专利名称：接触式高效冷却除尘装置及方法
技术领域：
本发明属于真空精炼系统的废气冷却除尘范畴，确切讲是接触式高效冷却除尘装置及方法，适应于对炼钢废气冷却和除尘。
背景技术：
接触式高效冷却除尘装置普遍应用于VD、VC、V0D、RH等真空精炼系统。由于这个装置是在高温和真空环境中作业，在对钢水进行处理时，排出的炼钢废气温度高，粉尘含量大，对真空泵系统工作性能影响非常大，因此精炼系统均需设置必要的废气冷却除尘装置。 传统的冷却除尘装置采用的是间接式冷却降温+离心分离式除尘或间接式冷却降温+布袋式除尘方式。首先，由于传统的废气冷却除尘装置效率低，当未能滤除的高温粉尘废气通过真空泵系统的增压泵时，遇冷湿条件会粘附于泵内壁上，系统运行一段时间后，泵内壁积灰增大，达到一定厚度后，就会严重影响泵的性能，迫使设备停机检修与维护。其次，由于传统的废气冷却除尘装置会对真空系统产生较大的压降，因此会对真空系统的性能产生一定的影响，设计真空泵系统时需要考虑更大的抽气能力，增加了投资成本。综上所述，发明一种直接接触式、高效的、简便可靠、投资费用少、运行维护成本低的冷却除尘装置是非常必要的。
发明内容
本发明的目的是设计一种具有接触式、高效、简便可靠、投资少、系统运行维护成本低的接触式高效冷却除尘装置及方法，以便在进行钢水处理时能对高温炼钢产生的废气进行冷却和除尘。为实现上述目的，本发明的技术方案是，接触式高效冷却除尘装置，其特征是真空容器通过抽气主管道分为两路与第一级冷凝器连接，第一路是抽气主管道先后通过主真空阀和增压泵到第一级冷凝器的第一入口 ；第二路是抽气主管道先后通过旁通真空阀、旁通冷却除尘管道、水冷式冷却除尘器、废气排放管道到第一级冷凝器的第二入口 ；第一级冷凝器输出端口经喷射泵、第二级冷凝器至大气排管。基于接触式高效冷却除尘装置的除尘方法，其方法是在抽气主管道至第一级冷凝器之间增加旁通抽气管道，抽气主管道与旁通抽气管道上各安装主真空阀和旁通真空阀，用以切换抽气主管道或旁通抽气管道的通断状态；
在低真空工况下，主真空阀处于关闭状态，旁通真空阀打开，抽气主管道与旁通冷却除尘管道联通，真空泵系统的喷射泵对真空容器抽气，炼钢废气避开增压泵经旁通冷却除尘管道、水冷式冷却除尘器排放至第一级冷凝器内；使废气走旁通回路，经过冷却除尘管道进行一次粗滤尘和冷却，再经过接触式冷却除尘器完成二次精滤尘和冷却，使废气中的粉尘近乎完全去除，并使气温降至容许的工作温度以下；
在高真空阶段，旁通真空阀关闭，主真空阀打开，抽气主管道与增压泵联通；通过气水直接接触达到废气除尘和降温。
由于在低真空阶段，钢液反应处于最强烈状态，工艺废气量为最大工况，如果废气经抽气主管通过增压泵，废气粉尘会大量粘附于增压泵内壁上，当厚度累积到一定程度时将严重影响真空泵系统的正常工作。为有效降低废气中的粉尘，在此工况下，通过阀门切换，由于废气高峰阶段不经过增压泵，泵内壁几乎没有粉尘粘附，因此大大降低了系统运行维护成本低。本发明采取了与传统方法不同的设计思路，既保证了除尘的高效又兼具更好的降温功能，同时巧妙的构思和简单的部件保证了装置的可靠性。
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明 图1是本发明实施结构示意图。图中1、真空容器；2、抽气主管道；3、主真空阀；4、第一级冷凝器；5、第二级冷凝器；6、增压泵；7、喷射泵；8、旁通真空阀；9、旁通冷却除尘管道；10、水冷式冷却除尘器； 11、废气排放管道；12、大气排管。
具体实施例方式如图1所示，接触式高效冷却除尘装置，真空容器1通过抽气主管道2分为两路与第一级冷凝器4连接，第一路是抽气主管道2先后通过主真空阀3和增压泵6到第一级冷凝器4的第一入口 ；第二路是抽气主管道2先后通过旁通真空阀8、旁通冷却除尘管道9、水冷式冷却除尘器10、废气排放管道11到第一级冷凝器4的第二入口 ；第一级冷凝器4输出端口经喷射泵7、第二级冷凝器5至大气排管12。基于接触式高效冷却除尘装置的除尘方法，在抽气主管道2至第一级冷凝器4之间增加旁通抽气管道，抽气主管道2与旁通抽气管道上各安装有一个真空阀门(主真空阀3 和旁通真空阀8)，用以切换抽气主管道2或旁通抽气管道的通断状态。也就是抽气主管道 2分第一路和第二路用以切换。在低真空工况下，主真空阀3处于关闭状态，旁通真空阀8打开，抽气主管道2与旁通冷却除尘管道9联通，真空泵系统的喷射泵7对真空容器1抽气，炼钢废气避开增压泵 6经旁通冷却除尘管道9、水冷式冷却除尘器10排放至第一级冷凝器4内，使废气走旁通回路，经过冷却除尘管道进行一次粗滤尘和冷却，再经过接触式冷却除尘器完成二次精滤尘和冷却，使废气中的粉尘近乎完全去除，避免了增压泵6内壁粉尘粘附，并使废气温度降至容许的工作温度以下。在高真空阶段，旁通真空阀8关闭，主真空阀3打开，抽气主管道2与增压泵6联通，流经增压泵6的炼钢废气量大为减少，泵内壁粘附的粉尘量大大降低。在低真空阶段，钢液反应处于最强烈状态，工艺废气量为最大工况，如果废气经抽气主管通过增压泵，废气粉尘会大量粘附于增压泵内壁上，当厚度累积到一定程度时将严重影响真空泵系统的正常工作。为有效降低废气中的粉尘，在此工况下，通过阀门切换，使废气走旁通回路，经过冷却除尘管道进行一次粗滤尘和冷却，再经过接触式冷却除尘器完成二次精滤尘和冷却，使废气中的粉尘近乎完全去除，并使气温降至容许的工作温度以下。 由于废气高峰阶段不经过增压泵，泵内壁几乎没有粉尘粘附，因此大大降低了系统运行维护成本低。 在高真空阶段，钢液反应已经变得微弱，工艺废气量大为降低，粉尘含量大大下降，泵内壁粘尘影响已变得无足轻重了。通过气水直接接触可更好的达到废气除尘和降温的作用，保证了真空泵工作的稳定性。
权利要求
1.接触式高效冷却除尘装置，其特征是真空容器(1)通过抽气主管道(2)分为两路与第一级冷凝器(4 )连接，第一路是抽气主管道(2 )先后通过主真空阀(3 )和增压泵(6 )到第一级冷凝器(4)的第一入口 ；第二路是抽气主管道(2)先后通过旁通真空阀(8)、旁通冷却除尘管道(9)、水冷式冷却除尘器(10)、废气排放管道(11)到第一级冷凝器(4)的第二入口 ；第一级冷凝器(4)输出端口经喷射泵(7)、第二级冷凝器(5)至大气排管(12)。
2.基于接触式高效冷却除尘装置的除尘方法，其方法是在抽气主管道(2)至第一级冷凝器(4)之间增加旁通抽气管道，抽气主管道(2)与旁通抽气管道上各安装主真空阀(3) 和旁通真空阀(8)，用以切换抽气主管道(2)或旁通抽气管道的通断状态；在低真空工况下，主真空阀(3)处于关闭状态，旁通真空阀(8)打开，抽气主管道(2)与旁通冷却除尘管道(9)联通，真空泵系统的喷射泵(7)对真空容器(1)抽气，炼钢废气避开增压泵(6)经旁通冷却除尘管道(9)、水冷式冷却除尘器(10)排放至第一级冷凝器(4)内； 使废气走旁通回路，经过冷却除尘管道进行一次粗滤尘和冷却，再经过接触式冷却除尘器完成二次精滤尘和冷却，使废气中的粉尘近乎完全去除，并使气温降至容许的工作温度以下；在高真空阶段，旁通真空阀(8)关闭，主真空阀(3)打开，抽气主管道(2)与增压泵(6) 联通；通过气水直接接触达到废气除尘和降温。
全文摘要
本发明属于真空精炼系统的废气冷却除尘范畴，确切讲是接触式高效冷却除尘装置及方法，其特征是真空容器通过抽气主管道分为两路与第一级冷凝器连接，第一路是抽气主管道先后通过主真空阀和增压泵到第一级冷凝器的第一入口；第二路是抽气主管道先后通过旁通真空阀、旁通冷却除尘管道、水冷式冷却除尘器、废气排放管道到第一级冷凝器的第二入口；第一级冷凝器输出端口经喷射泵、第二级冷凝器至大气排管。它以便在进行钢水处理时能对高温炼钢产生的废气进行冷却和除尘。
文档编号C21C7/10GK102419109SQ201110352138
公开日2012年4月18日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者佟冰, 周榕平, 张波, 计玉珍, 郑赟 申请人:中国重型机械研究院有限公司