专利名称：一种管式高炉煤气脱水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤气脱水技术领域，特别涉及管状高炉煤气脱水装置。
背景技术：
众所周知在钢铁行业炼铁生产过程中，高炉设备会产生大量高炉煤气，这些煤气在经过除尘后，含有大量的机械水和雾状饱和水及杂质、灰尘，特别是将这些经净化后的高炉煤气用于轧钢加热炉或其它加热炉上时，由于大量水蒸气的存在必然要造成钢坯氧化烧损加重，燃料消耗量增加，对设备的寿命产生极大的影响，更严重时可能发生事故，这已成为轧钢加热行业一直想解决而没有解决的问题。
目前常用的高炉脱水器是一种丝网煤气脱水器，其基本结构是在脱水器壳内平行设置一层层丝网，以除掉煤气中的杂质与水分。其缺点在于，由于高炉煤气中含有大量灰尘，故此种脱水器在使用2-3个月后，脱水器中的丝网即会被灰尘阻塞，从而导致这类丝网煤气脱水器无法推广使用，且脱水效果不甚明显。
实用新型内容本实用新型的目的，在于克服上述一般脱水器中的丝网被煤气中的灰尘与杂质堵塞、脱水器脱水效果不明显的缺欠，利用水的重力、增大汽凝附粘面积及离心的原理和降温脱水工艺制作而成，其技术方案如下一种管式高炉煤气脱水器包含壳体、法兰、冷却进水总管、冷却回水总管、集水总管、排水器，所述壳体在湿高炉煤气入口端内设置有旋流器，其下部一侧设置有冷却进水总管及进水口，其下部另一侧顺序设置有带有集水入口的集水总管和带有出水口的冷却回水总管，壳体内设置有平行、交错排列的固焊于固定孔板上的冷却管，壳体的外侧面设置有排水器。
所述冷却管可以为翅片管、波纹管、圆钢管、金属管。
所述翅片管为从一端至另一端成螺旋形、固焊有带状钢片的钢管，所述钢管和金属管为普通圆形钢管和金属管。
所述旋流器为在金属管内侧和金属管外侧之间沿径向、间隔、均匀固焊有相同金属旋流叶片的固定装置，其前端固焊有法兰，其后端固焊于壳体上。
所述金属管和金属管为两个直径不同的钢管，所述相同金属旋流叶片为相同的钢片。
所述固定孔板为两块结构相同、固焊于壳体上的钢板，其上均匀、交错布满圆孔，冷却管两端插入两块固定孔板对应位置的圆孔内，并且分别固焊于该两块固定孔板上。
所述冷却管可分为三组，固焊于两块固定孔板上，每组中每相邻两根冷却管通过过渡半管两两相通成‘弓’形连接，且通过三组入水口与出水口分别与冷却进水总管和冷却回水总管相连通，第一组进水口、出水口，第二组进水口、出水口，第三组进水口、出水口，所述过渡半管为圆形钢管沿管长方向一分为二后，其中的一半扣焊在固定孔板上。
所述排水器可以为密闭的圆椎体、圆柱体长方体、正方体，其上端面设有可与集水总管连结的法兰接口、注水孔、安装出水管的圆孔。
所述连接、固焊均为焊接。
所述冷却管(3)中流动的介质为水。
由于采用了以上技术方案，本实用新型具有如下有益效果①脱水效果显著，机械水(雾滴状水)脱水率可达90％，②由于是管式结构，脱水器不会被高炉煤气中的灰尘阻塞，③阻力损失小，脱水器的阻力损失小于等于2000Pa，④不消耗能源，本实用新型使用水为冷却介质，使用过后的冷却水，除温度升高5-8℃外，未发生其他任何变化，可继续使用，⑤设备安装简便，工作安全可靠，无需维护，寿命长，⑥经济效益显著，可延长相关使用设备的使用寿命和减少维护次数。
图1为本实用新型整体示意图；图2为本实用新型俯视图；图3为本实用新型A-A剖视图；图4为本实用新型A-A剖视图后的B-B剖视图；图5为本实用新型A-A剖视图后的C-C剖视图；图6为本实用新型固定孔板示意图；图7为本实用新型排水器示意图；图8为本实用新型排水器盖示意图；图9为本实用新型旋流器D-D剖视图；图10为本实用新型旋流器主视图；图11为本实用新型翅片冷却管主视图。
其中1-壳体，2-法兰，3-冷却管，3-1、3-2-过渡半管，3-3-钢片，4-冷却进水总管，4-1、4-3、4-5-冷却水进水口，4-2、4-4、4-6-冷却水出水口，5-冷却水回水总管，6-集水总管，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。
具体实施方式
本实用新型利用水的重力、增大冷却管附着面积及离心原理和降温脱水工艺制作而成，如附图1-9所示，主要包括九大部分旋流器8、脱水器壳体1、冷却管3及固定冷却管3的固定孔板9-1、9-2、冷却水进水与回水总管4、5、集水总管6、排水器7、冷却介质—水。
当湿高炉煤气通过脱水器时，首先经过旋流器，在离心力的作用下，煤气中的细小机械水颗粒与旋流器叶片碰撞、粘附形成水液即脱掉湿高炉煤气中的大部分机械水，高速前进中的湿高炉煤气经过三组冷却管后，湿高炉煤气被冷却降温，煤气中大量雾状饱和水冷凝变成机械水，而被脱出，此时的高炉煤气中的绝大部分机械水已被脱除变成干高炉煤气离开脱水器，高炉煤气被脱水器脱除的大量机械水，通过脱水器内的集水排水孔6-1、6-2经由集水总管6排至排水器7，经排水器出水管10由排水器7将水排出。
冷却管3的结构特点一是该冷却管前后二端固焊于固定孔板9-1、9-2上，固定孔板固焊于壳体1上，相邻二管端头固焊有过渡半管3-1、3-2，以保证水路畅通。二是冷却管最好采用翅片管，因为冷却管的表面积越大，冷凝、脱水效果越好。三是壳体内的冷却管分为三组，以利于快速降温。三组冷却管的进水口4-1、4-4、4-5与冷却回水总管5相连接，使水沿连续、曲折的管路循环流动，为不断进入脱水器的湿高炉煤气降温。
为提高脱水效率，增大冷凝面积冷却管3除了翅片管外还可选用圆形钢管、波纹管。翅片管的结构如图11所示，将钢片3-3自上而下沿管外壁成螺旋形焊接在圆形冷却钢管上，以增强降温脱水效果，如选用波纹管也同为此目的。
本实用新型中选用水做为冷却介质最为经济，如选用添加冷凝剂的液体也可，但势必增加了设备的成本。
以年产量60.0万吨的轧钢加热炉为例年高炉煤气消耗量为3.0×108立方米/年，高炉煤气全年平均温度40℃。1m3净高炉煤气可脱水65克左右，则年脱水量19500吨；a.高炉煤气热值800kcal/m3，价格0.08元/m3，则19500吨水被加热至1250℃时吸收的热量换算成高炉煤气的费用为19500×103×[573+(1250×0.424-40×0.359)]×0.08/800＝212.28×103元/年，年节能效益为212.28万元。
b.减少氧化烧损0.1％，钢坯价格1500元/吨，年减少氧化烧损效益为60×104×0.1％×1500＝90.00万元。以上a、b两项合计，年直接经济效益为302.28万元；考虑到加热炉产量增加、炉体寿命延长、停炉打渣时间减少等因素；则间接经济效益也在300万元以上。
总之，本实用新型投资小，经济效益显著，回收期短，几乎不占额外空间，最适合在我国钢铁冶金行业煤气管道上安装使用。
权利要求1.一种管式高炉煤气脱水器，包括壳体(1)、法兰(2)、冷却进水总管(4)、冷却回水总管(5)、集水总管(6)、排水器(7)，其特征在于所述壳体(1)在湿高炉煤气入口端内设置有旋流器(8)，其下部一侧设置有冷却进水总管(4)及进水口(4-1)、(4-3)、(4-5)，其下部另一侧顺序设置有带有集水入口(6-1)、(6-2)的集水总管(6)和带有出水口(4-2)、(4-4)、(4-6)的冷却回水总管(5)，壳体(1)内设置有平行、交错排列的固焊于固定孔板(9-1)、(9-2)上的冷却管(3)，壳体(1)的外侧面设置有排水器(7)。
2.如权利要求1所述的管式高炉煤气脱水器，其特征在于所述冷却管(3)可以为翅片管、波纹管、圆钢管、金属管。
3.如权利要求2所述的管式高炉煤气脱水器，其特征在于所述翅片管为从一端至另一端成螺旋形、固焊有带状钢片(3-2)的钢管，所述钢管和金属管为普通圆形钢管和金属管。
4.如权利要求1所述的管式高炉煤气脱水器，其特征在于所述旋流器(8)为在金属管(8-1)内侧和金属管(8-2)外侧之间沿径向、间隔、均匀固焊有相同金属旋流叶片(8-3)的固定装置，其前端固焊有法兰(2)，其后端固焊于壳体(1)上。
5.如权利要求4所述的管式高炉煤气脱水器，其特征在于所述金属管(8-1)和金属管(8-2)为两个直径不同的钢管，所述相同金属旋流叶片(8-3)为相同的钢片。
6.如权利要求1所述的管式高炉煤气脱水器，其特征在于所述固定孔板(9-1)、(9-2)为两块结构相同、固焊于壳体(1)上的钢板，其上均匀、交错布满圆孔(9-3)，冷却管(3)两端插入两块固定孔板(9-1)、(9-2)对应位置的圆孔内，并且分别固焊于该两块固定孔板上。
7.如权利要求6所述的管式高炉煤气脱水器，其特征在于所述冷却管(3)可分为三组，固焊于两块固定孔板(9-1)、(9-2)上，每组中每相邻两根冷却管通过过渡半管(3-1)、(3-2)两两相通成‘弓’形连接，且通过三组入水口与出水口分别与冷却进水总管(4)和冷却回水总管(5)相连通，第一组进水口(4-1)、出水口(4-2)，第二组进水口(4-3)、出水口(4-4)，第三组进水口(4-5)、出水口(4-6)，所述过渡半管(3-1)、(3-2)为圆形钢管沿管长方向一分为二后，其中的一半扣焊在固定孔板(9-1)、(9-2)上。
8.如权利要求1所述的管式高炉煤气脱水器，其特征在于所述排水器(7)可以为密闭的圆椎体、圆柱体长方体、正方体，其上端面设有可与集水总管(6)连结的法兰接口(7-2)、注水孔(7-3)、安装出水管(10)的圆孔(7-4)。
9.如权利要求1-8的任一权利要求中所述的管式高炉煤气脱水器，其特征在于所述连接、固焊均为焊接。
10.如权利要求1所述的管式高炉煤气脱水器，其特征在于所述冷却管(3)中流动的介质为水。
专利摘要一种管式高炉煤气脱水器，涉及高炉煤气干燥技术领域，其特征在于脱水器内设置有旋流器、冷却水管、集水总管、排水器，湿高炉煤气经过本装置后变为脱水煤气供生产、民用，本装置脱水率高、不消耗能源、工作可靠、不需维护、寿命长。
文档编号C21B5/06GK2677385SQ20032010313
公开日2005年2月9日 申请日期2003年11月7日 优先权日2003年11月7日
发明者贾恩宝 申请人:贾恩宝