专利名称：三通管道及使用该三通管道的高炉荒煤气设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能够防止冲刷的三通管道以及一种使用该三通管道的高炉 荒煤气设备。
背景技术：
通常，高炉冶炼出来的荒煤气通过处理被轧钢厂使用或者与焦炉煤气混合后被用 作工业用气。由于荒煤气温度高、粉尘量大、流速快，因此，在流经荒煤气管道时，尤其是在 流经三通管道时，对三通管道的冲刷比较严重。作为示例，图1示出了传统的三通管道的纵 截面视图。如图1所示，母管呈T字形，并包括入口管以及与入口管垂直并与入口管连通的 出口管，在荒煤气流经传统的三通管道时，荒煤气按照箭头所示沿着竖直方向直接冲刷三 通管道的母管，使得三通管道的母管的局部区域变薄。因此，需要停运高炉，以更换三通管 道。频繁地停运高炉，会给炼铁厂造成经济损失。另外，如果三通管道更换不及时，则可能 会发生冲刷漏气事故，结果造成环境污染，危害人类身体健康。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种三通管道以及一种使用该三通管道的高炉荒煤 气设备，所述三通管道能够防止冲刷，从而不需要被频繁更换。根据本实用新型的一方面，提供一种三通管道，所述三通管道包括母管，呈T字 形，包括入口管以及与入口管垂直并与入口管连通的出口管；防冲刷部件，围绕所述出口管 的圆周设置在出口管的内圆周表面上，所述防冲刷部件沿着出口管的纵向呈波浪形延伸， 且与入口管面对。根据本实用新型，所述三通管道还可包括多个支撑板，所述多个支撑板围绕所述 出口管的圆周按照预定的间隔垂直地设置在母管和防冲刷部件之间，每个支撑板的外侧连 接到母管，每个支撑板的内侧连接到防冲刷部件的峰顶部分，以支撑所述防冲刷部件。根据本实用新型，所述三通管道还可包括垫板，所述垫板围绕所述出口管的圆周 设置在防冲刷部件与母管之间，以便于将防冲刷部件连接到母管。根据本实用新型，所述三通管道还可包括垫板，所述垫板围绕所述出口管的圆周 设置在防冲刷部件和所述多个支撑板与母管之间，以便于将防冲刷部件和所述多个支撑板 连接到母管。根据本实用新型，所述防冲刷部件可由多个斜板形成，所述多个斜板按照波浪形
首尾相接。根据本实用新型，两个斜板之间的夹角可以在100°到120°范围内。根据本实用新型，所述防冲刷部件、所述多个支撑板以及所述垫板之间通过连续 满焊相互连接。根据本实用新型的另一方面，提供一种高炉荒煤气设备，所述高炉荒煤气设备包 括三通管道，所述三通管道包括母管，呈T字形，包括入口管以及与入口管垂直并与入口
3管连通的出口管；防冲刷部件，围绕所述出口管的圆周设置在出口管的内圆周表面上，所述 防冲刷部件沿着出口管的纵向呈波浪形延伸，且与入口管面对。根据本实用新型的三通管道能够使荒煤气对三通管道的母管的竖直直接冲刷改 变成以紊流的方式冲刷防冲刷部件，从而有效地防止荒煤气对三通管道的母管进行冲刷， 从而延长三通管道的使用寿命。
图1是传统的三通管道的纵截面视图；图2是根据本实用新型的三通管道的纵截面视图；图3是根据本实用新型的三通管道沿着A-A线的截面图；图4是2中的I部分的局部放大图；图5a是图4中的a部分的局部放大图；图5b是图4中的b部分的局部放大图；图5c是图4中的c部分的局部放大图；图5d是图4中的d部分的局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图描述根据本实用新型的三通管道。图2是根据本实用新型的三通管道的纵截面视图。图3是根据本实用新型的三通 管道沿着A-A线的剖视图。图4是2中的I部分的局部放大图。参照图2至图4，根据本实用新型的三通管道包括母管10、垫板1、支撑板2和防冲 刷部件。所述母管10与传统的三通管道的母管相同，即，呈T字形，包括入口管以及与入口 管垂直并与入口管连通的出口管。所述垫板1围绕出口管的圆周设置在出口管的内圆周表面上，并通过焊接设置在 出口管的上半圆周上，即，所述垫板1的横截面呈半圆环形。垫板1的长度可比三通管道的 公称直径长例如1000mm，两边各取500mm( S卩，L1为500mm)，这主要是考虑到荒煤气进入三 通管道时管道突然变大，所以使垫板1的长度大于三通管道的直径，这样可更有效地保护 母管10。本实用新型不限于此，根据需要，垫板1的长度可比三通管道的公称直径长其它尺 寸。垫板1的厚度最好在5 10mm范围内。如果垫板1的厚度小于5mm，则垫板1的厚度 太薄，会降低三通管道的使用寿命；如果垫板1的厚度大于10mm，则会使得三通管道的重量 增加，从而需要增大支架荷载，造成投资浪费。虽然，本实用新型示出的三通管道包括垫板 1，但本实用新型不限于此，垫板1可以省略。支撑板2围绕所述垫板1的圆周设置在垫板1的内圆周表面上，支撑板2的沿着 径向的外侧(即，如图4所示的上侧)通过焊接连接在垫板1的内圆周表面上。所述支撑 板2的横截面也呈半圆环形。如图4所示，根据本实用新型的三通管道包括多个支撑板2， 所述多个支撑板2以预定的间隔沿着出口管的纵向设置在垫板1上。支撑板2的厚度最好 在5 10mm范围内。如果支撑板2的厚度小于5mm，则会降低三通管道的使用寿命；如果支 撑板2的厚度大于10mm，则会使得三通管道的重量增加，从而需要增大支架荷载，造成投资浪费。支撑板2的高度可根据需要进行选择，如果支撑板2的高度太大，则会减小荒煤气流 经的通道的横截面面积，使得荒煤气的流速加快，从而加剧荒煤气气流对三通管道的冲刷； 如果支撑板2的高度太小，则施工难度大，焊缝增多，漏点就多。虽然，本实用新型示出的三 通管道包括支撑板2，但本实用新型不限于此，支撑板2可以省略。防冲刷部件由多个斜板3形成，多个斜板3首尾相接，从而基本上形成波浪形形 状，即，防冲刷部件的纵截面基本上呈波浪形，如图2和图4所示。具体地讲，多个斜板3分 成两组，一组斜板3的一端按照预定角度90° -a (与水平方向所呈的角度)焊接到垫板 上，所述一组斜板3的另一端焊接到支撑板2的沿着径向的内侧(即，如图4所示的下侧)。 另一组斜板3相对于支撑板2与所述一组斜板3对称。另外，斜板3彼此之间的连接处形 成峰顶和峰谷。支撑板2与斜板3之间的夹角a在50 60°范围内。形成该夹角a的 原因在于使荒煤气气流形成局部紊流，以减小含尘荒煤气对斜板3的冲刷，从而进一步减 小对母管10的冲刷。如图4所示，支撑板2的高度以及支撑板2与斜板3之间的夹角a决定着该三通 管道的防冲刷效果和实际的施工难度。如果支撑板2的高度太大，S卩，a角太小，则三通管 道重量增大，并且荒煤气流经的横截面面积减小太大，导致气流冲刷增强，并且容易形成积 灰。如果支撑板2的高度太小，S卩，a角太大，则虽然便于施工，但防冲刷效果不好。具体地讲，根据流体力学公式屯=I v2/2g其中，流体以水为例，~为局部水头损失(m) ； I为局部阻力损失系数，I与管件、 阀门的类型与大小有关；v、g分别为管道中水的流速(m/s)和重力加速度(9.81m/s2)。具体地讲，在本实用新型的实施例中，I取决于斜板3之间的夹角2a，如果夹角 2a越小，则可增大阻力损失，S卩，三通管道的防冲刷效果越好。但是，如果角度2a太小，则 会减小荒煤气流经的横截面面积，导致荒煤气对三通管道的冲刷增强。根据三通管道的母管的直径不同，垫板1的宽度、支撑板2的高度、斜板3的宽度、 支撑板2与斜板3之间的夹角a可根据在表1中所列举的值进行选择。下面参照图5a至图5d描述本实用新型中的母管10、垫板1、支撑板2和斜板3之 间的连接。图5a是图4中的a部分的局部放大图。图5b是图4中的b部分的局部放大图。 图5c是图4中的c部分的局部放大图。图5d是图4中的d部分的局部放大图。参照图5a至图5d，斜板3与垫板1之间、斜板3与支撑板2的下侧之间、支撑板2 的上侧与垫板1之间以及斜板3与支撑板2和垫板1与母管10之间可以通过连续满焊进 行连接。虽然本实用新型示出了的母管10、垫板1、支撑板2和斜板3之间通过焊接而连接 在一起，但是本实用新型不限于此，母管10、垫板1、支撑板2和防冲刷部件也可通过其它连 接方式，例如，粘结等连接在一起。表 权利要求一种三通管道，其特征在于该三通管道包括母管，呈T字形，包括入口管以及与入口管垂直并与入口管连通的出口管；防冲刷部件，围绕所述出口管的圆周设置在出口管的内圆周表面上，所述防冲刷部件沿着出口管的纵向呈波浪形延伸，且与入口管面对。
2.如权利要求1所述的三通管道，其特征在于该三通管道还包括多个支撑板，围绕所述出口管的圆周按照预定的间隔垂直地设置在母管和防冲刷部件 之间，每个支撑板的外侧连接到母管，每个支撑板的内侧连接到防冲刷部件的峰顶部分，以 支撑所述防冲刷部件。
3.如权利要求1所述的三通管道，其特征在于该三通管道还包括垫板，围绕所述出口管的圆周设置在防冲刷部件与母管之间，以便于将防冲刷部件连 接到母管。
4.如权利要求2所述的三通管道，其特征在于该三通管道还包括垫板，围绕所述出口管的圆周设置在防冲刷部件和所述多个支撑板与母管之间，以便 于将防冲刷部件和所述多个支撑板连接到母管。
5.如权利要求1所述的三通管道，其特征在于所述防冲刷部件由多个斜板形成，所述 多个斜板按照波浪形首尾相接。
6.如权利要求5所述的三通管道，其特征在于两个斜板之间的夹角在100°到120°范 围内。
7.如权利要求4所述的三通管道，其特征在于防冲刷部件、所述多个支撑板以及所述 垫板之间通过连续满焊相互连接。
8.一种高炉荒煤气设备，其特征在于该高炉荒煤气设备包括三通管道，所述三通管道 包括母管，呈T字形，包括入口管以及与入口管垂直并与入口管连通的出口管；防冲刷部件，围绕所述出口管的圆周设置在出口管的内圆周表面上，所述防冲刷部件 沿着出口管的纵向呈波浪形延伸，且与入口管面对。
专利摘要本实用新型公开了一种三通管道以及使用该三通管道的高炉荒煤气设备，所述三通管道包括母管，呈T字形，包括入口管以及与入口管垂直并与入口管连通的出口管；防冲刷部件，围绕所述出口管的圆周设置在出口管的内圆周表面上，所述防冲刷部件沿着出口管的纵向呈波浪形延伸，且与入口管面对。根据本实用新型的三通管道能够使荒煤气对三通管道的母管的竖直直接冲刷改变成以紊流的方式冲刷防冲刷部件，从而有效地防止荒煤气对三通管道的母管进行冲刷，从而延长三通管道的使用寿命。
文档编号C21B7/22GK201764178SQ20102028000
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者何平, 吴燕博, 李红军, 胥中平, 黄鹂 申请人:攀钢集团冶金工程技术有限公司;攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司;攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司