CN210215267U - 一种水激冷组合件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水激冷组合件，为中空的筒状结构，筒状结构的筒壁包括内管壁和外管壁，内管壁嵌套在外管壁内，内管壁与外管壁之间形成夹层，夹层的两端通过环形挡板封口；内管壁包括第一管壁和第二管壁，第一管壁依次分为喷水区、腔体区和旋流区，第一管壁的一端与夹层一端的环形挡板连接，第二管壁的一端与夹层另一端的环形挡板连接，第一管壁的另一端插入至第二管壁内，喷水区开设若干通孔，腔体区设置为环状凹槽，旋流区位于第二管壁内，旋流区与第二管壁之间形成环形通道，夹层通过环状凹槽结构和环形通道连通筒状结构的中空腔，环形通道设置若干旋流片；外管壁设有进水口，进水口与夹层连通。

Description

一种水激冷组合件

技术领域

本实用新型属于煤气化领域，涉及气化炉燃烧室出口高温合成气的水激冷设施，具体涉及一种水激冷组合件。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

目前，煤气化技术主流分为水煤浆气化和粉煤气化两种工艺。它们均利用煤和高压纯氧混合燃烧，具有煤种适应广、气化效率高、能源利用率高等优势。对于高温合成气的处理又分为水激冷流程和辐射废锅流程。

在化工生产中，采用水激冷流程的煤气化工艺具有高水汽比的先天优势，特别利于变换工序的节能降耗运行。气化炉燃烧室反应后的高温熔渣和粗合成气经过水激冷降温、激冷室洗涤，熔渣沉积在激冷室底部通过排渣系统排出，粗合成气经过降温、洗涤后进入后续除尘设施。水激冷组合件的主要作用是对粗合成气降温，防止高温烧蚀内件。

在水激冷流程中，水激冷组合件作为核心部件，安全、高效的运行直接影响到气化炉的长周期稳定。然而，本实用新型发明人发现，现有水激冷组合件容易出现水量小、分布不匀等现象，高温合成气未经充分降温，会烧熔设备内件甚至损坏气化炉炉壁，形成安全生产事故。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种水激冷组合件，能够在激冷组合件内壁烧损的情况下保护激冷室内件、炉壁，提高安全系数。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种水激冷组合件，为中空的筒状结构，筒状结构的筒壁包括内管壁和外管壁，所述内管壁嵌套在外管壁内，内管壁与外管壁之间形成夹层，夹层的两端通过环形挡板封口；

所述内管壁包括第一管壁和第二管壁，第一管壁的一端至第一管壁的另一端依次分为喷水区、腔体区和旋流区，第一管壁的一端与夹层一端的环形挡板连接，第二管壁的一端与夹层另一端的环形挡板连接，第一管壁的另一端插入至第二管壁内，所述喷水区为喷水区所在的第一管壁开设若干通孔，所述腔体区为腔体区所在的第一管壁外壁设置为环状凹槽，所述旋流区位于第二管壁内，旋流区所在的第一管壁与第二管壁之间形成环形通道，夹层通过环状凹槽结构和环形通道连通筒状结构的中空腔，环形通道设置若干旋流片，所述旋流片为片状结构，旋流片与内管壁的中轴线的夹角不平行；

所述外管壁设有进水口，进水口与夹层连通，所述进水口对准第二管壁。筒状结构的中空腔的两端开口。

首先，第一管壁的喷水区设有若干通孔，激冷水通过若干通过喷射出后形成多层水幕，高温合成气穿透水幕时急速降温、激冷，起到第一层保护水激冷组合件及气化炉内件、炉壁的作用。其次，第一管壁的腔体区的环形凹槽在第一管壁外表面形成环形腔体，环形腔体连接旋流片，使水流沿内壁旋转向下流淌，充分浸润水激冷组合件内壁，起到第二层保护作用。第三，水激冷组合件采用整体夹层的结构，降低了内件烧损的风险，提高安全系数。在气化炉出现偏烧、超温等异常状况时，水激冷组合件内壁烧损，激冷水泄漏直接接触高温合成气降温，起到第三层保护作用。

本实用新型的一种或多种实施例中，第一管壁处的筒状结构中空腔开口为合成气进口，第二管壁处的筒状结构中空腔开口为合成气出口。使合成气与激冷水逆流换热，保证合成气降温效率。

本实用新型的一种或多种实施例中，环形凹槽的底面为弧形。降低激冷水对第一管壁的冲力，增加组合件的使用寿命；同时保证激冷水在环形凹槽内能更流畅的进入旋流区，增强激冷效果。

本实用新型的一种或多种实施例中，进水口位于筒状结构的一端。即进水口更为靠近筒状结构的中空腔的开口。进一步避免水激冷组合件过度受热。

本实用新型的一种或多种实施例中，第一管壁的长度为筒状结构长度的1/2～3/4，第二管壁的长度为筒状结构长度的1/2～3/4。

该系列实施例中，第一管壁的长度为筒状结构长度的2/3，第二管壁的长度为筒状结构长度的1/2。进一步避免水激冷组合件过度受热。

本实用新型的一种或多种实施例中，环形凹槽位于筒状结构的中部。进一步避免水激冷组合件过度受热。

本实用新型的一种或多种实施例中，第二管壁的另一端位于环形凹槽处。

该系列实施例中，第二管壁遮蔽环形凹槽1/3～2/3的开口。能够保证激冷水进入环形通道中，从而进入筒状结构的中空腔。

本实用新型的一种或多种实施例中，旋流片在第一管壁的投影为线段。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型在第一管壁设置喷水区形成第一层防护，在第一管壁设置腔体区和旋流区形成第二次防护，设置夹层结构形成第三层防护，本实用新型利用三层防护，可以降低气化炉内件、炉壁烧损的风险，提高生产运行的稳定性和安全性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的剖面结构示意图；

图3为本实用新型实施例1的第一管壁的结构示意图；

其中，1、外管壁，2、环形挡板，3、第一管壁，4、第二管壁，5、喷水区，6、腔体区，7、旋流区，8、通孔，9、环形通道，10、旋流片，11、进水口。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本实用新型的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本实用新型的技术方案。

实施例1

一种水激冷组合件，如图1～3所示，为中空的筒状结构。筒状结构的中空腔的两端开口。筒状结构的筒壁包括内管壁和外管壁1。内管壁嵌套在外管壁1内。内管壁与外管壁1之间形成夹层。夹层的两端通过环形挡板2封口。

内管壁包括第一管壁3和第二管壁4，第一管壁3的长度为筒状结构长度的2/3，第二管壁4的长度为筒状结构长度的1/2。第一管壁3的一端至第一管壁3的另一端依次分为喷水区5、腔体区6和旋流区7。第一管壁3的一端与夹层一端的环形挡板2连接。第二管壁4的一端与夹层另一端的环形挡板连接。第一管壁3的另一端插入至第二管壁4内，喷水区5为喷水区所在的第一管壁开设若干通孔8，腔体区6为腔体区6所在的第一管壁外壁设置为环状凹槽，环形凹槽的底面为弧形。环形凹槽位于筒状结构的中部。第二管壁4的另一端位于环形凹槽处。第二管壁4遮蔽环形凹槽1/2的开口。旋流区7位于第二管壁4内，旋流区7所在的第一管壁3与第二管壁4之间形成环形通道9，夹层通过环状凹槽和环形通道9连通筒状结构的中空腔，环形通道9设置若干旋流片10，旋流片10为片状结构，旋流片10与内管壁的中轴线的夹角不平行。旋流片10在第一管壁3的投影为线段。

外管壁1设有进水口11，进水口11与夹层连通，进水口11位于筒状结构的一端。进水口11对准第二管壁4。

第一管壁3处的筒状结构中空腔开口为高温合成气进口，第二管壁4处的筒状结构中空腔开口为合成气出口。

水激冷组合件竖直设置，上部为水激冷组合件的合成气进口，水激冷组合件的合成气进口与煤气化装置的高温合成气出口相连，上部为水激冷组合件的合成气出口，水激冷组合件的合成气出口与激冷室相连，水激冷组合件侧面与激冷水管线相连；水激冷组合件采用夹层设计，夹层内充满激冷水，夹层内壁上部开有通孔作为喷水孔，形成多层水幕；夹层内壁中部有腔体及旋流片，使水沿内壁向下流淌形成水膜。

水激冷组合件内壁有若干通孔，水在水压下喷射而出，组合件包裹的空间内形成多层水幕，起到急速激冷的作用。

水激冷组合件内壁中部设有环形腔体，环形腔体下边连接有若干旋流片，水进入腔体缓冲后，沿着旋流片向下流淌，在水激冷组合件内壁形成水膜，防止水激冷组合件过度受热。

水激冷组合件整体为夹层设计，激冷水在夹层中流动，在异常情况下，水激冷组合件内壁烧损时，激冷水泄漏进而与高温合成气接触降温，保护组合件外壁及气化炉内件、炉壁不受热。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水激冷组合件，其特征是，为中空的筒状结构，筒状结构的筒壁包括内管壁和外管壁，所述内管壁嵌套在外管壁内，内管壁与外管壁之间形成夹层，夹层的两端通过环形挡板封口；

所述内管壁包括第一管壁和第二管壁，第一管壁的一端至第一管壁的另一端依次分为喷水区、腔体区和旋流区，第一管壁的一端与夹层一端的环形挡板连接，第二管壁的一端与夹层另一端的环形挡板连接，第一管壁的另一端插入至第二管壁内，所述喷水区为喷水区所在的第一管壁开设若干通孔，所述腔体区为腔体区所在的第一管壁外壁设置为环状凹槽，所述旋流区位于第二管壁内，旋流区所在的第一管壁与第二管壁之间形成环形通道，夹层通过环状凹槽结构和环形通道连通筒状结构的中空腔，环形通道设置若干旋流片，所述旋流片为片状结构，旋流片与内管壁的中轴线的夹角不平行；

所述外管壁设有进水口，进水口与夹层连通，所述进水口对准第二管壁。

2.如权利要求1所述的水激冷组合件，其特征是，第一管壁处的筒状结构中空腔开口为合成气进口，第二管壁处的筒状结构中空腔开口为合成气出口。

3.如权利要求1所述的水激冷组合件，其特征是，环形凹槽的底面为弧形。

4.如权利要求1所述的水激冷组合件，其特征是，进水口位于筒状结构的一端。

5.如权利要求1所述的水激冷组合件，其特征是，第一管壁的长度为筒状结构长度的1/2～3/4，第二管壁的长度为筒状结构长度的1/2～3/4。

6.如权利要求5所述的水激冷组合件，其特征是，第一管壁的长度为筒状结构长度的2/3，第二管壁的长度为筒状结构长度的1/2。

7.如权利要求1所述的水激冷组合件，其特征是，环形凹槽位于筒状结构的中部。

8.如权利要求1所述的水激冷组合件，其特征是，第二管壁的另一端位于环形凹槽处。

9.如权利要求8所述的水激冷组合件，其特征是，第二管壁遮蔽环形凹槽1/3～2/3的开口。

10.如权利要求1所述的水激冷组合件，其特征是，旋流片在第一管壁的投影为线段。

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