專利名稱：一種高爐鼓風脫濕裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空氣脫濕裝置，尤其涉及一種冶金行業(yè)高爐煉鐵鼓風機的機 前脫濕裝置。
背景技術：
脫濕鼓風是通過降低送入煉鐵高爐空氣的絕對含濕量，使其穩(wěn)定在一個較低的數(shù) 值送入高爐。對高爐采取脫濕鼓風是一種提高高爐產(chǎn)量、節(jié)能降耗、穩(wěn)定爐況的重要手段。目前，較普遍采用的脫濕鼓風技術是機前冷凍脫濕，其原理是在高爐鼓風機入口 處設換熱器，使流經(jīng)換熱面外表的濕空氣被冷媒物質(zhì)所冷卻，空氣中的水蒸汽被冷卻到露 點而凝結(jié)成水被排出，從而達到脫濕的目的，脫濕后空氣再進入鼓風機。冷凍脫濕溫度一般 是將空氣由大氣溫度冷卻到8 10°C甚至更低，根據(jù)制冷方式的不同冷凍脫濕通常采用電 動壓縮式制冷和吸收式制冷兩種。不管采取何種制冷方式，目前在實際應用中冷凍脫濕存在主要問題是，制冷轉(zhuǎn)化 過程中產(chǎn)生的熱量需要消耗大量冷卻水才能將其帶走，不但這部分熱量被白白浪費掉，而 且造成水量、電能的大量浪費，還增加了冷卻水系統(tǒng)設備及管道的投資。此外，冷凍脫濕后 風溫降低，直接進入鼓風機后出口風溫度比不脫濕工況降低20 40°C，增加了對后續(xù)熱風 爐的升溫負荷，增大其煤氣耗量，不利于節(jié)能。另一方面對高爐鼓風機而言，脫濕后的空氣 為飽和狀態(tài)，由于濕空氣結(jié)露在風機內(nèi)產(chǎn)生凝結(jié)水，會造成對鼓風機葉片應力腐蝕，影響其 使用壽命和正常工作。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種可用于高爐鼓風脫濕，同時又可利用制冷轉(zhuǎn)化過程 中自產(chǎn)生的熱量適當提高脫濕后空氣溫度的高爐鼓風脫濕裝置。為了實現(xiàn)上述目的，采用以下的技術方案—種高爐鼓風脫濕裝置，其特征在于所述高爐鼓風脫濕裝置包括通過制冷劑循 環(huán)管依次串接的制冷壓縮機、帶有冷卻水管的輔助冷卻器、空氣冷卻器和脫濕器；脫濕器內(nèi) 設置換熱構(gòu)件、排水裝置和除霧器，所述脫濕器的制冷劑出口與制冷壓縮機入口管道連接； 脫濕器殼體的空氣出口與空氣冷卻器殼體的空氣入口法蘭連接，空氣冷卻器殼體的空氣出 口經(jīng)管道連接高爐鼓風機的吸入口。為了根據(jù)設定的空氣出口溫度，自動調(diào)節(jié)控制制冷液量，以保證空氣脫濕所需的 露點溫度，所述空氣冷卻器和脫濕器之間的制冷劑循環(huán)管上設置有膨脹閥。所述脫濕器空 氣出口處設置有溫度傳感器，并通過控制線纜和控制器與所述膨脹閥的線纜連接。所述脫濕器的制冷劑出口與制冷壓縮機入口之間的管道上設置有壓縮機入口導 葉閥。為了根據(jù)設定的空氣出口溫度，自動調(diào)節(jié)冷卻水流量，以控制空氣冷卻器出口空 氣溫度恒定，所述冷卻水管上設置有冷卻水調(diào)節(jié)閥，所述空氣冷卻器空氣出口處設置有溫度傳感器，并通過控制線纜和控制器與所述冷卻水調(diào)節(jié)閥的線纜連接。所述空氣冷卻器和脫濕器的換熱構(gòu)件劃分為各自獨立的、由換熱單元件組成的 組，所述制冷壓縮機和輔助冷卻器的數(shù)量與所述空氣冷卻器和脫濕器所劃分的組數(shù)保持一致。為了對初始進入的空氣進行過濾，去除空氣中的灰塵，所述脫濕器的空氣入口處 通過空氣管連接有空氣過濾器。因為脫濕器和空氣冷卻器均屬大型設備，換熱面積大，如制冷劑在換熱構(gòu)件中流 程過長，會造成空氣出口端溫度場冷熱不均，影響使用效果，也不便于制冷負荷調(diào)節(jié)。因此， 將所述脫濕器和空氣冷卻器的換熱構(gòu)件由上至下分成各自獨立的幾組，每組由若干個換熱 單元件組成，且各組分別與多臺并列組合而成的所述制冷壓縮機和輔助冷卻器相對應，構(gòu) 成各自獨立的制冷劑循環(huán)回路進行工作。本實用新型的有益效果為本實用新型直接利用制冷劑作載體進行熱量交換，熱效率高。既可保證高爐鼓風 的脫濕溫度要求，又有效利用了制冷劑壓縮產(chǎn)生的部分熱量，顯著降低了設備冷卻水耗量 和電能消耗、也降低冷卻水系統(tǒng)設備投資，據(jù)初步核算，按空氣脫濕后的10°c升溫到25V， 節(jié)水率在60 70%，升溫越高節(jié)水效果更明顯，而且飽和態(tài)的脫濕空氣升溫后再進入鼓風 機，既可防止由于結(jié)露對鼓風機葉片應力腐蝕，同時提高了進入高爐熱風爐的溫度、降低熱 風爐的負荷，減少煤氣耗量。本實用新型為一體化設備，布置緊湊、占地省，可廣泛應用于高 爐鼓風脫濕中。

圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，件1為制冷壓縮機，件2為輔助冷卻器，件3為空氣冷卻器，件4為膨脹閥， 件5為脫濕器，件6為除霧器，件7為冷卻水調(diào)節(jié)閥，件8為制冷劑循環(huán)管，件9為冷卻水管， 件10為空氣管，件11為換熱構(gòu)件，件12為壓縮機入口導葉閥，件13為排水裝置，件14為 空氣過濾器，件Tl和T2為溫度傳感器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步說明實施例如圖1、圖2所示3臺制冷壓縮機1和3臺輔助冷卻器2通過3組制冷劑 循環(huán)管8分別與1臺空氣冷卻器3的3組換熱構(gòu)件11連接，空氣冷卻器3與脫濕器5的3 組換熱構(gòu)件11之間連接3組制冷劑循環(huán)管道8，分別在每根管道上設1個膨脹閥4，脫濕器 5的3組換熱構(gòu)件出口分別與上述3臺制冷壓縮機1入口管道連接。脫濕器含濕空氣進入 脫濕器5內(nèi)先經(jīng)過換熱構(gòu)件11后進入除霧器6，除霧器6底部設排水裝置13 (包括積水槽 和排水管等)，脫濕器5殼體的空氣出口與空氣冷卻器3殼體的空氣入口法蘭連接。脫濕器 5的空氣出口處設溫度傳感器Tl，并通過控制線纜和控制器與膨脹閥4線纜連接，根據(jù)設定 的空氣出口溫度，自動調(diào)節(jié)膨脹閥4開度或壓縮機入口導葉閥12調(diào)節(jié)控制制冷液量，以保 證空氣脫濕所需的露點溫度。在空氣冷卻器3的空氣出口處設溫度傳感器T2，并通過控制線纜和控制器與輔助冷卻器2上的冷卻水調(diào)節(jié)閥7線纜連接，根據(jù)設定的空氣出口溫度，通 過調(diào)節(jié)冷卻水調(diào)節(jié)閥7，自動調(diào)節(jié)冷卻水流量，以控制空氣冷卻器3出口空氣溫度恒定；制冷循環(huán)系統(tǒng)直接采用制冷劑作載體，經(jīng)膨脹閥4后利用液體氣化吸熱，在脫濕 器5中將含濕空氣冷凝至設定的露點溫度，氣化后的制冷劑利用制冷壓縮機1加壓，產(chǎn)生的 部分壓縮熱在輔助冷卻器2中利用冷卻水冷卻，再在空氣冷卻器3中將脫濕后的低溫空氣 加熱升溫，制冷劑重新變成液體，再進入膨脹閥4，重新進行上述循環(huán)。經(jīng)空氣過濾器過濾后的含濕空氣在脫濕器5的換熱構(gòu)件11中被冷卻至設定的露 點溫度，進入除霧器6氣水分離后，經(jīng)排水裝置13排出凝結(jié)水，脫濕后低溫飽和空氣再進入 空氣冷卻器3升溫后進入高爐鼓風機。但空氣升溫后工況風量增大，鼓風機的運行功率增 加，也需要考慮其運行的經(jīng)濟性和鼓風機能力允許的范圍，因此升溫溫度必須控制，一般升 溫至脫濕前的大氣溫度即可(15 30°C )。本實用新型直接利用制冷劑在脫濕器5中冷卻空氣脫濕，而在空氣冷卻器3中加 熱脫濕后空氣，適當提高風溫的作用，且制冷、制熱空氣溫度可控。如圖2所示本實用新型高爐鼓風脫濕裝置分上、下兩層組裝，上層由脫濕器5和空氣冷卻器3 和膨脹閥4等組成，脫濕器5殼體的空氣出口與空氣冷卻器3殼體的空氣入口法蘭連接，上 層設備為露天敞開形式。下層由多臺并列組成的制冷壓縮機1、輔助冷卻器2、冷卻水管9及 冷卻水調(diào)節(jié)閥7等組成，四周為合金板封閉形式。上、下層通過鋼結(jié)構(gòu)支撐固定成一整體， 裝置自帶機組的控制系統(tǒng)。本實用新型直接利用制冷劑作載體進行熱量交換，既可保證高爐鼓風的脫濕溫度 要求，又有效利用了制冷劑壓縮產(chǎn)生的部分熱量，顯著降低了設備冷卻水耗量和電能消耗， 適當提高了進入高爐熱風爐的溫度、降低熱風爐的負荷，從而減少其煤氣耗量。對高爐鼓風 機而言，也有效防止了由于脫濕空氣結(jié)露對鼓風機葉片的應力腐蝕影響。
權(quán)利要求一種高爐鼓風脫濕裝置，其特征在于所述高爐鼓風脫濕裝置包括通過制冷劑循環(huán)管(8)依次串接的制冷壓縮機(1)、帶有冷卻水管(9)的輔助冷卻器(2)、空氣冷卻器(3)和脫濕器(5)；脫濕器(5)內(nèi)設置換熱構(gòu)件(11)、排水裝置(13)和除霧器(6)，所述脫濕器(5)的制冷劑出口與制冷壓縮機(1)入口管道連接；脫濕器(5)殼體的空氣出口與空氣冷卻器(3)殼體的空氣入口法蘭連接，空氣冷卻器(3)殼體的空氣出口經(jīng)管道連接高爐鼓風機的吸入口。
2.如權(quán)利要求1所述的高爐鼓風脫濕裝置，其特征在于所述空氣冷卻器(3)和脫濕 器(5)之間的制冷劑循環(huán)管(8)上設置有膨脹閥(4)；所述脫濕器(5)空氣出口處設置有 溫度傳感器(Tl)，并通過控制線纜和控制器與所述膨脹閥(4)的線纜連接。
3.如權(quán)利要求1所述的高爐鼓風脫濕裝置，其特征在于所述脫濕器(5)的制冷劑出 口與制冷壓縮機(1)入口之間的管道上設置有壓縮機入口導葉閥(12)。
4.如權(quán)利要求1至3任一所述的高爐鼓風脫濕裝置，其特征在于所述冷卻水管(9)上 設置有冷卻水調(diào)節(jié)閥(7)，所述空氣冷卻器(3)空氣出口處設置有溫度傳感器(T2)，并通過 控制線纜和控制器與所述冷卻水調(diào)節(jié)閥(7)的線纜連接。
5.如權(quán)利要求4所述的高爐鼓風脫濕裝置，其特征在于所述空氣冷卻器(3)和脫濕 器(5)的換熱構(gòu)件(11)劃分為各自獨立的、由換熱單元件組成的組，所述制冷壓縮機⑴ 和輔助冷卻器(2)的數(shù)量與所述空氣冷卻器(3)和脫濕器(5)所劃分的組數(shù)保持一致。
6.如權(quán)利要求1至3任一所述的高爐鼓風脫濕裝置，其特征在于所述空氣冷卻器(3) 和脫濕器(5)的換熱構(gòu)件(11)劃分為各自獨立的、由換熱單元件組成的組，所述制冷壓縮 機(1)和輔助冷卻器(2)的數(shù)量與所述空氣冷卻器(3)和脫濕器(5)所劃分的組數(shù)保持一 致。專利摘要本實用新型公開了一種高爐鼓風脫濕裝置，包括通過制冷劑循環(huán)管(8)依次串接的制冷壓縮機(1)、帶有冷卻水管(9)的輔助冷卻器(2)、空氣冷卻器(3)和脫濕器(5)；脫濕器(5)內(nèi)設置換熱構(gòu)件(11)、排水裝置(13)和除霧器(6)，所述脫濕器(5)的制冷劑出口與制冷壓縮機(1)入口管道連接；脫濕器(5)殼體的空氣出口與空氣冷卻器(3)殼體的空氣入口法蘭連接，空氣冷卻器(3)殼體的空氣出口經(jīng)管道連接高爐鼓風機的吸入口。本實用新型既可保證高爐鼓風的脫濕溫度要求，又有效利用了制冷劑壓縮產(chǎn)生的部分熱量，顯著降低了設備冷卻水耗量和電能消耗，提高了進入高爐熱風爐的溫度、降低熱風爐的負荷，減少其煤氣耗量。
文檔編號C21B9/16GK201713535SQ20102015270
公開日2011年1月19日 申請日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者曾翔東, 程鏈 申請人:中冶賽迪工程技術股份有限公司