CN107998782A - 一种srg管道除尘装置 - Google Patents

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Abstract

一种SRG管道除尘装置，该装置包括设置在SRG管道上的除尘器。除尘器包括SRG气体入口、SRG气体出口、粉尘出口。SRG气体入口和SRG气体出口位于除尘器的两侧。粉尘出口位于除尘器的底部；粉尘出口的下方设有粉尘冷却管。粉尘冷却管的一端与粉尘出口连接；粉尘出口处设有排料阀；粉尘冷却管的另一端或者粉尘冷却管的另一端的下方设有排料阀。本发明提供一种SRG管道除尘装置，在解析后的气体(称为SRG)输送管道上设置除尘装置，除去SRG中的粉尘后再输送到制酸系统，保证制得硫酸的品质、解决废水难以处理的问题。

Description

一种SRG管道除尘装置
技术领域
本发明涉及一种除尘装置，特别涉及一种活性炭烟气净化工艺中对于解析后的气体的除尘装置，属于活性炭烟气净化领域。
背景技术
钢铁工业是我国国民经济的基础和支柱产业，我国钢铁冶炼以“烧结(球团)焦化—高炉—转炉”的长流程为主，75％以上的高炉炉料来源于烧结矿，年产量已达近10亿吨，可见烧结生产在炼铁前原料制备方面起着至关重要的作用。同时，烧结工序也是钢铁流程中高能耗、高污染集中环节，能耗占钢铁冶金总能耗的10％,排放的废气量占钢铁工业总废气量的50％，废气中微米级细颗粒粉尘、SOx、NOx、持久性有机物、重金属等污染物的排放均居钢铁工业首位。
对于工业烟气、尤其钢铁工业的烧结机烟气而言，采用包括活性炭吸附塔和解析塔的脱硫、脱硝装置和工艺是比较理想的。在包括活性炭吸附塔和解析塔(或再生塔)的脱硫、脱硝装置中，活性炭吸附塔用于从烧结烟气或废气(尤其钢铁工业的烧结机的烧结烟气)吸附包括硫氧化物、氮氧化物和二恶英在内的污染物，而解析塔用于活性炭的热再生。
活性炭法脱硫具有脱硫率高、可同时实现脱硝、脱二噁英、除尘、不产生废水废渣等优点，是极有前景的烟气净化方法。活性炭可以在高温下再生，在温度高于350℃时，吸附在活性炭上的硫氧化物、氮氧化物、二恶英等污染物发生快速解析或分解(二氧化硫被解析，氮氧化物和二噁英被分解)。
活性炭烟气净化工艺，解析后的气体(称为SRG)通过管道送至制酸系统制酸，SRG中含水(体积比)约35％，含SO2约15％，含N2约50％，含NH3约1.5％，温度350-400℃，粉尘浓度约2-20g/Nm3(粉尘主要为活性炭粉，活性炭粉燃点低)。
现有技术都是将SRG直接送至制酸系统制酸，该方法和装置的缺点有：1)因为其含尘量大，影响制酸工段的硫酸品质，增加了制酸系统设备的维护工作；2)制酸废水难处理；此外因为含尘量大，所以SRG管道布置困难。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种SRG管道除尘装置，在解析后的气体(称为SRG)输送管道上设置除尘装置，除去SRG中的粉尘后再输送到制酸系统，保证制得硫酸的品质、解决废水难以处理的问题。
根据本发明的第一种实施方案，提供一种SRG管道除尘装置。
一种SRG管道除尘装置，该装置包括设置在SRG管道上的除尘器。除尘器包括SRG气体入口、SRG气体出口、粉尘出口。SRG气体入口和SRG气体出口位于除尘器的两侧。粉尘出口位于除尘器的底部；粉尘出口的下方设有粉尘冷却管。粉尘冷却管的一端与粉尘出口连接；粉尘出口处设有排料阀；粉尘冷却管的另一端或者粉尘冷却管的另一端的下方设有排料阀。
作为优选，粉尘冷却管上设有氮气入口。氮气入口与氮气输送管道连接。
作为优选，粉尘冷却管的内侧壁上设有测温元件。
作为优选，除尘器的外侧设有保温层，保温层包裹在除尘器的外侧四周。
作为优选，除尘器的外侧设有伴温装置。
作为优选，所述粉尘冷却管的外侧设有冷却套管。冷却套管包围在粉尘冷却管的外侧四周。冷却套管的内壁和粉尘冷却管的外壁之间有间隙。
在本发明中，冷却套管为水冷套管。冷却套管上设有进水口、出水口。优选的是，进水口设置在冷却套管的下端，出水口设置在冷却套管的上端。
在本发明中，冷却套管为风冷套管。冷却套管上设有进风口、出风口。优选的是，进风口设置在冷却套管的下端，出风口设置在冷却套管的上端。
在本发明中，所述除尘器为重力除尘器、过滤式除尘器、静电除尘器、布袋除尘器或旋风除尘器。
在本发明中，粉尘冷却管的长度为20-300cm，优选为50-200cm，更优选为80-150cm，进一步优选为90-120cm，例如100cm、110cm。
粉尘冷却管的内径为1-50cm，优选为1.5-45cm，优选为2-40cm，优选为3-30cm，更优选为5-20cm。
在本发明中，冷却套管内壁和粉尘冷却管外壁之间的间隙宽度为2-100mm，优选为10-50mm，更优选为15-30mm，进一步优选为18-25mm，例如20mm、40mm。
在本发明中，SRG气体入口和SRG气体出口分别设置在除尘器相对的两侧。
在本发明中，所述排料阀为旋转排料阀。
根据本发明提供的第二种实施方案，提供一种SRG管道内对SRG除尘的方法。
一种SRG管道内对SRG除尘的方法，该方法包括以下步骤：
1)SRG管道开始输送SRG，启动除尘装置，关闭排料阀；
2)SRG从SRG气体入口进入除尘器，经过除尘后的SRG从SRG气体出口排出，输送至制酸系统；
3)除尘器内的粉尘在粉尘出口出堆积一定高度，之后，开启粉尘出口处的排料阀，粉尘进入粉尘冷却管，关闭粉尘出口处的排料阀，测温元件监测粉尘冷却管内粉尘的温度，如果低于粉尘排放温度，开启粉尘冷却管的另一端或者粉尘冷却管的另一端的下方的排料阀，将冷却后的粉尘排出；如果监测粉尘冷却管内粉尘的温度高于粉尘排放温度，即可冷却，直到监测粉尘冷却管内粉尘的温度低于粉尘排放温度。
优选的是，在开启粉尘出口处的排料阀之前，从氮气入口向粉尘冷却管内输入氮气。
作为优选，在整个除尘过程中，保温层对除尘器进行保温。优选的是，开启伴温装置，对除尘器进行保温和加热。
作为优选，冷却套管内输入冷却介质，对粉尘冷却管内的粉尘进行热交换。优选的是，冷却介质为水或者风。
在本发明中，粉尘排放温度为低于150℃，优选为低于120℃，更优选为低于100℃，进一步优选为低于90℃。
在本发明中，在解析后的气体(称为SRG)输送管道上设置除尘装置，除去SRG中的粉尘后再输送到制酸系统，保证制得硫酸的品质、解决废水难以处理的问题。本发明对除尘器没有限制，只要能够除尘即可。
在本发明中，在粉尘出口的下方设有粉尘冷却管，通过除尘器除尘后，粉尘在除尘器底部堆积，下方设有一段粉尘冷却管，用于冷却粉尘。因为粉尘主要是活性炭，活性炭的燃点较低，将活性炭粉尘温度降低到安全温度以下再外排，实现安全排放。
在本发明中，粉尘出口处设有排料阀：通过控制排料阀，使得除尘器底部保持一定料位，起到料封的作用；可以有效减少SRG从除尘器排料口逃逸，保护环境。
在本发明中，粉尘冷却管的另一端或者粉尘冷却管的另一端的下方设有排料阀：此设计可以保证粉尘冷却管保持一定的料位，一是可以起到料封的作用，二是通过控制粉尘冷却管下方的排料阀，可以控制粉尘冷却管中粉尘(活性炭)在粉尘冷却管中的冷却时间，将直管中活性炭粉冷却到安全温度(100℃)以下，再外排。
在本发明中，采用两个排料阀，两个排料阀单独控制。当开启粉尘出口处设有排料阀时，关闭粉尘冷却管的另一端或者粉尘冷却管的另一端的下方设有排料阀；当开启粉尘冷却管的另一端或者粉尘冷却管的另一端的下方设有排料阀时，关闭粉尘出口处设有排料阀；特殊排尘方式，能将粉尘冷却后安全排出，而SRG气体不会被冷凝，更不会从排料口(排放粉尘的出口)逃逸。
在本发明中，除尘器的外侧设有保温层和/或伴温装置，用于保持除尘器内部的温度，或者加热除尘器内部温度。因为输送到制酸系统的SRG需要保持在320℃以上，以免SRG出现结露的情况。该保温层和/或伴温装置可以保证除尘器温度在300℃(露点温度)以上。
在本发明中，粉尘冷却管的外侧设有冷却套管，可以采用水冷、风冷、或者其他冷却方式，用于加速粉尘冷却管内粉尘的冷却速度，实现连续生产，提高冷却效率。一般，进水口(或者进风口)设置在冷却套管的下端，出水口(或者出风口)设置在冷却套管的上端，此设计可以保证冷却介质与粉尘冷却管内的粉尘实现对流，提高冷却效率。
在本发明中，粉尘冷却管上设有氮气入口，在正常工作时，从氮气入口处通入氮气，目的：一是通过输入氮气维持粉尘冷却管内的压力，保证SRG不会进入粉尘冷却管而被冷凝；二是氮气也可以起到冷却作用，通过氮气，如果粉尘冷却管下方的排料阀排出粉尘，氮气跟随一起排出，关闭排料阀后，又重新输入新的氮气，也可以起到冷却粉尘的作用。
在本发明中，粉尘冷却管的内侧壁上设有测温元件，可以实时监测粉尘冷却管内粉尘的温度，确保排放粉尘时，粉尘的温度低于粉尘排放温度，从而保证粉尘排放后的安全，杜绝安全隐患。
在本发明中，伴温装置是起加热和保温作用。
在本发明中，粉尘冷却管的长度不受限制，一般根据实际工艺需求设置，只要能够保证粉尘冷却到粉尘排放温度以下再排放即可。
在本发明中，冷却套管内壁和粉尘冷却管外壁之间的间隙宽度不受限制，一般根据实际工艺需求设置，只要能够保证粉尘冷却到粉尘排放温度以下再排放即可。冷却介质也不受限制，冷却介质可以是水、风或其他介质。
在本发明中，SRG气体入口和SRG气体出口分别设置在除尘器相对的两侧是指：除尘器为立体结构，一般为圆柱体、或者长方体等结构，如果除尘器是圆柱体，SRG气体入口和SRG气体出口分别设置在除尘器外径直径的两端；如果除尘器是长方体，SRG气体入口和SRG气体出口分别设置在除尘器相对的两个侧面上。目的，实现SRG经过除尘器时路径最小，从而SRG受到的阻力最小。
与现有技术相比较，本发明的一种SRG管道除尘装置具有以下有益技术效果：
1、本发明提供一种SRG管道除尘装置，在解析后的气体(称为SRG)输送管道上设置除尘装置，除去SRG中的粉尘后再输送到制酸系统，保证制得硫酸的品质、解决废水难以处理的问题；
2、本发明在粉尘出口的下方设有粉尘冷却管、冷却套管，用于冷却粉尘。将活性炭粉尘温度降低到安全温度以下再外排，实现安全排放；
3、在本发明中，粉尘出口处设有排料阀，通过控制排料阀，使得除尘器底部保持一定料位，起到料封的作用；可以有效减少SRG从除尘器排料口逃逸，保护环境；
4、在本发明中，粉尘冷却管的另一端或者粉尘冷却管的另一端的下方设有排料阀：此设计可以保证粉尘冷却管保持一定的料位，一是可以起到料封的作用，二是可以控制粉尘冷却管中粉尘(活性炭)在粉尘冷却管中的冷却时间；
5、在本发明中，除尘器的外侧设有保温层和/或伴温装置，用于保持除尘器内部的温度，或者加热除尘器内部温度；
6、在本发明中，粉尘冷却管上设有氮气入口，从氮气入口处通入氮气，一是通过输入氮气维持粉尘冷却管内的压力，保证SRG不会进入粉尘冷却管而被冷凝；二是氮气也可以起到冷却作用。
附图说明
图1为本发明一种SRG管道除尘装置的结构示意图；
图2为本发明一种SRG管道除尘装置第二种设计结构示意图；
图3为本发明一种SRG管道除尘装置第三种设计结构示意图；
图4为本发明一种SRG管道除尘装置的使用状态示意图；
附图标记：
1：SRG管道；2：除尘器；201：SRG气体入口；202：SRG气体出口；203：粉尘出口；3：粉尘冷却管；4：排料阀；5：保温层；6：伴温装置；7：冷却套管；701：进水口；702：出水口；703：进风口；704：出风口；8：氮气入口；801：氮气输送管道；9：测温元件；L：粉尘冷却管的长度；d：冷却套管内壁和粉尘冷却管外壁之间的间隙宽度。
具体实施方式
根据本发明的第一种实施方案，提供一种SRG管道除尘装置。
一种SRG管道除尘装置，该装置包括设置在SRG管道1上的除尘器2。除尘器2包括SRG气体入口201、SRG气体出口202、粉尘出口203。SRG气体入口201和SRG气体出口202位于除尘器2的两侧。粉尘出口203位于除尘器2的底部。
作为优选，粉尘出口203的下方设有粉尘冷却管3。粉尘冷却管3的一端与粉尘出口203连接。
作为优选，粉尘出口203处设有排料阀4。
作为优选，粉尘冷却管3的另一端或者粉尘冷却管3的另一端的下方设有排料阀4。
作为优选，除尘器2的外侧设有保温层5，保温层5包裹在除尘器2的外侧四周。
作为优选，除尘器2的外侧设有伴温装置6。
作为优选，所述粉尘冷却管3的外侧设有冷却套管7。冷却套管7包围在粉尘冷却管3的外侧四周。冷却套管7的内壁和粉尘冷却管3的外壁之间有间隙。
在本发明中，冷却套管7为水冷套管。冷却套管7上设有进水口701、出水口702。优选的是，进水口701设置在冷却套管7的下端，出水口702设置在冷却套管7的上端。
在本发明中，冷却套管7为风冷套管。冷却套管7上设有进风口703、出风口704。优选的是，进风口703设置在冷却套管7的下端，出风口704设置在冷却套管7的上端。
作为优选，粉尘冷却管3上设有氮气入口8。氮气入口8与氮气输送管道801连接。
作为优选，粉尘冷却管3的内侧壁上设有测温元件9。
在本发明中，所述除尘器2为重力除尘器、过滤式除尘器、静电除尘器、布袋除尘器或旋风除尘器。
在本发明中，粉尘冷却管3的长度L为20-300cm，优选为50-200cm，更优选为80-150cm，进一步优选为90-120cm，例如100cm、110cm。
在本发明中，冷却套管7内壁和粉尘冷却管3外壁之间的间隙宽度d为2-100mm，优选为10-50mm，更优选为15-30mm，进一步优选为18-25mm，例如20mm、40mm。
在本发明中，SRG气体入口201和SRG气体出口202分别设置在除尘器2相对的两侧。
在本发明中，所述排料阀4为旋转排料阀。
根据本发明提供的第二种实施方案，提供一种SRG管道内对SRG除尘的方法。
一种SRG管道内对SRG除尘的方法，该方法包括以下步骤：
1)SRG管道开始输送SRG，启动除尘装置，关闭排料阀4；
2)SRG从SRG气体入口201进入除尘器2，经过除尘后的SRG从SRG气体出口202排出，输送至制酸系统；
3)除尘器2内的粉尘在粉尘出口203出堆积一定高度，之后，开启粉尘出口203处的排料阀4，粉尘进入粉尘冷却管3，关闭粉尘出口203处的排料阀4，测温元件9监测粉尘冷却管3内粉尘的温度，如果低于粉尘排放温度，开启粉尘冷却管3的另一端或者粉尘冷却管3的另一端的下方的排料阀4，将冷却后的粉尘排出；如果监测粉尘冷却管3内粉尘的温度高于粉尘排放温度，即可冷却，直到监测粉尘冷却管3内粉尘的温度低于粉尘排放温度。
优选的是，在开启粉尘出口203处的排料阀4之前，从氮气入口8向粉尘冷却管3内输入氮气。
作为优选，在整个除尘过程中，保温层5对除尘器2进行保温。优选的是，开启伴温装置6，对除尘器2进行保温和加热。
作为优选，冷却套管7内输入冷却介质，对粉尘冷却管3内的粉尘进行热交换。优选的是，冷却介质为水或者风。
实施例1
一种SRG管道除尘装置，该装置包括设置在SRG管道1上的除尘器2。除尘器2包括SRG气体入口201、SRG气体出口202、粉尘出口203。SRG气体入口201和SRG气体出口202位于除尘器2相对的两侧。粉尘出口203位于除尘器2的底部。除尘器2为重力除尘器。
实施例2
重复实施例1，只是粉尘出口203的下方设有粉尘冷却管3。粉尘冷却管3的一端与粉尘出口203连接。粉尘出口203处设有排料阀4。粉尘冷却管3的另一端的下方设有排料阀4。除尘器2为过滤式除尘器。粉尘冷却管3的长度L为100cm。排料阀4为旋转排料阀。
实施例3
重复实施例2，只是除尘器2的外侧设有保温层5，保温层5包裹在除尘器2的外侧四周。除尘器2的外侧设有伴温装置6。粉尘冷却管3的长度L为180cm。
实施例4
重复实施例3，只是所述粉尘冷却管3的外侧设有冷却套管7。冷却套管7包围在粉尘冷却管3的外侧四周。冷却套管7的内壁和粉尘冷却管3的外壁之间有间隙。冷却套管7为水冷套管。冷却套管7上设有进水口701、出水口702。进水口701设置在冷却套管7的下端，出水口702设置在冷却套管7的上端。冷却套管7内壁和粉尘冷却管3外壁之间的间隙宽度d为20mm。
实施例5
重复实施例3，只是所述粉尘冷却管3的外侧设有冷却套管7。冷却套管7包围在粉尘冷却管3的外侧四周。冷却套管7的内壁和粉尘冷却管3的外壁之间有间隙。冷却套管7为风冷套管。冷却套管7上设有进风口703、出风口704。进风口703设置在冷却套管7的下端，出风口704设置在冷却套管7的上端。冷却套管7内壁和粉尘冷却管3外壁之间的间隙宽度d为50mm。
实施例6
重复实施例4，只是粉尘冷却管3上设有氮气入口8。氮气入口8与氮气输送管道801连接。
实施例7
一种SRG管道内对SRG除尘的方法，该方法包括以下步骤：
1)SRG管道开始输送SRG，启动除尘装置，关闭排料阀4；
2)SRG从SRG气体入口201进入除尘器2，经过除尘后的SRG从SRG气体出口202排出，输送至制酸系统；
3)除尘器2内的粉尘在粉尘出口203出堆积一定高度，之后，开启粉尘出口203处的排料阀4，粉尘进入粉尘冷却管3，关闭粉尘出口203处的排料阀4，测温元件9监测粉尘冷却管3内粉尘的温度，如果低于粉尘排放温度120℃，开启粉尘冷却管3的另一端或者粉尘冷却管3的另一端的下方的排料阀4，将冷却后的粉尘排出；如果监测粉尘冷却管3内粉尘的温度高于粉尘排放温度120℃，即可冷却，直到监测粉尘冷却管3内粉尘的温度低于粉尘排放温度120℃。
实施例9
重复实施例8，只是在开启粉尘出口203处的排料阀4之前，从氮气入口8向粉尘冷却管3内输入氮气。通过输入氮气维持粉尘冷却管内的压力，保证SRG不会进入粉尘冷却管而被冷凝。
实施例10
重复实施例9，只是在整个除尘过程中，保温层5对除尘器2进行保温。开启伴温装置6，对除尘器2进行保温和加热。通过保温层和伴温装置，用于保持除尘器内部的温度，或者加热除尘器内部温度。
实施例11
重复实施例10，只是冷却套管7内输入冷却介质，对粉尘冷却管3内的粉尘进行热交换。冷却介质为水。用于加速粉尘冷却管内粉尘的冷却速度，实现连续生产，提高冷却效率。
实施例12
重复实施例10，只是冷却套管7内输入冷却介质，对粉尘冷却管3内的粉尘进行热交换。冷却介质为风。用于加速粉尘冷却管内粉尘的冷却速度，实现连续生产，提高冷却效率。

Claims (10)

1.一种SRG管道除尘装置，该装置包括设置在SRG管道(1)上的除尘器(2)，除尘器(2)包括SRG气体入口(201)、SRG气体出口(202)、粉尘出口(203)，SRG气体入口(201)和SRG气体出口(202)位于除尘器(2)的两侧，粉尘出口(203)位于除尘器(2)的底部；粉尘出口(203)的下方设有粉尘冷却管(3)，粉尘冷却管(3)的一端与粉尘出口(203)连接；粉尘出口(203)处设有排料阀(4)；粉尘冷却管(3)的另一端或者粉尘冷却管(3)的另一端的下方设有排料阀(4)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：粉尘冷却管(3)上设有氮气入口(8)，氮气入口(8)与氮气输送管道(801)连接；和/或
粉尘冷却管(3)的内侧壁上设有测温元件(9)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：除尘器(2)的外侧设有保温层(5)，保温层(5)包裹在除尘器(2)的外侧四周；和/或
除尘器(2)的外侧设有伴温装置(6)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于：所述粉尘冷却管(3)的外侧设有冷却套管(7)，冷却套管(7)包围在粉尘冷却管(3)的外侧四周，冷却套管(7)的内壁和粉尘冷却管(3)的外壁之间有间隙。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：冷却套管(7)为水冷套管，冷却套管(7)上设有进水口(701)、出水口(702)；优选的是，进水口(701)设置在冷却套管(7)的下端，出水口(702)设置在冷却套管(7)的上端；或
冷却套管(7)为风冷套管，冷却套管(7)上设有进风口(703)、出风口(704)；优选的是，进风口(703)设置在冷却套管(7)的下端，出风口(704)设置在冷却套管(7)的上端。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于：所述除尘器(2)为重力除尘器、过滤式除尘器、静电除尘器、布袋除尘器或旋风除尘器。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的装置，其特征在于：粉尘冷却管(3)的长度(L)为20-300cm，优选为50-200cm，更优选为80-150cm；和/或
冷却套管(7)内壁和粉尘冷却管(3)外壁之间的间隙宽度(d)为2-100mm，优选为10-50mm，更优选为15-30mm。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于：SRG气体入口(201)和SRG气体出口(202)分别设置在除尘器(2)相对的两侧；和/或
所述排料阀(4)为旋转排料阀。
9.一种SRG管道内对SRG除尘的方法或使用权利要求1-8中任一项所述SRG管道除尘装置的方法，该方法包括以下步骤：
1)SRG管道开始输送SRG，启动除尘装置，关闭排料阀(4)；
2)SRG从SRG气体入口(201)进入除尘器(2)，经过除尘后的SRG从SRG气体出口(202)排出，输送至制酸系统；
3)除尘器(2)内的粉尘在粉尘出口(203)出堆积一定高度，之后，开启粉尘出口(203)处的排料阀(4)，粉尘进入粉尘冷却管(3)，关闭粉尘出口(203)处的排料阀(4)，测温元件(9)监测粉尘冷却管(3)内粉尘的温度，如果低于粉尘排放温度，开启粉尘冷却管(3)的另一端或者粉尘冷却管(3)的另一端的下方的排料阀(4)，将冷却后的粉尘排出；如果监测粉尘冷却管(3)内粉尘的温度高于粉尘排放温度，即可冷却，直到监测粉尘冷却管(3)内粉尘的温度低于粉尘排放温度；
优选的是，在开启粉尘出口(203)处的排料阀(4)之前，从氮气入口(8)向粉尘冷却管(3)内输入氮气。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：在整个除尘过程中，保温层(5)对除尘器(2)进行保温；优选的是，开启伴温装置(6)，对除尘器(2)进行保温和加热；和/或
冷却套管(7)内输入冷却介质，对粉尘冷却管(3)内的粉尘进行热交换；优选的是，冷却介质为水或者风。
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