CN210463066U - 一种结合液膜冷却的急冷器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种结合液膜冷却的急冷器，包括冷却管，冷却管包括进气段和冷却段，进气段与冷却段之间呈角度设置，冷却段包括上下连通的第一冷却管和第二冷却管，第一冷却管与喷雾管相连通，第一冷却管外围设有水夹套，水夹套一端与冷却水进口相连通，另一端与冷却水出口相连通；第二冷却管包括罐体以及设置在罐体外围的壳体，壳体与罐体之间形成夹层，罐体两侧顶部设有分配器，分配器上设有与夹层相连通的溢流口。本实用新型整体结构简洁，生产成本低，采用喷雾管喷射冷却液对冷却管中的心部位的高温烟气进行急冷，并结合水夹套中冷却水以及夹层中的冷却液作用，大大提高了烟气急冷效果，可以将高温800度以下的气体温度迅速冷却到100度左右。
Description
技术领域
本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种急冷器，尤其是涉及一种结合液膜冷却的急冷器。
背景技术
对于高温烟气来说，如果直接排放，烟气中的有毒有害物质会造成环境污染，达不到环保要求。为了能够对烟气进行加工处理，防止高温气体对后续设备损坏，需对其进行迅速冷却。常规的冷却装置是采用塔体喷淋的方式使烟气冷却，由于烟气量大，所采用的喷淋塔往往体积都很大，且能耗高；而烟气中含有大量酸性物质，遇冷会产生腐蚀性的酸液，使用金属设备寿命较短，增加运行风险。
急冷器是将高温气体快速冷却至低温的设备，以减轻下游设备的冷却压力，使其能达到可处理的温度。急冷器广泛用于化工、医药、环保工程，按工艺要求急速冷却焚烧高温气体，并能满足气体排放要求和回收冷凝产品的装置。
对于具有腐蚀性焚烧烟气急冷，选用急冷形式与耐腐蚀材质对急冷效果和稳定运行具有重要意义，急冷的最佳境界就是温度达到或接近饱和气体温度，为下一工序提供优质条件。现有的急冷器有一般存在下述缺陷：
(1)急冷器较为复杂，能耗高；
(2)冷却气体温度不能稳定达到或接近饱和点；
(3)耐腐蚀性较差；
(4)急冷效果不佳；
(5)成本较高，操作费用高。
实用新型内容
为了克服现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种结合液膜冷却的急冷器，本实用新型急冷效率高，可以将高温800℃的气体温度急速冷却至100℃左右。
本实用新型采用的技术方案为：
一种结合液膜冷却的急冷器，所述急冷器包括冷却管，所述急冷器包括冷却管，所述冷却管包括进气段和冷却段，所述进气段与冷却段之间呈角度设置，所述进气段顶部设有气体进口，冷却段底部设有气体出口；所述冷却段包括上下连通的第一冷却管和第二冷却管，所述第一冷却管与喷雾管相连通，所述喷雾管顶部与冷却液进口相连通；第一冷却管外围设有水夹套，所述水夹套一端与冷却水进口相连通，另一端与冷却水出口相连通；所述第二冷却管包括罐体以及设置在罐体外围的壳体，所述壳体与罐体之间形成夹层，所述夹层与第二冷却液进口相连通；所述夹层与罐体两侧顶部设有分配器，所述分配器上设有与夹层相连通的溢流口。
本实用新型第一冷却管外围设置的水夹套不仅可以对进入的高温烟气进行降温冷却，而且可以起到保护装置的作用；通过喷雾管喷射冷却液，可以促进高温烟气的进一步冷却；同时，由于溢流口的设置，夹层中通入的冷却液可以溢流至罐体内，并沿罐体内壁形成液膜，扩大与烟气之间的接触面积，对冷却管边缘部位的高温烟气进行急冷，更有利于高温烟气的冷却，同时也可以起到保护装置的作用。
作为优选，所述第一冷却管与水夹套之间设有不透性石墨结构。本实用新型不透性石墨结构可以采用石墨管，具有优异的耐腐蚀性和高的热导率，可以提高装置的防腐性能。
作为优选，所述不透性石墨结构上部与第一冷却管之间设有隔热体。本实用新型隔热体可以采用硅藻土。
作为优选，所述第二冷却液进口设置在夹层下部。本实用新型冷却液可以采用冷却水或其他适合的冷却液。
作为优选，所述进气段与冷却段之间呈35～55°设置。该角度设置便于进气段与进气装置之间的连接密封。
作为优选，所述进气段与冷却段之间呈45°设置。
作为优选，所述第二冷却管外部设有加强圈。通过设置加强圈，可以使得装置更为稳固。
作为优选，所述壳体与不透性石墨结构之间设有橡胶垫。
本实用新型的有益效果在于：
(1)采用喷雾管喷射冷却液对冷却管中的心部位的高温烟气进行急冷，并结合水夹套中冷却水以及夹层中的冷却液作用，大大提高了烟气急冷效果，同时通过冷却液溢流形成冷却管内壁的液膜对冷却管边缘部位的高温烟气进行急冷，进一步提高了烟气的急冷效果，可以将高温800度以下的气体温度迅速冷却到100度左右；
(2)急冷器整体结构简洁，能耗低，生产成本低，操作费用低；
(3)关键部件采用耐腐蚀材料，使得急冷器具有优良的耐腐蚀性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的俯视图；
图3是本实用新型分配器的结构示意图；
图4是本实用新型第一冷却管处的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
实施例1
参照图1～4，一种结合液膜冷却的急冷器，所述急冷器包括冷却管，所述冷却管包括进气段1和冷却段，所述进气段与冷却段之间呈一定角度设置，具体的，所述进气段与冷却段之间呈45°设置，该角度设置便于进气段与进气装置之间的连接密封；所述进气段顶部设有气体进口2，冷却段底部设有气体出口3；所述冷却段包括上下连通的第一冷却管4和第二冷却管5，所述第一冷却管4与喷雾管6相连通；第一冷却管外围设有水夹套7，所述水夹套7一端与冷却水进口8相连通，另一端与冷却水出口9相连通；所述第二冷却管5包括罐体10以及设置在罐体外围的壳体11，所述壳体与罐体之间形成夹层12，罐体两侧顶部设有分配器13，所述分配器上设有与夹层相连通的溢流口14。
本实用新型第一冷却管4外围设置的水夹套7不仅可以对进入的高温烟气进行降温冷却，而且可以起到保护装置的作用；通过喷雾管6对冷却管中心部位的高温烟气喷射冷却液，可以促进高温烟气的进一步冷却；同时，由于溢流口14的设置，夹层12中通入的冷却液可以溢流至罐体内，并沿罐体内壁形成液膜，扩大与烟气之间的接触面积，对冷却管边缘部位的高温烟气进行急冷，更有利于高温烟气的冷却，同时也可以起到保护装置的作用。
本实用新型罐体及分配器可采用石墨制造，石墨具有以下优点：耐高温性，高导电、导热性，在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀，可塑性高，抗热震性好等。
所述第一冷却管4与水夹套7之间设有不透性石墨结构15，本实用新型不透性石墨结构可以采用石墨管，具有优异的耐腐蚀性和高的热导率，可以提高装置的防腐性能。
所述不透性石墨结构15上部与第一冷却管4之间设有隔热体16，本实用新型隔热体可以采用硅藻土。
所述喷雾管6顶部与第一冷却液进口17相连通，所述夹层与第二冷却液进口18相连通；本实用新型冷却液可以采用冷却水或其他适合的冷却液。冷却液通过第一冷却液进口17进入喷雾管6内进行喷射，对冷却管中心部位的高温烟气进行急冷，另外，经第二冷却液进口18进入夹层中的冷却液通过溢流口进入罐体内，并沿罐体内壁形成液膜，扩大与烟气之间的接触面积，对冷却管边缘部位的高温烟气进行急冷，更有利于高温烟气的冷却。
所述第二冷却管外部设有加强圈，通过设置加强圈19，可以使得装置更为稳固。所述壳体与不透性石墨结构之间设有橡胶垫20。
本实用新型急冷管的工作原理是：
1、高温烟气从进气段1的顶部向下通入，冷却液经第一冷却液进口17进入喷雾管6，喷雾管6喷射冷却液对冷却管中心部位的高温烟气进行急冷；
2、冷却水从冷却水进口8通入进入水夹套7中，进一步促进第一冷却管4中的高温烟气急冷，同时保护装置不受损坏；
3、冷却液经第二冷却液进口18进入夹层12中，促进第二冷却管5中的高温烟气急冷，同时部分冷却液通过溢流口14进入罐体10内，并沿罐体10内壁形成液膜，扩大与烟气之间的接触面积，对冷却管边缘部位的高温烟气进行急冷；
4、冷却后的烟气通过气体出口3排出。
本实用新型结构简单，使用能耗低，操作简单，可以有效降低设备的使用成本，可以将高温800℃的烟气温度急速冷却至100℃左右，具有优异的急冷效果，能有效抑制有害物产生，同时还具有优良耐腐蚀性。
实施例2
参照图1～4，一种结合液膜冷却的急冷器，所述急冷器包括冷却管，所述冷却管包括进气段1和冷却段，所述进气段与冷却段之间呈一定角度设置，具体的，所述进气段与冷却段之间呈35°设置，该角度设置便于进气段与进气装置之间的连接密封；所述进气段顶部设有气体进口2，冷却段底部设有气体出口3；所述冷却段包括上下连通的第一冷却管4和第二冷却管5，所述第一冷却管4与喷雾管6相连通；第一冷却管外围设有水夹套7，所述水夹套7一端与冷却水进口8相连通，另一端与冷却水出口9相连通；所述第二冷却管5包括罐体10以及设置在罐体外围的壳体11，所述壳体与罐体之间形成夹层12，罐体两侧顶部设有分配器13，所述分配器上设有与夹层相连通的溢流口14。
所述第一冷却管4与水夹套7之间设有石墨管15，具有优异的耐腐蚀性和高的热导率，可以提高装置的防腐性能。
所述石墨管15上部与第一冷却管4之间设有隔热体16，本实用新型隔热体可以采用硅藻土。
所述喷雾管6顶部与第一冷却液进口17相连通，所述夹层与第二冷却液进口18相连通；本实用新型冷却液可以采用冷却水或其他适合的冷却液。冷却液通过第一冷却液进口17进入喷雾管6内进行喷射，对冷却管中心部位的高温烟气进行急冷，另外，经第二冷却液进口18进入夹层中的冷却液通过溢流口进入罐体内，并沿罐体内壁形成液膜，扩大与烟气之间的接触面积，对冷却管边缘部位的高温烟气进行急冷，更有利于高温烟气的冷却。
所述第二冷却管外部设有加强圈，通过设置加强圈19，可以使得装置更为稳固。所述壳体与不透性石墨结构之间设有橡胶垫20。
Claims (8)
1.一种结合液膜冷却的急冷器，其特征在于：所述急冷器包括冷却管，所述冷却管包括进气段和冷却段，所述进气段与冷却段之间呈角度设置，所述进气段顶部设有气体进口，冷却段底部设有气体出口；所述冷却段包括上下连通的第一冷却管和第二冷却管，所述第一冷却管与喷雾管相连通，所述喷雾管顶部与第一冷却液进口相连通；第一冷却管外围设有水夹套，所述水夹套一端与冷却水进口相连通，另一端与冷却水出口相连通；所述第二冷却管包括罐体以及设置在罐体外围的壳体，所述壳体与罐体之间形成夹层，所述夹层与第二冷却液进口相连通；所述夹层与罐体两侧顶部设有分配器，所述分配器上设有与夹层相连通的溢流口。
2.根据权利要求1所述结合液膜冷却的急冷器，其特征在于：所述第一冷却管与水夹套之间设有不透性石墨结构。
3.根据权利要求2所述结合液膜冷却的急冷器，其特征在于：所述不透性石墨结构上部与第一冷却管之间设有隔热体。
4.根据权利要求1所述结合液膜冷却的急冷器，其特征在于：所述第二冷却液进口设置在夹层下部。
5.根据权利要求1所述结合液膜冷却的急冷器，其特征在于：所述进气段与冷却段之间呈35～55°设置。
6.根据权利要求1所述结合液膜冷却的急冷器，其特征在于：所述进气段与冷却段之间呈45°设置。
7.根据权利要求1所述结合液膜冷却的急冷器，其特征在于：所述第二冷却管外部设有加强圈。
8.根据权利要求2所述结合液膜冷却的急冷器，其特征在于：所述壳体与不透性石墨结构之间设有橡胶垫。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112902211A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-04 | 中国五环工程有限公司 | 一种高温高腐蚀烟气激冷装置及包括该装置的熔融气化系统 |
| CN117663173A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 上海超惠通风环保设备有限公司 | 一种通用热交换设备的空气入口结构 |
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