CN201082394Y - 气体冷却除尘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体冷却除尘器，该气体冷却除尘器包括筒体，半圆冷却管、进气口、出气管、下灰管，还包括15～25个旋风叶片，所述进气口位于筒体的上部，所述出气管的底部位于筒体内的下部，所述旋风叶片等间距环状安装在出气管的底部圆周上。通过本实用新型的气体冷却除尘器，有效降低了气体的温度和气体中的粉尘，提高了冷却效率，减轻了真空系统的清扫维护工作量。

Description

气体冷却除尘器

技术领域

本实用新型涉及一种冶金工艺中气体的冷却除尘装置。

背景技术

在冶金行业中，作为钢水炉外精炼的炼钢炉，往往采用气体冷却除尘器在气体进入真空系统前，对其进行前级处理。气体冷却除尘器主要有两个功能：一是降低从真空槽内抽吸过来的高温高热气体的温度，减轻后级泵的工作负荷和提高冷凝器的冷却效果；二是高效的除去气体中含有的大量粉尘，降低粉尘对首级泵的冲蚀。

图1为现有的气体冷却器示意图，气体冷却器包括筒体1、进气口3、出气口4、下灰口5、检修人孔6。在气体冷却器的外围包裹半圆管2，设有冷却水进口和冷却水出口(图中未示)，冷却水进入筒体1外壁的半圆管2与筒体内流动的气体进行热交换，现有的气体冷却器的内壁是光滑的，气体在进入冷却器内部后仍作层流运动，气体停留的时间短，热交换效率很低，冷却效果差。同时，由于气体的流动方式没有被扰乱，所以颗粒较小的灰尘随着气体一起被真空系统抽入真空泵，只有颗粒较大的才由于重力的原因沉积到底部。在实际生产中发现气体冷却器的出气口4管体有烧红的现象且下灰口5只排水不排灰。通过接在冷却器出气口的温度传感器显示，温度约在650℃左右。

如果气体冷却器的冷却效果不好，进入真空系统的温度过高的话，将会导致进入冷凝器的气体温度也会相应的增加。冷凝器冷却的气体对象一是作为喷射泵工作动力的高温过饱和蒸汽，另一个是通过泵体工作吸入冷凝器内的废气。在正常工作的情况下，作为喷射泵工作动力的高温过饱和蒸汽的温度是没有办法降低的，所以如果进入冷凝器的气体温度高的话，势必会影响冷凝器的冷却效果。而对真空泵来说，根据理想气体状态方程PV＝nRT知道，在体积V一定的情况下，如果温度T升高的话，那么压强P势必也将升高，而真空系统工作的最终目标就是把系统内的压强降到接近真空的状态。所以压强P升高，将会增加真空泵的抽气时间，从而在规定的时间内达不到要求的真空度，影响生产。

而当进入真空系统的粉尘量较大时，在超音速工作介质蒸汽的带动下，冲击力的破坏相当大，气体喷射泵容易有被击穿的现象，增加了真空系统的检修维护工作量。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种气体冷却除尘器，通过对气体有扰动作用，使气流高速旋转，提高了对流传热导数，达到同时对气体进行冷却和除尘的作用。

为实现上述目的，本实用新型的气体冷却除尘器，包括筒体，半圆冷却管、进气口、出气管、下灰管，还包括15～25个旋风叶片，所述进气口位于筒体的上部，所述出气管的底部位于筒体内的下部，所述旋风叶片等间距环状安装在出气管的底部圆周上。

所述旋风叶片通过旋风叶片固定架环状安装在出气管的底部圆周上，所述旋风叶片固定架焊接于出气管上，旋风叶片通过螺栓环状固定在旋风叶片固定架上。

本实用新型的气体冷却除尘器，在筒体的底部安装有积尘架；在筒体的上部设有防爆阀。

通过本实用新型的气体冷却除尘器，有效降低了气体的温度和气体中的粉尘，提高了冷却效率，减轻了真空系统的清扫维护工作量。

附图说明

图1为现有的气体冷却器示意图；

图2为本实用新型的气体冷却除尘器内部结构示意图；

图3为单个旋风叶片安装示意图；

图4为图3中的单个旋风叶片俯视图；

图5为图2的气体冷却除尘器A-A向剖视示意图；

图6为图2的气体冷却除尘器B-B向剖视示意图。

具体实施方式

图2为本实用新型的气体冷却除尘器内部结构示意图，如图所示，本实用新型的气体冷却除尘器与现有的气体冷却器相比，把筒体11内部的出气管14增长到筒体11内的下部区域，并且在出气管14的底部圆周位置均匀地安装了15～25个旋风叶片17，最好是20个。旋风叶片17的数量可根据具体的工艺条件增加或减少。

本实用新型的气体冷却除尘器包括筒体11，半圆冷却管12、进气口13、出气管14、下灰管15、多个旋风叶片17，所述进气口13位于筒体11的上部，所述出气管14的底部位于筒体11内的下部，所述旋风叶片17等间距安装在出气管14的底部圆周上。

图3为单个旋风叶片安装示意图；图4为图3中的单个旋风叶片俯视图。旋风叶片17通过旋风叶片固定架16安装在出气管14的底部圆周上，旋风叶片固定架16焊接于出气管14上，旋风叶片17通过螺栓固定在旋风叶片固定架16上。旋风叶片的中间部分的切线与水平线的夹角θ为45度。

图5为图2的气体冷却除尘器A-A向剖视示意图，如图所示，在出气管14的底部圆周位置均匀地安装了20个旋风叶片17。

由于旋风叶片17的存在，当气体流经旋风叶片时，气体由层流变成湍流并且高速旋转，旋转气流的绝大部分呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入下灰管15。

在筒体11的底部安装有积尘架18，如图6所示，积尘架18的主要作用是防止大块的冷钢或积成块的灰渣落下堵塞住下灰管15，同时在检修时也可在上面放钢板作为检修平台用。积尘架18为网状结构的焊接件，与筒体11焊接连接。

防爆阀19与筒体11采用圆周焊接的方式焊接在筒体11的上部，防暴阀19为自立式防暴阀，当气体冷却除尘器内部从钢液中抽吸出来的CO，O₂等混合气体达到一定比例且气体冷却除尘器本体温度较高时就有可能发生爆炸时，而此防暴阀的存在，当气体冷却除尘器有发生爆炸可能时可有效的避免气体冷却除尘器本体的损伤。

人孔20为平时检修及日常检查气体冷却除尘器内部旋风叶片17磨损情况以及内部积灰情况用。

本实用新型的气体冷却除尘器的出气管的出口温度与现有技术的气体冷却器的出口温度如下表。

时间(min)	现有技术的气体冷却器出口温度(℃)	本实用新型的气体冷却除尘器出口温度(℃)
			5	452	57
10	501	85
			15	544	103
20	580	120
			25	620	147
30	656	159

本实用新型的气体冷却除尘器，气体在管道内流动时，增长的出气管道和旋风叶片对气体有扰动作用，能使气流高速旋转，从而使气流变成湍流，提高了对流传热导数，总的传热导数比现有的气体冷却器的提高很多。

Claims (5)

1.一种气体冷却除尘器，包括筒体，半圆冷却管、进气口、出气管、下灰管，其特征在于，还包括15～25个旋风叶片，所述进气口位于筒体的上部，所述出气管的底部位于筒体内的下部，所述旋风叶片等间距环状安装在出气管的底部圆周上。

2.如权利要求1所述的气体冷却除尘器，其特征在于，所述旋风叶片通过旋风叶片固定架环状安装在出气管的底部圆周上，所述旋风叶片固定架焊接于出气管上，旋风叶片通过螺栓固定在旋风叶片固定架上。

3.如权利要求1所述的气体冷却除尘器，其特征在于，所述旋风叶片的数量为20个。

4.如权利要求1所述的气体冷却除尘器，其特征在于，在筒体的底部安装有积尘架。

5.如权利要求1所述的气体冷却除尘器，其特征在于，在筒体的上部设有防爆阀。

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