專利名稱：一種管式高爐煤氣脫水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤氣脫水技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及管狀高爐煤氣脫水裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知在鋼鐵行業(yè)煉鐵生產(chǎn)過(guò)程中，高爐設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量高爐煤氣，這些煤氣在經(jīng)過(guò)除塵后，含有大量的機(jī)械水和霧狀飽和水及雜質(zhì)、灰塵，特別是將這些經(jīng)凈化后的高爐煤氣用于軋鋼加熱爐或其它加熱爐上時(shí)，由于大量水蒸氣的存在必然要造成鋼坯氧化燒損加重，燃料消耗量增加，對(duì)設(shè)備的壽命產(chǎn)生極大的影響，更嚴(yán)重時(shí)可能發(fā)生事故，這已成為軋鋼加熱行業(yè)一直想解決而沒(méi)有解決的問(wèn)題。
目前常用的高爐脫水器是一種絲網(wǎng)煤氣脫水器，其基本結(jié)構(gòu)是在脫水器殼內(nèi)平行設(shè)置一層層絲網(wǎng)，以除掉煤氣中的雜質(zhì)與水分。其缺點(diǎn)在于，由于高爐煤氣中含有大量灰塵，故此種脫水器在使用2-3個(gè)月后，脫水器中的絲網(wǎng)即會(huì)被灰塵阻塞，從而導(dǎo)致這類絲網(wǎng)煤氣脫水器無(wú)法推廣使用，且脫水效果不甚明顯。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，在于克服上述一般脫水器中的絲網(wǎng)被煤氣中的灰塵與雜質(zhì)堵塞、脫水器脫水效果不明顯的缺欠，利用水的重力、增大汽凝附粘面積及離心的原理和降溫脫水工藝制作而成，其技術(shù)方案如下一種管式高爐煤氣脫水器包含殼體、法蘭、冷卻進(jìn)水總管、冷卻回水總管、集水總管、排水器，所述殼體在濕高爐煤氣入口端內(nèi)設(shè)置有旋流器，其下部一側(cè)設(shè)置有冷卻進(jìn)水總管及進(jìn)水口，其下部另一側(cè)順序設(shè)置有帶有集水入口的集水總管和帶有出水口的冷卻回水總管，殼體內(nèi)設(shè)置有平行、交錯(cuò)排列的固焊于固定孔板上的冷卻管，殼體的外側(cè)面設(shè)置有排水器。
所述冷卻管可以為翅片管、波紋管、圓鋼管、金屬管。
所述翅片管為從一端至另一端成螺旋形、固焊有帶狀鋼片的鋼管，所述鋼管和金屬管為普通圓形鋼管和金屬管。
所述旋流器為在金屬管內(nèi)側(cè)和金屬管外側(cè)之間沿徑向、間隔、均勻固焊有相同金屬旋流葉片的固定裝置，其前端固焊有法蘭，其后端固焊于殼體上。
所述金屬管和金屬管為兩個(gè)直徑不同的鋼管，所述相同金屬旋流葉片為相同的鋼片。
所述固定孔板為兩塊結(jié)構(gòu)相同、固焊于殼體上的鋼板，其上均勻、交錯(cuò)布滿圓孔，冷卻管兩端插入兩塊固定孔板對(duì)應(yīng)位置的圓孔內(nèi)，并且分別固焊于該兩塊固定孔板上。
所述冷卻管可分為三組，固焊于兩塊固定孔板上，每組中每相鄰兩根冷卻管通過(guò)過(guò)渡半管兩兩相通成‘弓’形連接，且通過(guò)三組入水口與出水口分別與冷卻進(jìn)水總管和冷卻回水總管相連通，第一組進(jìn)水口、出水口，第二組進(jìn)水口、出水口，第三組進(jìn)水口、出水口，所述過(guò)渡半管為圓形鋼管沿管長(zhǎng)方向一分為二后，其中的一半扣焊在固定孔板上。
所述排水器可以為密閉的圓椎體、圓柱體長(zhǎng)方體、正方體，其上端面設(shè)有可與集水總管連結(jié)的法蘭接口、注水孔、安裝出水管的圓孔。
所述連接、固焊均為焊接。
所述冷卻管(3)中流動(dòng)的介質(zhì)為水。
由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下有益效果①脫水效果顯著，機(jī)械水(霧滴狀水)脫水率可達(dá)90％，②由于是管式結(jié)構(gòu)，脫水器不會(huì)被高爐煤氣中的灰塵阻塞，③阻力損失小，脫水器的阻力損失小于等于2000Pa，④不消耗能源，本實(shí)用新型使用水為冷卻介質(zhì)，使用過(guò)后的冷卻水，除溫度升高5-8℃外，未發(fā)生其他任何變化，可繼續(xù)使用，⑤設(shè)備安裝簡(jiǎn)便，工作安全可靠，無(wú)需維護(hù)，壽命長(zhǎng)，⑥經(jīng)濟(jì)效益顯著，可延長(zhǎng)相關(guān)使用設(shè)備的使用壽命和減少維護(hù)次數(shù)。


圖1為本實(shí)用新型整體示意圖；圖2為本實(shí)用新型俯視圖；圖3為本實(shí)用新型A-A剖視圖；圖4為本實(shí)用新型A-A剖視圖后的B-B剖視圖；圖5為本實(shí)用新型A-A剖視圖后的C-C剖視圖；圖6為本實(shí)用新型固定孔板示意圖；圖7為本實(shí)用新型排水器示意圖；圖8為本實(shí)用新型排水器蓋示意圖；圖9為本實(shí)用新型旋流器D-D剖視圖；圖10為本實(shí)用新型旋流器主視圖；圖11為本實(shí)用新型翅片冷卻管主視圖。
其中1-殼體，2-法蘭，3-冷卻管，3-1、3-2-過(guò)渡半管，3-3-鋼片，4-冷卻進(jìn)水總管，4-1、4-3、4-5-冷卻水進(jìn)水口，4-2、4-4、4-6-冷卻水出水口，5-冷卻水回水總管，6-集水總管，6-1、6-2-集水排水孔，7-排水器，8-旋流器，9-1、9-2-固定孔板，9-3-孔，10-排水器出水管。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型利用水的重力、增大冷卻管附著面積及離心原理和降溫脫水工藝制作而成，如附圖1-9所示，主要包括九大部分旋流器8、脫水器殼體1、冷卻管3及固定冷卻管3的固定孔板9-1、9-2、冷卻水進(jìn)水與回水總管4、5、集水總管6、排水器7、冷卻介質(zhì)—水。
當(dāng)濕高爐煤氣通過(guò)脫水器時(shí)，首先經(jīng)過(guò)旋流器，在離心力的作用下，煤氣中的細(xì)小機(jī)械水顆粒與旋流器葉片碰撞、粘附形成水液即脫掉濕高爐煤氣中的大部分機(jī)械水，高速前進(jìn)中的濕高爐煤氣經(jīng)過(guò)三組冷卻管后，濕高爐煤氣被冷卻降溫，煤氣中大量霧狀飽和水冷凝變成機(jī)械水，而被脫出，此時(shí)的高爐煤氣中的絕大部分機(jī)械水已被脫除變成干高爐煤氣離開(kāi)脫水器，高爐煤氣被脫水器脫除的大量機(jī)械水，通過(guò)脫水器內(nèi)的集水排水孔6-1、6-2經(jīng)由集水總管6排至排水器7，經(jīng)排水器出水管10由排水器7將水排出。
冷卻管3的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一是該冷卻管前后二端固焊于固定孔板9-1、9-2上，固定孔板固焊于殼體1上，相鄰二管端頭固焊有過(guò)渡半管3-1、3-2，以保證水路暢通。二是冷卻管最好采用翅片管，因?yàn)槔鋮s管的表面積越大，冷凝、脫水效果越好。三是殼體內(nèi)的冷卻管分為三組，以利于快速降溫。三組冷卻管的進(jìn)水口4-1、4-4、4-5與冷卻回水總管5相連接，使水沿連續(xù)、曲折的管路循環(huán)流動(dòng)，為不斷進(jìn)入脫水器的濕高爐煤氣降溫。
為提高脫水效率，增大冷凝面積冷卻管3除了翅片管外還可選用圓形鋼管、波紋管。翅片管的結(jié)構(gòu)如圖11所示，將鋼片3-3自上而下沿管外壁成螺旋形焊接在圓形冷卻鋼管上，以增強(qiáng)降溫脫水效果，如選用波紋管也同為此目的。
本實(shí)用新型中選用水做為冷卻介質(zhì)最為經(jīng)濟(jì)，如選用添加冷凝劑的液體也可，但勢(shì)必增加了設(shè)備的成本。
以年產(chǎn)量60.0萬(wàn)噸的軋鋼加熱爐為例年高爐煤氣消耗量為3.0×108立方米/年，高爐煤氣全年平均溫度40℃。1m3凈高爐煤氣可脫水65克左右，則年脫水量19500噸；a.高爐煤氣熱值800kcal/m3，價(jià)格0.08元/m3，則19500噸水被加熱至1250℃時(shí)吸收的熱量換算成高爐煤氣的費(fèi)用為19500×103×[573+(1250×0.424-40×0.359)]×0.08/800＝212.28×103元/年，年節(jié)能效益為212.28萬(wàn)元。
b.減少氧化燒損0.1％，鋼坯價(jià)格1500元/噸，年減少氧化燒損效益為60×104×0.1％×1500＝90.00萬(wàn)元。以上a、b兩項(xiàng)合計(jì)，年直接經(jīng)濟(jì)效益為302.28萬(wàn)元；考慮到加熱爐產(chǎn)量增加、爐體壽命延長(zhǎng)、停爐打渣時(shí)間減少等因素；則間接經(jīng)濟(jì)效益也在300萬(wàn)元以上。
總之，本實(shí)用新型投資小，經(jīng)濟(jì)效益顯著，回收期短，幾乎不占額外空間，最適合在我國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)煤氣管道上安裝使用。
權(quán)利要求1.一種管式高爐煤氣脫水器，包括殼體(1)、法蘭(2)、冷卻進(jìn)水總管(4)、冷卻回水總管(5)、集水總管(6)、排水器(7)，其特征在于所述殼體(1)在濕高爐煤氣入口端內(nèi)設(shè)置有旋流器(8)，其下部一側(cè)設(shè)置有冷卻進(jìn)水總管(4)及進(jìn)水口(4-1)、(4-3)、(4-5)，其下部另一側(cè)順序設(shè)置有帶有集水入口(6-1)、(6-2)的集水總管(6)和帶有出水口(4-2)、(4-4)、(4-6)的冷卻回水總管(5)，殼體(1)內(nèi)設(shè)置有平行、交錯(cuò)排列的固焊于固定孔板(9-1)、(9-2)上的冷卻管(3)，殼體(1)的外側(cè)面設(shè)置有排水器(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的管式高爐煤氣脫水器，其特征在于所述冷卻管(3)可以為翅片管、波紋管、圓鋼管、金屬管。
3.如權(quán)利要求2所述的管式高爐煤氣脫水器，其特征在于所述翅片管為從一端至另一端成螺旋形、固焊有帶狀鋼片(3-2)的鋼管，所述鋼管和金屬管為普通圓形鋼管和金屬管。
4.如權(quán)利要求1所述的管式高爐煤氣脫水器，其特征在于所述旋流器(8)為在金屬管(8-1)內(nèi)側(cè)和金屬管(8-2)外側(cè)之間沿徑向、間隔、均勻固焊有相同金屬旋流葉片(8-3)的固定裝置，其前端固焊有法蘭(2)，其后端固焊于殼體(1)上。
5.如權(quán)利要求4所述的管式高爐煤氣脫水器，其特征在于所述金屬管(8-1)和金屬管(8-2)為兩個(gè)直徑不同的鋼管，所述相同金屬旋流葉片(8-3)為相同的鋼片。
6.如權(quán)利要求1所述的管式高爐煤氣脫水器，其特征在于所述固定孔板(9-1)、(9-2)為兩塊結(jié)構(gòu)相同、固焊于殼體(1)上的鋼板，其上均勻、交錯(cuò)布滿圓孔(9-3)，冷卻管(3)兩端插入兩塊固定孔板(9-1)、(9-2)對(duì)應(yīng)位置的圓孔內(nèi)，并且分別固焊于該兩塊固定孔板上。
7.如權(quán)利要求6所述的管式高爐煤氣脫水器，其特征在于所述冷卻管(3)可分為三組，固焊于兩塊固定孔板(9-1)、(9-2)上，每組中每相鄰兩根冷卻管通過(guò)過(guò)渡半管(3-1)、(3-2)兩兩相通成‘弓’形連接，且通過(guò)三組入水口與出水口分別與冷卻進(jìn)水總管(4)和冷卻回水總管(5)相連通，第一組進(jìn)水口(4-1)、出水口(4-2)，第二組進(jìn)水口(4-3)、出水口(4-4)，第三組進(jìn)水口(4-5)、出水口(4-6)，所述過(guò)渡半管(3-1)、(3-2)為圓形鋼管沿管長(zhǎng)方向一分為二后，其中的一半扣焊在固定孔板(9-1)、(9-2)上。
8.如權(quán)利要求1所述的管式高爐煤氣脫水器，其特征在于所述排水器(7)可以為密閉的圓椎體、圓柱體長(zhǎng)方體、正方體，其上端面設(shè)有可與集水總管(6)連結(jié)的法蘭接口(7-2)、注水孔(7-3)、安裝出水管(10)的圓孔(7-4)。
9.如權(quán)利要求1-8的任一權(quán)利要求中所述的管式高爐煤氣脫水器，其特征在于所述連接、固焊均為焊接。
10.如權(quán)利要求1所述的管式高爐煤氣脫水器，其特征在于所述冷卻管(3)中流動(dòng)的介質(zhì)為水。
專利摘要一種管式高爐煤氣脫水器，涉及高爐煤氣干燥技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于脫水器內(nèi)設(shè)置有旋流器、冷卻水管、集水總管、排水器，濕高爐煤氣經(jīng)過(guò)本裝置后變?yōu)槊撍簹夤┥a(chǎn)、民用，本裝置脫水率高、不消耗能源、工作可靠、不需維護(hù)、壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C21B5/06GK2677385SQ20032010313
公開(kāi)日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月7日
發(fā)明者賈恩寶 申請(qǐng)人:賈恩寶