Устройство для охлаждения и очистки газов Советский патент 1986 года по МПК C21C7/10 

Изобретениеотносится к металлургии, а точнее к оборудованию для вне печного вакуумирования жидкого метал ла. Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения и очистки газов. На фиг. 1 изображено устройство для охлаждения и очистки газов, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1. Устройство состоит (фиг.1) из герметичного корпуса 1 с входным патрубком 2 для присоединения к вакууматору (не показан) и выходным патрубком 3 для присоединения к вакуумной системе с вакуумным насосом (не показаны), крьшкой 4, в которую встроены напорный коллектор охлаждаю щей воды 5 и сливной коллектор 6, дна 7, блика охлаждения и очистки .газов, установленного внутри корпуса 1 и выполненного в виде расположенных равномерно по окружности труб чатых спиральных змеевиков 8. Змеевики 8 выполнены ступенчато увеличенными кверху (показаны три ступени) по отношению к центральной вертикальной оси устройства и подключены снизу трубопроводами 9 (фиг.2) к напорному коллектору 5, а вверху - к сливному коллектору 6. Напорный 5 и сливной 6 коллекторы снабжены соответственно трубками 10 и 11 для охлаждающей вода., которые подсоединены к напорной и сливной магистралям цехового водопровода (на чертеже не показан). Входной патрубок 2 встроен в крьппку 4 соосно с корпусом 1 посред ством герметичного соединения в виде уплотнения 12, а к его нижней ча ти прикреплен дополнительный блок 1 охлаждения и очистки газов, выполне ный из соединенных между собой с кольцевым зазором 54 воронкообразны тарелей 15, с гупенчато уменьшенных книзу, внутри которых расположен се 1ЩОННЫЙ центральный змеевик 16, сос тоящий из расположенных один над др гим змеевиков 17 и 18, подключенных параллельно к напорной и сливной ма гистралям водопровода (не показан) соответственно трубами 19 и 20. В стенку корпуса 1 герметично встроена наклонная пыпесборная труба 21 , пропущенная наружу и закрыта на внешнем конце герметичной крышко 2, на внутреннем конце она заканчиается приемной воронкой 23, внутрь оторой с зазором вставлена нижняя арель 24 дополнительного блока 13 хлаждения и очистки газов. Корпус 1 выполнен двойным с внутренней 25 и наружной 26 стенками, внутри которых расположена спиральная перегородка 27. Трубки 28 и 29 для охлаждающей воды соединены соответственно с напорной и сливной цеховой магистралями водопровода. Аналогичное назначение имеют трубкн 30 и 31 для входного патрубка 2 и трубки 32 и 33 для выходного патрубка 3. Наклоненная в сторону предохранительного клапана 34 плоскость 35 для накопления конденсата и мелкодисперсной пыли в центральной части герметично соединена с опорной стойкой 36, воспринимающей вес наклонной пылесборной трубы 21 на дно 7. Разъемное герметичное соединение крышки 4 с корпусом 1 осуществляется посредством вакуумного уплотнения 37. Аналогичные герметичные горизонтальные разъемы корпус 1 может иметь из условий транспортировки. Устройство для охлаждения и очистки газов работает следующим образом. Прежде всего включается подача воды от напорной магистрали цехового водопровода во все охлаждаемые элементы устройства. При этом в корпус 1 вода поступает через трубку 28, между стенками 25 и 26 за счет спиральной перегородки 27 поднимается спирально вверх и сливается через трубку 29 в сливную магистраль водопровода. Во входной патрубок 2 и выходной патрубок 3 вода поступает соответственно через трубки 30 и 32 и идет на слив через трубки 31 и 33. Крышка 4 охлаждается за счет поступления воды через трубку 10 в напорный коллектор 5, затем вода поступает в Трубопроводы 9, из них - в трубчатые спиральные змеевики В, далее в сливной коллектор 6 и из него через трубку 11 идет на слив. Центральный змеевик 16 охлаждается за счет параллельной подачи воды в змеевики 17 и 18 трубой 19, а также параллельного выхода воды из них через трубу 20. Газ с пылью поступает из вакуумкамеры во входной патрубок °2 и проходит сверху вниз через блок 13 охлаждения и очистки газов, при этом газ отдает тепло секдионному центральному змеевику 16, сначала верхней его секции - змеевику 17, а затемнижней секции - змеевику 18. Охлаждаясь, газ уменьшается в объеме и, кроме того, меняет направ ление движения, выходя в кольцевые зазоры 14 между воронкообразными тарелями 15, при этом из него выпадает пыль и ссыпается по наклонным стенкам воронкообразных тарелей 15 вниз в приемную воронку 23, а из не в наклонную пьшесборную трубу 21, и которой пыль периодически удаляется при временном открывании крышки 22 во время плановых остановок устройс ва для профилактического осмотра. Очиш,енный газ продолжает отдават тепло, проходя сквозь трубчатые спи ральные змеевики 8, трубопроводы 9, а также контактируя с внутренней по верхностью водоохлаждаемого корпуса 1, и окончательно охлажденный до тр буемой температуры (около ) уда ляется через выходной патрубок 3 ва куумным насосом. Образующийся конденсат выпадает на наклонную плоскость 35 дна 7 и скапливается вместе с незначительны количеством мелкодисперсной пыли у выхода из предохранительного клапана 34, который одновременно со своей основной функцией - предохранени устройства от взрыва, при образовании взрывоопасной смеси в случае пр гара водоохлаждаемых элементов, в частности змеевиков, служит люком для периодической чистки и удаления конденсата и остатков пыпи. Конструкция устройства проста в обслуживании и ремонте. Для профилактического осмотра и ремонта блок 13 охлаждения и очистки газа отсоединяется от системы во доснабжения, т.е. от водопроводных магистралей отсоединяются трубки 19,20, 30 и 31, открепляется вакуумное уплотнение 12 и вместе с вход 54 ньм патрубком 2 блок целиком поднимается краном и переносится на место осмотра и ремонта. После этого производится профилактический осмотр и при необходимости ремонт трубчатьк спиральных змеевиков 8. Для этого от водопроводных магистралей отсоединяются трубки 10 и 11, открепляется вакуумное уплотнение 37 и крьш1ка 4 вместе с трубчатыми спиральными змеевиками 8 и трубопроводами 9 поднимается, извлекается краном из корпуса 1 и переносится на место осмотра и ремонта. Возможно извлечение из корпуса 1 и перенос краном на место осмотра и ремонта одновременно всей конструкции: крышки 4 вместе с входным патрубком 2 и блоком 13 охлаждения и очистки газа без отсоединения уплотнения 12 от крышки 4. Возвращение и монтаж крьш1ки 4 с закрепленными на ней элементами конструкции в любом варианте демонтажа для осмотра и ремонта, также как возвращение и монтаж блока 13 охлаждения и очистки газов после осмотра и ремонта секционного центрального змеевика 16 и воронкообразных тарелей 15, осуществляется в обратном порядке. Предлагаемое устройство для охлаждения и очистки газов способствует значительному повьшению эффективности охлаждения газов за счет развитой поверхности охлаждения и рационального расположения элементов охлаждения на пути потока газов,что позволяет при одинаковых и даже меньших затратах охлаждающей воды снизить температуру газов, выходящих из охладителя в вакуумный насос, до температуры менее 50°С вместо 150 и улучшить все параметры и энергетические показатели насоса при вакуумировании стали. Кроме , за счет рациональной конструкции блока охлаждения устройства, изменения объемных параметров и направления движения газового потока обеспечивается улавливание и удаление около 99% пыли.

Фиг. 2

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАВДЕНИЯ И ОЧИСТКИ ГАЗОВ, содержащее герметичный корпус с крьппкой, в которой установлены входной и выходной патрубки, и дном, напорный и сливной коллекторы охлаждения воды, а также блок охлаждения и очистки газов, установленный внутри корпуса и вьтолненный в виде расположенных по окружности змеевиков, отличающееся теу, что, с целью повьшения эффективности охлаждения и очистки газов, в нижней части входного патрубка прикреплен дополнительный блок охлаждения и очистки газов, выполненный из соединенных между собой с кольцевым зазором воронкообразных тарелей, ступенчатого уменьшенных книзу, внутри которого расположен центральный змеевик, а в стенку корпуса герметично встроена наклонная пьтесборная труба, с одной стороны закрытая герметичной крышкой, а с другой снабженная приемной воронкой, в которую с зазором установлена нижняя тарель дополнительного блока охлаждения и очистки, 2.Устройство по П.1, о т л и (О чающееся тем, что централь(Л ньш змеевик выполнен расширяющимся кверху и состоит по крайней мере из двух расположенных одна над другой секций, параллельно подключенных к напорной и сливной магистралям. 3.Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что змеевики, ю расположенные по окружности, выполнены по крайней мере из двух ступеСАЭ ней с расстоянием до вертикальной СО СО О оси корпуса, ступенчато увеличивающимся кверху. А. Устройство по пп.1,2 и 3, о т личающееся тем, что корпус выполнен водоохлаждаемым с двойной стенкой, внутри которой расположена спиральная перегородка.