CN201060130Y - 小型分流式节流膨胀水冷器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种小型分流式节流膨胀水冷器。小型分流式节流膨胀水冷器，包括壳体，壳体上端设有样气出、入口，壳体侧部设有冷却水出、入口，壳体下端设有排污口，壳体内的上部和下部分别设有第一级膨胀腔和第二级膨胀腔，第一级膨胀腔与样气入口连通，第二级膨胀腔与排污口连通，第一级膨胀腔和第二级膨胀腔之间通过冷却管连通，第一、二级膨胀腔之间的壳体内还设有呈螺旋缠绕状的冷却盘管，冷却盘管的两端头分别与样气出口和第二级膨胀腔连通。本实用新型可使水冷和水汽分离在同一处理部件中完成，有效减少分析滞后时间，结构简单，排放安全，有利于环保。

Description

小型分流式节流膨胀水冷器

技术领域

本实用新型涉及一种对高温、高中压，夹带大量粉尘和水分的样气进行在线分析初级预处理部件，主要涉及一种小型分流式节流膨胀水冷器。

背景技术

石油是一个国家极为重要的战略物资，随着工业快速发展，国民生活水平提高，石油需求量越来越大。煤代油、煤代气成为一种战略选择。煤作为化工原料已是时代潮流。现代高效大型、特大型煤气化炉如德士古炉、壳牌炉等，炉气分析是监控煤气化炉运行状态的最重要手段。但大型、特大型炉气化炉产生的煤气特点是高温、高中压，炉气中夹带大量粉尘，样气中粉尘在1～200g/m³，水含量高达50％以上，将这种特征的炉气引出后进行在线分析，需一种特殊结构部件进行快速冷却，快速除粉尘，快速除掉因样气冷却后凝析出大量的水分，而部件的死体积必须尽可能小、否则分析滞后时间将增长很多。过长的分析滞后时间通过在线分析，进行实时监控炉气运行状态，则不能及时调整。从而使在线实时分析失去意义。

我国近年引进了这种大型、特大型煤气化炉，以及我国自行开发的各种煤气化炉，对炉气的在线分析必须快速、实时，以便对炉气的炉况、运行参数进行调整。由于炉气高温、高中压，夹带大量粉尘和水分。这种工业样气在降温、排除粉尘、调压，分流排水等各预处理过程中，要求经预处理后的样气应充分满足在线分析仪表的要求，仪表才能长周期安全稳定准确运行。在线分析仪表实时分析的信息，才能正确指导工艺、工艺根据这些分析结果，才能直接指导工艺操作，并可进一步有可能对大型、特大型煤气化炉进行闭环控制、优化工艺生产、从而达到节能、降耗、进一步提高企业效益目的。因此，高温、高中压、夹带大量粉尘和高达50％以上水分的样气进行冷却、除粉尘、水汽分离是预处理过程中的一个关键步骤。而现有的技术中的这些步骤中如水冷、水汽分离是分步完成的，除掉样气中的大量粉尘难度更大、一般采用大量样气夹带粉尘就地排放，造成环境严重污染。或采用大容器存积等办法。大量就地排放不仅不安全，而且污染环境、浪费大量宝贵样气，而容器存积，需更多设备。这样就造成预处理过程中，预处理设备体积增大，样气流经管路途径过长，使分析滞后时间大大延长、不利于指导工艺实时操作。若采用常用的分离式的水冷器和水汽分离器，由于管路口径小而很容易造成管路堵塞。通常采用的办法是，用一个体积很大的高压容器对样气进行冷却后，使夹带大量粉尘和样气冷凝析出的冷凝水的样气，通过管道引出安全区域排放或送火柜燃烧。甚至就地排放。其结果是分析滞后时间很长、在防爆区域内排放的样气极不安全。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术缺陷，提供一种小型分流式节流膨胀水冷器。本实用新型可使水冷和水汽分离在同一处理部件中完成，能在较高压力下和极小空间内使高温样气得到充分冷却，并同时将冷凝析出的大量水分和大量粉尘安全排放，有效减少了分析滞后时间，又能确保样气处理长时间安全稳定运行，结构简单，排放安全，有利于环保。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：

小型分流式节流膨胀水冷器，包括壳体，壳体上端设有样气出、入口，壳体侧部设有冷却水出、入口，壳体下端设有排放口，其特征在于：所述壳体内的上部和下部分别设有第一级膨胀腔和第二级膨胀腔，第一级膨胀腔与样气入口连通，第二级膨胀腔与排放口连通，第一级膨胀腔和第二级膨胀腔之间通过冷却管连通，第一、二级膨胀腔之间的壳体内还设有呈螺旋缠绕状的冷却盘管，冷却盘管的两端头分别与样气出口和第二级膨胀腔连通。

所述冷却管为多个小口径冷却管，且按并列列管式分布。

所述冷却管的下端伸入第二级膨胀腔下部。

所述壳体下端还设有维修排污口。

所述壳体、样气出、入口、冷却水出、入口、排放口、维修排污口、第一、二级膨胀腔、冷却管、冷却盘管之间为整体式连接。

本实用新型的优点在于：

本实用新型采用整体式制作，充分利用壳体空间，使样气在极小体积内，将高温样气能充分冷却，冷却后的样气中冷凝析出大量水分和大量粉尘、可通过排放口快速安全排放。大量粉尘在部件内，通过冷却管列管分流、不会堵样气管线。从而有效减少了分析滞后时间，又能确保样气处理过程能长周期安全稳定运行。部件体积小巧、结构简单、成本低廉、带大量水分和粉尘样气通过专用排放口安全排放。避免了就地大量放空、避免了环境污染

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中标记：1为样气出口，2为样气入口，3为第一级膨胀腔，4为冷却盘管，5为冷却管，6为排污口，7为第二级膨胀腔，8为冷却水入口，9为冷却水出口，10为维修排污口，11为壳体。

具体实施方式

小型分流式节流膨胀水冷器，包括壳体11，壳体11上端设有样气出、入口1、2，壳体11侧部设有冷却水出、入口9、8，壳体11下端设有排放口6，壳体11下端还设有维修排污口10。所述壳体11内的上部和下部分别设有第一级膨胀腔3和第二级膨胀腔7，第一级膨胀腔3与样气入口2连通，第二级膨胀腔7与排放口6连通，第一级膨胀腔3和第二级膨胀腔7之间通过冷却管5连通，冷却管5为多个小口径冷却管，且按并列列管式分布，冷却管5的下端伸入第二级膨胀腔7下部。第一、二级膨胀腔3、7之间的壳体11内还设有呈螺旋缠绕状的冷却盘管4，冷却盘管4的两端头分别与样气出口1和第二级膨胀腔7连通。所述壳体11、样气出、入口1、2、冷却水出、入口9、8、排放口6、维修排污口10、第一、二级膨胀腔3、7、冷却管5、冷却盘管4之间为整体式连接。

本实用新型的壳体采用耐高温、高中压的圆筒不锈钢壳体11，壳体11上部的第一级膨胀腔3焊接在圆筒壳体11上盖下方。第一级膨胀腔3底部并列焊接连通有冷却管5，冷却管5另一头连接第二级膨胀腔7，第二级膨胀腔7下部焊接在圆筒壳体11下盖内。围绕冷却管5的高密不锈钢螺旋盘管4出口与经冷却后的样气出口1连通。壳体11下盖外部设有排放口6和安全排污口10。壳体11侧部设有冷却水出、入口、9、8。

使用时，通过冷却水入口，将送入冷却水后，高中压、含有大量水分和粉尘样气由样气入口进入第一级膨胀腔，在膨胀腔体内样气体积膨胀对外作功，作功过程的能量一部分靠冷却水提供，一部分靠样气内能降低、达到做功目的。从而提高了样气降温效果。样气在经并列列管时，在流动冷却水的环境中，通过并列不锈钢管的强致冷换热，在较短的列管中，样气再次有效降低温度。经第二次降温后的样气再进入第二膨胀腔体，形成样气第三次降温。样气在经螺旋盘管进行第四次降温。最后通过出口的样气的温度已降至接近室温，且样气中冷凝析出水分和粉尘也基本除尽。因为样气在第二膨胀腔底部设有排放口，经三级冷却后，样气冷凝析出大量水分从排放口引出至专用部件进行安全排放。含有大量粉尘的样气，由于分别通过列管，分散了粉尘堵塞样气管线的可能。这些粉尘随同冷凝析出水分随同部分样气一起排放至安全排放专用部件中进行安全放空。在壳体底部还设有一个维修排污口，便于对此部检查维修。此筒体长短和外径尺寸根据样气温度高低有一定尺寸范围。

Claims (5)

1.小型分流式节流膨胀水冷器，包括壳体(11)，壳体(11)上端设有样气出、入口(1、2)，壳体(11)侧部设有冷却水出、入口(9、8)，壳体(11)下端设有排放口(6)，其特征在于：所述壳体(11)内的上部和下部分别设有第一级膨胀腔(3)和第二级膨胀腔(7)，第一级膨胀腔(3)与样气入口(2)连通，第二级膨胀腔(7)与排污口(6)连通，第一级膨胀腔(3)和第二级膨胀腔(7)之间通过冷却管(5)连通，第一、二级膨胀腔(3、7)之间的壳体(11)内还设有呈螺旋缠绕状的冷却盘管(4)，冷却盘管(4)的两端头分别与样气出口(1)和第二级膨胀腔(7)连通。

2.根据权利要求1所述的小型分流式节流膨胀水冷器，其特征在于：所述冷却管(5)为多个小口径冷却管，且按并列列管式分布。

3.根据权利要求1或2所述的小型分流式节流膨胀水冷器，其特征在于：所述冷却管(5)的下端伸入第二级膨胀腔(7)下部。

4.根据权利要求1所述的小型分流式节流膨胀水冷器，其特征在于：所述壳体(11)下端还设有维修排污口(10)。

5.根据权利要求1所述的小型分流式节流膨胀水冷器，其特征在于：所述壳体(11)、样气出、入口(1、2)、冷却水出、入口(9、8)、维修排污口(10)、排放口(6)、第一、二级膨胀腔(3、7)、冷却管(5)、冷却盘管(4)之间为整体式连接。

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