CN107328247A - 一种高温烟气快速冷却器 - Google Patents

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    • F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat
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    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

本发明公开了一种高温烟气快速冷却器，包括壳体、空冷箱、冷却塔和曲折管，所述空冷箱设在壳体内部，所述曲折管设在冷却塔内部，壳体、空冷箱和冷却塔均呈矩形箱体状结构，壳体设在冷却塔的左方，所述壳体右上角设有烟气进口，壳体左下角设有烟气出口，此装置中空冷管呈矩形箱体状，空冷管与壳体内的高温烟气之间接触面积较广，空冷管内通水后冷热交换的速率比较快，冷却效果较高，通过管道壁散发出的热量能够通过风扇和散热孔及时排出冷却塔，不需设置较长的曲折管以达到冷却水的效果，较为节省材料，制作成本较低，高温水能够冷却到较低的温度，提高了下一次循环冷却高温烟气时的效率，适合推广。

Description

一种高温烟气快速冷却器
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域，具体为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，常见的降温处理有余热锅炉、水冷却器、空气冷却器三种方式，其中水冷却器和空气冷却器在实际使用中仍存在以下弊端：
1.一般的水冷却器是在壳体内安装有空冷管，空冷管内通水，壳体内的高温烟气在通过壳体时进行降温，但是空冷管呈圆柱状结构，与壳体内的高温烟气之间接触面积较小，冷却效果较低；
2.冷却水通过循环泵进入冷却塔，降温后循环使用，但配置冷却水的冷却系统和循环系统结构较为复杂，投资较大，循环泵运行能耗大，浪费电能；
3.空气是最廉价的冷源，但是水冷却器和空气冷却器往往彼此单独设置，水冷却器中不能良好的利用空气这种廉价的冷源，运行成本较高；
4.高温水在冷却塔中冷却时往往是通过弯曲设置的管道，通过管道壁散发热量，管道需设置很长才能达到冷却水的效果，但这种方式较为浪费材料，制作成本较高，且高温水往往不能冷却到较低的温度，对于下一次循环冷却高温烟气时造成了效率低下的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温烟气快速冷却器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高温烟气快速冷却器，包括壳体、空冷箱、冷却塔和曲折管，所述空冷箱设在壳体内部，所述曲折管设在冷却塔内部，壳体、空冷箱和冷却塔均呈矩形箱体状结构，壳体设在冷却塔的左方，所述壳体右上角设有烟气进口，壳体左下角设有烟气出口，最上端的空冷箱左下端与第二个空冷箱左上端之间通过连通管相连通，最下端的空冷箱右端连通有循环进水管，所述循环进水管同时贯穿壳体与冷却塔设置，且循环进水管贯穿冷却塔的一端与水箱相连通，循环进水管上套设有橡胶密封垫和固定套，所述水箱设在冷却塔下端内部，水箱左上端连通有循环泵，所述循环泵上端连通有曲折管，所述曲折管右上端连通设有二号连接管，二号连接管贯穿冷却塔左侧面并与一号连接管相连通，所述一号连接管左端贯穿壳体右侧面并与最上端的空冷箱之间相连通，所述曲折管右方的冷却塔右侧内壁上设有多个散热孔，每个散热孔下方的冷却塔内壁上均固定设有呈横向放置的支板，支板左上表面上固定设有支架，支架右上端固定设有电机，电机右端与风扇之间通过转轴相连接，风扇设在散热孔正左边的位置。
优选的，所述空冷箱设有多个，多个空冷箱在壳体内部从上到下依次交错设置，最上端的空冷箱右侧与壳体内壁之间固定连接，左侧与壳体内壁之间留有空隙，第二个空冷箱左侧与壳体内壁之间固定连接，右侧与壳体内壁之间留有空隙。
优选的，所述连通管呈圆柱状结构，连通管设置在每个空冷箱与壳体之间留有空隙处的一端，且连通管连通在此处空冷箱的下端。
优选的，所述橡胶密封垫右侧表面贴合冷却塔左侧表面设置，所述橡胶密封垫左侧表面贴合固定套右侧表面设置，所述固定套呈圆板状结构，固定套右侧面上固定设有固定圈，固定圈呈圆环状结构，固定圈外圈上设有外螺纹，固定圈贯穿橡胶密封垫并与冷却塔左侧面之间通过内外螺纹相互连接。
优选的，所述水箱右上端连通有注水口，注水口右上端贯穿冷却塔设置。
优选的，所述曲折管呈多个弯曲状的管状结构，曲折管外表面上固定设有散热片。
优选的，所述一号连接管右端外圈处和二号连接管左端外圈处均固定设有固定板，左端固定板右侧设有卡槽，右端固定板左侧设有卡圈，卡圈设在卡槽内，左右两端的固定板之间即通过卡圈与卡槽之间相卡合连接，左右两端的固定板上还共同设有螺钉。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设置合理，功能性强，具有以下优点：
1.此装置中空冷管呈矩形箱体状，空冷管与壳体内的高温烟气之间接触面积较广，空冷管内通水后冷热交换的速率比较快，冷却效果较高；
2.冷却塔内冷却水的装置结构简单，制作成本较低，使用方便，循环泵运行能耗较低，节省电能；
3.此装置中水冷却和空气冷却配合使用，能够良好的利用空气这种廉价的冷源，运行成本较低，且循环冷却效果较好；
4.冷却塔中曲折管的右方设有风扇与散热孔，通过管道壁散发出的热量能够通过风扇和散热孔及时排出冷却塔，不需设置较长的曲折管以达到冷却水的效果，较为节省材料，制作成本较低，高温水能够冷却到较低的温度，提高了下一次循环冷却高温烟气时的效率，适合推广。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明循环进水管与冷却塔连接处结构示意图；
图3为本发明空冷箱和连通管结构示意图；
图4为本发明图1中A区放大结构示意图；
图5为本发明一号连接管与二号连接管连接处结构示意图；
图6为本发明固定套和固定圈结构示意图；
图7为本发明散热孔处结构示意图。
图中：1壳体、2空冷箱、3一号连接管、4烟气进口、5二号连接管、6冷却塔、7曲折管、8注水口、9散热片、10循环泵、11水箱、12循环进水管、13烟气出口、14连通管、15橡胶密封垫、16固定套、17固定圈、18散热孔、19风扇、20电机、21支架、22支板、23固定板、24卡圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种高温烟气快速冷却器，包括壳体1、空冷箱2、冷却塔6和曲折管7，空冷箱2设在壳体1内部，空冷箱2设有多个，多个空冷箱2在壳体1内部从上到下依次交错设置，最上端的空冷箱2右侧与壳体1内壁之间固定连接，左侧与壳体1内壁之间留有空隙，第二个空冷箱2左侧与壳体1内壁之间固定连接，右侧与壳体1内壁之间留有空隙，曲折管7设在冷却塔6内部，壳体1、空冷箱2和冷却塔6均呈矩形箱体状结构，壳体1设在冷却塔6的左方，壳体1右上角设有烟气进口4，壳体1左下角设有烟气出口13，最上端的空冷箱2左下端与第二个空冷箱2左上端之间通过连通管14相连通，连通管14呈圆柱状结构，连通管14设置在每个空冷箱2与壳体1之间留有空隙处的一端，且连通管14连通在此处空冷箱2的下端，最下端的空冷箱2右端连通有循环进水管12，循环进水管12同时贯穿壳体1与冷却塔6设置，且循环进水管12贯穿冷却塔6的一端与水箱11相连通，循环进水管12上套设有橡胶密封垫15和固定套16，橡胶密封垫15右侧表面贴合冷却塔6左侧表面设置，橡胶密封垫15左侧表面贴合固定套16右侧表面设置，固定套16呈圆板状结构，固定套16右侧面上固定设有固定圈17，固定圈17呈圆环状结构，固定圈17外圈上设有外螺纹，固定圈17贯穿橡胶密封垫15并与冷却塔6左侧面之间通过内外螺纹相互连接，水箱11设在冷却塔6下端内部，水箱11右上端连通有注水口8，注水口8右上端贯穿冷却塔6设置，水箱11左上端连通有循环泵10，循环泵10上端连通有曲折管7，曲折管7呈多个弯曲状的管状结构，曲折管7外表面上固定设有散热片9，曲折管7右上端连通设有二号连接管5，二号连接管5贯穿冷却塔6左侧面并与一号连接管3相连通，一号连接管3右端外圈处和二号连接管5左端外圈处均固定设有固定板23，左端固定板23右侧设有卡槽，右端固定板23左侧设有卡圈24，卡圈24设在卡槽内，左右两端的固定板23之间即通过卡圈24与卡槽之间相卡合连接，左右两端的固定板23上还共同设有螺钉，一号连接管3左端贯穿壳体1右侧面并与最上端的空冷箱2之间相连通，曲折管7右方的冷却塔6右侧内壁上设有多个散热孔18，每个散热孔18下方的冷却塔6内壁上均固定设有呈横向放置的支板22，支板22左上表面上固定设有支架21，支架21右上端固定设有电机20，电机20右端与风扇19之间通过转轴相连接，风扇19设在散热孔18正左边的位置。
工作原理：首先，高温烟气从烟气进口4进入壳体1内，高温烟气与空冷管2外壁接触，与空冷管2内的冷水进行冷热交换，以达到降温的目的，空冷管2呈矩形箱体状，空冷管2与壳体1内的高温烟气之间接触面积较广，空冷管2内通水后冷热交换的速率比较快，冷却效果较高，高温烟气冷却后往下沉，恰好从壳体1下方的烟气出口13处排出，循环泵10将空冷管2中排出的热水吸入水箱11，之后进入曲折管7进行散热，曲折管7上设有散热片9，曲折管7内部的热水能够通过曲折管7内壁将热量传递到散热片9上，电机20带动风扇19转动，风扇19将散热片9上的热量从散热孔18处排出冷却塔6，不需设置较长的曲折管7以达到冷却水的效果，较为节省材料，制作成本较低，高温水能够冷却到较低的温度，提高了下一次循环冷却高温烟气时的效率，经过曲折管7冷却后的水通过二号连接管5与一号连接管3再次进入空冷管2内对壳体1内的高温烟气进行冷却，达到了循环式冷却的效果，通过注水口8可以定期更换水箱11内的冷却水，使用方便，一号连接管3与二号连接管5之间通过卡圈24与固定板23相连接，循环进水管12贯穿冷却塔6的位置上设有橡胶密封垫15，橡胶密封垫15通过固定套16与固定圈17固定，便于拆装，密封性好，冷却效果好，不易漏水，且冷却塔6内冷却水的装置结构简单，制作成本较低，使用方便，循环泵10运行能耗较低，节省电能，装置中水冷却和空气冷却配合使用，能够良好的利用空气这种廉价的冷源，运行成本较低，且循环冷却效果较好，适合推广。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种高温烟气快速冷却器，包括壳体(1)、空冷箱(2)、冷却塔(6)和曲折管(7)，所述空冷箱(2)设在壳体(1)内部，其特征在于：所述曲折管(7)设在冷却塔(6)内部，壳体(1)、空冷箱(2)和冷却塔(6)均呈矩形箱体状结构，壳体(1)设在冷却塔(6)的左方，所述壳体(1)右上角设有烟气进口(4)，壳体(1)左下角设有烟气出口(13)，最上端的空冷箱(2)左下端与第二个空冷箱(2)左上端之间通过连通管(14)相连通，最下端的空冷箱(2)右端连通有循环进水管(12)，所述循环进水管(12)同时贯穿壳体(1)与冷却塔(6)设置，且循环进水管(12)贯穿冷却塔(6)的一端与水箱(11)相连通，循环进水管(12)上套设有橡胶密封垫(15)和固定套(16)，所述水箱(11)设在冷却塔(6)下端内部，水箱(11)左上端连通有循环泵(10)，所述循环泵(10)上端连通有曲折管(7)，所述曲折管(7)右上端连通设有二号连接管(5)，二号连接管(5)贯穿冷却塔(6)左侧面并与一号连接管(3)相连通，所述一号连接管(3)左端贯穿壳体(1)右侧面并与最上端的空冷箱(2)之间相连通，所述曲折管(7)右方的冷却塔(6)右侧内壁上设有多个散热孔(18)，每个散热孔(18)下方的冷却塔(6)内壁上均固定设有呈横向放置的支板(22)，支板(22)左上表面上固定设有支架(21)，支架(21)右上端固定设有电机(20)，电机(20)右端与风扇(19)之间通过转轴相连接，风扇(19)设在散热孔(18)正左边的位置。
2.根据权利要求1所述的一种高温烟气快速冷却器，其特征在于：所述空冷箱(2)设有多个，多个空冷箱(2)在壳体(1)内部从上到下依次交错设置，最上端的空冷箱(2)右侧与壳体(1)内壁之间固定连接，左侧与壳体(1)内壁之间留有空隙，第二个空冷箱(2)左侧与壳体(1)内壁之间固定连接，右侧与壳体(1)内壁之间留有空隙。
3.根据权利要求1所述的一种高温烟气快速冷却器，其特征在于：所述连通管(14)呈圆柱状结构，连通管(14)设置在每个空冷箱(2)与壳体(1)之间留有空隙处的一端，且连通管(14)连通在此处空冷箱(2)的下端。
4.根据权利要求1所述的一种高温烟气快速冷却器，其特征在于：所述橡胶密封垫(15)右侧表面贴合冷却塔(6)左侧表面设置，所述橡胶密封垫(15)左侧表面贴合固定套(16)右侧表面设置，所述固定套(16)呈圆板状结构，固定套(16)右侧面上固定设有固定圈(17)，固定圈(17)呈圆环状结构，固定圈(17)外圈上设有外螺纹，固定圈(17)贯穿橡胶密封垫(15)并与冷却塔(6)左侧面之间通过内外螺纹相互连接。
5.根据权利要求1所述的一种高温烟气快速冷却器，其特征在于：所述水箱(11)右上端连通有注水口(8)，注水口(8)右上端贯穿冷却塔(6)设置。
6.根据权利要求1所述的一种高温烟气快速冷却器，其特征在于：所述曲折管(7)呈多个弯曲状的管状结构，曲折管(7)外表面上固定设有散热片(9)。
7.根据权利要求1所述的一种高温烟气快速冷却器，其特征在于：所述一号连接管(3)右端外圈处和二号连接管(5)左端外圈处均固定设有固定板(23)，左端固定板(23)右侧设有卡槽，右端固定板(23)左侧设有卡圈(24)，卡圈(24)设在卡槽内，左右两端的固定板(23)之间即通过卡圈(24)与卡槽之间相卡合连接，左右两端的固定板(23)上还共同设有螺钉。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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