CN214861855U - 颗粒捕集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种颗粒捕集装置，包括：内套筒，呈一端开口一端封闭的筒状结构，内套筒的筒壁设置有分层孔；外套筒，密封套设在内套筒的外部，并通过分层孔与内套筒的内部连通；环形斜板沉降装置，同轴间隔套设在内套筒与外套筒之间，环形斜板沉降装置的内侧与内套筒的筒壁间隔设置并形成落灰区，环形斜板沉降装置的外侧与外套筒的筒壁间隔设置并形成烟气过流通道，且烟气过流通道与外套筒的出口连通。本实用新型的有益效果是，通过设置内套筒、外套筒和环形斜板沉降装置，可以将转炉烟气中所携带的忽米级颗粒进行分离，消除颗粒火种带来的***隐患。

Description

颗粒捕集装置

技术领域

本实用新型涉及转炉烟气回收领域，具体涉及一种颗粒捕集装置。

背景技术

随着国内各企业的节能环保意识的逐步加强，研究转炉烟气的全余热回收、探寻真正的干法除尘工艺，已经成为众多炼钢厂的关注点。

烟气中所含忽米级颗粒的分离捕集技术目前有很多种，主要有湿法或半干法分离、旋风分离、布袋分离等，利用重力、离心力、惯性力及阻力，将其从烟气中分离出来。由于湿法或半干法分离技术需要额外用水量、粉尘颗粒(主要成分为Fe2O3)在高温有水存在的条件下理化性质发生改变，影响灰尘的二次利用；旋风分离技术烟气容易产生涡流；布袋分离技术压力损失较大且不适用于高温烟气。以上分离技术均不能适用于转炉烟气的全干法余热回收工艺，因此需要开发一种高效、简捷且能适用于高中低温、高中低流速间歇转换的干法忽米级颗粒捕集技术。

实用新型内容

本实用新型提供了一种颗粒捕集装置，以达到烟气中颗粒分离捕集的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种颗粒捕集装置，包括：内套筒，呈一端开口一端封闭的筒状结构，内套筒的筒壁设置有分层孔；外套筒，密封套设在内套筒的外部，并通过分层孔与内套筒的内部连通；环形斜板沉降装置，同轴间隔套设在内套筒与外套筒之间，环形斜板沉降装置的内侧与内套筒的筒壁间隔设置并形成落灰区，环形斜板沉降装置的外侧与外套筒的筒壁间隔设置并形成烟气过流通道，且烟气过流通道与外套筒的出口连通。

进一步地，内套筒内设置有中间盾体，呈锥体状结构，中间盾体的大径端固定在内套筒的封闭端，中间盾体的小径端朝向内套筒的开口端。

进一步地，内套筒的筒壁包括间隔设置的内套筒内壁和内套筒外壁，分层孔为间隔设置的多个，每个分层孔均穿过内套筒内壁和内套筒外壁。

进一步地，内套筒内壁和内套筒外壁之间固定设置有环形分层板，环形分层板包括沿多块平行间隔设置的板状结构，每两块相邻板状结构之间均设置有一个分层孔。

进一步地，每块板状结构与内套筒内壁夹角均相同，夹角的范围为0°至90°。

进一步地，沿内套筒的上端至下端的方向，多组分层孔的高度逐渐减小。

进一步地，环形斜板沉降装置包括：环形斜板沉降组件，与环形分层板位置对应，环形斜板沉降组件包括多块平行间隔设置的倾斜板，且每块倾斜板与水平面之间均具有夹角，每块倾斜板的一端均朝向内套筒，每块倾斜板的另一端均朝向外套筒，且在竖直方向上，倾斜板的一端低于倾斜板的另一端；积灰斗，间隔套设在内套筒下端，积灰斗的内壁与内套筒下端筒壁之间形成落灰区。

进一步地，每块倾斜板与水平面之间的夹角范围为0°至180°之间。

进一步地，积灰斗的水平宽度范围为200mm至500mm之间。

本实用新型的有益效果是，通过设置内套筒、外套筒和环形斜板沉降装置，可以将转炉烟气中所携带的忽米级颗粒进行分离，消除颗粒火种带来的***隐患。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图中附图标记：10、内套筒；11、内套筒内壁；12、内套筒外壁；20、外套筒；30、中间盾体；40、环形分层板；51、环形斜板沉降组件；52、积灰斗；53、出灰口；54、落灰区。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种颗粒捕集装置，包括内套筒10、外套筒20和环形斜板沉降装置。内套筒10呈上端开口下端封闭的筒状结构，内套筒10的筒壁设置有分层孔。外套筒20密封套设在内套筒10的外部，外套筒20通过分层孔与内套筒10的内部连通。环形斜板沉降装置同轴间隔套设在内套筒10与外套筒20之间，环形斜板沉降装置的内侧与内套筒10的筒壁间隔设置并形成落灰区54，环形斜板沉降装置的外侧与外套筒20的筒壁间隔设置并形成烟气过流通道，且烟气过流通道与外套筒20的下端出口连通。

通过设置内套筒10、外套筒20和环形斜板沉降装置，可以将转炉烟气中所携带的忽米级颗粒进行分离，消除颗粒火种带来的***隐患。

本实用新型实施例中内套筒10的一端为圆柱状结构且开口，另一端为圆锥状结构且封闭。内套筒10的筒壁为直筒壁，该直筒壁上开设有分层孔，以使内套筒10和外套筒20连通。如图1所示，图中箭头方向为烟气流动方向，由图中可见烟气由内套筒10的一端开口进入，经过分层孔后进入到外套筒20中，并由外套筒20设置的出口排出。

如图1所示，本实用新型实施例中的内套筒10内设置有中间盾体30，呈锥体状结构，中间盾体30的大径端固定在内套筒10的封闭端，中间盾体30的小径端朝向内套筒10的开口端。

内套筒10内设置中间盾体30,可以保持烟气在装置内的柱塞流形态，避免因烟气由于涡流、滞留的原因产生***隐患。

需要说明的是，本实施例中的中间盾体30可以为其他结构，凡是能够保持烟气在装置内的柱塞流形态的结构，均应该在本申请的保护范围内。

优选地，内套筒10的筒壁包括间隔设置的内套筒内壁11和内套筒外壁12，分层孔为间隔设置的多组，每组分层孔均包括设置在内套筒内壁11上的第一分层孔和对应设置在内套筒外壁12上的第二分层孔。

进一步地，内套筒内壁11和内套筒外壁12之间固定设置有环形分层板40，环形分层板40包括沿多块平行间隔设置的板状结构，相邻两块板状结构之间均形成烟气流道，每个烟气流道均与一组对应的分层孔连接。

环形分层板40的设置可以保持烟气在装置内的柱塞流形态，避免因烟气由于涡流、滞留的原因产生***隐患。

本实用新型实施例中内套筒10由环形分层板40将内套筒内壁11和内套筒外壁12之间的空腔由上至下分割成n层区间，其中n≥2。

每块板状结构均呈环形漏斗状，即在竖直方向上，每块板状结构的内侧低于外侧，以形成向内凹的坡度，其中每块板状结构与内套筒内壁11夹角均相同，夹角的范围为0°至90°。

本实用新型实施例中沿内套筒10的上端至下端的方向，多组分层孔的高度逐渐减小，以保证烟气均匀地进入内套筒10的每层空间。同时，分层孔的组数、分层孔的开孔的位置及开孔宽度的设置根据烟道入口原烟道倾角的不同，可设置成相同宽度，也可设置成不同宽度，能够进一步保证烟气均匀地进入内套筒10的每层空间。

需要说明的是，内套筒内壁11的直径不小于原烟气烟道直径，并与原烟道直接相连；内套筒外壁12的直径与内套筒内壁11的直径之差不小于150mm。内套筒外壁12的总高度不低于原烟道内径的二分之一，以达到烟道由原烟道流经内套筒10时的降速目的。

如图1所示，本实用新型实施例中的环形斜板沉降装置包括环形斜板沉降组件51、积灰斗52和出灰口53。环形斜板沉降组件51与环形分层板40位置对应，环形斜板沉降组件51包括多块平行间隔设置的倾斜板，且每块倾斜板与水平面之间均具有夹角，每块倾斜板的一端均朝向内套筒10，每块倾斜板的另一端均朝向外套筒20，且在竖直方向上，倾斜板的一端低于倾斜板的另一端。积灰斗52间隔套设在内套筒10下端，积灰斗52的内壁与内套筒10下端筒壁之间形成落灰区54。落灰区54内的积灰经出灰口53排出装置外。

进一步地，外套筒20的出口可以位于上端(即设置成上出口)，也可以位于下端(即设置成下出口)。当外套筒20设置下出口时，本实施例还包括积灰外排装置，该积灰外排装置的一端与出灰口53连接，积灰外排装置的另一端置于外套筒20的外部。该积灰外排装置能够将积灰排出装置外。

优选地，每块倾斜板与水平面之间的夹角范围为0°至180°之间。每块倾斜板宽度可以相同也可以不同，当然，每块倾斜板可以按斜板宽度的长度呈一定的规律布置(即组成环形斜板沉降组件51的倾斜板，其长度可以相同，也可以呈一长一短一长一短的规律布置)，且每块倾斜板的宽度不低于600mm，不高于2500mm。

优选地，环形斜板沉降组件51与内套筒外壁12之间不能直接相连，需设有落灰区54，落灰区54的水平宽度范围为200mm至500mm之间(即积灰斗52的外径与内套筒外壁12之差)，以保证灰顺利落入积灰斗52，不会在各层倾斜板产生积灰。

本实用新型实施例中，烟气以柱塞流的形式进入本装置，装置入口处的烟气流速为5m/s-20m/s。烟气温度为常温-1000℃。进入本装置的烟气为含尘烟气，烟气中所携带的颗粒浓度可高达200g/Nm³。烟气中粒径在20μm至50μm的颗粒可被部分分离，粒径在50μm以上的颗粒可被全部分离。

应用本实用新型实施例工作时：

转炉冶炼过程中产生的高温烟气，通过位于转炉上方的汽化冷却烟道，进入与汽化冷却烟道末端相连接的本装置。首先烟气以柱塞流的形式由内套筒内壁11上端口进入本装置，由分层孔、环形分层板40导流后，低速进入环形斜板沉降组件51，在环形斜板沉降组件51内实现烟尘中忽米级大颗粒的分离，分离出来的颗粒进入落灰区54，由落灰区54底部的积灰外排装置53排出，最后，初步净化的烟气由外套筒20出口进入后续工艺装置。

本实施例中，内套筒内壁11直径为2600mm，内套筒外壁12直径为2750mm，内套筒外壁12的高度为4000mm，环形分层板40将内套筒内壁11和内套筒外壁12由上至下均交的分为五层，环形分层板40与内套筒内壁11夹角为38°。每层分层孔高度由上至到依次为15mm、65mm、115mm、165mm、215mm，每层分层孔的开孔数量为24个，环形均匀分布，所有分层孔宽度均为200mm。内套筒外壁12与环形斜板沉降组件51之间落灰区54的水平距离为300mm，环形斜板沉降组件51的选型参数为：倾斜板与水平面的倾角均为38°，倾斜板宽度均为500mm，倾斜板层均高为150mm，共设置27层倾斜板。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

通过在转炉烟气汽化冷却烟道末端设置本实施例，可以将转炉烟气中所携带的忽米级颗粒进行分离，消除颗粒火种带来的***隐患。

与原烟道形成直通式的流动空间，较宽的流通截面，较低的烟气流速使得烟气在流动过程中，一直能够保持连续柱塞流，不存在烟气滞留区，从结构上消除***隐患。

通过本实施例，50μm及以上粒径颗粒的分离率可达100％。

环形斜板沉降装置可处理的烟气温度范围宽，从1000℃到100℃；可处理的烟气流速范围宽，从5m/s到20m/s。

利用本装置处理高温烟气的过程中，含尘颗粒的理化性质不受外界干扰，能保持不变，有利于灰尘的二次利用。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (9)

1.一种颗粒捕集装置，其特征在于，包括：

内套筒(10)，呈一端开口一端封闭的筒状结构，内套筒(10)的筒壁设置有分层孔；

外套筒(20)，密封套设在内套筒(10)的外部，并通过所述分层孔与内套筒(10)的内部连通；

环形斜板沉降装置，同轴间隔套设在内套筒(10)与外套筒(20)之间，所述环形斜板沉降装置的内侧与内套筒(10)的筒壁间隔设置并形成落灰区(54)，所述环形斜板沉降装置的外侧与外套筒(20)的筒壁间隔设置并形成烟气过流通道，且所述烟气过流通道与外套筒(20)的出口连通。

2.根据权利要求1所述的颗粒捕集装置，其特征在于，内套筒(10)内设置有中间盾体(30)，呈锥体状结构，中间盾体(30)的大径端固定在内套筒(10)的封闭端，中间盾体(30)的小径端朝向内套筒(10)的开口端。

3.根据权利要求1所述的颗粒捕集装置，其特征在于，内套筒(10)的筒壁包括间隔设置的内套筒内壁(11)和内套筒外壁(12)，所述分层孔为间隔设置的多个，每个所述分层孔均穿过内套筒内壁(11)和内套筒外壁(12)。

4.根据权利要求3所述的颗粒捕集装置，其特征在于，内套筒内壁(11)和内套筒外壁(12)之间固定设置有环形分层板(40)，环形分层板(40)包括沿多块平行间隔设置的板状结构，每两块相邻所述板状结构之间均设置有一个所述分层孔。

5.根据权利要求4所述的颗粒捕集装置，其特征在于，每块所述板状结构与内套筒内壁(11)夹角均相同，所述夹角的范围为0°至90°。

6.根据权利要求3所述的颗粒捕集装置，其特征在于，沿内套筒(10)的上端至下端的方向，多组所述分层孔的高度逐渐减小。

7.根据权利要求4所述的颗粒捕集装置，其特征在于，所述环形斜板沉降装置包括：

环形斜板沉降组件(51)，与环形分层板(40)位置对应，环形斜板沉降组件(51)包括多块平行间隔设置的倾斜板，且每块所述倾斜板与水平面之间均具有夹角，每块所述倾斜板的一端均朝向内套筒(10)，每块所述倾斜板的另一端均朝向外套筒(20)，且在竖直方向上，所述倾斜板的一端低于所述倾斜板的另一端；

积灰斗(52)，间隔套设在内套筒(10)下端，积灰斗(52)的内壁与内套筒(10)下端筒壁之间形成落灰区(54)。

8.根据权利要求7所述的颗粒捕集装置，其特征在于，每块所述倾斜板与水平面之间的夹角范围为0°至180°之间。

9.根据权利要求7所述的颗粒捕集装置，其特征在于，积灰斗(52)的水平宽度范围为200mm至500mm之间。

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