颠倒地装配在中央夹具上。该夹具将具有一根管，该管将安装穿 过中央进料轮毂102中的孔(附图9)，并使该轮固定位，因此使环107 定位(附图9)。该管也将使得圆锥体6的末端定位并置于中心(附图 3)。然后，所有其他部件将彼此堆叠起来，并且板244将套在系杆上， 随后按照Belleville垫圈(或等效物)245和螺母246的合适顺序，将 它们装入。
可以将罩壳248插入放置到弹簧247的顶部，并且可以将其用力 推下，从而允许O形圈249插入。然后，可以允许该罩可向后滑动， 从而将该O形圈限制住，并将空心末端250的内端243密封到喷嘴区 域(spinner section)的芯部。
指向已装配的核心件242的空芯内部区域的箭头241表示旋转体 部分核心件的出砂孔。
一旦将螺母紧固，可以用皮带或夹子将外表壳件捆在一起或夹在 一起，这些皮带或夹子定向使得它们一旦装配之后就位于单个IGCP 装置之间的间隙中。
这些相同的夹子或辅助夹子也应当排列成位于每个承载环(附图 17)的外侧上的合适设备上，从而每个IGCP装置可以夹到凸模固定 板上，并保持直立。
附图20示出了用于固定系杆263的上端的优选排列。螺母266 焊接到板265上，并且浇铸的盖子264安装到它上面，从而在该螺母 和板265上方产生间隙。套管267围绕该系杆安装，并插入到将形成 内轮廓262的浇铸部件中。然后可以浇铸顶部核心部分和清刷流体分 配器260，包括O形圈密封槽和定位面261。
当铸模松开时，应当将套管267取出，并将系杆松开，从而在它 和盖子264的内侧之间产生间隙。然后，应当用套管267留下的间隙 将系杆树脂粘结到分配器260上。
附图21表示这种类型的转子叶片的内外轮廓，这种转子叶片获得 接近于最佳转子的效果，但却保持良好的磨损和可塑性特点。
附图22示出了凸模固定板和支承梁的排列，排水管和凸模固定板 支架装配并支承在该凸模固定板和支承梁上。板270为松配合，并覆 盖整个板的面积。它支承在梁271上，并使孔切割成适合于需要穿过 该板的各种尺寸的排水管272。所示排水管的尺寸只是示意性的，并 且供给标准的4米直径的承载容器。
通过常规浇铸到支承环274或其等效物中，该板和支承梁支承在 管壁273上。箭头275指向连接凸缘的导管，该凸缘将导管的这部分 连接到容纳IGCP装置的部分上。276表示导管的环形梁支架，但是 也可以使用导管支架的其它装置。277表示气体出口与导管的这部分 的连接。
附图23示出了排水管的两种类型。管子280用凸缘286固定并粘 结到凸模固定板(punch-plate)上。它使得连接器(coupler)281固 定到下部(lower section)282上，O形圈密封到该管子280上。
这两种类型的排水管都使得肩部283建立在管子的外径上的一位 置处，在该位置处，当夹头件284插入到板270(附图22)中的孔中 时，管子282和288支承在合适的高度上，使它们的开放末端285在 承载容器的底部没入清刷流体下方。
在管子288的这种情况下，凸缘289完全设置成使得管子下降并 坐落在底板上，同时对IGCP尾管进行检查、修复等等。如果连接器 外径没有大到足以提供类似功能的话，可以将类似的肩部安装到282 上。
附图24示出了主承载容器290的下部、跳板291、导柱292、气 体出口管295和相邻承载容器，以及当特定任务需要一个以上承载容 器时，承载容器的互连跳板296。
附图25示出了该承载容器的一部分的典型细节，其中主凸模固定 板支架建立在该部分中。该主容器壁142在140和141处具有互连凸 缘，或其它合适的接头装置。用于使清刷流体注满凸模固定板的输入 连接在143处示出，并且该凸模固定板的支承环及其支承梁在144处 示出。虽然示出了两个输出口143，但是它们不是必需的。所有所需 要的是使得流体合理均匀流动穿过该板到达排水管，该排水管理想中 应当是与这些进料管在直径上相对。
附图26示出了典型气体清洁过程的示意性工艺流程图。301表示 该气体入口管，302提供了骤冷或冲洗下来的喷洒液体应当需要的辅 助供给。应当注意，导管的凝结是潜在的问题，该连接不应当使用。
303表示进入单个IGCP装置进料管的主进料管的集管。305示意 性地示出了安装在溢出的凸模固定板306上的该IGCP装置。每个 IGCP装置的旋转体部分以307示出，带有气旋体的尾管308和涡流 溢出管的排液管309。
310示意性地表示典型的四个涡流溢出管，该涡流溢出管排放到 一个排出管311中，该排出管通向清刷流体320的再循环水贮存器中。 312表示通向凸模固定板溢出入口的进料管，而315表示再循环泵314 的进料管，该再循环泵依次进给到返回集管313。
类似地，316指的是从载体容器中排出的固体和盐的进料管，它 通向泵317，因此沿着管318到达废水处理，或者需要下游过程。319 指的是，承载容器的固体变厚区域，而321示出了来自其中一个排水 点322的其中一个凸模固定板排水管，323和324分别示出了该清刷 流体的补充和试剂输入连接。
已清刷的气体经过一个或多个导管325排出至鼓风机326和出口 到管327，再到排气烟囱328，或者到将运送已清刷气体的任何地方。
附图27示出了与附图4等效的细节，但是对5.3部分中所述的铸 造和浇铸技术的潜在优点具有最大的利用。附图标记指的是与附图4 中相同的附图标记，并具有额外的附图标记。51和52现在指的是一 类发射台级，它可以铸造技术进行生产，并且当使用常规可重复使用 铸模浇注时，不能适当生产。在附图28中更详细地示出了这些台级细 节。
在附图27中还示出了单个浇铸件54，它与顶部环47的基本轮廓 相符合一直向下到O形环接头和58，该58安装到气旋部分59的顶部 上。
在该结构中，整个铸造部分54通过旋转体叶片(附图3中的12) 结合到单个核心件和流体进料分配器55上。作为将该核心件产生为单 个整体铸件的结果，不需要连接螺栓，并且空心内部套管57现在能够 一直向上延伸穿过装置56，实际到达液体分配器的底侧。这不仅极大 地简化了工地活动(site activity)，也确保了将核心件和铸件之间的所 有对齐事项完全解决并在铸造期间永久固定。
也是非常明显的，该结构同时更加难以铸造的结构去除了大量特 殊的和必须的公差区域以及产生较轻的产品。
除了已经去除了铸造中适当大量的较厚部分之外，在附图29中示 出了与附图27中所示相同的结构概念。这使得模具形成和铸造过程更 加复杂，但是不会产生更轻的结构和对热循环更耐久的产品。
附图30示出了两个典型的发射点核心部件和为了进行铸造而使 用的模具设置类型。该部件颠倒铸造，从而主磨损区域(由箭头标记 10表示)面向下和面向外。
当它密封到15和16所示的IGCP装置中时，典型的定位插销、 插座和面对它的O形圈使得该部件能够定位并密封到它的相邻部件 上。这两个区域都需要高精度和高质量表面加工。
铸件1的中央核心件可以套到塑料薄雾(用作带)中，或者使用 收缩包装塑料的薄雾。可选的但不是优选的是，可以应用常规模具释 放剂。
该中央核心件将固定到圆形底板2上，面板16的细节已经加工在 该底板上。在该说明中，凹头螺钉3用于定位和固定，但是可以使用 任何合适的装置。
板2将具有插销环或其它坚硬的固定装置5，通过该固定装置， 它可以定位和固定在两片或多片模具体4中。该模具体将楔合在一起 用于对齐，并用带或环6固定。
在该装置中，树脂和微细填料混合物将涂覆在11上，以产生所需 的微细细节16。然后，最大抗磨损和冲击的混合物将插入到区域12 中的层中，并挤压产生良好的表面精度，排出所有的气泡。
在朝向模具4的顶端的某些点处，将停止该混合物12的供料，该 模具的顶端将进行清除，将用皮带或环8添加和固定模具7的下个部 分。通过使用如附图14中所示的插销和插座装置或其他合适装置，模 具7将定位到模具4上。
铸件13的下个区域具有减小磨损和冲击的任务。它也具有较平的 和不太倾斜的顶表面，该顶表面将妨碍起泡的溢出。因此，该混合物 区域13能够具有较低的耐磨损性和较高的加工性。这可以通过使用更 多树脂包含物或微细填料的不同混合顺序获得。然而，常规的解决方 法是更高的树脂包含物，这些部件将经受热循环，并且13中的材料必 须以与12中的材料相类似的方式工作，它必须以与12中的材料相类 似的速度导热。
因此，需要折衷的混合物13，具有与12相类似的高填料包含物， 具有足够的可用性，以产生合理的表面精度和排气性。
该混合物及其应用17一旦在该狭窄区域中将再次变为与12中所 使用的相同混合物。
这样通过使用环19，以与模具7和环8相同的方式，应用膜具9 并将其固定在位置上。然后，将用与13中相同的混合物和技术对该区 域18进行填充。
混合物18将填充至低于产品核心件15的顶部1-5毫米的水平处。 在该点处，需要应用新配方的混合物14，为了产生轮廓15，它可能进 行机械加工。混合物14将应用到至少高于轮廓153至4毫米的水平 处，从而确保可以随着填充进入的任何气泡将上升到高于轮廓15的点 处。
上述描述应用与常规铸造技术。然而，也可以应用“熔模”类型 的技术。该技术可以用于产生更复杂的形状，并且将基本需要用于旋 转体部分。
在上述例子中，发射点的台级形边缘能够使用拼合外模具。然而， 对于等效表壳衬圈或一组表壳衬圈，该轮廓将需要使用单独模具型芯、 可拆型芯或熔模技术。在该环境中，可拆型芯不可能具有能够调节他 们成本的模具寿命。因此，看来该熔模方法是最适宜的。
Derakane 470 Turbo树脂需要高温二次硬化，这需要以连续的步 骤进行。尤其是在第一步，铸造产品的尺寸稳定性不好，但是通过使 用常规脱模剂，在二次硬化期间脱模剂通常会移出。如果该产品在铸 模中/在铸模上进行二次硬化，则导致铸模脱模问题。“熔模”的选 择将使产品在临界(从形状的角度看)第一二次硬化过程中能够保持 形状，该熔模直到该部分加热到第二和最终二次硬化阶段才会熔化。
这样，通过使用上述方法和熔模部件的顺序，以及外部拼合铸模 的顺序，该概念将使得整个IGCP装置产生为单个铸件。
附图31示出了可以实现它的潜在方法。
整个IGCP装置将颠倒铸造，其中省略了中心进料分配器锥形喷 嘴1。该特征对于能够容纳任何二次硬化变形将是必需的，从而该喷 嘴的点处于中央，并且该进料分配器上的发射台级与铸造部分3的内 接受半径正确对齐。一旦已经进行完整的二次硬化，该进料分配器1 将分开铸造(如进料轮毂及其轮辐那样)，并且准确定位，并将树脂粘 结到适当的位置上。
铸模将支承在合适的基座2上，表壳衬环3的顶部轮廓将在该基 座中加工，该表壳衬环包括用于进料轮毂的轮辐的凹口4。中心杆5 将径向安装在该基座2上，整个装置将中心定位在该中心杆上。
铸造将基本如附图30所述进行，一旦区域3部分填满，就将第一 熔模件9插入。在这种情况中，不产生特别的密封或其他面，因此将 不需要树脂和富含微细料的输入物(附图30中的11)。
这样，随着铸模填充的进行，将通过皮带或环8添加和固定外铸 造拼合铸模7。接着是熔模件6。
然后，将对核心部分和表壳部分进行填充。
然后，增加熔模件11、拼合铸模12、熔模件13和核心件14，以 及核心件15。
然后，以相同方式将该过程连续进行到旋转体部分的开始。通过 将6个或8个熔模填料件17装配在每个叶片之间，将产生6个或8 个叶片16。这些将滑入到最后的环形熔模件18的顶端中，从而将它 们定位，并且它们将用带或环19固定在旋转体叶片的叶片尾沿上方。
一旦该旋转体叶片完成，则将插入磨损环部分的内部和环形套管 熔模件20的顶部。这能够具有数个小漏斗进料管和排气孔21，使得 能够用富含树脂的材料产生套管顶部边缘。
然后，外磨损套管将连续铸造至顶部，并且O形环面22将以与 附图30中所描述的面15相同的方式支承。
盘23将起到使所失去的熔模件20的顶部定位的作用。
一旦发生初始硬化，则可以去除外拼合表壳，然后可以对整个装 置进行二次硬化。该二次硬化将首先在低于熔模熔点的温度下进行， 然后在该温度下，大约180摄氏度或所需温度，一次完全硬化。在该 二次硬化期间，熔模将熔化离开磨损环19，自由去除和重新使用。
为了进行比较，附图32相对于右侧上的多个叠置表壳衬环装置8 示出了附图左侧上的单个可拆卸铸件34。同时，在左侧上，通过保持 核心件9的轮廓在该装置的整个高度上恒定，并在表壳34中逐渐变细， 产生了所需的逐渐变细的流动轮廓。通过左侧上的弹性体环35相对于 右侧装置所需的宽度，清楚地证明了可以在该装置的外侧上产生的变 细程度。
在附图32的右侧上，通过使表壳衬环8保持恒定，并具有可变尺 寸的核心件9和10，产生所需的变细。用这种右侧的装置，该IGCP 装置必须根据一个核心件、一个表壳衬环、一个核心件、一个表壳衬 环等装配并拆卸开。然而，在细节上，单个表壳34可以滑过到核心件 上。这能够简化清洁、清除氧化皮和对磨损的估计。
虽然当使用5.3部分中所述的铸造技术时，未在此处示出，但是 磨损环19可以与旋转体裙部分13整体形成。
将认识到，在不脱离如下文中权利要求所限定的本发明的范围或 精神的情况下，如其它废气和灰尘的方法和设备的应用，可能在细节 上做出多种改变。