CN108731532A - 高温烟气降温装置 - Google Patents

Abstract

本发明申请属于烟气处理技术领域，具体公开了一种高温烟气降温装置，包括箱体，所述箱体设有进风口和出风口，箱体内下部为收集腔，所述箱体下端设有与收集腔连通的出料管；箱体上端设有冷水箱，所述冷水箱上端设有热水箱，热水箱和冷水箱上分别连通有换水管道；箱体内部设有多根冷凝管，所述冷凝管包括与冷水箱连通的外管和与热水箱连通的内管，所述内管的下端与外管连通。与现有技术相比，本装置结构简单、体积小、能耗低，能够持续对高温烟气冷凝且保证较好的冷凝效果。

Description

高温烟气降温装置

技术领域

本发明属于烟气处理技术领域，具体公开了一种高温烟气降温装置。

背景技术

目前在冶金、建材、电力、化工等众多行业中，都会产生大量含有粉尘的烟气，为了保护环境不受污染，此类烟气不能直接排放到环境中，需要进行除尘处理。目前烟气除尘多是采用干法布袋式除尘，即采用布袋对烟气进行过滤从而达到除尘效果。

干法布袋式除尘要求烟气温度控制在露点温度以上，保证不结露，又必须将烟气温度控制在滤袋允许的温度范围。而通产情况下需要处理的烟气为高温，因此在国内外，大量采用机力冷却器作为高温烟气的降温装置。目前国内使用的机力冷却器降温效果不佳，且体积大、钢耗高、施工困难、维修不便、能耗高、制造成本高。

发明内容

本发明的目的在提供一种高温烟气降温装置，以解决高温烟气降温效果不佳的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：高温烟气降温装置，包括箱体，所述箱体设有进风口和出风口，箱体内下部为收集腔，所述箱体下端设有与收集腔连通的出料管；箱体上端设有冷水箱，所述冷水箱上端设有热水箱，热水箱和冷水箱上分别连通有换水管道；箱体内部设有多根冷凝管，所述冷凝管包括与冷水箱连通的外管和与热水箱连通的内管，所述内管的下端与外管连通；

所述冷凝管上端转动连接有第一齿轮，冷凝管外部套设有螺旋形的刮杆，刮杆与冷凝管外部贴合，刮杆的上端与第一齿轮固定，相邻冷凝管的第一齿轮相互啮合；所述箱体上转动设有支杆，所述支杆下端位于箱体内，支杆下端设有与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述支杆穿过箱体上端，支杆的上端位于箱体的外部，支杆的上端连接有与支杆同轴的曲轴；

所述冷水箱靠近支杆的一侧设有嵌设有第一气箱，第一气箱内密封滑动连接有第一活塞，第一活塞上铰接有第一塞杆，第一塞杆垂直于支杆并与曲轴的弯曲部分转动连接；所述热水箱的靠近支杆的一侧嵌设有第二气箱，第二气箱内密封滑动连接有第二活塞，第二活塞上铰接有第二塞杆，第二塞杆垂直于支杆并与曲轴上和第一活塞相邻的弯曲部分转动连接；第一气箱和第二气箱之间设有相互连通的通气管道，所述第一气箱、第二气箱和通气管道内充有气体。

本基础方案的工作原理在于：高温烟气需要使用干法布袋式除尘前，可利用本装置对其进行降温处理。本装置使用前，可通过换水管道向冷水箱中通入冷凝水，冷凝水将会通过外管进入冷凝管中，此时可将高温烟气通过进风口进入箱体中，高温烟气通过冷凝管的冷凝作用降温，并从出风口排出。在本装置的使用过程中，可通过换水管道持续向冷水箱中通入冷水，从而使得冷凝管的外管内一直有冷水通入，保证冷凝管对高温烟气的冷凝作用；同时通过换水管道从热水箱中抽出热水，由于内管的底部与外管连通，外管内对高温烟气经过降温处理的冷凝水，温度升高经内管进入热水箱被抽出，使得冷水和热水在本装置内持续流动，保证冷凝管道内持续有冷水进入热水抽出，进而保证了冷凝管对高温烟气的降温效果。

冷凝水在本装置的流动过程中，热水箱将会进入吸收了高温烟气热量的热水，冷水箱将会进入还未对高温烟气进出降温处理的冷水。由于冷水箱靠近支杆的一侧设有嵌设有第一气箱，热水箱的靠近支杆的一侧嵌设有第二气箱，第一气箱、第二气箱和通气管道内充有气体；第一气箱的气体将会被冷水箱的冷水持续降温，第二气箱内的气体将会被热水箱的热水持续加热。由于第一气箱内密封滑动连接有第一活塞，第一活塞上铰接有第一塞杆，第一塞杆垂直于支杆并与曲轴的弯曲部分转动连接；第二气箱内密封滑动连接有第二活塞，第二活塞上铰接有第二塞杆，第二塞杆垂直于支杆并与曲轴上和第一活塞相邻的弯曲部分转动连接；第一气箱和第二气箱之间设有相互连通的通气管道；第一气箱内的气体降温收缩，将会使第一活塞向第一气箱内移动，从而使第一塞杆随之移动，第一塞杆将会拉动曲轴转动；第二气箱内的气体升温膨胀，将会使第二活塞向第二气箱内移动，从而使第二塞杆随之移动，第二塞杆将会推动曲轴转动；在上述过程中，第一气箱内的气体和第二气箱内的气体将会通过通气通道流动，同时曲轴在第一活塞杆和第二活塞杆的作用下，将会持续转动。

曲轴持续转动，带动支杆持续转动，支杆下端的第二齿轮转动，第二齿轮将会带动第一齿轮转动；相邻冷凝管的第一齿轮相互啮合，则使所有的第一齿轮转动。第一齿轮在转动时，贴合在冷凝管外部的刮杆随之转动，刮杆呈螺旋形套置在冷凝管的外部，刮杆转动可对冷凝管的表面进行刮动。本装置使用过程中，由于高温烟气中带有粉尘，且在冷凝管对高温烟气进行的降温作用在，粉尘将会贴覆在冷凝管的外壁，刮杆可将贴覆在冷凝管外壁的粉尘刮下，粉尘将会掉落至收集箱中，通过出料管可进行回收处理。

本基础方案的有益效果在于：

1、本装置中的冷凝管，利用外管和内管的设置，使通入冷凝管的冷凝水位于冷凝管的外部，对高温烟气降温后吸收热量而升温的水将会快速被抽出，从而实现了对高温烟气进行持续、快速进行降温。

2、本装置中通过利用冷凝水使用过程中冷水和热水的作用，结合第一气箱、第一活塞、第一塞杆、第二气箱、第二活塞、第二塞杆、通气管道和曲轴的结构，在斯特林发动机的原理作用下实现将曲轴持续驱动转动，并利用曲轴转动对冷凝管外部进行除尘。

3、本装置中，通过冷凝水的循环作用，对冷凝管外部进行清理，从而使冷凝管外部无粉尘累积，保证了冷凝管的降温作用，也是本装置在长时间使用后仍能保持较好的冷凝效果。

与现有技术相比，本装置结构简单、体积小、能耗低，能够持续对高温烟气冷凝且保证较好的冷凝效果。

进一步，所述刮杆为弹性材料制成，刮杆的下部设有磁块，箱体下端内部设有通电时与磁块相吸的电磁铁。

本装置在使用过程中，可给电磁铁通电使之对磁块产生吸附作用，磁块在电磁铁的吸附作用下将会下移，从而使刮杆下移，刮杆同时也在转动，可使得刮杆对冷凝管全面的清理。

进一步，所述进风口设有进风管，所述出风口设有出风管，所述进风管内设有轴流风机。

进风管和出风管的设置，更利于高温烟气在箱体内降温，轴流风机便于把高温烟气通入箱体中。

进一步，所述冷水箱和热水箱上设有凹槽，凹槽内壁为导热板，第一气箱和第二气箱为导热材料制成，第一气箱卡合于冷水箱的凹槽内，第二气箱卡合于热水箱的凹槽内。

凹槽和导热板可使第一气箱和第二气箱内的气体收到冷水和热水的作用更强，从而有效的保证了曲轴的转动。

进一步，所述第一气箱、第二气箱通气管道内充有氦气。

氦气不可燃烧，化学性质不活泼，通常状态下不与其它元素或化合物结合，更适合于作为介质接受冷水和热水的作用。

进一步，所述冷凝管外部固定有轴承，所述第一齿轮通过轴承与冷凝管转动连接。

轴承可使第一齿轮转动的摩擦力较小，从而更利于刮杆旋转对冷凝管外部进行除尘处理。

附图说明

图1是本发明高温烟气降温装置的纵向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：箱体10、进风口11、出风口12、进风管13、轴流风机14、出风管15、收集腔16、出料管17、冷水箱20、热水箱21、换水管道22、冷凝管23、外管24、内管25、轴承26、第一齿轮27、刮杆30、磁块31、电磁铁32、支杆40、第二齿轮41、曲轴42、第一气箱50、第一活塞51、第一塞杆52、第二气箱53、第二活塞54、第二塞杆55、通气管道56。

如图1所示，高温烟气降温装置，包括箱体10，箱体10设有进风口11和出风口12，进风口11设有进风管13，出风口12设有出风管15，进风管13内设有轴流风机14。箱体10内下部为收集腔16，箱体10下端设有与收集腔16连通的出料管17。箱体10上端设有冷水箱20，冷水箱20上端设有热水箱21，热水箱21和冷水箱20上分别连通有换水管道22；箱体10内部设有多根冷凝管23，冷凝管23包括与冷水箱20连通的外管24和与热水箱21连通的内管25，内管25的下端与外管24连通；

冷凝管23上端固定有轴承26，轴承26外部固定连接有第一齿轮27，相邻冷凝管23的第一齿轮27相互啮合，使得第一齿轮27通过轴承26与冷凝管23转动连接。冷凝管23外部套设有螺旋形的刮杆30，刮杆30为弹性材料制成，本实施例中刮杆30可选用弹性橡胶制成，刮杆30与冷凝管23外部贴合，刮杆30的上端与第一齿轮27固定，刮杆30的下部设有磁块31，箱体10下端内部设有通电时与磁块31相吸的电磁铁32。箱体10上转动设有支杆40，支杆40下端位于箱体10内，支杆40下端设有与第一齿轮27啮合的第二齿轮41，支杆40穿过箱体10上端，支杆40的上端位于箱体10的外部，支杆40的上端连接有与支杆40同轴的曲轴42。

冷水箱20和热水箱21靠近支杆40的一侧均设有凹槽，凹槽内壁为导热板，冷水箱20的凹槽内嵌设有第一气箱50，第一气箱50内密封滑动连接有第一活塞51，第一活塞51上铰接有第一塞杆52，第一塞杆52垂直于支杆40并与曲轴42的弯曲部分转动连接；热水箱21的凹槽内嵌设有第二气箱53，第二气箱53内密封滑动连接有第二活塞54，第二活塞54上铰接有第二塞杆55，第二塞杆55垂直于支杆40并与曲轴42上和第一活塞51相邻的弯曲部分转动连接。第一气箱50和第二气箱53为导热材料制成，第一气箱50和第二气箱53之间设有相互连通的通气管道56，第一气箱50、第二气箱53和通气管道56内充有气体，本实施例中气体优选用氦气。

高温烟气需要使用干法布袋式除尘前，可利用本装置对其进行降温处理。本装置使用前，可通过换水管道22向冷水箱20中通入冷凝水，冷凝水将会通过外管24进入冷凝管23中，此时可将高温烟气通过轴流风机14经进气管从进风口11引入箱体10中，高温烟气通过冷凝管23的冷凝作用降温，并从出风口12经出风管15排出。在本装置的使用过程中，可通过换水管道22持续向冷水箱20中通入冷水，从而使得冷凝管23的外管24内一直有冷水通入，保证冷凝管23对高温烟气的冷凝作用；同时通过换水管道22从热水箱21中抽出热水，由于内管25的底部与外管24连通，外管24内对高温烟气经过降温处理的冷凝水，温度升高经内管25进入热水箱21被抽出，使得冷水和热水在本装置内持续流动，保证冷凝管23道内持续有冷水进入热水抽出，进而保证了冷凝管23对高温烟气的降温效果。

冷凝水在本装置的流动过程中，热水箱21将会进入吸收了高温烟气热量的热水，冷水箱20将会进入还未对高温烟气进出降温处理的冷水。由于冷水箱20靠近支杆40的一侧设有嵌设有第一气箱50，热水箱21的靠近支杆40的一侧嵌设有第二气箱53，第一气箱50、第二气箱53和通气管道56内充有气体；第一气箱50的气体将会被冷水箱20的冷水持续降温，第二气箱53内的气体将会被热水箱21的热水持续加热。由于第一气箱50内密封滑动连接有第一活塞51，第一活塞51上铰接有第一塞杆52，第一塞杆52垂直于支杆40并与曲轴42的弯曲部分转动连接；第二气箱53内密封滑动连接有第二活塞54，第二活塞54上铰接有第二塞杆55，第二塞杆55垂直于支杆40并与曲轴42上和第一活塞51相邻的弯曲部分转动连接；第一气箱50和第二气箱53之间设有相互连通的通气管道56；在斯特林发电机原理的作用下，第一气箱50内的气体降温收缩，将会使第一活塞51向第一气箱50内移动，从而使第一塞杆52随之移动，第一塞杆52将会拉动曲轴42转动；第二气箱53内的气体升温膨胀，将会使第二活塞54向第二气箱53内移动，从而使第二塞杆55随之移动，第二塞杆55将会推动曲轴42转动；在上述过程中，第一气箱50内的气体和第二气箱53内的气体将会通过通气通道流动，同时曲轴42在第一活塞51杆和第二活塞54杆的作用下，将会持续转动。

曲轴42持续转动，带动支杆40持续转动，支杆40下端的第二齿轮41转动，第二齿轮41将会带动第一齿轮27转动；相邻冷凝管23的第一齿轮27相互啮合，则使所有的第一齿轮27转动。第一齿轮27在转动时，贴合在冷凝管23外部的刮杆30随之转动，刮杆30呈螺旋形套置在冷凝管23的外部，刮杆30转动可对冷凝管23的表面进行刮动。本装置在使用过程中，可隔一段时间给电磁铁32通电使之对磁块31产生吸附作用，磁块31在电磁铁32的吸附作用下将会下移，从而使刮杆30下移，刮杆30同时也在转动，可使得刮杆30对冷凝管23全面的清理。本装置使用过程中，由于高温烟气中带有粉尘，且在冷凝管23对高温烟气进行的降温作用在，粉尘将会贴覆在冷凝管23的外壁，刮杆30可将贴覆在冷凝管23外壁的粉尘刮下，粉尘将会掉落至收集箱中，通过出料管17可进行回收处理。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.高温烟气降温装置，其特征在于，包括箱体，所述箱体设有进风口和出风口，箱体内下部为收集腔，所述箱体下端设有与收集腔连通的出料管；箱体上端设有冷水箱，所述冷水箱上端设有热水箱，热水箱和冷水箱上分别连通有换水管道；箱体内部设有多根冷凝管，所述冷凝管包括与冷水箱连通的外管和与热水箱连通的内管，所述内管的下端与外管连通；

所述冷凝管上端转动连接有第一齿轮，冷凝管外部套设有螺旋形的刮杆，刮杆与冷凝管外部贴合，刮杆的上端与第一齿轮固定，相邻冷凝管的第一齿轮相互啮合；所述箱体上转动设有支杆，所述支杆下端位于箱体内，支杆下端设有与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述支杆穿过箱体上端，支杆的上端位于箱体的外部，支杆的上端连接有与支杆同轴的曲轴；

所述冷水箱靠近支杆的一侧设有嵌设有第一气箱，第一气箱内密封滑动连接有第一活塞，第一活塞上铰接有第一塞杆，第一塞杆垂直于支杆并与曲轴的弯曲部分转动连接；所述热水箱的靠近支杆的一侧嵌设有第二气箱，第二气箱内密封滑动连接有第二活塞，第二活塞上铰接有第二塞杆，第二塞杆垂直于支杆并与曲轴上和第一活塞相邻的弯曲部分转动连接；第一气箱和第二气箱之间设有相互连通的通气管道，所述第一气箱、第二气箱和通气管道内充有气体。

2.如权利要求1所述的高温烟气降温装置，其特征在于，所述刮杆为弹性材料制成，刮杆的下部设有磁块，箱体下端内部设有通电时与磁块相吸的电磁铁。

3.如权利要求1所述的高温烟气降温装置，其特征在于，所述进风口设有进风管，所述出风口设有出风管，所述进风管内设有轴流风机。

4.如权利要求1所述的高温烟气降温装置，其特征在于，所述冷水箱和热水箱上设有凹槽，凹槽内壁为导热板，第一气箱和第二气箱为导热材料制成，第一气箱卡合于冷水箱的凹槽内，第二气箱卡合于热水箱的凹槽内。

5.如权利要求1-4任一项所述的高温烟气降温装置，其特征在于，所述第一气箱、第二气箱通气管道内充有氦气。

6.如权利要求5所述的高温烟气降温装置，其特征在于，所述冷凝管外部固定有轴承，所述第一齿轮通过轴承与冷凝管转动连接。