CN103203163A - 工业炉窑的脱硫除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业炉窑的脱硫除尘装置，包括壳体部件，壳体部件包括外壳、排污管和进水管。壳体部件的外壳包括主筒体和密封板。主筒体的上端口为气体出口。密封板位于主筒体的下部，且由其外侧周边密闭固定在主筒体的内壁上。排污管与密封板的出水口密闭固定连接，而使得排污管与外壳的内腔相通。其结构特点是：还包括烟气导入装置和列管式对流接触装置。烟气导入装置和列管式对流接触装置按照从下至上的次序依次设置。列管式对流接触装置位于壳体部件的外壳的主筒体中。本装置在使用时除尘除有害气体以及降温效果较好、能耗较低、运行成本较低和投资成本较低。

Description

工业炉窑的脱硫除尘装置

技术领域

本发明属于大气环保设备，具体涉及一种工业炉窑的废气脱硫除尘装置。

背景技术

工业炉窑的燃烧产物对大气造成了严重的污染，影响了人类的生存环境和生活质量，例如工业炉窑燃料中的硫在大气中形成酸雨，造成了农业的减产，工业炉窑排出的有害微小粉尘影响人类的健康，污染环境。因此，世界各国对各种工业炉窑的排放限制越来越严格，都制订了工业炉窑排放标准。

冲天炉是铸造企业传统的设备，用于铸铁的熔化而进行浇注；其原理是利用焦炭燃烧产生的热量熔化金属铁；由于维护和运行成本低，同时存在化学增碳的过程，到目前为止，冲天炉仍在广泛使用。但冲天炉排出的烟气中含有大量的对人体有害的颗粒粉尘和含硫的氧化物气体，严重影响了铸造厂附加居民的生活环境。一直以来，冲天炉的脱硫除尘是铸造厂环境治理的重点项目，许多企业投入大量的人力和资金开发冲天炉的脱硫除尘技术。

目前用于冲天炉脱硫除尘的装置有二类，一类是水幕除尘装置，在冲天炉的上方设置一个水喷头，利用高压将液态水横向喷出形成水幕，冲天炉的高温炉气（烟气）穿过水幕时，较大的颗粒与水幕碰撞吸水而与水混合，随水流入排污池，炉气中部分气态的硫的氧化物被水吸收成为硫酸或亚硫酸而从炉气中分离出去；由于水膜的厚度小，这类除尘装置仅能除去大颗粒，冲天炉烟气中的微颗粒和大部分硫氧化物气体仍然排入大气中，同时，形成水膜的高压需要大的能源消耗，运行成本较高。

另一类使用的除尘装置是组合装置，用大功率引风机把冲天炉的烟气首先引入旋风式除尘器，利用旋风式除尘器的降温作用和除尘作用，去除烟气中的大颗粒，降低烟气温度；然后把炉气引入布袋除尘器，去除烟气中的微小颗粒，再经水喷淋吸收部分二氧化硫，并进一步除尘。这一类除尘装置可去除冲天炉烟气中的有害颗粒，消除烟气中的部分有害气体，但这类除尘器投资大动力消耗高、运行成本高。

中国专利文献CN201291118Y（专利申请号为ZL200820210217.5）公开了“一种工业炉窑用脱硫除尘装置”，其中记载了“本实施例的脱硫除尘装置使用时，通过水泵将冷却水泵入上进水管1-2-1和下进水管1-2-2，冷却水流出进水管1-2后，进入接触式冷却喷淋装置1-3中，冷却水在重力作用下由上至下经过接触式冷却喷淋装置1-3，其中由上进水管1-2-1进入接触式冷却喷淋装置1-3的冷却水由列管1-5的各单管的进水部1-6的进水口1-6-1进入各单管而沿各单管的内壁流下，由第二进水管1-2-2进入接触式冷却喷淋装置1-3的冷却水进入壳体1-1的位于上管板1-4-1与第二上管板1-4-2之间的空腔中、再流过下管板1-4-2的管孔1-4-3的孔壁与相应的单管外壁之间的间隙、沿各单管的外壁流下，这些沿单管的内外壁流下的冷却水在单管下端汇聚后，呈喷淋状落下而离开接触式冷却喷淋装置1-3”和“当烟气与水蒸气的混合气向上进入接触式冷却喷淋装置1-3后，一部分混合气直接进入列管1-5的各单管的内腔，而与进入接触式冷却喷淋装置1-3的各单管的内腔中的冷却水相接触，另一部分混合气则进入列管1-5的单管之间的空间而与沿各单管外壁流下的冷却水相接触，混合气与冷却水在接触过程中则被冷却水吸收了一部分二氧化硫和吸附了一部分烟尘颗粒。”

由此看出，烟气与水蒸气的混合气的向上运动是直线上升，冷却水是垂直落下或沿管壁流下，二者在相互接触的过程中，接触时间较短，而且接触面积相对较小，冷却、除尘和除有害气体的效果受到一定影响。

发明内容

  本发明的目的是提供一种除尘除有害气体以及降温效果较好、能耗较低、运行成本较低和投资成本较低的工业炉窑的脱硫除尘装置。

 实现本发明目的的基本技术方案是：一种工业炉窑的脱硫除尘装置，包括壳体部件，壳体部件包括外壳、排污管和进水管。壳体部件的外壳包括主筒体和密封板。主筒体的上端口为气体出口。密封板位于主筒体的下部，且由其外侧周边密闭固定在主筒体的内壁上。排污管与密封板的出水口密闭固定连接，而使得排污管与外壳的内腔相通。其结构特点是：还包括烟气导入装置和列管式对流接触装置。烟气导入装置和列管式对流接触装置按照从下至上的次序依次设置。列管式对流接触装置位于壳体部件的外壳的主筒体中。

所述进水管是使用时向列管式对流接触装置供水的构件。所述列管式对流接触装置为列管式旋转对流接触装置，也即该装置是一种在铅垂向设置的列管的钢管制成的各单管中设置旋转导流板的装置。该装置在使用中，液态水由上向下从各单管中通过旋转导流板的导流以旋转方式流过，烟气由下向上从各单管中也通过旋转导流板的导流以旋转方式流过且与液态水相互在旋转中对流和接触。列管式对流接触装置由其上下管板的周边外侧与外壳的主筒体的内壁密闭固定连接。

所述烟气导入装置由其位于下部的进烟筒由下至上从密封板的中央穿过，且与密封板内侧周边密闭固定连接。烟气导入装置的上部位于主筒体中且通过相应的连接部件固定连接在主筒体的内壁上，烟气导入装置设有自进烟筒的下端进口至烟气导入装置的上部侧面出口之间的烟气通道。

以上述基本技术方案为基础的进一步技术方案是：所述壳体部件的外壳的主筒体由按照从下至上的次序依次密闭固定连接的筒体主部、变径连接部和气体出口部组成。筒体主部和气体出口部均为铅垂设置的圆柱壳体，且筒体主部的直径大于气体出口部的直径。变径连接部为上小下大的圆台壳体，其下端口与筒体主部的上端口相配合，变径连接部的上端口与气体出口部的下端口相配合。气体出口部的上端口也即主筒体的上端口。

以上述基本技术方案为基础的进一步技术方案还有：所述壳体部件的外壳的密封板为倾斜设置的上小下大的基本呈椭圆台形的壳体，密封板的出水口设置在最低位置处。

以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：所述烟气导入装置还包括内筒、第一阻挡帽、第二阻挡帽、连接杆、支撑板和烟气导向圈。外筒、内筒、第一阻挡帽、第二阻挡帽和烟气导向圈均为钢制一体件。

上述烟气导入装置的连接杆按照所处的上下位置的不同，分为下连接杆和上连接杆，下连接杆和上连接杆各有3至8根，均为钢制一体件。烟气导入装置的支撑板按照所处的上下位置的不同，分为下支撑板和上支撑板，下支撑板和上支撑板各有3至8块，均为钢制一体件。

上述烟气导入装置的进烟筒也即外筒，外筒为铅垂设置的具有上下端口的圆柱形壳体，且与主筒体同轴线设置，外筒从下至上依次从环形底板和密封板的中央穿过，且外筒与密封板内侧周边密闭固定连接。

上述内筒由位于上侧的圆柱壳形的上部筒体和从下方连接在上部筒体上的上大下小的圆台壳形的下部筒体构成。每根下连接杆的一端焊接固定在内筒的下部筒体的外壁的按照下连接杆的数量进行等分的相应一处，每根下连接杆各自的另一端焊接固定在外筒上部的内壁上，且内筒与外筒同轴线设置。

上述第一阻挡帽是设有上下端口的上表面内高外低的结构件，第一阻挡帽套在内筒上，且由其上端口与内筒密闭固定连接。每根上连接杆的一端焊接固定在内筒的上部筒体的外壁的按照上连接杆的数量进行等分的相应一处，每根上连接杆各自的另一端焊接固定在外壳的主筒体的内壁上。烟气导向圈为铅垂设置的具有上下端口的圆柱形壳体。烟气导向圈从上向下由其相应部位焊接固定在各上连接杆上，位于第二烟气通道外侧周向，且与内筒同轴。

上述每块下支撑板的形状为L形，每块下支撑板的下部的朝向内侧的一端焊接固定在外筒的外壁上部的按照下支撑板的数量进行等分的相应一处，每块下支撑板的各自的上端焊接固定在第一阻挡帽的内壁下部的按照下支撑板的数量进行等分的相应一处，从而使第一阻挡帽位于外筒的上方的中央，且在第一阻挡帽、外筒和内筒之间形成环柱状的第一烟气通道。

上述第二阻挡帽是设有下端口且无上端口的上表面内高外低的结构件，每块上支撑板的形状为长条平板形，每块上支撑板的上端焊接固定在第二阻挡帽24的内壁下部的按照上支撑板的数量进行等分的相应一处，每块上支撑板各自的下端焊接固定在烟气导入装置的内筒的外壁的上部上，从而使第二阻挡帽位于内筒上方的中央，且在第二阻挡帽与内筒之间形成柱状第二烟气通道，并且第二烟气通道的下段被第一烟气通道所包围。

所述外壳的主筒体和密封板与烟气导入装置的外筒、第一阻挡帽、内筒和第二阻挡帽之间的空间形成了脱硫除尘装置的主腔体。

以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：所述列管旋转接触式管状冷却混合装置具有旋转导流板、列管、上管板和下管板。旋转导流板为将板体长度方向的一端以板体长度方向的中央直线为轴线旋转一定角度而得到的扭转板，所述的一定角度的范围是90度至7200度。

上述列管的各单管为圆柱壳形，相互间铅垂平行设置。旋转导流板的板体的宽度与列管的单管的管径相对应。列管的各单管的上下向的长度等于旋转导流板的长度的1至3倍。列管的各单管中均固定有一个旋转导流板。上管板上设有一个位于中央的中央进水管孔和一组位于中央进水管孔周边的均匀分布的上板管孔。下管板上设有一组下板管孔，每个下板管孔与相应一个上板管孔相对应。上管板和下管板均水平设置，各自由其圆周侧面与外壳的主筒体的内壁密闭固定连接，且下管板的每个下板管孔与相应一个上板管孔同轴设置，下板管孔的个数少于上板管孔的个数4至30个。

上述列管的每根单管从下向上依次穿过相应的下管板的下板管孔和上管板的上板管孔，每根单管的管体的上下端均开口，每根单管的上端向上伸出上管板，且所有单管的上端口均处在同一水平面上，每根单管的下端向下伸出下管板。列管的每根单管均密闭固定连接在下管板和上管板上，从而在列管的各单管、上管板、下管板和外壳的主筒体之间形成水冷却仓。

以上述技术方案为基础的技术方案是：所述列管旋转接触式管状冷却混合装置还具有水流缓冲器。水流缓冲器的外形为尖角部位朝向上方的锥形。水流缓冲器位于下管板的中心位置，且水流缓冲器的底部边缘部位与下管板密闭固定连接。

以上述技术方案为基础的技术方案是：所述水流缓冲器为圆锥壳形的钢制一体件或正四棱锥壳形的钢制一体件。

以上述相应技术方案为基础的技术方案是：还包括阀门。进水管总体呈倒U形的钢制管体，也即进水管由依次相连的内部铅垂管段、水平管段和外部铅垂管段构成。进水管的水平管段穿过外壳的主筒体的上部，进水管的外部铅垂管段位于外壳的主筒体的外部，进水管的内部铅垂管段处于外壳的主筒体内部，进水管的水平管段的处于主筒体内的部分位于上管板的上方，进水管的内部铅垂管段从上向下穿过上管板，包括下端出水口在内的下部位于水冷却仓的内部中央，且其出水口位于水流缓冲器的正上方。

上述阀门密闭固定连接在外壳的主筒体上，且阀门的进水口与列管式对流接触装置的水冷却仓的下部相连通，阀门的出水口位于外壳的主筒体外。

以上述各相应技术方案为基础的技术方案还有：还包括网管式对流接触装置，网管式对流接触装置位于壳体部件的外壳的主筒体中，且在上下方向上位于烟气导入装置和列管式对流接触装置之间。

上述所述网管式对流接触装置有1至5个，按照由下向上的次序依次设置。网管式对流接触装置为网管式旋转对流接触装置，也即该装置是一种在铅垂设置的不锈钢丝网制成的各网管中设置旋转导流板且将网管相互间紧密排布在菱形孔状平面网上的装置。所述旋转导流板为将板体长度方向的一端以板体长度方向的中央直线为轴线旋转一定角度而得到的扭转板，所述的一定角度的范围是90度至7200度。所述菱形孔状平面网放置在相应的安装架上。所述安装架为第一类安装架，第一类安装架由其周向端部固定在主筒体的内壁上。该装置在使用中，液态水由上向下从各网管中通过旋转导流板的导流以旋转方式流过、或者在网管之间的空隙中向下滴落、或者在网管的不锈钢丝网上形成水膜而向下流动，烟气由下向上从各网管中通过旋转导流板的导流以旋转方式流过且与液态水相互在旋转中对流和接触、或者在网管之间的空隙中向上流动且与向下滴落的液态水对流和相互接触、或者由网管外穿过网管上的水膜流入网管内、或者由网管内穿过网管上的水膜流入网管外。

以上述相应技术方案为基础的技术方案是：第一类安装架有3个，是由角钢或槽钢按照纵横交错的方式相叠并焊接在一起的方式构成的构件。第一类安装架按照从下至上的次序依次包括第一安装架，第二安装架和第三安装架。第一类安装架为由两纵两横4根槽钢焊接制成的“井”字形安装架，其8个端头直接或通过钢制连接块焊接固定在外壳的主筒体的内壁上。第一类安装架水平设置，且位于烟气导入装置和管状冷却混合装置之间。

上述网管式对流接触装置的数量与第一类安装架的数量相同，按照从下至上的次序依次分为第一网管式对流接触装置，第二网管式对流接触装置和第三网管式对流接触装置。各网管式对流接触装置分别设置在相应一个第一类安装架上。每个网管式对流接触装置均包括旋转导流板、网管和菱形孔状平面网。菱形孔状平面网为由不锈钢丝制成的菱形孔状网构成的外周形状基本呈圆形的菱形孔状平面网，该菱形孔状平面网的直径与外壳的主筒体的内径相对应，菱形孔状平面网铺设在相应的一个第一类安装架上。旋转导流板为将板体长度方向的一端以板体长度方向的中央直线为轴线旋转90度至7200度而得到的扭转板。网管为由不锈钢丝制成的菱形孔网卷绕成圆筒状构成，其筒径与相应的旋转导流板的板体的宽度相对应。网管的上下向的长度等于旋转导流板的长度的1至3倍，且网管的筒径大于菱形孔状平面网的菱形网孔的较短的对角线的长度。

以上述相应技术方案为基础的技术方案是：还包括人孔。人孔为供人进出的带有盖的由钢板制成的孔道。人孔有4个，按从下至上的次序依次分为第一人孔，第二人孔，第三人孔和第四人孔。第一人孔的上下向的位置与烟气导入装置的第二阻挡帽相对应，第二人孔的上下向的位置与第一网管式对流接触装置的位置相对应，第三人孔的上下向的位置与第二网管式对流接触装置的位置相对应，第四人孔的上下向的位置与第三网管式对流接触装置的位置相对应。

以上述各相应技术方案为基础的技术方案还有：还包括水汽捕集装置。水汽捕集装置设置在相应的安装架上。安装架为第二类安装架，第二类安装架有2个，按照从下至上的次序依次包括第四安装架和第五安装架。第二类安装架为由两纵两横4根槽钢焊接制成的“共字头”形的安装架，第二类安装架水平设置，且位于列管式对流接触装置4的上方。第四安装架的6个端头直接或通过钢制连接块焊接固定在外壳的主筒体的内壁上，且位于主筒体的左部。第五安装架的6个端头直接或通过钢制连接块焊接固定在外壳的主筒体的内壁上，且位于主筒体的右部。

上述水汽捕集装置的数量与第二类安装架的数量相同，按照从下至上的次序分为第一水汽捕集装置和第二水汽捕集装置。各水汽捕集装置均为由1至10层弓形的不锈钢丝网叠放构成。水汽捕集装置的不锈钢丝网的面积为外壳的主筒体的截面积的3/4至5/6，且弓形外形与第二类安装架的外部整体轮廓相对应。第一水汽捕集装置的各层不锈钢丝网依次叠放铺设在第四安装架上，第二水汽捕集装置的各层不锈钢丝网依次叠放铺设在第五安装架上，第一水汽捕集装置和第二水汽捕集装置之间的距离为5至15厘米。不锈钢丝网的位于弓弦处的部位具有向下的折弯部，折弯部的上下向的长度小于2个相邻的水汽捕集装置之间的间距。

以上述相应技术方案为基础的技术方案还有：所述烟气导入装置还包括水流旋转板。水流旋转板有3至10块，各水流旋转板均为渐开线形的条状板体，且均匀设置在第二阻挡帽24的帽体上表面上。

以上述相应技术方案为基础的技术方案还有：烟气导入装置还包括水流导向圈和安装板。水流导向圈为圆台壳形。安装板有3至6块，各安装板结构形状均相同，均为矩形钢板。各安装板均竖直焊接固定在第二阻挡帽的上表面上，且均匀分布。水流导向圈从上向下焊接固定在各相应的安装板上，且与第二阻挡帽同轴设置。

本发明具有积极的效果：

（1）由于炉窑的烟气的温度通常均大于400℃，最高可达1000℃，并带有一定的压力，而液态水则是存放于水池中的自然状态下的水，水的温度与环境温度基本相同。本发明的除尘装置在使用时，由水泵将上述液态水通过进水管送入本发明的水冷却仓，经过列管式对流接触装置时，从列管的各单管的上端口在重力作用下向下流动，一部分液态水从列管的相应的单管的内壁流下，另一部分液态水由于受到列管的各单管中的旋转导流板的引导，沿着旋转导流板的板体呈旋转状向下流动，这些从各单管流下的液态水在单管下端口汇聚后，呈旋转喷淋状落下而离开列管式对流接触装置。带有一定压力的烟气则由列管的各单管的下端口进入列管式对流接触装置，烟气由下向上进入列管的各单管的下端口后，由于受到旋转导流板的导流作用，沿旋转导流板的板体旋转发散向上运动，不仅延长了运动的行程，而且在运动过程中与单管中的液态水在旋转状态下相互对流而充分接触，使得烟气在单管中的停留时间进一步延长，而在旋转式运动、直接对流接触和水的相变三种方式下进行除尘和脱硫等，从而除尘除有害气体的效率极高以及使得烟气的温度快速下降。水的相变包括液态水与烟气交换热量相变成水汽，大部分水汽受液态水冷却又相变为温度较高的液态水的过程，在该两个相变过程中，使得大量的烟尘微粒和二氧化硫、二氧化碳等气体被液态水吸收。本发明的除尘装置在使用时，水泵的供水量可以根据炉窑的烟气排放量进行设定，炉窑的烟气排放量为1至1.5立方米/秒，相应的供水量为80至90千克/秒。通常烟气在脱硫除尘装置中的停留时间大约为60秒，烟气在本发明的脱硫除尘装置中的停留时间可达240秒，即在240秒钟的时间内大约有19200千克至21600千克的水进入脱硫除尘装置中，相当于每1至1.5立方米的烟气需要与19200千克至21600千克的水进行充分接触，除尘效果大大提高。

（2）当本发明的列管式对流接触装置优选设置水冷却仓时，在使用时由进水管往所述的水冷却仓中加入液态水，水冷却仓中被注满液态水后，由上管板的上表面溢出，当水位逐渐升高至列管的各单管的上端口时，则由列管的各单管的上端口向管内的下方流动。因此各单管的位于水冷却仓中的部分始终处于与液态水的接触状态，从而水冷却仓对各个单管在外管壁上起到了冷却作用，使得各单管的内部处于不断向水冷却仓中的液态水放热的状态，烟气在流经过程中被进一步降温。

（3）当本发明的装置设置网管式对流接触装置时，因为网管相互间紧密排布以及网管中也设置了旋转导流板，能使烟气与液态水相互间充分接触，而在旋转式运动、直接对流接触和水的相变三种方式下进行除尘和脱硫等，当烟气上升时由于受到旋转导流板的作用，呈旋转发散状向上运动，因此烟气会向外穿过液态水在网管的菱形网孔中形成的水膜，使得一部分二氧化硫和烟尘微小颗粒还具有了与液态水膜的接触机会，对烟气的除尘除有害气体的效率极高。

（4）本发明的烟气导入装置为设有两个烟气外侧周向出口的烟气通道的装置，其中一个烟气通道设置在烟气导入装置的进烟口至中上部的径向距离较大的外侧周向出口之间，另一个烟气通道设置在烟气导入装置的进烟口至上部的径向距离较小的外侧周向出口之间，两个烟气通道的设置，不仅使得烟气在进入脱硫除尘装置时其气体的分布较为均匀，而且还可以避免只设置一个烟气出口在使用时由于上方冷却水的大量下落而可能产生的憋气现象。烟气导向圈的设置有效地避免了第二烟气通道出来的烟气对第一烟气通道出来的烟气的阻碍作用，有利于烟气的上升。

（5）当本发明的烟气导入装置优选设置两个阻挡帽时，不仅使得阻挡帽对带有一定压力而上升进入烟气导入装置的烟气进行阻挡并使其分两路从阻挡帽与内外筒之间的不同通道进入主腔体中，而且可以对从上方落下的液态水进行阻挡，防止液态水落入炉窑体或烟气导入装置的烟气通道中，还使液态水沿阻挡帽的上表面流下在相应的烟气出口处形成水幕，对经过烟气出口的烟气进行初步的脱硫除尘。

（6）本发明的水流旋转板能有效地将下落的大量液态水进行导流和分散，能进一步有效避免液态水流可能对烟气所造成的憋气。

（7）本发明的水流导向圈能有效地将下落的大量液态水进行分流，能有效避免下落到第二阻挡帽上的液态水对第二烟气通道出来的烟气所造成的憋气。

（7）当本发明的装置设置水汽捕集装置时，由于该水汽捕集装置由多层相叠在一起的不锈钢丝网构成，能有效的将上升气流中的水汽吸附；多个水汽捕集装置间隔交错设施，能有效的避免由于丝网上的水汽过多而造成的憋气，烟气可以畅通上升，当上升到上层设置的水汽捕集装置时，再次被吸附掉烟气中夹杂的水汽，最终排出脱硫除尘装置的烟气已经是清洁和较为干燥的气体了。

（8）当本发明的列管式对流接触装置设置水流缓冲器后，可以有效地减少液态水从上方冲下时对列管式对流接触装置的下管板的冲击，提高了设备的使用寿命；同时还能减小水流冲击下管板时产生的噪音。

（9）本发明的装置可以直接连接在冲天炉等工业炉窑的炉体或烟道上，这些设备在运行时，所产生的烟气具有一定的压力和温度，若遇到尺寸不配合的炉体或烟道一般则还需制作一个相对应的筒状连接件，通过该连接件将本发明的装置密闭安装在有关工业炉窑的炉体或烟道上，因而本发明的脱硫除尘装置的使用范围较为广阔。

（10）本发明的结构简单，与组合式除尘装置相比，不需要大功率的引风设备，与单一的水幕除尘装置相比，也不需要高压水，因而不仅设备投资少，而且能源消耗较低，运行成本也较低，适于大面积推广使用。另外，本发明也可以添加在现有的除尘装置上以提高除尘和脱硫效果。

（11）本发明的阀门可以将水冷却仓中的液态水放掉，能有效地避免冬季停用时，因液态水结冰而对设备造成的破坏。

附图说明

图1为本发明的工业炉窑的脱硫除尘装置的一种结构示意图；

图2为图1中的水流缓冲器的俯视示意图；

图3为图1中的旋转导流板的立体示意图；

图4为旋转导流板安装在列管中时的俯视示意图；

图5为图1中的管状冷却混合装置的上管板的示意图；

图6为图1中的管状冷却混合装置的下管板的示意图；

图7为图1中的菱形孔状平面网的示意图；

图8为图1中的A处的放大示意图；

图9为“井”字形安装架的示意图；

图10为第四安装架的示意图；

图11为第五安装架的示意图；

图12为设置水流旋转板的第二阻挡帽的俯视示意图；

图13为另一种结构的水流缓冲器的俯视示意图；

图14为本发明的工业炉窑的脱硫除尘装置应用另一种烟气导入装置的结构示意图。

 上述附图中的标记如下：

壳体部件1，外壳11，主筒体11-1，筒体主部11-1-1，变径连接部11-1-2，气体出口部11-1-3，底板11-2，密封板11-3，人孔12，第一人孔12-1，第二人孔12-2，第三人孔12-3，第四人孔12-4，排污管13，进水管14，阀门15，

烟气导入装置2，外筒21，烟气进口21-1，内筒22，上部筒体22-1，下部筒体22-2，第一阻挡帽23，第二阻挡帽24，水流旋转板24-1，水流导向圈24-2，安装板24-3，连接杆25，下连接杆25-1，上连接杆25-2，支撑板26，下支撑板26-1，上支撑板26-2，第一烟气通道27，第二烟气通道28，烟气导向圈29，

网管式对流接触装置3，第一网管式对流接触装置301，第二网管式对流接触装置302，第三网管式对流接触装置303，旋转导流板31，网管32，菱形孔状平面网33，

列管式对流接触装置4，旋转导流板41，单管42，上管板43，上板管孔43-1，中央进水管孔43-2，下管板44，下管板孔44-1，水流缓冲器45,水冷却仓46，

水汽捕集装置5，第一水汽捕集装置51，折弯部51-1，第二水汽捕集装置52，

安装架6，第一安装架61，第二安装架62，第三安装架63，第四安装架64，第五安装架65，

脱硫除尘装置100，轴线200，主腔体300。

具体实施方式

（实施例1）

见图1，本实施例的工业炉窑的脱硫除尘装置100包括壳体部件1、烟气导入装置2、网管式对流接触装置3、列管式对流接触装置4、水汽捕集装置5和安装架6。壳体部件1包括外壳11、人孔12、排污管13、进水管14和阀门15。烟气导入装置2、网管式对流接触装置3、列管式对流接触装置4、水汽捕集装置5和安装架6均位于壳体部件1的外壳11中。

见图1，壳体部件1的外壳11包括主筒体11-1、底板11-2和密封板11-3。上述主筒体11-1、底板11-2和密封板11-3均由钢板制成。主筒体11-1由按照从下至上的次序依次密闭固定连接的筒体主部11-1-1、变径连接部11-1-2和气体出口部11-1-3组成。筒体主部11-1-1和气体出口部11-1-3均为铅垂设置的圆柱壳体，且筒体主部11-1-1的直径大于气体出口部11-1-3的直径。变径连接部11-1-2为上小下大的圆台壳体，其下端口与筒体主部11-1-1的上端口相配合，变径连接部11-1-2的上端口与气体出口部11-1-3的下端口相配合。气体出口部11-1-3的上端口也即主筒体11-1的上端口为气体出口。

底板11-2为水平设置的圆环形板体；底板11-2由其外侧周边连接在主筒体11-1的下端口上。密封板11-3为倾斜设置的上小下大的基本呈椭圆台形的壳体，并在最低位置处设有出水口。密封板11-3位于主筒体11-1的下部，且由其外侧周边密闭固定在主筒体11-1的内壁上。

壳体部件1的人孔12即为供人进出的带有盖的由钢板制成的孔道。人孔12有2至10个，本实施例中人孔12有4个，按照从上至下的次序依次设置在外壳11的主筒体11-1上，且位于主筒体11-1的外部。排污管13有1个，排污管13为直角形弯管。排污管13的作为进水口的上端口与密封板11-3的位于最低处的出水口密闭固定连接，从而使得排污管13与外壳11的内腔相通。排污管13的作为出水口的左端口穿过外壳11的主筒体11-1。

见图1，烟气导入装置2包括进烟筒21、内筒22、第一阻挡帽23、第二阻挡帽24、连接杆25、支撑板26和烟气导向圈29。进烟筒21、内筒22、第一阻挡帽23、第二阻挡帽24和烟气导向圈29均为钢制一体件。

烟气导入装置2的连接杆25按照所处的上下位置的不同，分为下连接杆25-1和上连接杆25-2，下连接杆25-1有3至8根，上连接杆25-2有3至8根，均为钢制一体件，本实施例中下连接杆25-1和上连接杆25-2均各有4根。烟气导入装置2的支撑板26按照所处的上下位置的不同，分为下支撑板26-1和上支撑板26-2，下支撑板26-1有3至8块，上支撑板26-2有3至8块，均为钢制一体件，本实施例中下支撑板26-1和上支撑板26-2均各有4块。

烟气导入装置2的进烟筒21也即外筒，外筒21为铅垂设置的具有上下端口的圆柱形壳体，且与主筒体11-1同轴线设置。外筒21从下至上依次从环形底板11-2和密封板11-3的中央穿过，且外筒21与密封板11-3内侧周边密闭固定连接。

内筒22由位于上侧的圆柱壳形的上部筒体22-1和从下方连接在上部筒体22-1上的上大下小的圆台壳形的下部筒体22-2构成。每根下连接杆25-1由其各自的一端焊接固定在内筒22的下部筒体22-1的外壁的按照下连接杆25-1的数量进行等分（也即四等分）的相应一处，每根下连接杆25-1由其各自的另一端焊接固定在外筒21上部的内壁上，且内筒22与外筒21同轴线设置。

第一阻挡帽23是设有上下端口的上表面内高外低的结构件，本实施例优选上小下大的圆台形壳体。第一阻挡帽23套在内筒22上，且由其上端口与内筒22密闭固定连接。第一阻挡帽23的下端口的半径与外筒21的筒径相应。每根上连接杆25-2的一端焊接固定在内筒22的上部筒体22-1的外壁的按照上连接杆25-2的数量进行等分（也即四等分）的一处，每根上连接杆25-2各自的另一端焊接固定在外壳11的主筒体11-1的内壁上。烟气导向圈29为铅垂设置的具有上下端口的圆柱形壳体。烟气导向圈29从上向下由其相应部位焊接固定在各上连接杆25-2上，位于第二烟气通道28外侧周向，且与内筒22同轴。

4块下支撑板26-1的形状均为L形，每块下支撑板26-1由其各自的下部的朝向内侧的一端焊接固定在外筒21的外壁上部的按照下支撑板26-1的数量进行等分（也即四等分）的相应一处，每块下支撑板26-1由其各自的上端焊接固定在第一阻挡帽23的内壁下部的按照下支撑板26-1的数量进行等分（也即四等分）的相应一处，从而使第一阻挡帽23位于外筒21的上方的中央将外筒21的上端口相应部位遮住，且在第一阻挡帽23、外筒21和内筒22之间形成环柱状的第一烟气通道27。

第二阻挡帽24是设有下端口且无上端口的上表面内高外低的结构件，本实施例优选圆锥形壳体。第二阻挡帽24的下端口的半径与内筒22的上端口的半径相应。每块上支撑板26-2的形状均为长条平板形，4块上支撑板26-2由其各自的上端焊接固定在第二阻挡帽24的内壁下部的按照上支撑板26-2的数量进行等分（也即四等分）的相应一处，每块上支撑板26-2由其各自的下端焊接固定在烟气导入装置2的内筒22的外壁的上部上，从而使第二阻挡帽24位于内筒22上方的中央将内筒22的上端口遮住，且在第二阻挡帽24与内筒22之间形成柱状第二烟气通道28，并且第二烟气通道28的下段被第一烟气通道27所包围。

外壳1的主筒体11-1和密封板11-3与烟气导入装置2的外筒21、第一阻挡帽23、内筒22和第二阻挡帽24之间的空间形成了脱硫除尘装置100的主腔体300。

见图1，安装架6是由角钢或槽钢按照纵横交错的方式相叠并焊接在一起的方式构成的构件。安装架6分为第一类安装架和第二类安装架。第一类安装架有1至5个（本实施例为3个），按照从下至上的次序依次分为第一安装架61，第二安装架62，第三安装架63；第二类安装架有1至5个（本实施例为2个），按照从下至上的次序依次分为第四安装架64和第五安装架65。其中的第一类安装架（也即第一安装架61、第二安装架62和第三安装架63）为由两纵两横4根槽钢焊接制成的“井”字形安装架（见图9），其8个端头直接或通过钢制连接块焊接固定在外壳11的主筒体11-1的内壁上。第二类安装架（也即第四安装架64和第五安装架65）为由两纵两横4根槽钢焊接制成的“共字头”形的安装架（见图10和图11），第四安装架64的6个端头直接或通过钢制连接块焊接固定在外壳11的主筒体11-1的内壁上，且位于主筒体11-1的左部（见图10）；第五安装架65的6个端头直接或通过钢制连接块焊接固定在外壳11的主筒体11-1的内壁上，且位于主筒体11-1的右部（见图11）。各安装架6水平设置，第一安装架61、第二安装架62和第三安装架63位于烟气导入装置2和管状冷却混合装置4之间，第四安装架64和第五安装架65位于列管式对流接触装置4的上方。

见图7和图8，网管式对流接触装置3为网管式旋转对流接触装置，也即该装置是一种在铅垂设置的不锈钢丝网制成的各网管32中设置旋转导流板31且将网管相互间紧密排布在菱形孔状平面网上的装置；所述旋转导流板31为将板体长度方向的一端以板体长度方向的中央直线为轴线200旋转一定角度而得到的扭转板，所述的一定角度的范围是90度至7200度；所述菱形孔状平面网放置在相应的安装架6的第一类安装架上。该装置在使用中，液态水由上向下从各网管32中通过旋转导流板31的导流以旋转方式流过、或者在网管32之间的空隙中向下滴落、或者在网管32的不锈钢丝网上形成水膜而向下流动，烟气由下向上从各网管32中以旋转方式流过且与液态水相互在旋转中对流和接触、或者在网管32之间的空隙中向上流动且与向下滴落的液态水对流和相互接触、或者由网管32外穿过网管32上的水膜流入网管32内、或者由网管32内穿过网管32上的水膜流入网管32外。网管式对流接触装置3设置在位于烟气导入装置2上方的相应的安装架6的第一类安装架上。网管式对流接触装置3包括网管式对流接触装置3有1至5个（本实施例为3个），按照从下至上的次序依次分为第一网管式对流接触装置301，第二网管式对流接触装置302和第三网管式对流接触装置303。每个网管式对流接触装置3均包括旋转导流板31、网管32和菱形孔状平面网33。菱形孔状平面网33为由不锈钢丝制成的菱形网构成的整体呈圆形的具有菱形网孔的平面网，菱形孔状平面网33的直径与外壳11的主筒体11-1的内径相对应，菱形孔状平面网33铺设在第一安装架61上。旋转导流板31为将板体长度方向的一端以板体长度方向的中央直线为轴线200旋转90度至7200度（本实施例为450度）而得到的扭转板。网管32为由不锈钢丝制成的菱形孔网卷绕成圆筒状构成，其筒径与相应的旋转导流板31的板体的宽度相对应，网管32的上下向的长度等于旋转导流板31的长度的1至3倍，且网管32的筒径大于菱形孔状平面网33的菱形网孔的较短的对角线的长度。每个网管式对流接触装置3的各个旋转导流板31设置在相应一个网管32中，每个网管式对流接触装置3的所有网管32铅垂设置且紧密排列在菱形孔状平面网33上，从而组成相应一个网管式对流接触装置3。

旋转导流板31的制作方法是：将长条形的板体的长边方向的一端用夹具夹紧固定，然后在板体上套上一根与其短边宽度相应的内径的圆柱壳形的圆管，且将长条形的板体的另一端伸出圆管外，并用相应的夹具将长条形的板体的该端也夹紧。保持其中一端固定不动，旋转另一端的夹具使板体沿长度方向的中央直线为轴线相应的旋转，从而制得相应的旋转导流板31。

见图1和图4，列管式对流接触装置4为列管式旋转对流接触式管状冷却混合装置4，也即该装置是一种在铅垂向设置的列管的钢管制成的各单管中设置旋转导流板的装置；该装置在使用中，液态水由上向下从各单管中以旋转方式流过，烟气由下向上从各单管中也以旋转方式流过且与液态水相互在旋转中对流和接触。该列管式对流接触装置4具有旋转导流板41、列管、上管板43、下管板44和水流缓冲器45。旋转导流板41的结构与网管式对流接触装置3的旋转导流板31的结构基本相同，也即旋转导流板41为将板体长度方向的一端以板体长度方向的中央直线为轴线200旋转90度至7200度（本实施例为450度）而得到的扭转板。

列管的各单管42为圆柱壳形，相互间铅垂平行设置。旋转导流板41的板体的宽度与列管的单管42的管径相对应，列管的各单管42的上下向的长度等于旋转导流板41的长度的1至3倍（本实施例为2倍）。列管的各单管42中均固定有一个旋转导流板41。上管板43上设有一个位于中央的中央进水管孔43-2和一组位于中央进水管孔43-2周边的均匀分布的上板管孔43-1（见图7）。下管板44上设有一组下板管孔44-1（见图8），每个下板管孔44-1与相应一个上板管孔43-1相对应。上管板43和下管板44均水平设置，各自由其圆周侧面与外壳11的主筒体11-1的内壁密闭固定连接，且下管板44的每个下板管孔44-1与相应一个上板管孔43-1同轴设置，下板管孔44-1的个数少于上板管孔43-1的个数4至30个（本实施例为18个）。

见图1，列管的每根单管42从下向上依次穿过相应的下管板44的下板管孔44-1和上管板43的上板管孔43-1，每根单管42的管体的上下端均开口，每根单管42的上端向上伸出上管板43，且所有单管42的上端口均处在同一水平面上，每根单管42的下端向下伸出下管板44。列管的每根单管42均密闭固定连接在下管板44和上管板43上，从而在列管的各单管42、上管板43、下管板44和外壳11的主筒体11-1之间形成水冷却仓46。

见图1和图2，水流缓冲器45为一个圆锥壳形的钢制一体件，其尖角部位朝向上方。水流缓冲器45位于下管板44的中心位置，且水流缓冲器45的底部边缘部位与下管板44密闭固定连接。

见图1，进水管14总体呈倒U形的钢制管体，也即进水管14由依次相连的内部铅垂管段、水平管段和外部铅垂管段构成。进水管14是使用时向列管式对流接触装置4供水的构件。进水管14的水平管段穿过外壳11的主筒体11-1的上部，进水管14的外部铅垂管段位于外壳11的主筒体11-1的外部，进水管14的内部铅垂管段处于外壳11的主筒体11-1内部，进水管14的水平管段的处于主筒体11-1内的部分位于上管板43的上方，进水管14的内部铅垂管段从上向下穿过上管板43，包括下端出水口在内的下部位于水冷却仓46的内部中央，且其出水口位于水流缓冲器45的正上方。

见图1，阀门15密闭固定连接在外壳11的主筒体11-1上，且阀门15的进水口与列管式对流接触装置4的水冷却仓46的下部相连通，阀门15的出水口位于外壳11的主筒体11-1外。

见图1，水汽捕集装置5有1至5个（本实施例为2个），按照从下至上的次序分为第一水汽捕集装置501和第二水汽捕集装置502。水汽捕集装置5均为由1至10层弓形的不锈钢丝网（本实施例为5层）叠放构成。水汽捕集装置5的不锈钢丝网的面积为外壳11的主筒体11-1的截面积的3/4至5/6（本实施例为4/5），且弓形外形与相应的安装架6的外部整体轮廓相对应。第一水汽捕集装置501的各层不锈钢丝网依次叠放铺设在第四安装架64上，第二水汽捕集装置502的各层不锈钢丝网依次叠放铺设在第五安装架65上，第一水汽捕集装置501和第二水汽捕集装置502之间的距离为5至15厘米（本实施例为8厘米）。不锈钢丝网的位于弓弦处的部位具有向下的折弯部51-1，折弯部51-1的上下向的长度小于2个相邻的水汽捕集装置5之间的间距。

见图1，脱硫除尘装置1的4个人孔12按从下至上的次序依次分为第一人孔12-1，第二人孔12-2，第三人孔12-3和第四人孔12-4。第一人孔12-1的上下向的位置与烟气导入装置2的第二阻挡帽24相对应，第二人孔12-2的上下向的位置与第一网管式对流接触装置301的位置相对应，第三人孔12-3的上下向的位置与第二网管式对流接触装置302的位置相对应，第四人孔12-4的上下向的位置与第三网管式对流接触装置303的位置相对应。

本实施例的脱硫除尘装置100使用时，通过水泵将冷却水泵入进水管14，冷却水流出进水管14、经过水流缓冲器45的缓冲后，进入列管式对流接触装置4的水冷却仓46中。当冷却水注满水冷却仓46后，受进水管14的进水压力的作用，冷却水由上管板43上的未安装列管42的单管的上板管孔43-1溢出。当冷却水在上管板43的上表面溢至列管42的各单管的上端口时，一部分冷却水将沿列管42的相应的单管的内壁流下，另一部分冷却水由于受到列管42的各单管中的旋转导流板41的阻挡，将沿相应的旋转导流板41呈旋转状向下流出，这些从各单管流下的冷却水在单管下端汇聚后，呈旋转喷淋状落下而离开列管式对流接触装置4，并继续旋转落下至第三网管式对流接触装置303。

当冷却水在落入第三网管式对流接触装置303的各个网管32时，由于冷却水在下落时自身的旋转作用及各网管32中的旋转导流板31的旋转导流作用，会继续呈旋转发散状从各网管32中向外下方运动，当冷却水遇到网管32的菱形网状的不锈钢丝时，一部分冷却水会在网孔中形成水膜向下流动，另一部分则穿过水膜与相邻的相应的网管32中的冷却水混合后沿该相邻的网管32中的旋转导流板31继续运动。最后冷却水经菱形孔状平面网33的菱形网孔呈喷淋状继续下落。

同样，冷却水在第二网管式对流接触装置302和第一网管式对流接触装置301中均以旋转方式流过。

冷却水呈喷淋状离开第一网管式对流接触装置301后，一部分冷却水落下至第二阻挡帽24的上表面，再沿第二阻挡帽24的上表面从其边沿呈水幕状落下至第一阻挡帽23；一部分冷却水直接落下至第一阻挡帽23，然后和从第二阻挡帽24的上表面落下至第一阻挡帽23的冷却水混流后，再沿第一阻挡帽23的上表面从其边沿呈水幕状落下至外壳11的密封板11-3上，还有一部分冷却水从第一阻挡帽23与外壳11的主筒体11-1之间所形成的通道中落下直接到达密封板11-3上，这些落至外壳11的密封板11-3上的冷却水沿密封板11-3流入排污管13后，沿排污管13排出脱硫除尘装置100外。

工业炉窑所产生的烟气从烟气导入装置2的外筒21的下端口由下至上进入烟气导入装置2中，由于内筒22的导入作用，一部分烟气流入第一烟气通道27，其余烟气流入第二烟气通道28。

流入第一烟气通道27的烟气在进入脱硫除尘装置100的主腔体300时，先穿过四周的位于第一阻挡帽23与外壳11的密封板11-3之间的水幕而与冷却水相接触，该部分烟气在进入主腔体300后，再与第一网管式对流接触装置301落下的冷却水相接触。这一过程中，该部分烟气和与其相接触的冷却水发生热交换并被一部分冷却水带走一部分烟尘颗粒和吸收一部分二氧化硫，这部分冷却水下落到外壳11的密封板11-3上后流入排污管13，沿排污管13排出脱硫除尘装置100外；与烟气相接触的另一部分冷却水因热交换而吸热产生相变、成为水蒸气，在烟气的带动下水蒸气在流动中与烟气混合而成为混合气。

流入第二烟气通道28的烟气在进入脱硫除尘装置100的主腔体300时，先穿过四周的位于第二阻挡帽24与第一阻挡帽23之间的水幕而与冷却水相接触，该部分烟气在进入主腔体300后，再与第一网管式对流接触装置301落下的冷却水相接触。这一过程中，该部分烟气和与其相接触的冷却水发生热交换并被一部分冷却水带走一部分烟尘颗粒和吸收一部分二氧化硫，这部分冷却水最终下落到外壳11的密封板11-3上后流入排污管13，沿排污管13排出脱硫除尘装置100外；与烟气相接触的另一部分冷却水因热交换而吸热产生相变、成为水蒸气，在烟气的带动下水蒸气在流动中与烟气混合而成为混合气。

经烟气导入装置2出来的进入脱硫除尘装置100的主腔体300中的烟气与水蒸气成为混合气后，向上依次进入各网管式对流接触装置3后，一部分混合气直接进入各网管32的内腔，由于旋转导流板31的旋转导向作用将沿旋转导流板31向外上方向上呈旋转发散状上升而与网管32的内腔中的冷却水在相互旋转中对流和充分接触，一部分在网管之间的空隙中向上流动且与向下滴落的液态水对流和相互接触，还有一部分混合气则穿过网管上的水膜进入各相邻网管32之间的空隙或穿过网管上的水膜进入相邻的网管32中而与其中的冷却水充分接触，混合气中的水蒸汽在冷却水的冷却作用下，被冷却而发生相变成为液态的水，在液态水的生成过程中，混合气中的一部分二氧化硫被这些新生成的液态水滴吸收，而粒径较小的烟尘颗粒则被这些新生成的液态水滴吸附。因水蒸汽与烟气中的烟尘和二氧化硫气体混合在一起，所以，在水蒸汽相变成液态水滴时，可以很容易将临近的二氧化硫进行吸收，将临近的微小颗粒进行吸附，从而混合气与冷却水在接触过程中则被冷却水吸收了一部分二氧化硫和吸附了一部分烟尘颗粒，充分接触吸收和吸附效率较高。

烟气从网管式对流接触装置3出来后会携带部分冷却水继续上升而进入列管式对流接触装置4，并直接进入列管42的各单管的内腔，与进入列管式对流接触装置4的列管42各单管的内腔中的冷却水在旋转中对流和充分接触，烟气与冷却水在接触过程中则继续被冷却水吸收残留的二氧化硫和吸附残留的烟尘颗粒。被烟气携带进入列管式对流接触装置4中的冷却水会融入列管式对流接触装置4中的冷却水，在融入的过程中，烟气中的二氧化硫也会被冷却水吸收，而粒径较小的烟尘颗粒则被这些冷却水吸附。这些吸收有二氧化硫和吸附有烟尘微小颗粒的冷却水则最终通过排污管13流出脱硫除尘装置100，从而烟气得到进一步净化。

在列管式对流接触装置4中，冷却水对混合气的冷却方式有两种。一种方式是直接接触式冷却，进入列管各单管42之间的混合气，都与流经的冷却水直接接触而被冷却；第二种冷却方式是，对于直接进入列管各单管42内腔中的混合气来说，冷却水先流经水冷却仓46，然后再流入个单管，因此各单管的位于水冷却仓46中的部分始终处于与冷却水接触状态，从而水冷却仓46对各个单管起到了冷却作用，因此各单管的内部也始终处于温度较低的状态，烟气在流经过程中被降温。

当烟气和向上穿过列管式对流接触装置4的列管的各单管42后继续上升，在遇到水汽捕集装置5的各不锈钢丝网时，烟气和水蒸气的混合气中的水蒸气则凝结在不锈钢丝网上并逐渐形成大水滴而落下，最终由排污管13向下流出脱硫除尘装置100，烟气则成为较干燥的符合环保要求的气体由主筒体11-1的上端口向上排出脱硫除尘装置100。

 （实施例2）

见图12，本实施例其余部分与实施例1相同，其不同之处在于：烟气导入装置2的第二阻挡帽24为帽体上表面上竖直设有3至10块条状水流旋转板24-1（本实施例为6块）的构件，水流旋转板24-1的形状为渐开线形；各水流旋转板24-1与相应的一块水流旋转板24-1呈中心对称设置在第二阻挡帽24的帽体的上表面上。

 （实施例3）

见图13，本实施例其余部分与实施例1相同，其不同之处在于：列管式对流接触装置4的水流缓冲器45为四棱锥壳形的钢制一体件。

 （实施例4）

本实施例其余部分与实施例1相同，其不同之处在于：筒体主部11-1-1和气体出口部11-1-3均为铅垂设置的四棱柱壳体，且筒体主部11-1-1的直径大于气体出口部11-1-3的直径。变径连接部11-1-2为上小下大的四棱台壳体，其下端口与筒体主部11-1-1的上端口相配合，变径连接部11-1-2的上端口与气体出口部11-1-3的下端口相配合。底板11-2为相应的水平设置的设有中央圆孔的方形板体。密封板11-3为倾斜设置的上小下大的基本呈四棱台形的壳体。

网管式对流接触装置3的菱形孔状平面网33为由钢制菱形网构成的整体呈方形的具有菱形网孔的平面网，且与外壳11的主筒体11-1的截面形状相对应；列管式对流接触装置4的上管板43和下管板44也为与外壳11的主筒体11-1的截面形状相对应的方形。水汽捕集装置5均为由1至10层方形的不锈钢丝网叠放构成。

 （实施例5）

见图14，本实施例其余部分与实施例1相同，其不同之处在于：烟气导入装置2的第二阻挡帽24为帽体上还设有水流导向圈24-2和安装板24-3的结构件。水流导向圈24-2为圆台壳形。安装板24-3有3至6块（本实施例为4块），各安装板24-3结构形状均相同，均为矩形钢板。4块安装板24-3均竖直焊接固定在第二阻挡帽24的上表面上，且均匀分布。水流导向圈24-2从上向下焊接固定在各相应的安装板24-3上，且与第二阻挡帽24同轴设置。

以上诸实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换和变化，例如筒体主部采用其它的形状（正五边形和正六变形等等），其内部相应的部分也采用相应的形状，具体应用过程中还可以根据上述实施例的启发进行相应的改造，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围之内。

Claims (14)

1.一种工业炉窑的脱硫除尘装置，包括壳体部件（1），壳体部件（1）包括外壳（11）、排污管（13）和进水管（14）；壳体部件（1）的外壳（11）包括主筒体（11-1）和密封板（11-3）；主筒体（11-1）的上端口为气体出口；密封板（11-3）位于主筒体（11-1）的下部，且由其外侧周边密闭固定在主筒体（11-1）的内壁上；排污管（13）与密封板（11-3）的出水口密闭固定连接，而使得排污管（13）与外壳（11）的内腔相通；其特征在于：

还包括烟气导入装置（2）和列管式对流接触装置（4）；烟气导入装置（2）和列管式对流接触装置（4）按照从下至上的次序依次设置；列管式对流接触装置（4）位于壳体部件（1）的外壳（11）的主筒体（11-1）中；

所述进水管（14）是使用时向列管式对流接触装置（4）供水的构件；所述列管式对流接触装置（4）为列管式旋转对流接触装置，也即该装置是一种在铅垂向设置的列管的钢管制成的各单管（42）中设置旋转导流板（41）的装置；该装置在使用中，液态水由上向下从各单管（42）中通过旋转导流板（31）的导流以旋转方式流过，烟气由下向上从各单管（42）中也通过旋转导流板（31）的导流以旋转方式流过且与液态水相互在旋转中对流和接触；列管式对流接触装置（4）由其上下管板的周边外侧与外壳（11）的主筒体（11-1）的内壁密闭固定连接；

所述烟气导入装置（2）由其位于下部的进烟筒（21）由下至上从密封板（11-3）的中央穿过，且与密封板（11-3）内侧周边密闭固定连接；烟气导入装置（2）的上部位于主筒体（11-1）中且通过相应的连接部件固定连接在主筒体（11-1）的内壁上，烟气导入装置（2）设有自进烟筒（21）的下端进口至烟气导入装置（2）的上部侧面出口之间的烟气通道。

2.根据权利要求1所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：外壳（11）的主筒体（11-1）由按照从下至上的次序依次密闭固定连接的筒体主部（11-1-1）、变径连接部（11-1-2）和气体出口部（11-1-3）组成；筒体主部（11-1-1）和气体出口部（11-1-3）均为铅垂设置的圆柱壳体，且筒体主部（11-1-1）的直径大于气体出口部（11-1-3）的直径；变径连接部（11-1-2）为上小下大的圆台壳体，其下端口与筒体主部（11-1-1）的上端口相配合，变径连接部（11-1-2）的上端口与气体出口部（11-1-3）的下端口相配合；气体出口部（11-1-3）的上端口也即主筒体（11-1）的上端口。

3.根据权利要求1所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：外壳（11）的密封板（11-3）为倾斜设置的上小下大的基本呈椭圆台形的壳体，密封板（11-3）的出水口设置在最低位置处。

4.根据权利要求1至3之一所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：烟气导入装置（2）还包括内筒（22）、第一阻挡帽（23）、第二阻挡帽（24）、连接杆（25）、支撑板（26）和烟气导向圈（29）；外筒（21）、内筒（22）、第一阻挡帽（23）、第二阻挡帽（24）和烟气导向圈（29）均为钢制一体件；

烟气导入装置（2）的连接杆（25）按照所处的上下位置的不同，分为下连接杆（25-1）和上连接杆（25-2），下连接杆（25-1）和上连接杆（25-2）各有3至8根，均为钢制一体件；烟气导入装置（2）的支撑板（26）按照所处的上下位置的不同，分为下支撑板（26-1）和上支撑板（26-2），下支撑板（26-1）和上支撑板（26-2）各有3至8块，均为钢制一体件；

烟气导入装置（2）的进烟筒（21）也即外筒，外筒（21）为铅垂设置的具有上下端口的圆柱形壳体，且与主筒体（11-1）同轴线设置，外筒（21）从下至上依次从环形底板（11-2）和密封板（11-3）的中央穿过，且外筒（21）与密封板（11-3）内侧周边密闭固定连接；

内筒（22）由位于上侧的圆柱壳形的上部筒体（22-1）和从下方连接在上部筒体（22-1）上的上大下小的圆台壳形的下部筒体（22-2）构成；每根下连接杆（25-1）的一端焊接固定在内筒（22）的下部筒体（22-1）的外壁的按照下连接杆（25-1）的数量进行等分的相应一处，每根下连接杆（25-1）各自的另一端焊接固定在外筒（21）上部的内壁上，且内筒（22）与外筒（21）同轴线设置；

第一阻挡帽（23）是设有上下端口的上表面内高外低的结构件，第一阻挡帽（23）套在内筒（22）上，且由其上端口与内筒（22）密闭固定连接；每根上连接杆（25-2）的一端焊接固定在内筒（22）的上部筒体（22-1）的外壁的按照上连接杆（25-2）的数量进行等分的相应一处，每根上连接杆（25-2）各自的另一端焊接固定在外壳（11）的主筒体（11-1）的内壁上；烟气导向圈（29）为铅垂设置的具有上下端口的圆柱形壳体；烟气导向圈（29）从上向下由其相应部位焊接固定在各上连接杆（25-2）上，位于第二烟气通道（28）外侧周向，且与内筒（22）同轴；

每块下支撑板（26-1）的形状为L形，每块下支撑板（26-1）的下部的朝向内侧的一端焊接固定在外筒（21）的外壁上部的按照下支撑板（26-1）的数量进行等分的相应一处，每块下支撑板（26-1）的各自的上端焊接固定在第一阻挡帽（23）的内壁下部的按照下支撑板（26-1）的数量进行等分的相应一处，从而使第一阻挡帽（23）位于外筒（21）的上方的中央，且在第一阻挡帽（23）、外筒（21）和内筒（22）之间形成环柱状的第一烟气通道（27）；

第二阻挡帽（24）是设有下端口且无上端口的上表面内高外低的结构件，每块上支撑板（26-2）的形状为长条平板形，每块上支撑板（26-2）的上端焊接固定在第二阻挡帽24的内壁下部的按照上支撑板（26-2）的数量进行等分的相应一处，每块上支撑板（26-2）各自的下端焊接固定在烟气导入装置（2）的内筒（22）的外壁的上部上，从而使第二阻挡帽（24）位于内筒（22）上方的中央，且在第二阻挡帽（24）与内筒（22）之间形成柱状第二烟气通道（28），并且第二烟气通道（28）的下段被第一烟气通道（27）所包围；

外壳（1）的主筒体（11-1）和密封板（11-3）与烟气导入装置（2）的外筒（21）、第一阻挡帽（23）、内筒（22）和第二阻挡帽（24）之间的空间形成了脱硫除尘装置（100）的主腔体（300）。

5.根据权利要求1至3之一所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：列管旋转接触式管状冷却混合装置（4）具有旋转导流板（41）、列管、上管板（43）和下管板（44）；旋转导流板（41）为将板体长度方向的一端以板体长度方向的中央直线为轴线（200）旋转一定角度而得到的扭转板，所述的一定角度的范围是90度至7200度；

列管的各单管（42）为圆柱壳形，相互间铅垂平行设置；旋转导流板（41）的板体的宽度与列管的单管（42）的管径相对应；列管（42）的各单管的上下向的长度等于旋转导流板（41）的长度的1至3倍；列管的各单管（42）中均固定有一个旋转导流板（41）；上管板（43）上设有一个位于中央的中央进水管孔（43-2）和一组位于中央进水管孔（43-2）周边的均匀分布的上板管孔（43-1）；下管板（44）上设有一组下板管孔（44-1），每个下板管孔（44-1）与相应一个上板管孔（43-1）相对应；上管板（43）和下管板（44）均水平设置，各自由其圆周侧面与外壳（11）的主筒体（11-1）的内壁密闭固定连接，且下管板（44）的每个下板管孔（44-1）与相应一个上板管孔（43-1）同轴设置，下板管孔（44-1）的个数少于上板管孔（43-1）的个数4至30个；

列管的每根单管（42）从下向上依次穿过相应的下管板（44）的下板管孔（44-1）和上管板（43）的上板管孔（43-1），每根单管（42）的管体的上下端均开口，每根单管（42）的上端向上伸出上管板（43），且所有单管（42）的上端口均处在同一水平面上，每根单管（42）的下端向下伸出下管板（44）；列管的每根单管（42）均密闭固定连接在下管板（44）和上管板（43）上，从而在列管的各单管（42）、上管板（43）、下管板（44）和外壳（11）的主筒体（11-1）之间形成水冷却仓（46）。

6.根据权利要求5所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：列管旋转接触式管状冷却混合装置（4）还具有水流缓冲器（45）；水流缓冲器（45）的外形为尖角部位朝向上方的锥形；水流缓冲器（45）位于下管板（44）的中心位置，且水流缓冲器（45）的底部边缘部位与下管板（44）密闭固定连接。

7.根据权利要求6所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：所述水流缓冲器（45）为圆锥壳形的钢制一体件或正四棱锥壳形的钢制一体件。

8.根据权利要求6所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：还包括阀门（15）；进水管（14）总体呈倒U形的钢制管体，也即进水管（14）由依次相连的内部铅垂管段、水平管段和外部铅垂管段构成；进水管（14）的水平管段穿过外壳（11）的主筒体（11-1）的上部，进水管（14）的外部铅垂管段位于外壳（11）的主筒体（11-1）的外部，进水管（14）的内部铅垂管段处于外壳（11）的主筒体（11-1）内部，进水管（14）的水平管段的处于主筒体（11-1）内的部分位于上管板（43）的上方，进水管（14）的内部铅垂管段从上向下穿过上管板（43），包括下端出水口在内的下部位于水冷却仓（46）的内部中央，且其出水口位于水流缓冲器（45）的正上方；

阀门（15）密闭固定连接在外壳（11）的主筒体（11-1）上，且阀门（15）的进水口与列管式对流接触装置（4）的水冷却仓（46）的下部相连通，阀门（15）的出水口位于外壳（11）的主筒体（11-1）外。

9.根据权利要求1至3之一所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：还包括网管式对流接触装置（3），网管式对流接触装置（3）位于壳体部件（1）的外壳（11）的主筒体（11-1）中，且在上下方向上位于烟气导入装置（2）和列管式对流接触装置（4）之间；

所述网管式对流接触装置（3）有1至5个，按照由下向上的次序依次设置；网管式对流接触装置（3）为网管式旋转对流接触装置，也即该装置是一种在铅垂设置的不锈钢丝网制成的各网管（32）中设置旋转导流板（31）且将网管（32）相互间紧密排布在菱形孔状平面网（33）上的装置；所述旋转导流板（31）为将板体长度方向的一端以板体长度方向的中央直线为轴线（200）旋转一定角度而得到的扭转板，所述的一定角度的范围是90度至7200度；所述菱形孔状平面网（33）放置在相应的安装架（6）上；所述安装架（6）为第一类安装架，第一类安装架由其周向端部固定在主筒体（11-1）的内壁上；该装置在使用中，液态水由上向下从各网管（32）中通过旋转导流板（31）的导流以旋转方式流过、或者在网管（32）之间的空隙中向下滴落、或者在网管（32）的不锈钢丝网上形成水膜而向下流动，烟气由下向上从各网管（32）中通过旋转导流板（31）的导流以旋转方式流过且与液态水相互在旋转中对流和接触、或者在网管（32）之间的空隙中向上流动且与向下滴落的液态水对流和相互接触、或者由网管（32）外穿过网管（32）上的水膜流入网管（32）内、或者由网管（32）内穿过网管（32）上的水膜流入网管（32）外。

10.根据权利要求9所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：第一类安装架（6）有3个，是由角钢或槽钢按照纵横交错的方式相叠并焊接在一起的方式构成的构件；第一类安装架按照从下至上的次序依次包括第一安装架（61），第二安装架（62）和第三安装架（63）；第一类安装架为由两纵两横4根槽钢焊接制成的“井”字形安装架，其8个端头直接或通过钢制连接块焊接固定在外壳（11）的主筒体（11-1）的内壁上；第一类安装架水平设置，且位于烟气导入装置（2）和管状冷却混合装置（4）之间；

网管式对流接触装置（3）的数量与第一类安装架的数量相同，按照从下至上的次序依次分为第一网管式对流接触装置（301），第二网管式对流接触装置（302）和第三网管式对流接触装置（303）；各网管式对流接触装置（3）分别设置在相应一个第一类安装架（6）上；每个网管式对流接触装置（3）均包括旋转导流板（31）、网管（32）和菱形孔状平面网（33）；菱形孔状平面网（33）为由不锈钢丝制成的菱形孔状网构成的外周形状基本呈圆形的菱形孔状平面网，该菱形孔状平面网（33）的直径与外壳（11）的主筒体（11-1）的内径相对应，菱形孔状平面网（33）铺设在相应的一个第一类安装架上；旋转导流板（31）为将板体长度方向的一端以板体长度方向的中央直线为轴线（200）旋转90度至7200度而得到的扭转板；网管（32）为由不锈钢丝制成的菱形孔网卷绕成圆筒状构成，其筒径与相应的旋转导流板（31）的板体的宽度相对应；网管（32）的上下向的长度等于旋转导流板（31）的长度的1至3倍，且网管（32）的筒径大于菱形孔状平面网（33）的菱形网孔的较短的对角线的长度。

11.根据权利要求10所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：还包括人孔（12）；人孔（12）为供人进出的带有盖的由钢板制成的孔道；人孔（12）有4个，按从下至上的次序依次分为第一人孔（12-1），第二人孔（12-2），第三人孔（12-3）和第四人孔（12-4）；第一人孔（12-1）的上下向的位置与烟气导入装置（2）的第二阻挡帽（24）相对应，第二人孔（12-2）的上下向的位置与第一网管式对流接触装置（301）的位置相对应，第三人孔（12-3）的上下向的位置与第二网管式对流接触装置（302）的位置相对应，第四人孔（12-4）的上下向的位置与第三网管式对流接触装置（303）的位置相对应。

12.根据权利要求1至3之一所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：还包括水汽捕集装置（5）；水汽捕集装置（5）设置在相应的安装架（6）上；安装架（6）为第二类安装架，第二类安装架有2个，按照从下至上的次序依次包括第四安装架（64）和第五安装架（65）；第二类安装架为由两纵两横4根槽钢焊接制成的“共字头”形的安装架，第二类安装架水平设置，且位于列管式对流接触装置4的上方；第四安装架（64）的6个端头直接或通过钢制连接块焊接固定在外壳（11）的主筒体（11-1）的内壁上，且位于主筒体（11-1）的左部；第五安装架（65）的6个端头直接或通过钢制连接块焊接固定在外壳（11）的主筒体（11-1）的内壁上，且位于主筒体（11-1）的右部；

水汽捕集装置（5）的数量与第二类安装架的数量相同，按照从下至上的次序分为第一水汽捕集装置（501）和第二水汽捕集装置（502）；各水汽捕集装置（5）均为由1至10层弓形的不锈钢丝网叠放构成；水汽捕集装置（5）的不锈钢丝网的面积为外壳（11）的主筒体（11-1）的截面积的3/4至5/6，且弓形外形与第二类安装架的外部整体轮廓相对应；第一水汽捕集装置（501）的各层不锈钢丝网依次叠放铺设在第四安装架（64）上，第二水汽捕集装置（502）的各层不锈钢丝网依次叠放铺设在第五安装架（65）上，第一水汽捕集装置（501）和第二水汽捕集装置（502）之间的距离为5至15厘米；不锈钢丝网的位于弓弦处的部位具有向下的折弯部（51-1），折弯部（51-1）的上下向的长度小于2个相邻的水汽捕集装置（5）之间的间距。

13.根据权利要求4所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：烟气导入装置（2）还包括水流旋转板（24-1）；水流旋转板（24-1）有3至10块，各水流旋转板（24-1）均为渐开线形的条状板体，且均匀设置在第二阻挡帽24的帽体上表面上。

14.根据权利要求4所述的工业炉窑的脱硫除尘装置，其特征在于：烟气导入装置（2）还包括水流导向圈（24-2）和安装板（24-3）；水流导向圈（24-2）为圆台壳形；安装板（24-3）有3至6块，各安装板（24-3）结构形状均相同，均为矩形钢板；各安装板（24-3）均竖直焊接固定在第二阻挡帽（24）的上表面上，且均匀分布；水流导向圈（24-2）从上向下焊接固定在各相应的安装板（24-3）上，且与第二阻挡帽（24）同轴设置。

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