CN103697730A - 一种高温烟气快速冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环保领域高温炉窑烟气降温的一种高温烟气快速冷却器，包括壳体1、空冷管2，空冷管2安装在壳体1内，在壳体1正视方向的两侧侧板上垂直焊接隔板3，在壳体1内形成S形通道；隔板3是多孔板，孔数与空冷管2的数量相同，空冷管（2）通过隔板3上的孔穿过隔板3，焊接在隔板3上。本发明克服了传统自然风冷器存在的降温效果差、钢耗量多、占地大等缺点，是一种经济、高效、可靠的高温烟气快速冷却器。

Description

一种高温烟气快速冷却器

技术领域

本发明涉及一种高温烟气快速冷却器，特别是涉及到环保领域高温炉窑烟气降温的一种高温烟气快速冷却器。

背景技术

工业炉窑产生的烟气、炉气和煤气等温度一般较高，常处在150℃-600℃不等范围，这些气体中多含有粉尘、SO₂、NOx等污染物，需要净化处理，但由于净化设备的工作温度有限，因此，高温烟气应进行降温处理。

环保工程中高温烟气的降温方式和设备有多种形式，常见的有余热锅炉、水冷却器、空气冷却器三种方式。余热锅炉主要用于烟气量大、烟温高的场合，当烟气量太小时则不经济。水冷却器是最传统的降温设备，烟气量大或小均可使用，低温水进，高温水出，通过间接换热降低烟气温度，冷却水通过循环泵打入冷却塔，降温后循环使用，由于需要配置冷却水制备系统和循环系统，投资较大，水泵运行能耗大，对缺水地区和严寒地区不宜使用。空气是最廉价的冷源，工程中经常使用空气作冷却介质，空气冷却器是常见的降温设备，最传统的是自然风冷器，它是将管道在空气中不断上下弯曲，形成较大换热面积，烟气流动的同时利用空气自然散热从而降温。自然风冷器属间接冷却，降温效果受气象条件影响，由于大气中空气流速小且时常变化，传热系数低，降温效果有限，此外该设备体积较大，钢耗量多，特别是占地大，这是传统自然风冷器的缺点。

发明内容

本发明目的是针对上述高温烟气降温设备存在的局限性和缺点，特别是克服传统自然风冷器存在的换热效果差、传热面积大、钢耗量多、占地大等不足，提供一种高温烟气快速冷却器，可有效解决传统水冷却器和自然风冷器所存在的问题。

 本发明的技术解决方案是：提供一种高温烟气快速冷却器，包括壳体、空冷管，空冷管安装在壳体内，在壳体正视方向的两侧侧板上垂直焊接隔板，在壳体内形成S形通道；隔板是多孔板，孔数与空冷管的数量相同，空冷管通过隔板上的孔穿过隔板，焊接在隔板上。

本发明所述的隔板根据烟气量和烟气温降要求，隔板的数量是可以调整的，形成的S形通道数量也相应调整。

本发明所述的空冷管是两端不封闭的空心钢管，根据烟气量和烟气温降要求，其使用数量是可以调整的，其平面布置可以是行列式、梅花式、菱形式。

本发明根据空气温度或烟气温度的变化，设置了喷淋水循环冷却部分，包括集水箱、循环水泵、供水管、喷头，集水槽焊接在壳体的顶板上部；集水箱安装在壳体下部，喷头安装在壳体上部；集水箱通过循环水泵和供水管与喷头连接。

本发明提供的高温烟气快速冷却器的工作过程是：高温烟气从冷却器顶部进入，在做S形流动的同时与空冷管绕流，在烟气侧形成强烈对流换热，使烟气温度快速降低，比自然风冷器换热效果明显提高，冷却后的烟气从底部排出；当空气温度较低时（如冬天），空气从空冷管底部进入，在空冷管内加热上升，由于烟囱效应，空气温度越来越高，速度越发加快，在空气侧也形成了强烈对流换热，空气加热后带走热量，从空冷管顶部排出，比自然风冷器冷却效果更为显著。当烟气温度或空气温度较高时（如夏天），可开启循环水泵，冷却水从顶部喷淋，汇集在集水槽中，水在空冷管内自上而下流动，形成蒸发换热，强化降温效果，促使烟气快速冷却。在高温烟气快速冷却器底部设置集水箱，用于收集循环冷却水。高温烟气快速冷却器设计时可根据烟气量确定烟气流速，防止积灰和管道冲刷。

本发明的有益效果是：克服了传统自然风冷器存在的降温效果差、钢耗量多、占地大等缺点，是一种经济、高效、可靠的高温烟气快速冷却器。

附图说明

 图1是一种高温烟气快速冷却器正视图。

图2是一种高温烟气快速冷却器俯视图。

图中：1.壳体；2.空冷管；3.隔板；4.集水槽；5.集水箱；6.循环泵；7.供水管；8.喷头。

具体实施方式

本发明提出的一种高温烟气快速冷却器可以通过以下方式实施。

1. 根据烟气量和降温要求，选择空冷管2的直径、数量和布置方式，并制作。

2. 根据烟气量和降温要求，选择隔板3的数量，即烟气S形通道数量，并制作隔板3。

3. 根据所选定的烟气流速，以及空冷管2和隔板3的数量，确定壳体1的长、宽、高。

4. 将壳体1分解成若干片制作，先做正视方向的二片，将隔板3按一定间距焊于二片之间。

5. 将空冷管2穿过各隔板3，并与其焊接，然后分别焊上壳体1的顶板、侧板和底板。

6. 在壳体1的顶板上焊上集水槽4。

7. 安装集水箱5、循环水泵6、供水管7和喷头8，最后在集水箱5中注水，形成冷却水循环部分。

工作时，高温烟气从快速冷却器顶部进入，在用隔板3形成的S形通道内流动，同时与空冷管2绕流进行强烈对流换热，使烟气温度快速降低，冷却后的烟气从壳体1的下部排出；空气从冷却管2底部进入，在管内加热后上升，由于烟囱效应，空气流速加快，形成强烈对流换热，空气加热后带走热量，从空冷管2顶部排出；当烟气温度过高或空气温度较高时，可开启循环水泵6，冷却水从顶部喷头8喷淋，汇集在集水槽4中，冷却水在空冷管2内自上而下流动，形成蒸发换热，强化降温效果，促使烟气快速冷却，冷却水收集在集水箱5中，供循环使用。

Claims (3)

1.一种高温烟气快速冷却器，包括壳体（1）、空冷管（2），空冷管（2）安装在壳体（1）内，其特征是在壳体（1）正视方向的两侧侧板上垂直焊接隔板（3），在壳体（1）内形成S形通道；隔板（3）是多孔板，孔数与空冷管（2）的数量相同，空冷管（2）通过隔板（3）上的孔穿过隔板（3），焊接在隔板（3）上。

2.如权利要求1所述的一种高温烟气快速冷却器，其特征是两端不封闭的空心钢管，其平面布置是行列式；或梅花式；或菱形式。

3. 如权利要求1所述的一种高温烟气快速冷却器，其特征是在壳体（1）的顶板上部焊接集水槽（4）；在壳体（1）下部安装集水箱（5），上部安装喷头（8）；集水箱（5）通过循环水泵（6）和供水管（7）与喷头（8）连接。

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