CN201094893Y - 新型文氏管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型文氏管，包括喉口体，该喉口体的一端连接收缩段，另一端连接扩散段，其特征在于：所述收缩段内设置有逆向雾化喷水装置，该装置中的逆向雾化喷嘴朝着与烟气气流相反的方向喷出雾化水。采用该新型文氏管至少能够提高净化效率，获得较为理想的精除尘净化效果。通过进一步完善和改进，该新型文氏管的应用大大提高炼钢转炉烟气湿法除尘的净化效率，延长设备使用寿命，降低系统故障率，起到一定的节水节电作用，还节省了氮气，降低了运行费用；并且制作费用低、节省了氮气管道的投资费用；故障率低，降低了工人的劳动强度；在节能减排方面有着积极的作用。

Description

新型文氏管

技术领域

本实用新型涉及一种炼钢转炉烟气湿法除尘技术，特别是一种新型文氏管。

背景技术

转炉一次烟气净化及煤气回收系统分为湿法和干法两大类。其中应用最普遍的是以串级文氏管为主流程的煤气回收系统，简称OG法(湿法)，目前世界上90％的转炉都在采用这种方法。

转炉一次烟气净化及煤气回收系统包括：溢流文氏管、重力脱水器、R-D可调文氏管、弯头脱水器、复挡旋风脱水器及烟道等设备组成。

在转炉一次烟气净化及煤气回收系统中，可调R-D文氏管起着十分重要的作用，其性能会直接影响一次烟气净化系统回收的煤气品质和数量，决定烟气排放的含尘量是否达标，决定着风机及系统能否运行稳定。所以R-D精除尘文氏管是一个很关键的设备。

该文氏管喉口设椭圆形挡板，通过炉口微差压装置，检测炉口压力的变化，炉口压力变化信号，通过液压执行机构，转动挡板，以调节炉口开度，使文氏管适应烟气量的变化，保证气流高速通过喉口，达到精除尘的目的。

使用时，实际气速调节至100-120m/s。煤气回收期R-D文氏管阻力损失控制在8000-9000Pa，放散期可将入柜一段的阻力损失用在R-D文氏管上，R-D文氏管阻损调到11800-12800Pa。

传统的R-D文氏管结构如图1和图2所示，包括扩散段101，可调挡板102(可调挡板也称为阀板)，气流103从收缩段104流入，从扩散段101流出，喉口体的一端连接收缩段104，喉口体的另一端连接扩散段101，连接收缩段104的喉口体端部设置有分流板105，喉口体两侧均设置有喷水入口106。图2主要是为了表明图1中的喉口体的结构(俯向视图)。

传统的R-D文氏管的喷水方式采用外喷式。喷孔布置在喉口两侧，每个喉口根据喷水量大小设40-90个喷水孔，每侧各一半，上下两排交错布置。喷孔直径为7mm，在非吹炼期用氮气捅针进行自动清扫，捅针直径为6mm。

传统的R-D文氏管的特点如下：

1.喉口挡板成椭圆形，转动轴在挡板的中心，调节驱动时，两侧受阻力平衡，易于驱动；

2.因设了分流板，把进入喉口的气流分成了两股，分流板成三角形，其锥度接近于文氏管收缩段的收缩角，相当于把一个文氏管变成了两个文氏管，从而减少了高速气流对喉口的冲刷，降低了文氏管的阻损。

3.R-D文氏管结构简单，省材料；传动机构设在喉口部位，与电动执行机构设在顶部的文氏管相比，降低了设备的高度与重心。

此外还有调节精度高、耐磨损、调节性能好等优点。

传统的R-D文氏管的存在问题如下：

1.阀板容易积灰，卡死：阀板与含尘烟气直接接触，易结垢；阀板的端面与壳体缝隙小，接触面大，结垢后阀板易卡死；

2.喷水孔多易堵塞，喷水不均匀，影响净化效果：R-D文氏管采用外喷水方式，从双侧用直径为7mm的孔喷水，有几十个甚至上百个喷孔，喷水不均匀，喷水成柱状，靠高速气流冲击二次雾化，导致阻力增大；部分喷水孔堵了之后，造成喷水不均匀，一部分烟气不能与水接触，影响净化效果。

3.双侧喷水一侧在收缩段，一侧在扩散段，收缩段一侧喷水净化效果好，扩散段一侧喷水的净化效果差。导致精除尘效果不理想，一般排放浓度在100-150mg/m3。风机易积灰，影响使用寿命。

4.在非吹炼期用氮气捅针清扫喷孔，进行自动清扫时与转炉有连锁，易发生故障；氮气捅针本身造价高，故障率高。

5.阀板偏厚，结垢后，阻力明显增加，调节余地小。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述缺陷或不足，提供一种新型文氏管，采用该新型文氏管至少能够提高净化效率，获得较为理想的精除尘净化效果。通过进一步完善和改进，该新型文氏管的应用大大提高炼钢转炉烟气湿法除尘的净化效率，延长设备使用寿命，降低系统故障率，起到一定的节水节电作用，还节省了氮气，降低了运行费用；并且制作费用低、节省了氮气管道的投资费用；故障率低，降低了工人的劳动强度；在节能减排方面有着积极地作用。

本实用新型的技术构思为，在喉口体上方的收缩段内设置有逆向雾化喷水装置，该装置中的逆向雾化喷嘴朝着与烟气气流相反的方向喷出雾化水，从而能够解决现有技术中的R-D文氏管喷孔堵塞、氮气捅针故障率高、维修量大，职工劳动强度高的问题；并且通过直接喷入雾化水，提高了除尘水的利用率。

本实用新型的技术方案如下：

新型文氏管，包括喉口体，该喉口体的一端连接收缩段，另一端连接扩散段，其特征在于：所述收缩段内设置有逆向雾化喷水装置，该装置中的逆向雾化喷嘴朝着与烟气气流相反的方向喷出雾化水。

所述连接收缩段的喉口体端部设置有分流板，所述逆向雾化喷嘴位于分流板的上方，且处于收缩段的中心线上。

所述文氏管双侧无水箱，无喷水孔，无氮气捅针。

所述喉口体内包括阀板，该阀板的上方设置有阀板成膜装置，该装置通过雾化喷嘴喷出的水在阀板上形成水膜。

本实用新型的技术效果如下：

本实用新型技术与现有技术中的R-D文氏管相比，就是在保留R-D文氏管结构简单、调节力矩小等优点的同时，克服喷水不均匀、阻力大、故障率高、易结垢卡死、调节范围小等缺点。本实用新型在转炉烟气湿法除尘工艺上应用，取得了较好效果。

本实用新型技术在传统的R-D文氏管上进行了创新，对传统R-D“文氏管”进行了突破性改造，克服了传统的R-D文氏管存在的缺陷：取消了传统文氏管双侧喷孔喷水装置，在收缩段放置一个雾化喷嘴喷水，在收缩段中心喷入雾化水，解决氮气捅针结构复杂、成本高、故障率高、喷入的水成柱状的问题，解决了传统R-D文氏管一半收缩段喷水、一半扩散段喷水，净化效果不好的问题；在阀板上侧增加了喷水装置，在阀板上形成水膜，防止阀板结垢；改变阀板的结构，减小与端面接触面积，解决阀板结垢容易卡死的问题；从阀板结构考虑阀板控制失灵后易引起风机喘震的问题。

附图说明

图1为现有技术中的R-D文氏管结构示意图。

图2为图1中的喉口体结构的俯向视图。

图3为实施本实用新型的结构示意图。

图4为图3中的喉口体结构的俯向视图。

附图标记列示如下：

101-扩散段，102-可调挡板(阀板)，103-烟气气流，104-收缩段，105-分流板，106-喷水入口，201-喉口体的壳体，202-逆向雾化喷水装置，203-烟气气流，204-分流板，205-阀板成膜装置，206-收缩段，207-阀板，208-扩散段。

具体实施方式

下面结合附图(图3-图4)对本实用新型作进一步的详细说明。

本使用新型技术就是在保留R-D文氏管结构简单、调节力矩小等优点的同时，克服喷水不均匀、阻力大、故障率高、易结垢卡死、调节范围小等缺点。本实用新型在转炉烟气湿法除尘工艺上应用，取得了较好效果。

为解决上述问题，本实用新型提供这样的技术方案：一种新型文氏管见图3和图4，含有喉口体的壳体201、收缩段206、扩散段208、分流板204、阀板207、逆向雾化喷水装置202、阀板成膜装置205，烟气气流203从上部往下流动。

1、新型文氏管由收缩段206、喉口体、扩散段208及分流板204、阀板207、逆向雾化喷水装置202、阀板成膜装置205组成。

2、收缩段有逆向雾化喷嘴。文氏管的除尘机理主要是水滴和尘粒之间的惯性碰撞及拦截作用。也就是说，碰撞的机会越多，除尘效率越高。对于一个特定系统，尘粒的直径和密度是确定的，碰撞系数和尘粒与水滴之间的相对速度成正比，而与水滴的直径成反比。也就是说，除尘效率与水滴的直径成反比，与烟尘与喷入的水的相对速度成正比。基于这个原理在收缩段安装一个逆向雾化喷嘴。在收缩段正在加速的烟气中的尘粒与以一定速度逆向喷入的雾化水滴以很大的相对速度碰撞，使水滴进一步二次雾化，从而达到提高净化效率的目的。

3、文氏管双侧无水箱，无喷水孔，无氮气捅针。取消了传统文氏管双侧喷孔喷水装置，解决氮气捅针结构复杂、成本高、故障率高、喷入的水成柱状的问题，解决了传统R-D文氏管一半收缩段喷水、一半扩散段喷水，净化效果不好的问题。

4、在阀板上方增加了喷水装置，在阀板上形成水膜，防止阀板结垢。当含尘烟气达到一定湿度后，容易粘到阀板上，形成泥垢，影响阀板转动的灵活性，严重时影响流通面积，使系统阻力增加，除尘效果变差。在阀板上方，加一个小型雾化喷嘴，在阀板上形成水膜，可以很好的解决这个问题。

5、改变阀板的结构，减小与端面接触面积，解决阀板结垢容易卡死的问题。原来是双侧喷水，阀板与不喷水两侧的间隙不能过大，否则会有没有与水接触的烟气通过，影响净化效果。间隙小时，又非常容易因结垢卡死，导致阀板不能动作，影响调节效果，从而影响净化效果。

本实用新型将阀板改变了结构，如图3和图4所示，解决了这个问题。

6、改变阀板结构，解决阀板控制失灵后易引起风机喘震的问题。当阀板控制系统失灵后，因为气流的影响，阀板会自动关闭，引起风机喘震，影响生产的顺行，更影响风机的使用寿命。

本实用新型从喉口体的结构上解决了这个问题。

本实用新型实施取得的实际效果：

1、取消了原R-D文氏管双侧水箱、喷孔、氮气捅针，使结构更加简单、制作成本更低。

2、采用逆向雾化喷嘴，解决了原R-D文氏管喷孔堵塞、氮气捅针故障率高、维修量大，职工劳动强度高的问题。

3、解决了原R-D文氏管双侧外喷，喷入的水成柱状，靠高速气流冲击二次雾化，导致阻力增大，并且水的雾化效果不好，净化效率较低的问题。

4、解决了原R-D文氏管部分喷水孔堵了之后，造成喷水不均匀，一部分烟气不能与水接触，影响净化效果的问题。

5.解决了原R-D文氏管双侧喷水一侧在收缩段，一侧在扩散段，收缩段一侧喷水净化效果好，扩散段一侧喷水的净化效果差的问题。提高了净化效果排放浓度在50-80mg/m3。解决了风机易积灰，影响使用寿命的问题

6、解决了原R-D文氏管阀板易结垢卡死的问题。

7、解决了原R-D文氏管阀板控制系统失灵后，风机喘震的问题，还解决了因为阀板控制失灵或误操作关闭二文喉口导致的风机入口管道抽瘪的问题。

8、因为新型R-D文氏管直接喷入雾化水，提高了除尘水的利用率，可以节省除尘用水20％。

9、新型R-D文氏管直接喷入雾化水，可以降低高速气流冲击水幕造成的阻力，降低阻力20％。

10、新型R-D文氏管采用了阀板成膜装置，解决了阀板结垢问题。

11、新型R-D文氏管不用在非吹炼期自动清扫喷孔，所以不用氮气做动力源，也简化了自动控制系统，使系统更简单。

该设备的应用大大提高炼钢转炉烟气湿法除尘的净化效率，延长设备使用寿命，降低系统故障率，起到一定的节水节电作用，还节省了氮气，降低了运行费用；并且制作费用低、节省了氮气管道的投资费用；故障率低，降低了工人的劳动强度。在节能减排方面有着积极地作用。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。

Claims (4)

1.新型文氏管，包括喉口体，该喉口体的一端连接收缩段，另一端连接扩散段，其特征在于：所述收缩段内设置有逆向雾化喷水装置，该装置中的逆向雾化喷嘴朝着与烟气气流相反的方向喷出雾化水。

2.根据权利要求1所述的新型文氏管，其特征在于：所述连接收缩段的喉口体端部设置有分流板，所述逆向雾化喷嘴位于分流板的上方，且处于收缩段的中心线上。

3.根据权利要求1所述的新型文氏管，其特征在于：所述文氏管双侧无水箱，无喷水孔，无氮气捅针。

4.根据权利要求1所述的新型文氏管，其特征在于：所述喉口体内包括阀板，该阀板的上方设置有阀板成膜装置，该装置通过雾化喷嘴喷出的水在阀板上形成水膜。

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