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)過程中，高爐設(shè)備會產(chǎn)生大量高爐煤氣，這些煤氣在經(jīng)過除塵后，含有大量的機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，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，對設(shè)備的壽命產(chǎn)生極大的影響，更嚴重時可能發(fā)生事故，這已成為軋鋼加熱行業(yè)一直想解決而沒有解決的問題。
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個月后，脫水器中的絲網(wǎng)即會被灰塵阻塞，從而導致這類絲網(wǎng)煤氣脫水器無法推廣使用，且脫水效果不甚明顯。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的，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)置有冷卻進水總管及進水口，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、交錯布滿圓孔，冷卻管兩端插入兩塊固定孔板對應(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過渡半管兩兩相通成‘弓’形連接，且通過三組入水口與出水口分別與冷卻進水總管和冷卻回水總管相連通，第一組進水口、出水口，第二組進水口、出水口，第三組進水口、出水口，所述過渡半管為圓形鋼管沿管長方向一分為二后，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)中流動的介質(zhì)為水。
由于采用了以上技術(shù)方案，本實用新型具有如下有益效果①脫水效果顯著，機械水(霧滴狀水)脫水率可達90％，②由于是管式結(jié)構(gòu)，脫水器不會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，本實用新型使用水為冷卻介質(zhì)，使用過后的冷卻水，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)備安裝簡便，工作安全可靠，無需維護，壽命長，⑥經(jīng)濟效益顯著，可延長相關(guān)使用設(shè)備的使用壽命和減少維護次數(shù)。


圖1為本實用新型整體示意圖；圖2為本實用新型俯視圖；圖3為本實用新型A-A剖視圖；圖4為本實用新型A-A剖視圖后的B-B剖視圖；圖5為本實用新型A-A剖視圖后的C-C剖視圖；圖6為本實用新型固定孔板示意圖；圖7為本實用新型排水器示意圖；圖8為本實用新型排水器蓋示意圖；圖9為本實用新型旋流器D-D剖視圖；圖10為本實用新型旋流器主視圖；圖11為本實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-過渡半管，3-3-鋼片，4-冷卻進水總管，4-1、4-3、4-5-冷卻水進水口，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。
具體實施方式
本實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、冷卻水進水與回水總管4、5、集水總管6、排水器7、冷卻介質(zhì)—水。
當濕高爐煤氣通過脫水器時，首先經(jīng)過旋流器，在離心力的作用下，煤氣中的細小機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械水，高速前進中的濕高爐煤氣經(jīng)過三組冷卻管后，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械水，而被脫出，此時的高爐煤氣中的絕大部分機械水已被脫除變成干高爐煤氣離開脫水器，高爐煤氣被脫水器脫除的大量機械水，通過脫水器內(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，因為冷卻管的表面積越大，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，為不斷進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，以增強降溫脫水效果，如選用波紋管也同為此目的。
本實用新型中選用水做為冷卻介質(zhì)最為經(jīng)濟，如選用添加冷凝劑的液體也可，但勢必增加了設(shè)備的成本。
以年產(chǎn)量60.0萬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，價格0.08元/m3，則19500噸水被加熱至1250℃時吸收的熱量換算成高爐煤氣的費用為19500×103×[573+(1250×0.424-40×0.359)]×0.08/800＝212.28×103元/年，年節(jié)能效益為212.28萬元。
b.減少氧化燒損0.1％，鋼坯價格1500元/噸，年減少氧化燒損效益為60×104×0.1％×1500＝90.00萬元。以上a、b兩項合計，年直接經(jīng)濟效益為302.28萬元；考慮到加熱爐產(chǎn)量增加、爐體壽命延長、停爐打渣時間減少等因素；則間接經(jīng)濟效益也在300萬元以上。
總之，本實用新型投資小，經(jīng)濟效益顯著，回收期短，幾乎不占額外空間，最適合在我國鋼鐵冶金行業(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)置有冷卻進水總管(4)及進水口(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過渡半管(3-1)、(3-2)兩兩相通成‘弓’形連接，且通過三組入水口與出水口分別與冷卻進水總管(4)和冷卻回水總管(5)相連通，第一組進水口(4-1)、出水口(4-2)，第二組進水口(4-3)、出水口(4-4)，第三組進水口(4-5)、出水口(4-6)，所述過渡半管(3-1)、(3-2)為圓形鋼管沿管長方向一分為二后，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、壽命長。
文檔編號C21B5/06GK2677385SQ20032010313
公開日2005年2月9日 申請日期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 申請人:賈恩寶