一种矿热炉用螺旋水冷保护装置的制作方法

本实用新型涉及水冷装置，尤其是涉及一种矿热炉用螺旋水冷保护装置。

背景技术：

矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，主要用于还原冶炼矿石、碳质还原剂及溶剂等。其主要用于生产硅铁、锰铁、铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，是冶金工业中的重要工业设备。

全封闭矿热炉在冶炼过程中产生的废气主要为冶炼烟气，且烟气中co含量在60％以上，发热值较高，因此称之为矿热炉煤气。由于矿热炉煤气的出炉温度较高，且其中灰尘含量较大，为了能够合理利用能源，并减少二次污染的产生，往往会通过冷却、除尘的方法来对矿热炉煤气进行回收净化。因此，需要在除尘系统前配置机力冷却器，用于对矿热炉煤气的降温，以便于降温后的矿热炉煤气进入除尘系统进行除尘，否则会导致除尘系统内部滤袋的烧毁，甚至除尘器壳体或钢结构部分的烧毁，发生危险事故。

如今，很多装置同时带有冷却和集尘的功能，例如申请号为cn201820349168.7的《用于回收净化矿热炉煤气的螺旋进气水冷装置》，其烟气导向板螺旋焊接筒体内壁，烟气入口和烟气出口设置在筒体顶部两侧，在该实用新型中，烟气大部分都是直接从烟气入口到烟气出口，不会经过完整的水冷筒，导致冷却效果不好，并且烟气出口经常会有细小灰尘通过，并且在筒体温度较高，工作人员触碰容易被烫伤。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供冷却效果好，排烟无灰尘，筒体外壁温度低的一种矿热炉用螺旋水冷保护装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿热炉用螺旋水冷保护装置，包括筒体，筒体内套设有水冷筒，筒体内壁与水冷筒外壁之间设有螺旋的烟气导向板，所述筒体底部设有集灰装置和烟气入口，筒体顶部设有烟气出口，所述水冷筒上设有至少一个进水口和出水口，筒体外壁设有水冷保护件，水冷保护件用于降低筒体外壁的温度；本实用新型烟气从筒体底部进入，从筒体顶部排出，烟气能完整的经过整个水冷筒，烟气中的灰尘也无法经过烟气导向板往上运动，最后只能掉落在筒体底部的集灰装置内。

进一步，所述水冷保护件为两根呈双螺旋结构并缠绕在筒体外壁的导水管，两导水管的进出口相对设置，两导水管水流方向自上而下；水冷保护件包裹在筒体外壁，能有效减低筒体外壁的温度，双螺旋结构的导水管降温效果优于一个导水管的单螺旋结构；因为双螺旋结构的单根导水管长度短，在其他因素相同的情况下，冷水经过整个筒体时间更短，温度更低。

进一步，所述烟气出口处设有过滤网，过滤网能有效防止灰尘进入烟气出口，进一步确保排出的烟气不含灰尘。

进一步，所述过滤网水平设置在筒体内壁与水冷筒外壁之间，烟气是从下自上通过过滤网，所以，被过滤的灰尘最终会掉落至积灰装置内。

进一步，所述水冷筒上进水口的数量为两个，水冷筒的筒壁由两个冷水导管呈双螺旋结构组成，双螺旋结构的冷水导管冷却效果更佳，如果冷水导管是只有一条的单螺旋结构，绕满水冷筒外壁需要两个单位长度，那么在双螺旋结构的情况下，冷水导管绕满水冷筒外壁是需要两根一单位长度，同时，水流的流速也是相同的，冷水完全流过水冷筒的时间，前者是两个单位，后者是一个单位，故，双螺旋结构的冷水导管冷却效果更佳。

进一步，所述水冷筒为内部中空的圆柱体结构，水冷筒顶部开口，水冷筒内部的中空区域还能设置冷却装置，例如在水冷筒中间装满水，或者利用风冷。

进一步，所述两进水口相对设置在水冷筒顶部，出水口设置在水冷筒底部，水冷筒顶部为进水口，相对于底部温度更低，使得排出的烟气温度更低，冷却效果优于下进上出的情况；两进水口相对设置，方便冷水导管形成双螺旋结构。

进一步，所述集灰装置包括集灰斗和卸灰口，卸灰口设置在集灰斗中心，集灰斗与筒体一体成型，常规设置，卸灰口还个卸灰盖或者是阀门。

进一步，所述筒体顶部可拆卸设有筒盖，所述水冷筒与筒盖固定连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型结构简单，设计科学，烟气从筒体底部进入，从筒体顶部排出，烟气经过完整的水冷筒，同时筒体外壁也设置水冷保护件，烟气的冷却效果更好，水冷保护件有效减低筒体外壁的温度，提高了安全性；并且在烟气中的灰尘也不会出现在烟气出口，排出的烟气不含灰尘。

本实用新型在烟气出口设置有过滤网，用于过滤烟气中的灰尘，过滤网水平设置，烟气自下往上通过过滤网，将灰尘隔离在过滤网下方，最终，灰尘会因为重力掉落在集灰装置内。

附图说明

图1为本实用新型的平面示意图；

图2为本实用新型水冷筒立体示意图；

图中：1-筒体、11-烟气入口、12-烟气出口、13-筒盖、2-水冷筒、21-进水口、22-出水口、23-冷水导管、3-烟气导向板、4-集灰装置、41-集灰斗、42-卸灰口、5-水冷保护件、6-过滤网。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

参照图1～2，本实施例的一种矿热炉用螺旋水冷保护装置，包括筒体1，筒体1内套设有水冷筒2，筒体1内壁与水冷筒2外壁之间设有螺旋的烟气导向板3，筒体1底部设有集灰装置4和烟气入口11，筒体1顶部设有烟气出口12，烟气出口12处设有过滤网6，过滤网6水平设置在筒体1内壁与水冷筒2外壁之间，图中的烟气入口11为水平的，烟气入口11优选朝下倾斜，防止烟气入口11的管体内聚集灰尘，烟气入口11水平是极限位置，如果朝上倾斜，管道内必定会聚集灰尘。

筒体1外壁设有水冷保护件5，水冷保护件5用于降低筒体1外壁的温度，水冷保护件5为两根呈双螺旋结构并缠绕在筒体外壁的导水管，两导水管的进出口相对设置，两导水管水流方向自上而下；水冷保护件5包裹在筒体外壁，能有效减低筒体1外壁的温度，双螺旋结构的导水管降温效果优于一个导水管的单螺旋结构；因为双螺旋结构的单根导水管长度短，在其他因素相同的情况下，冷水经过整个筒体时间更短，温度更低。

水冷筒2上设有至少一个进水口21和出水口22，水冷筒2上进水口21的数量为两个，水冷筒2的筒壁由两个冷水导管23呈双螺旋结构组成，水冷筒2为内部中空的圆柱体结构，水冷筒2顶部开口；两进水口21相对设置在水冷筒2顶部，出水口22设置在水冷筒2底部；图中出水口22的数量为一个，出水口22的数量也可以是跟冷水导管23数量相同，但是这样控制麻烦，出水口22的数量优选为一个，多个冷水导管23末端在水冷筒2底部即可，然后在水冷筒2底部开设一个出水口22即可。

集灰装置4包括集灰斗41和卸灰口42，卸灰口42设置在集灰斗41中心，集灰斗41与筒体1一体成型；筒体1顶部可拆卸设有筒盖13，所述水冷筒2与筒盖13固定连接，筒盖13盖设在筒体1上，可以是通过搭扣实现可拆卸连接，还可以是螺栓连接等；图2中未画出烟气导向板3和过滤网6，烟气导向板3设置在筒体1和水冷筒2之间，可以是与筒体1内壁固定，也可以是与水冷筒2的外壁固定，为了方便拆卸，优选烟气导向板3只与筒体1和水冷筒2其中一个固定即可；过滤网6的设置方式优选为可拆卸连接，将合适大小的过滤网6卡入筒体1和水冷筒2之间即可，可以很快速的更换过滤网6或者拆卸来下清洗。

本实用新型的工作原理及使用方法：本实用新型烟气从筒体1底部进入，从筒体1顶部排出，烟气能完整的经过整个水冷筒2，烟气中的灰尘也无法经过烟气导向板3往上运动，最后只能掉落在筒体1底部的集灰装置4内；过滤网6能有效防止灰尘进入烟气出口12，进一步确保排出的烟气不含灰尘，并且烟气是从下自上通过过滤网6，所以，被过滤的灰尘最终会掉落至积灰装置内。

双螺旋结构的冷水导管23冷却效果更佳，如果冷水导管23是只有一条的单螺旋结构，绕满水冷筒2外壁需要两个单位长度，那么在双螺旋结构的情况下，冷水导管23绕满水冷筒2外壁是需要两根一单位长度，同时，水流的流速也是相同的，冷水完全流过水冷筒2的时间，前者是两个单位，后者是一个单位，故，双螺旋结构的冷水导管23冷却效果更佳；水冷筒2顶部为进水口21，相对于底部温度更低，使得排出的烟气温度更低，冷却效果优于下进上出的情况，并且水流从上往下，与烟气的流向相反，冷却效果也是最佳的；两进水口21相对设置，是方便冷水导管23形成双螺旋结构。

本实用新型烟气从筒体1底部进入顶部，与水冷筒2接触降温，然后通过过滤网6，最终从烟气出口12排出，烟气中的较重的灰尘会在排出烟气入口11的时候，直接下落在集灰装置4中，较轻的灰尘会跟着烟气进入烟气导向板3形成的通道内，在烟气导向板3的过程中，由于阻力的存在，动能逐渐减小，会有部分灰尘掉落，沿着烟气导向板3滚落至集灰装置4中，最轻的灰尘则被过滤网6阻隔，最终还是会掉落至集灰装置4中。

本实用新型的筒盖13可以拆卸，连通水冷筒2一起，方便更换零件、清洗或者维修。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。