CN217686663U - 一种用于焦耳炉尾气管 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种用于焦耳炉尾气管，包括水平段管道、垂直段管道和连接管，垂直段管道包括同心布置的尾气内管和外管，尾气内管上部与内法兰的中孔和环形状的顶盖内环面零间隙配合，顶盖高于内法兰且两者之间留有环形空间，内法兰与连接法兰的中孔零间隙配合，且连接法兰的中孔上部的凹槽内装配有顶盖，尾气内管外的外管中设有冷气管，冷气管的上部管口穿过内法兰与插装在连接法兰上的进气管连通，下部管体则与尾气内管连通；在内法兰周向外侧开设的凹槽与连接法兰的中孔配合面形成冷却水通道，冷却水通道与连接法兰上插装的进水管和出水管形成冷却水循环流通的通道。本实用新型是一种能够降低尾气温度，避免尾气管堵塞的装置。

Description

一种用于焦耳炉尾气管

技术领域

本实用新型涉及到焦耳加热陶瓷熔炉领域，具体涉及到熔炉尾气管冷却装置。

背景技术

焦耳加热陶瓷熔炉简称焦耳炉是将放射性废液与专用成品玻璃一起煅烧和浓缩，使废液内部水分蒸发、盐分转化为氧化物后与玻璃熔融在一起，冷却后形成固化玻璃体，是固化放射性物质的一种装置。焦耳熔炉煅烧过程中会产生大量温度极高的尾气，产生的尾气将会从尾气管中进入尾气处理装置，因此尾气管是焦耳炉与尾气处理装置之间的通道，而进入尾气管的尾气温度很高，不利于在尾气处理装置里面进行处理，且温度过高的尾气容易对尾气管造成损伤，进入尾气管的水平段时，还容易让水平段的尾气管堵塞，因此尾气温度过高、水平段尾气管堵塞都是急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的问题，提供了一种能够降低尾气温度，避免尾气管堵塞的用于焦耳炉的尾气管。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于焦耳炉尾气管，包括水平段管道、垂直段管道和连接管，所述水平段管道位于垂直段管道上方，所述连接管一端与垂直段管道连接，另一端与水平段管道连接，所述水平段管道沿管段延伸的水平方向下倾斜；所述垂直段管道包括同心布置的尾气内管和外管，所述尾气内管上部与内法兰的中孔和环形状的顶盖内环面零间隙配合，所述顶盖高于内法兰且两者之间留有环形空间，所述内法兰与连接法兰的中孔零间隙配合，且连接法兰的中孔上部的凹槽内装配有顶盖，所述尾气内管外的外管中设有冷气管，所述冷气管的上部管口穿过内法兰与插装在连接法兰上的进气管连通，下部管体则与尾气内管连通；在内法兰周向外侧开设的凹槽与所述连接法兰的中孔配合面形成冷却水通道，所述冷却水通道与连接法兰上插装的进水管和出水管形成冷却水循环流通的通道。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本装置的水平段管道沿管段延伸的水平方向下倾斜，便于部分尾气汽化后沿内管壁流出，水平段管道便不会被堵塞；本装置的垂直段管道同心布置了尾气内管和外管，尾气内管置于外管内，尾气内管为焦耳炉排出的尾气通道，外管与尾气内管的管壁之间留有空间，这样的双层管道结构可以避免外管壁温度过高引起安全隐患；尾气内管上部与内法兰的中孔和环形状的顶盖的内环面零间隙配合，所述顶盖高于内法兰且两者之间留有环形空间，所述内法兰与连接法兰的中孔零间隙配合，且连接法兰的中孔上部的凹槽还与顶盖无缝连接，如此便可以形成一个密闭的环形空腔，该环形空腔的顶部和底部分别是顶盖底面与内法兰上端面，内环面和外环面分别是尾气内管外壁和连接法兰的中孔面，并且进气管穿过连接法兰与空腔连通，而冷气管也穿过内法兰与空腔连通，由此进气管与冷气管连通，进气管中的冷气便能够进入冷气管，而因为设置有空腔，那么无论冷气管有多少个，也只需一个进气管就可以将冷气均匀注入冷气管内，如此能减少材料成本，降低装置制作难度；冷气管布置于外管内也就是尾气内管的周围，因此冷气管可以初步降低内管管壁温度，并且冷气管的下部管体与尾气内管连通，因此冷气管里面的冷气便可以进入尾气内管与尾气混合，降低尾气温度，使尾气温度达到处理要求，进一步降低尾气内管的温度；由于内法兰是与连接法兰的中孔零间隙配合，而内法兰的周向外侧开设有凹槽，因此凹槽和连接法兰的中孔面连接便可以形成一个封闭的冷却水通道，而进水管和出水管分别穿过连接法兰与冷却水通道连通，由此冷却水通道与进水管和出水管连在一起便可以形成冷却水循环流通的通道，该冷却水通道环绕在尾气内管周围，可以进一步将尾气内管管口的尾气降温，并且循环后从出水管流出的冷却水带有热量，外部还可以对热量进行利用，达到节能环保的目的。总之，本装置结构巧妙，易于加工，冷却效果良好，能够充分降低尾气温度，达到处理尾气温度要求，并且避免尾气内管温度过高，损害管壁，造成安全隐患。

作优选的，水平段管道下倾斜的角度为3度。水平段管道的倾斜角度过大会造成尾气逆流，倾斜角度太小又不能够达到让液化的尾气流出的效果，而倾斜的角度为3度既不会让尾气逆流，又可以让尾气液化后形成的液体沿内管壁流出。

作优选的，连接管从水平段管道向垂直段管道倾斜布置，有利于尾气从尾气内管出去后进入连接管内后，增加与内管壁的接触面积，进而增大冷却效果。

作优选的，水平段管道外设膨胀节，所述膨胀节为金属材质，水平段管道的管壁会因为尾气的温度而膨胀，而金属膨胀节为补偿因温度差与机械振动引起的附加应力，而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构，在水平段管道外周布置金属膨胀节可以保护管壁，避免因膨胀而产生形变。

优选的，冷气管的上端口与内法兰上端面齐平，且底端为封闭结构，管体下部开设有斜口与尾气内管连通。冷气管的上端口与内法兰上端面齐平，则从进气管进入空腔内的冷气能均匀注入冷气管内，进入冷气管的冷气再从管体下部所开设的斜口与尾气内管的尾气充分混合，达到降低尾气温度的目的。

进一步优选的，冷气管数量大于3，且沿尾气内管管壁周向均匀布置，空腔内的冷气能够快速充分的进入各个冷气管，尾气内管内就有足够多的冷气与尾气均匀混合，且冷气管在尾气内管外周均匀布置，则冷气管也可以为尾气内管壁均匀降温，并且尾气内管底部不同方向的尾气都能和冷气充分混合，能够更好地达到降温效果。

优选的，冷却水通道条数不少于2，相邻冷却水通道通过开设的通口连通，且位于底部的冷却水通道与进水管连通，位于顶部的则与出水管连通。与冷气充分混合的尾气在尾气内管上部会再次进行降温，此时冷却水通道条数越多，降温效果越好，而如果只有一条冷却水通道达不到理想的降温效果，因此冷却水通道条数至少为两条。相邻冷却水通道通过在两者之间的通口互通冷却水，位于底部的冷却水通道最先与尾气接触，因此底部的冷却效果需要最好，由此位于底部的冷却水通道与进水管连通，位于顶部的则与出水管连通，这样就能达到最好的冷却效果。

优选的，尾气内管上端口和顶盖上端面均与连接法兰端面齐平。便于工作人员确定设备加工尺寸，便于制作和安装。

优选的，内法兰盘下端面与外管端口封闭式连接，可以减少外管的体积，节约成本，还能保证装置内部的密封性。

优选的，尾气内管为镍铁铬合金材质，镍铁铬合金具有耐高温，抗腐蚀性的优点，因此非常适合作为尾气通道的材质。

附图说明

本实用新型将参照附图的方式说明，其中：

图1为本实用新型的剖面图；

图2为垂直段管道显示进气管的剖面图；

图3为垂直段管道显示进出水管的剖面图；

图4为垂直段管道的俯视图。

附图标记：水平段管道1、尾气内管21、外管22、连接管3、金属膨胀节11、连接法兰4、内法兰5、冷却水通道51、进水管512、出水管513、顶盖6、空腔7、冷气管8、进气管81、斜孔82。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：如图1-4所示的一种用于焦耳炉尾气管，包括水平段管道1、垂直段管道和连接管3，所述水平段管道1位于垂直段管道上方，水平段管道1的管体外壁覆盖有金属膨胀节11，管体一端与尾气处理装置相连，并且向尾气处理装置的方向水平向下倾斜3度，另一端与连接管3管口焊接，所述连接管3从水平段管道1向垂直段管道倾斜布置且与垂直段管道连通；所述垂直段管道包括同心布置的尾气内管21和外管22，尾气内管21在外管22内部中心，所述尾气内管21为镍铁铬合金材质，底部与焦耳炉内部连通，其上部与内法兰5的中孔和环形状的顶盖6内环面焊接，也就是内法兰5和顶盖6套接在尾气内管21外壁上，顶盖6在内法兰5上方，并且两者之间留有空隙，尾气内管21上端口和顶盖6上端面齐平，同时内法兰5和顶盖6的外环面皆焊接在连接法兰4的中孔里面，连接法兰4的中孔上部设有“L”型凹槽，顶盖6与凹槽适配，顶盖6上端面也与连接法兰4的上端面齐平，连接法兰4的中孔不会与尾气内管21直接相连，因此上述的连接法兰4的中孔面、尾气内管21外管22壁上部、顶盖6的下端面以及内法兰5的上端面连接在一起形成了一个密封空腔7，内法兰5的下端面与外管22焊接，而外管22内设有冷气管8，所述冷气管8的上部管口穿过内法兰5可与空腔7相通，连接法兰4内插装有进气管81，进气管81可穿过连接法兰4达到连接法兰4的中孔与空腔7相通，由此进气管81可通过空腔7将冷气均匀注入冷气管8中，冷气管8的下部管体则与尾气内管21连通，冷气便可以进入尾气内管21与尾气混合，达到降温的目的；内法兰5的周向外侧面开设有凹槽，又因为内法兰5的外环面与连接法兰4的中孔焊接，因此所述凹槽成为一个环形密封通道为冷却水通道51，而在连接法兰4中插装有进水管512和出水管513，进水管512和出水管513可穿过连接法兰4到达连接法兰4的中孔与冷却水通道51连通，冷却水可从进水管512注入冷却水通道51，再从出水管513离开。

实施例2：如图2所示，在实施例1的基础上，本装置对冷气管8进行优选设计，所述冷气管8的上端口穿过内法兰5与内法兰5的上端面齐平，刚好与空腔7连通，管体下端口为封闭结构，并且在管壁上靠近底部面向尾气内管21位置开设有斜孔82，斜孔82与尾气内管21壁的开口连通，并且上述冷气管8数量大于3，本实施例中尾气管数量为6，且沿尾气内管21外管22壁周向均匀布置。使用时，空腔7内的冷气注入各个冷气管8内，冷气沿管体向下到达底管体底部，由于管体下端口为封闭式结构，因此冷气不会流出去，每个冷气管8内的冷气都会从管体下部的斜口通过到达尾气内管21底部，与尾气内管21底部的尾气充分混合，然后再一起沿尾气内管21管体向上流动，达到尾气降温目的。

实施例3：如图3所示，在实施例1的基础上，本装置对冷却水通道51进行优选设计，本装置中的冷却水通道51条数不少于2，本实施例中冷却水通道51为2条，呈上下布置，通过在相邻冷却水通道51之间的内法兰5实体内开设通口，相邻两冷却水通道51互通，所述进水管512从连接法兰4进入，穿过连接法兰4和冷却水通道51连通，出水管513同样穿过连接法兰4与顶部的冷却水通道51连通。使用时，冷却水从进水管512进入到达底层冷却水通道51，然后分别从两个方向将底层通道内部注满，底层的冷却水注满之后到达从通口到达上一层的冷却水通道51，然后再重复上述过程，直到注满最上层的冷却水通道51，最后从出水管513流出，完成为尾气内管上部降温的功能。

装置运行过程：如图1-4所示，进气管81将冷气源源不断地输入空腔7，冷气再从空腔7中注入冷气管8内，直到到达尾气内管21底部，尾气内管21的底部为封口结构，因此冷气只会穿过斜孔82到达尾气内管21底部，同时尾气从焦耳炉顶部上升到达尾气内管21底部，然后尾气就会与周围不断注入的冷气充分混合，再一起沿尾气内管21壁上升到达尾气内管21上部，此时进水管512也会将冷却水源源不断地注入底层的冷却水通道51，相邻冷却水通道51之间通过开设的通口连通，最后冷却水从最上层的冷却水通道51流出，冷却水通道51里面的冷却水会将到达尾气内管21上部的尾气再一次进行降温，然后尾气继续上升到达连接管3，在与连接管3充分接触后，尾气到达水平段管道1后，部分尾气将液化成液体沿管壁向下流向尾气处理装置，未被液化的尾气也将流向尾气处理装置，如此所有经过降温处理的尾气达到处理标准，进入下一步尾气处理过程。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于焦耳炉尾气管，包括水平段管道、垂直段管道和连接管，所述水平段管道位于垂直段管道上方，所述连接管一端与垂直段管道连接，另一端与水平段管道连接，其特征在于：所述水平段管道沿管段延伸的水平方向下倾斜；所述垂直段管道包括同心布置的尾气内管和外管，所述尾气内管上部与内法兰的中孔和环形状的顶盖内环面零间隙配合，所述顶盖高于内法兰且两者之间留有环形空间，所述内法兰与连接法兰的中孔零间隙配合，且连接法兰的中孔上部的凹槽内装配有顶盖，所述尾气内管外的外管中设有冷气管，所述冷气管的上部管口穿过内法兰与插装在连接法兰上的进气管连通，下部管体则与尾气内管连通；在内法兰周向外侧开设的凹槽与所述连接法兰的中孔配合面形成冷却水通道，所述冷却水通道与连接法兰上插装的进水管和出水管形成冷却水循环流通的通道。

2.根据权利要求1所述的一种用于焦耳炉尾气管，其特征在于：所述水平段管道下倾斜的角度为3度。

3.根据权利要求1所述的一种用于焦耳炉尾气管，其特征在于：所述连接管从水平段管道向垂直段管道倾斜布置。

4.根据权利要求1所述的一种用于焦耳炉尾气管，其特征在于：所述水平段管道外设膨胀节，所述膨胀节为金属材质。

5.根据权利要求1所述的一种用于焦耳炉尾气管，其特征在于：所述冷气管的上端口与内法兰上端面齐平，且底端为封闭结构，管体底部侧面开设有斜口与尾气内管连通。

6.根据权利要求1或权利要求5所述的一种用于焦耳炉尾气管，其特征在于：所述冷气管数量大于3，且沿尾气内管管壁周向均匀布置。

7.根据权利要求1所述的一种用于焦耳炉尾气管，其特征在于：所述冷却水通道条数不少于2，相邻冷却水通道通过开设的通口连通，且位于底部的冷却水通道与进水管连通，位于顶部的则与出水管连通。

8.根据权利要求1所述的一种用于焦耳炉尾气管，其特征在于：所述尾气内管上端口和顶盖上端面均与连接法兰端面齐平。

9.根据权利要求1所述的一种用于焦耳炉尾气管，其特征在于：所述内法兰下端面与外管端口封闭式连接。

10.根据权利要求1所述的一种用于焦耳炉尾气管，其特征在于：所述尾气内管为镍铁铬合金材质。

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