重力除尘器的进气通道的制作方法

1.本实用新型涉及重力除尘器的技术领域，具体而言，涉及重力除尘器的进气通道。


背景技术：

2.传统矿热炉高温烟气净化的一般工艺流程如下：矿热炉产生的高温烟气进入后端除尘工艺管段气体(温度800～1000℃)，经水冷烟道冷却至450℃左右，之后进入预除尘器进行预除尘和精除尘器进行精除尘，除尘后的净煤气(350℃左右)经风冷器冷却至200℃左右后，通过高温煤气风机向后输送，最后通过净煤气冷却器将煤气冷却至60℃左右后输送至下步工序或点火放散。
3.由于系统长时间运行，水冷烟道内壁不可壁免的出现粉尘堆积，壁面污染加剧的情况。粉尘堆积导致水冷烟道换热系数不断降低，水冷烟道出口温度大大高于设计参数值(450℃)，最高温度可达550℃。
4.水冷烟道出口温度增加会对水冷烟道后端的设备(重力除尘器、精除尘器等)的运行产生不利影响，特别是由于精除尘器的进气温度升高，使得精除尘器过滤风速大大增加，过滤精度显著下降。出现此种情况后，仅能采取停炉清灰或者降低矿热炉负荷的措施进行处理，影响工厂连续性生成，带来较大的经济损失。


技术实现要素：

5.第一方面，本实用新型的目的在于提供重力除尘器的进气通道，该进气通道具有换热结构，能够降低重力除尘器的出气温度，从而提供适应后续精除尘器所需温度的进气，解决现有技术中精除尘器因进气温度高而产生的过滤精度显著降低的技术问题。
6.第二方面，本实用新型的目的在于提供重力除尘器，该重力除尘器能够在当其前端的水冷烟道出气温度增加时通过换热降低重力除尘器的出气温度，从而避免或降低进气温度对精除尘器的影响，解决现有技术中精除尘器因进气温度高而产生的过滤精度显著降低的技术问题。
7.第三方面，本实用新型的目的在于提供预除尘方法，针对重力除尘器的出气温度或进气温度过高的情况，该方法能够做出适应性的处理，确保重力除尘器的出气温度在所需范围，解决现有技术中精除尘器因进气温度高而产生的过滤精度显著降低的技术问题。
8.第四方面，本实用新型的目的在于提供除尘系统，该系统能够控制精除尘器的进气温度，确保精除尘器的过滤精度稳定性，解决现有技术中精除尘器因进气温度高而产生的过滤精度显著降低的技术问题。
9.为了实现上述目的，根据本实用新型的第一个方面，提供了三种重力除尘器的进气通道。
10.第一种重力除尘器的进气通道的技术方案如下：
11.重力除尘器的进气通道，所述进气通道具有第一换热结构；所述第一换热结构具有换热腔，换热腔的轴线呈螺旋状，换热腔的内侧形成供含尘气体流动的第一通道。
12.进一步地是，所述换热腔的轴线呈圆柱螺旋线形状，所述螺旋线的螺旋角α为50～80
°
；并且/或者，所述第一换热结构具有卷绕的换热管道，换热管道内部形成所述换热腔。
13.进一步地是，所述第一换热结构仅由换热管道紧密卷绕并密封固定而成；或者，所述第一换热结构还具有第一支撑筒，换热管道沿第一支撑筒的外壁卷绕，第一支撑筒的内部为所述第一通道。
14.进一步地是，所述换热管道的管径为70～100mm；所述换热管道的下端与冷却介质入口连接，上端与冷却介质出口连接。
15.进一步地是，所述进气通道还包括与第一通道的出口端连接的第二通道，第二通道的出口端的横截面尺寸大于入口端的横截面尺寸。
16.进一步地是，所述进气通道还包括第二换热结构，所述第二换热结构围成所述第二通道；并且/或者，所述第一通道的内径为300～800mm，所述第二通道的出口端内径为1000～1500mm。
17.进一步地是，所述第二换热结构包括：上集水管，上集水管呈环形且放置于第二通道的入口端；下集水管，下集水管呈环形且放置于第二通道的出口端；换热支管，换热支管的上端与上集水管连接，下端与下集水管连接，换热支管为多个；第二支撑筒，换热支管设于第二支撑筒的外部，第二支撑筒的内部为所述第二通道。
18.进一步地是，所述上集水管和下集水管的管径为90～120mm；所述换热支管的管径为15～35mm。
19.进一步地是，所述下集水管与冷却介质入口连接，上集水管与冷却介质出口连接
20.进一步地是，还包括设于上集水管与换热管道之间的第一连接部。
21.第二种重力除尘器的进气通道的技术方案如下：
22.重力除尘器的进气通道，所述进气通道具有第一换热结构；所述第一换热结构具有换热腔，换热腔的轴线竖向设置，换热腔的内侧形成供含尘气体流动的第一通道。
23.进一步地是，第一换热结构包括：上总管，上总管呈环形且放置于第一通道的入口端；下总管，下总管呈环形且放置于第一通道的出口端；竖向管，竖向管内部形成所述换热腔，竖向管的上端与上总管连接，下端与下总管连接，竖向管为多个且围成所述第一通道。
24.进一步地是，所述上总管和下总管的管径为90～120mm；所述竖向管的管径为70～100mm。
25.进一步地是，相邻竖向管的侧壁密封相连；或者，第一换热结构还包括第一支撑筒，竖向管设于第一支撑筒的外部，第一支撑筒的内部为所述第一通道。
26.进一步地是，所述进气通道还包括与第一通道的出口端连接的第二通道，第二通道的出口端的横截面尺寸大于入口端的横截面尺寸。
27.进一步地是，所述进气通道还包括第二换热结构，所述第二换热结构围成所述第二通道；所述第一通道的内径为300～800mm，所述第二通道的出口端内径为1000～1500mm。
28.进一步地是，所述第二换热结构包括：下集水管，下集水管呈环形且水平放置于第二通道的出口端；换热支管，换热支管的上端与下总管连接，下端与下集水管连接，换热支管为多个；第二支撑筒，换热支管设于第二支撑筒的外部，第二支撑筒的内部为所述第二通道。
29.进一步地是，所述换热支管具有由上置下依次设置的斜管和垂管。
30.进一步地是，所述上集水管和下集水管的管径为90～120mm；所述换热支管的管径为15～35mm。
31.进一步地是，所述下总管与冷却介质入口连接，上总管和下集水管与冷却介质出口连接。
32.第三种重力除尘器的进气通道的技术方案如下：
33.重力除尘器的进气通道，所述进气通道具有依次连接的第一通道和第二通道，第二通道的出口端的横截面尺寸大于入口端的横截面尺寸；所述第一通道由第一换热结构围绕而成。
34.进一步地是，所述第一换热结构具有换热腔，换热腔的轴线呈螺旋状或竖向设置，换热腔的内侧形成第一通道；并且/或者，所述第二通道由第二换热结构围绕而成。
35.进一步地是，所述换热腔的轴线呈圆柱螺旋线形状，所述螺旋线的螺旋角α为50～80
°
；并且/或者，所述第一换热结构具有卷绕的换热管道，换热管道内部形成所述换热腔。
36.进一步地是，所述第一换热结构仅由换热管道紧密卷绕并密封固定而成；或者，所述第一换热结构还具有第一支撑筒，换热管道沿第一支撑筒的外壁卷绕，第一支撑筒的内部为所述第一通道。
37.进一步地是，第一换热结构包括：上总管，上总管呈环形且放置于第一通道的入口端；下总管，下总管呈环形且放置于第一通道的出口端；竖向管，竖向管内部形成所述换热腔，竖向管的上端与上总管连接，下端与下总管连接，竖向管为多个且围成所述第一通道。
38.进一步地是，相邻竖向管的侧壁密封相连；或者，第一换热结构还包括第一支撑筒，竖向管设于第一支撑筒的外部，第一支撑筒的内部为所述第一通道。
39.为了实现上述目的，根据本实用新型的第二个方面，提供了重力除尘器。该重力除尘器具有上述的进气通道。
40.进一步地是，重力除尘器还具有温度传感器、控制器和电磁阀，所述温度控制器用于检测重力除尘器的进气温度或出气温度，电磁阀设于冷却介质的输送管道上，当出气温度或进气温度高于预设值时，控制器自动控制电磁阀开启。
41.为了实现上述目的，根据本实用新型的第三个方面，提供了预除尘方法。该预除尘方法包括步骤：采用上述的重力除尘器，当重力除尘器的出气温度或进气温度高于预设值时，向换热结构中输入冷却介质。
42.为了实现上述目的，根据本实用新型的第四个方面，提供了除尘系统。该除尘系统包括上述的重力除尘器以及设于重力除尘器后端的精除尘器。
43.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
44.构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
45.图1为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第一种实施方式的结构示意图。
46.图2为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第二种实施方式的结构示意图。
47.图3为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第三种实施方式的结构示意图。
48.图4为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第四种实施方式的结构示意图。
49.图5为图4的a-a向剖视图。
50.图6为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第五种实施方式的结构示意图。
51.图7为图6的b-b向剖视图。
52.图8为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第六种实施方式的结构示意图。
53.图9为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第七种实施方式的结构示意图。
54.图10为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第八种实施方式的结构示意图。
55.图11为图10的c-c向剖视图。
56.图12为本实用新型的重力除尘器的第一种实施方式的结构示意图。
57.图13为本实用新型的重力除尘器的第二种实施方式的结构示意图。
58.上述附图中的有关标记为：
59.100-换热腔，210-第一通道，220-第二通道，300-换热管道，410-第一支撑筒，420-第二支撑筒，430-第一连接部，440-第二连接部，510-冷却介质入口，520-冷却介质出口，610-上集水管，620-下集水管，630-换热支管，710-上总管，720-下总管，730-竖向管，810-温度传感器，820-控制器，830-电磁阀。
具体实施方式
60.下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：
61.本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
62.此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
63.关于本实用新型中术语和单位。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
64.图1为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第一种实施方式的结构示意图。
65.如图1所示，重力除尘器的进气通道的第一种实施方式具有第一换热结构；所述第一换热结构具有换热腔100，换热腔100的轴线呈螺旋状，换热腔100的内侧形成供含尘气体流动的第一通道210。由此，当含尘气体在第一通道210内流动时将与换热腔100内流动的冷却介质进行换热，防止重力除尘器的出气温度过高。
66.所述换热腔100的轴线具体呈圆柱螺旋线形状，所述螺旋线的螺旋角α为50～80
°
，所述第一换热结构具有卷绕的换热管道300，换热管道300内部形成所述换热腔100。由此，便于加工制造。
67.所述第一换热结构仅由换热管道300紧密卷绕并密封固定而成，所述换热管道300
的管径为70～100mm。由此，换热效率高。卷绕时，可以使换热管道300沿筒体或柱体的外部卷绕，卷绕并固定完成后抽出筒体或柱体即可。此时，为了便于与输出端后端的管道连接，在输出端设有第一连接部430；为了便于与输入端前端的管道连接，在输入端设有第二连接部440。
68.所述换热管道300的下端与冷却介质入口510连接，上端与冷却介质出口520连接。由此，冷却介质与含尘气体逆流接触，换热效率高。
69.图2为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第二种实施方式的结构示意图。
70.与第一种实施方式相比，重力除尘器的进气通道的第二种实施方式具有的区别是：如图2所示，所述第一换热结构还具有第一支撑筒410，换热管道300沿第一支撑筒410的外壁卷绕，第一支撑筒410的内部为所述第一通道210。此时，换热管道300无需紧密卷绕，减少密封固定工序，提升生产效率。
71.图3为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第三种实施方式的结构示意图。
72.在第一种和第二种实施方式的基础上，重力除尘器的进气通道的第三种实施方式进一步具有：如图3所示，所述进气通道还包括与第一通道210的出口端连接的第二通道220，第二通道220的出口端的横截面尺寸大于入口端的横截面尺寸；所述第一通道210的内径为300～800mm，所述第二通道220的出口端内径为1000～1500mm。由此，第二通道220能够降低含尘气体的流速，提升粉尘沉降效果。
73.图4为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第四种实施方式的结构示意图。图5为图4的a-a向剖视图。
74.在第三实施方式的基础上，重力除尘器的进气通道的第四种实施方式进一步具有：如图4-5所示，所述进气通道还包括第二换热结构，所述第二换热结构围成所述第二通道220；所述第二换热结构包括上集水管610、下集水管620、换热支管630和第二支撑筒420；所述上集水管610呈环形且放置于第二通道220的入口端；所述下集水管620呈环形且放置于第二通道220的出口端；所述换热支管630的上端与上集水管610连接，下端与下集水管620连接，换热支管630为多个；所述换热支管630设于第二支撑筒420的外部，第二支撑筒420的内部为所述第二通道220；所述上集水管610和下集水管620的管径为90～120mm；所述换热支管630的管径为15～35mm；所述下集水管620与冷却介质入口510连接，上集水管610与冷却介质出口520连接。由此，提升换热效果，确保重力除尘器的出气温度在设计范围。
75.图6为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第五种实施方式的结构示意图。图7为图6的b-b向剖视图。
76.如图6-7所示，重力除尘器的进气通道的第五种实施方式具有第一换热结构；所述第一换热结构具有换热腔100，换热腔100的轴线竖向设置，换热腔100的内侧形成供含尘气体流动的第一通道210。由此，当含尘气体在第一通道210内流动时将与换热腔100内流动的冷却介质进行换热，防止重力除尘器的出气温度过高。
77.第一换热结构具体包括上总管710、下总管720和竖向管730；所述上总管710呈环形且放置于第一通道210的入口端；所述下总管720呈环形且放置于第一通道210的出口端；所述竖向管730内部形成所述换热腔100，竖向管730的上端与上总管710连接，下端与下总管720连接，竖向管730为多个且围成所述第一通道210；所述上总管710和下总管720的管径为90～120mm；所述竖向管730的管径为70～100mm；所述下总管720与冷却介质入口510连
接，上总管710与冷却介质出口520连接。
78.当相邻竖向管730的侧壁密封相连时，换热效果高。
79.图8为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第六种实施方式的结构示意图。
80.与第五种实施方式相比，重力除尘器的进气通道的第六种实施方式具有的区别是：如图8所示，第一换热结构还包括第一支撑筒410，竖向管730设于第一支撑筒410的外部，第一支撑筒410的内部为所述第一通道210。此时，竖向管730之间无需紧密排列和密封，减少加工工序，提升生产效率。
81.图9为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第七种实施方式的结构示意图。
82.在第五种和第六种实施方式的基础上，重力除尘器的进气通道的第七种实施方式进一步具有：如图9所示，所述进气通道还包括与第一通道210的出口端连接的第二通道220，第二通道220的出口端的横截面尺寸大于入口端的横截面尺寸；所述第一通道210的内径为300～800mm，所述第二通道220的出口端内径为1000～1500mm。由此，第二通道220能够降低含尘气体的流速，提升粉尘沉降效果。
83.图10为本实用新型的重力除尘器的进气通道的第八种实施方式的结构示意图。图11为图10的c-c向剖视图。
84.在第七实施方式的基础上，重力除尘器的进气通道的第八种实施方式进一步具有：如图10-11所示，所述进气通道还包括第二换热结构，所述第二换热结构围成所述第二通道220；所述第二换热结构包括下集水管620、换热支管630和第二支撑筒420；所述下集水管620呈环形且放置于第二通道220的出口端；所述换热支管630的上端与下总管720连接，下端与下集水管620连接，换热支管630为多个；所述换热支管630设于第二支撑筒420的外部，第二支撑筒420的内部为所述第二通道220；所述下集水管620的管径为90～120mm；所述换热支管630的管径为15～35mm；所述下总管720与冷却介质入口510连接，上总管710和下集水管620与冷却介质出口520连接。由此，提升换热效果，确保重力除尘器的出气温度在设计范围。
85.其中，与第四种实施方式相比，重力除尘器的进气通道的第八种实施方式中的所述换热支管630具有由上置下依次设置的斜管和垂管，由此便于换热支管630与下集水管620连接。
86.图12为本实用新型的重力除尘器的第一种实施方式的结构示意图。
87.如图12所示，重力除尘器的第一种实施方式具有上述任一种实施方式的进气通道。
88.图13为本实用新型的重力除尘器的第二种实施方式的结构示意图。
89.在第一种实施方式的基础上，重力除尘器的第二种实施方式进一步具有：如图13所示，重力除尘器还具有温度传感器810、控制器820和电磁阀830，所述温度控制器820用于检测重力除尘器的进气温度或出气温度，电磁阀830设于冷却介质的输送管道上，当出气温度或进气温度高于预设值时，控制器820自动控制电磁阀830开启，从而使冷却介质流入换热结构中与含尘气体换热。
90.根据所需换热效率，换热结构为第一换热结构和第二换热结构中的任意几种。电磁阀830的个数根据换热结构的具体选择进行设置。
91.本实用新型的预除尘方法的具体实施方式包括步骤：采用上述的任一种实施方式
的重力除尘器，当重力除尘器的出气温度或进气温度高于预设值时，向换热结构中输入冷却介质。
92.本实用新型的除尘系统的具体实施方式包括上述的任一种实施方式的重力除尘器以及设于重力除尘器后端的精除尘器。
93.以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。基于本实用新型的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。