CN201055744Y - 一种高温高压工况下喷淋式可调文丘里洗涤器 - Google Patents

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徐才福
杨晓新
刘佑义
张志华
殷为玉
宁建平
谢国雄
周飚
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Abstract

本实用新型涉及一种高温高压工况下喷淋式可调文丘里洗涤器，它解决了已有文丘里洗涤器在结构设计、调节等能力和材料选择等方面均满足不了高温高压工况下的除尘降温增湿差、缺乏对合成气量的变化调节能力的缺点。技术方案包括由上段的收缩管、中段的喉管和下段的扩大管组成的文丘里结构；其上设有合成气进口、合成气出口以及与进水管连接的喷淋装置，所述进口设在收缩管顶部，合成气出口设在扩大管侧面；所述喷淋装置包括位于上段收缩管几何中心线上的大喷头和设于收缩管管壁上的环向小喷头。本实用新型负荷变化适应性强、降温效果好并节约用水，结构紧凑、混合除尘效率高、便于安装和维护。

Description

一种高温高压工况下喷淋式可调文丘里洗涤器
技术领域
本实用新型涉及一种文丘里洗涤器，具体的说是一种高温高压工况下喷淋式可调文丘里洗涤器。
背景技术
目前的文丘里洗涤器多为卧式，包括收缩管、喉管和扩大管，进水管内的高压水流由收缩管的侧面直接进入收缩管内和高温气体混合，由于进水管设计上的原因，很难达到需要空间内的全截面的气液混合，使得除尘效果不佳。且由于文丘里管洗涤器的结构固定，因此处理合成气也相对固定，操作弹性小，当操作温度大于340℃，操作压力大于4.0MPa，介质为含湿H2-H2S和Cl-的强腐蚀环境，需要处理的含尘气量大时，由于气化炉烧嘴成对运行因而经常出现50％负荷运行状态时，在该种工况下，实际上已有文丘里洗涤器在结构设计、调节等能力和材料选择等方面均满足不了上述工况下的除尘降温要求，缺乏对合成气量的变化调节能力，达不到节能降耗的要求。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种高温高压工况下喷淋式可调文丘里洗涤器，它能够在高温高压和粗合成气腐蚀强环境下长期稳定运行，在空间内达到全截面的气液混合，且可根据气量负荷相应调节其洗涤效果。
本实用新型技术方案是：
一种高温高压工况下喷淋式可调文丘里洗涤器，包括由上段的收缩管、中段的喉管和下段的扩大管组成的文丘里结构；其上设有合成气进口、合成气出口以及与进水管连接的喷淋装置，所述进口设在收缩管顶部，合成气出口设在扩大管侧面；所述喷淋装置包括位于上段收缩管几何中心线上的大喷头和设于收缩管管壁上的环向小喷头。
所述小喷头至少有两个，且间距相等，小喷头的喷嘴沿管壁横向一侧朝向。
调节杆穿过扩大管的底部，并与扩大管底部密封连接，所述调节杆一头与位于喉管几何中心线上的调节头连接，另一头与手轮连接。
所述调节头为尖部朝上的菱形体、圆锥体或纺锤体。
所述密封连接包括套装在调节杆上的密封填料函、套装在密封填料函上的填料座和套装在填料座上的连接人孔盖；所述填料座顶面设有导向盖板，底部填塞密封件后与压盖连接，连接管板与扩大管底部的人孔法兰连接。
所述手轮上设有标尺。
本实用新型将常用的卧式文丘里管改为立式，合成气进口设在收缩管顶部，合成气出口设在收缩管侧面，将大喷头设在收缩管的几何中心线上，其位置能够使进水管的高压水或其他液体由大喷头喷出与收缩管内的高温混合气体充分混合。同时，进水管也连接环向设置于收缩管管壁上的小喷头，小喷头的喷嘴横向一侧朝向，向距大喷头较远的管壁附近喷水。小喷头可以等距的设置两个或两个以上，大喷头和小喷头共同作用使喷出的水雾保证全截面的气液混合空间，能有效避免侧流或壁流，保证混合除尘和增湿效果，混合均匀，降温效果好并能节约用水。
为了解决文丘里结构固定、缺乏对合成气量变化的调节能力的问题，本实用新型中调节杆穿过扩大管底部一头连接位于喉管几何中心线位置上调节头，另一头连接手轮，由调节杆带动调节头上下移动，通过调节头的上下调节移动使得局部喉管截面积发生变化，再配合调节外部喷淋装置的流量，以适应不同的合成气量。这样，当合成气量发生变化时，可以通过手轮经调节杆控制调节头上下移动，使喉管截面积可通过调节头的调节达到负荷的需要，喉管处的流速保持稳定并能保证混合洗涤增湿效果，同时确保压降较小且稳定。调节杆与扩大管底部的人孔法兰需密封连接，可采用现有密封技术中各种可行的方式，防止漏水漏气并方便内件的安装、拆卸、清理和维护。
调节杆与填料座之间设置填料函，起到隔气密封作用，填料座与连接人孔盖密封焊接。为进一步加强密封效果，还可采取高压循环水密封或干气密封等方式，同时还可以防止积尘积渣，延长填料函等的使用寿命。
对于文丘里结构及内件材料优选采用Ni基合金材料达到抗腐蚀的作用。
本实用新型可以在高温高压工况和粗合成气强腐蚀环境下长期稳定运行，合成气量大范围的波动可通过调节头的上下移动来调节混合洗涤增湿效果，改变了目前文丘里洗涤器结构固定，对合成气量负载能力单一的缺点，合成气量波动范围可达40％～110％。通过多个喷淋喷出的水雾与合成气混合效果好，有效降温并节约用水，其结构紧凑、混合除尘效率高、便于安装和维护等特点，压降小且稳定、负荷变化适应性强和节能环保等优点，使其处理能力与运行成本达到最优配置。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为喷淋装置的大喷头和小喷头的安装示意图；
图3是密封装置的结构示意图。
图1中：1-收缩管、2-喉管、3-扩大管、4-合成气进口；5-合成气出口；6-四通管；7-进水管、8-大喷头、9-小喷头、10-调节头、11-调节杆、12-密封装置、13-标尺；14-手轮、15-密封填料函、16-填料座；17-连接人孔盖、18-导向压盖、19-密封件、20-压盖、21-人孔法兰、22-高压水进出口、23-连通口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：
本实用新型中文丘里结构由收缩管1、喉管2和扩大管3组成，收缩管1顶部设合成气进口4，扩大管3侧面设合成气出口5，经四通管6分流后的进水管7分别连接位于收缩管1几何中心线位置上的大喷头8和环向设置在收缩管1管壁上的两个小喷头9，大喷头8喷嘴朝下；小喷头9间距相等，喷嘴横向一侧朝向。调节杆11一端与喉管2几何中心线上的调节头10连接，另一端与扩大管3底部外侧带有标尺13的手轮14连接，在所述调节杆上还套装有密封装置12，即在调节杆11上套有密封填料函15，在密封填料函15上套有填料座16，在填料座16上焊在连接人孔盖17上，连接人孔盖17与扩大管3底部的人孔法兰21密封焊接，所述填料座16顶面设有导向盖板18，底部填塞密封件19后与压盖20连接。在高压工况下，为进一步加强密封效果，还可通过设置高压水进出口22和连通口23进行高压循环水密封。
本实用新型的工作原理为：含尘的高温(340℃)气体由合成气进口4进入文丘里管上段的收缩管1，流速沿管渐增；水由喷淋装置的大喷头8和环向设置在管壁上的小喷头9喷入，被高速气流所撞击而雾化，促进水气混合除尘效果，保证全截面的气液混合空间，有效避免侧流或壁流并可使气体温度从340℃降至180℃；气体中的尘粒与液滴在调节头10及上方区域充分接触而被浸润；被充分混合后的合成气由喉管2进入扩大管3后，流速逐渐减小，同时合成气的水含量也增加并达到增湿效果，尘粒互相粘合，使增大后的颗粒进入洗涤塔被简单除去。当合成气量发生变化时，可参照标尺13操作手轮14，使调节头10上下移动而变化喉管2截面积；同时调节外部喷淋装置流量；调节时观测压差计，注意压降/压力稳定；保证混合洗涤效果，其操作弹性大。
整个设备外形轻巧，呈“L”型布置，进出口采用唇型金属垫焊接密封，可与洗涤塔配套安装，且采用镍基合金作为本设备内衬(堆焊)和内件材料，确保能在高温粗合成气的湿H2S-H2和Cl-强腐蚀环境下长期稳定运行。

Claims (6)

1.一种高温高压工况下喷淋式可调文丘里洗涤器，包括由上段的收缩管、中段的喉管和下段的扩大管组成的文丘里结构，其上设有合成气进口、合成气出口以及与进水管连接的喷淋装置，其特征是：所述进口设在收缩管顶部，合成气出口设在扩大管侧面；所述喷淋装置包括位于上段收缩管几何中心线上的大喷头和设于收缩管管壁上的环向小喷头。
2.如权利要求1所述的高温高压工况下喷淋式可调文丘里洗涤器，其特征是：所述小喷头至少有两个，且间距相等，小喷头的喷嘴沿管壁横向一侧朝向。
3.如权利要求1或2中任一项所述的高温高压工况下喷淋式可调文丘里洗涤器，其特征是：调节杆穿过扩大管的底部，并与扩大管底部密封连接，所述调节杆一头与位于喉管几何中心线上的调节头连接，另一头与手轮连接。
4.如权利要求3所述的高温高压工况下喷淋式可调文丘里洗涤器，其特征是：所述调节头为尖部朝上的菱形体、圆锥体或纺锤体。
5.如权利要求3所述的高温高压工况下喷淋式可调文丘里洗涤器，其特征是：所述密封连接包括套装在调节杆上的密封填料函、套装在密封填料函上的填料座和套装在填料座上的连接人孔盖；所述填料座顶面设有导向盖板，底部填塞密封件后与压盖连接，连接管板与扩大管底部的人孔法兰连接。
6.如权利要求3所述的高温高压工况下喷淋式可调文丘里洗涤器，其特征是：所述手轮上设有标尺。
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