一种化工用高温尾气冷却装置的制作方法

本发明涉及一种热量回收装置，尤其涉及一种化工用高温尾气冷却装置。

背景技术：

化工尾气是指在化工生产中由化工厂排出的有毒有害的气体。化工尾气往往含有污染物种类很多，物理和化学性质复杂，毒性也不尽相同，严重污染环境和影响人体健康。不同化工生产行业产生的化工尾气成分差别很大。如氯碱行业产生的废气中主要含有氯气、氯化氢、氯乙烯、汞、乙炔等，氮肥行业产生的废气中主要含有氮氧化物、尿素粉尘、一氧化碳、氨气、二氧化硫、甲烷等。

部分化工尾气具有高温，若直接进行处理会造成热量的浪费，而现有技术中，多通过各式各样的热量回收装置进行回收，结构复杂，体积庞大，并且冷却效果也不佳。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种化工用高温尾气冷却装置，旨在解决背景技术中提出的技术问题。

本发明实施例是这样实现的，一种化工用高温尾气冷却装置，包括集热油箱、低温尾气管、混合机构、高温尾气管和文丘管，所述混合机构与所述集热油箱连接，所述混合机构的数量为多个，且多个所述混合机构沿着集热油箱的切线方向均匀分布，用于使混合气体带动集热油箱内的冷却油流动，所述集热油箱的顶部通过法兰和密封垫片与低温尾气管连接，所述集热油箱内还设有扰流机构，用于对流动的冷却油进行扰动，使得冷却油的温度分布均匀。

作为本发明进一步的方案：所述混合机构包括密封连接的安装座和密封壳，其中所述安装座和密封壳分别与文丘管和高温尾气管连接，所述安装座和密封壳之间设有环形的高温尾气腔，所述高温尾气腔与文丘管的最小直径处通过多个混合孔连通，所述安装座的头端对应文丘管的端部位置处固定有出气罩，所述出气罩嵌入安装在集热油箱的侧壁中，所述出气罩上开设有多个出气孔。

作为本发明再进一步的方案：所述文丘管通过管道与压缩空气储罐连接，且所述管道和高温尾气管上均安装有用于调节气压的压力调节阀。

作为本发明再进一步的方案：所述密封壳的外圆周上等间距的设有多个管接头，所述高温尾气管通过管接头与所述密封壳连接，且所述高温尾气管与高温尾气腔连通。

作为本发明再进一步的方案：所述集热油箱上还连接有进油管和出油管，所述进油管和出油管分别连接在循环泵的进液端和出液端上，出油管还与换热机构连接。

作为本发明再进一步的方案：所述扰流机构包括基柱和扰流条，所述基柱固定在集热油箱内，基柱上设有与其一体成型的多个扰流条。

作为本发明再进一步的方案：所述集热油箱内还安装有温度传感器，用于检测集热油箱内冷却油的温度，使得外部控制机构根据冷却油的温度调节循环泵的转速和/或压力调节阀的开合度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用压缩空气通过文丘管时形成的文氏效应，使得高温尾气进入到低压区时，被高速运动的压缩空气切割，之后进入到集热油箱中，在冷却油内形成多个微小的高温气泡，高温气泡与冷却油完成换热，由于气泡的体积小，因此其可以实现充分高效的换热，同时混合气体可以带动集热油箱内的冷却油流动，提升冷却油与微小的高温气泡的接触，提升换热效果，其整体结构简单，布置紧凑，可以广泛的使用在高温尾气的热量回收中。

附图说明

图1为一种化工用高温尾气冷却装置的结构示意图。

图2为一种化工用高温尾气冷却装置中集热油箱的俯视图。

图3为一种化工用高温尾气冷却装置中混合机构的结构示意图。

图4为一种化工用高温尾气冷却装置的工作流程图。

图5为一种化工用高温尾气冷却装置中扰流机构的结构示意图。

附图中：1-集热油箱、2-低温尾气管、3-混合机构、301-安装座、302-密封壳、303-出气罩、304-出气孔、305-混合孔、306-高温尾气腔、307-管接头、4-高温尾气管、5-文丘管、6-冷却油、7-扰流机构、701-基柱、702-扰流条、8-进油管、9-出油管、10-循环泵、11-压力调节阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1～2所示，为本发明一个实施例提供的一种化工用高温尾气冷却装置的结构图，包括集热油箱1、低温尾气管2、混合机构3、高温尾气管4和文丘管5，所述混合机构3与所述集热油箱1连接，所述混合机构3的数量为多个，且多个所述混合机构3沿着集热油箱1的切线方向均匀分布，用于使混合气体带动集热油箱1内的冷却油6流动，所述集热油箱1的顶部通过法兰和密封垫片与低温尾气管2连接，所述集热油箱1内还设有扰流机构7，用于对流动的冷却油6进行扰动，使得冷却油6的温度分布均匀。

本发明实施例中，混合机构3的的设置目的在于使压缩空气通过文丘管5时形成的文氏效应，使得高温尾气进入到低压区时，被高速运动的压缩空气切割，之后进入到集热油箱1中，在冷却油6内形成多个微小的高温气泡，高温气泡与冷却油6完成换热，由于气泡的体积小，因此其可以实现充分高效的换热，并且，多个所述混合机构3沿着集热油箱1的切线方向均匀分布，可以使混合气体带动集热油箱1内的冷却油6流动，提升冷却油6与微小的高温气泡的接触，提升换热效果。

当然，有必要进行说明的是，本实施例中，集热油箱1内的冷却油6不能与高温尾气发生化学反应，对高温尾气的具体种类存在一定的限制。

如图3所示，作为本发明一个优选的实施例，所述混合机构3包括密封连接的安装座301和密封壳302，其中所述安装座301和密封壳302分别与文丘管5和高温尾气管4连接，所述安装座301和密封壳302之间设有环形的高温尾气腔306，所述高温尾气腔306与文丘管5的最小直径处通过多个混合孔305连通，所述安装座301的头端对应文丘管5的端部位置处固定有出气罩303，所述出气罩303嵌入安装在集热油箱1的侧壁中，所述出气罩303上开设有多个出气孔304。

在实际应用时，压缩空气以一定的流速和压力进入到文丘管5中，由于文丘管5的最小直径处通过多个混合孔305与高温尾气腔306连通，其会在高温尾气腔306内形成负压，使得高温尾气腔306内的高温尾气进入到文丘管5内，被高速运动的气流切割破碎，然后从出气罩303上的出气孔304进入到冷却油6中，此处，出气罩303上的出气孔304决定了气泡的大小，因此出气孔304的孔径应该设置的相对较小。

作为优选的，所述文丘管5通过管道与压缩空气储罐连接，且所述管道和高温尾气管4上均安装有用于调节气压的压力调节阀11，可以用来调节压缩空气和高温尾气的压力，以保证高温尾气与压缩空气的充分混合。

如图1～3所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述密封壳302的外圆周上等间距的设有多个管接头307，所述高温尾气管4通过管接头307与所述密封壳302连接，且所述高温尾气管4与高温尾气腔306连通。

本发明实施例中，高温尾气管4可以通过管接头307进入到密封壳302与安装座301形成的高温尾气腔306内，作为优选的，管接头307可以为快速接头，以便于提升高温尾气管4的连接速度。

当然，有必要进行说明的是，上述的管接头307、密封壳302、安装座301、文丘管5等部件均使用耐高温且耐腐蚀的材料制成，本实施例在此不进行具体的限定。

如图1和4所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述集热油箱1上还连接有进油管8和出油管9，所述进油管8和出油管9分别连接在循环泵10的进液端和出液端上，出油管9还与换热机构连接。

本发明实施例中，进油管8、出油管9和循环泵10可以使得冷却油6形成循环流动，此处的换热机构可以为冷凝器等部件，也可以与车间内采用油热进行加热的反应罐，作为优选的，所述换热机构为采用油热进行加热的反应罐，可以实现热量的循环利用，本实施例在此不进行具体的限定。

如图5所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述扰流机构7包括基柱701和扰流条702，所述基柱701固定在集热油箱1内，基柱701上设有与其一体成型的多个扰流条702。

在实际应用时，多个所述混合机构3沿着集热油箱1的切线方向均匀分布，可以使混合气体带动集热油箱1内的冷却油6流动，形成涡旋，当时处于稳定状态时，气泡无法与冷却油6形成良好的接触，因此，本实施例通过设置的扰流机构7，基柱701和扰流条702可以对冷却油6的流动形成干扰，以实现冷却油6与热量的良好接触。

作为本发明另一个优选的实施例，所述集热油箱1内还安装有温度传感器，用于检测集热油箱1内冷却油6的温度，使得外部控制机构根据冷却油6的温度调节循环泵10的转速和/或压力调节阀11的开合度。

本发明实施例中，当温度传感器检测到集热油箱1内冷却油6的温度较高时，说明此时换热负荷大，其可以通过调高循环泵10的转速，来实现冷却油6的流速增加，以实现对热量的更好吸收，当然，前提是循环泵10由变频电机驱动；也可以通过调小压力调节阀11的开度，也就是减少高温尾气管4上压力调节阀11的开度，减少高温尾气的输入量；当然上述两种方式均可以采用，可以根据实际情况进行选择，本实施例在此不进行具体的限定。

此处，外部控制机构可以为电控箱等设备，由于本实施例未对其进行改进，因此此处未对电控箱的具体结构、电路等进行多余叙述。

结合上述实施例，易知本发明的工作原理是：压缩空气以一定的流速和压力进入到文丘管5中，由于文丘管5的最小直径处通过多个混合孔305与高温尾气腔306连通，其会在高温尾气腔306内形成负压，使得高温尾气腔306内的高温尾气进入到文丘管5内，被高速运动的气流切割破碎，然后从出气罩303上的出气孔304进入到冷却油6中，在冷却油6内形成多个微小的高温气泡，高温气泡与冷却油6完成换热，由于气泡的体积小，因此其可以实现充分高效的换热，并且，多个所述混合机构3沿着集热油箱1的切线方向均匀分布，可以使混合气体带动集热油箱1内的冷却油6流动，提升冷却油6与微小的高温气泡的接触，提升换热效果；而且通过扰流机构7，基柱701和扰流条702可以对冷却油6的流动形成干扰，以实现冷却油6与热量的良好接触；当温度传感器检测到集热油箱1内冷却油6的温度较高时，说明此时换热负荷大，其可以通过调高循环泵10的转速，来实现冷却油6的流速增加，以实现对热量的更好吸收，当然，前提是循环泵10由变频电机驱动；也可以通过调小压力调节阀11的开度，也就是减少高温尾气管4上压力调节阀11的开度，减少高温尾气的输入量。

本发明上述实施例公开了一种化工用高温尾气冷却装置，其利用压缩空气通过文丘管5时形成的文氏效应，使得高温尾气进入到低压区时，被高速运动的压缩空气切割，之后进入到集热油箱1中，在冷却油6内形成多个微小的高温气泡，高温气泡与冷却油6完成换热，由于气泡的体积小，因此其可以实现充分高效的换热，同时混合气体可以带动集热油箱1内的冷却油6流动，提升冷却油6与微小的高温气泡的接触，提升换热效果，其整体结构简单，布置紧凑，可以广泛的使用在高温尾气的热量回收中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。