專利名稱：接觸式高效冷卻除塵裝置及方法
技術領域：
本發明屬于真空精煉系統的廢氣冷卻除塵范疇，確切講是接觸式高效冷卻除塵裝置及方法，適應于對煉鋼廢氣冷卻和除塵。
背景技術：
接觸式高效冷卻除塵裝置普遍應用于VD、VC、V0D、RH等真空精煉系統。由于這個裝置是在高溫和真空環境中作業，在對鋼水進行處理時，排出的煉鋼廢氣溫度高，粉塵含量大，對真空泵系統工作性能影響非常大，因此精煉系統均需設置必要的廢氣冷卻除塵裝置。 傳統的冷卻除塵裝置采用的是間接式冷卻降溫+離心分離式除塵或間接式冷卻降溫+布袋式除塵方式。首先，由于傳統的廢氣冷卻除塵裝置效率低，當未能濾除的高溫粉塵廢氣通過真空泵系統的增壓泵時，遇冷濕條件會粘附于泵內壁上，系統運行一段時間后，泵內壁積灰增大，達到一定厚度后，就會嚴重影響泵的性能，迫使設備停機檢修與維護。其次，由于傳統的廢氣冷卻除塵裝置會對真空系統產生較大的壓降，因此會對真空系統的性能產生一定的影響，設計真空泵系統時需要考慮更大的抽氣能力，增加了投資成本。綜上所述，發明一種直接接觸式、高效的、簡便可靠、投資費用少、運行維護成本低的冷卻除塵裝置是非常必要的。

發明內容
本發明的目的是設計一種具有接觸式、高效、簡便可靠、投資少、系統運行維護成本低的接觸式高效冷卻除塵裝置及方法，以便在進行鋼水處理時能對高溫煉鋼產生的廢氣進行冷卻和除塵。為實現上述目的，本發明的技術方案是，接觸式高效冷卻除塵裝置，其特征是真空容器通過抽氣主管道分為兩路與第一級冷凝器連接，第一路是抽氣主管道先后通過主真空閥和增壓泵到第一級冷凝器的第一入口 ；第二路是抽氣主管道先后通過旁通真空閥、旁通冷卻除塵管道、水冷式冷卻除塵器、廢氣排放管道到第一級冷凝器的第二入口 ；第一級冷凝器輸出端口經噴射泵、第二級冷凝器至大氣排管。基于接觸式高效冷卻除塵裝置的除塵方法，其方法是在抽氣主管道至第一級冷凝器之間增加旁通抽氣管道，抽氣主管道與旁通抽氣管道上各安裝主真空閥和旁通真空閥，用以切換抽氣主管道或旁通抽氣管道的通斷狀態；
在低真空工況下，主真空閥處于關閉狀態，旁通真空閥打開，抽氣主管道與旁通冷卻除塵管道聯通，真空泵系統的噴射泵對真空容器抽氣，煉鋼廢氣避開增壓泵經旁通冷卻除塵管道、水冷式冷卻除塵器排放至第一級冷凝器內；使廢氣走旁通回路，經過冷卻除塵管道進行一次粗濾塵和冷卻，再經過接觸式冷卻除塵器完成二次精濾塵和冷卻，使廢氣中的粉塵近乎完全去除，并使氣溫降至容許的工作溫度以下；
在高真空階段，旁通真空閥關閉，主真空閥打開，抽氣主管道與增壓泵聯通；通過氣水直接接觸達到廢氣除塵和降溫。
由于在低真空階段，鋼液反應處于最強烈狀態，工藝廢氣量為最大工況，如果廢氣經抽氣主管通過增壓泵，廢氣粉塵會大量粘附于增壓泵內壁上，當厚度累積到一定程度時將嚴重影響真空泵系統的正常工作。為有效降低廢氣中的粉塵，在此工況下，通過閥門切換，由于廢氣高峰階段不經過增壓泵，泵內壁幾乎沒有粉塵粘附，因此大大降低了系統運行維護成本低。本發明采取了與傳統方法不同的設計思路，既保證了除塵的高效又兼具更好的降溫功能，同時巧妙的構思和簡單的部件保證了裝置的可靠性。


下面結合實施例附圖對本發明作進一步說明 圖1是本發明實施結構示意圖。圖中1、真空容器；2、抽氣主管道；3、主真空閥；4、第一級冷凝器；5、第二級冷凝器；6、增壓泵；7、噴射泵；8、旁通真空閥；9、旁通冷卻除塵管道；10、水冷式冷卻除塵器； 11、廢氣排放管道；12、大氣排管。
具體實施例方式如圖1所示，接觸式高效冷卻除塵裝置，真空容器1通過抽氣主管道2分為兩路與第一級冷凝器4連接，第一路是抽氣主管道2先后通過主真空閥3和增壓泵6到第一級冷凝器4的第一入口 ；第二路是抽氣主管道2先后通過旁通真空閥8、旁通冷卻除塵管道9、水冷式冷卻除塵器10、廢氣排放管道11到第一級冷凝器4的第二入口 ；第一級冷凝器4輸出端口經噴射泵7、第二級冷凝器5至大氣排管12。基于接觸式高效冷卻除塵裝置的除塵方法，在抽氣主管道2至第一級冷凝器4之間增加旁通抽氣管道，抽氣主管道2與旁通抽氣管道上各安裝有一個真空閥門(主真空閥3 和旁通真空閥8)，用以切換抽氣主管道2或旁通抽氣管道的通斷狀態。也就是抽氣主管道 2分第一路和第二路用以切換。在低真空工況下，主真空閥3處于關閉狀態，旁通真空閥8打開，抽氣主管道2與旁通冷卻除塵管道9聯通，真空泵系統的噴射泵7對真空容器1抽氣，煉鋼廢氣避開增壓泵 6經旁通冷卻除塵管道9、水冷式冷卻除塵器10排放至第一級冷凝器4內，使廢氣走旁通回路，經過冷卻除塵管道進行一次粗濾塵和冷卻，再經過接觸式冷卻除塵器完成二次精濾塵和冷卻，使廢氣中的粉塵近乎完全去除，避免了增壓泵6內壁粉塵粘附，并使廢氣溫度降至容許的工作溫度以下。在高真空階段，旁通真空閥8關閉，主真空閥3打開，抽氣主管道2與增壓泵6聯通，流經增壓泵6的煉鋼廢氣量大為減少，泵內壁粘附的粉塵量大大降低。在低真空階段，鋼液反應處于最強烈狀態，工藝廢氣量為最大工況，如果廢氣經抽氣主管通過增壓泵，廢氣粉塵會大量粘附于增壓泵內壁上，當厚度累積到一定程度時將嚴重影響真空泵系統的正常工作。為有效降低廢氣中的粉塵，在此工況下，通過閥門切換，使廢氣走旁通回路，經過冷卻除塵管道進行一次粗濾塵和冷卻，再經過接觸式冷卻除塵器完成二次精濾塵和冷卻，使廢氣中的粉塵近乎完全去除，并使氣溫降至容許的工作溫度以下。 由于廢氣高峰階段不經過增壓泵，泵內壁幾乎沒有粉塵粘附，因此大大降低了系統運行維護成本低。 在高真空階段，鋼液反應已經變得微弱，工藝廢氣量大為降低，粉塵含量大大下降，泵內壁粘塵影響已變得無足輕重了。通過氣水直接接觸可更好的達到廢氣除塵和降溫的作用，保證了真空泵工作的穩定性。
權利要求
1.接觸式高效冷卻除塵裝置，其特征是真空容器(1)通過抽氣主管道(2)分為兩路與第一級冷凝器(4 )連接，第一路是抽氣主管道(2 )先后通過主真空閥(3 )和增壓泵(6 )到第一級冷凝器(4)的第一入口 ；第二路是抽氣主管道(2)先后通過旁通真空閥(8)、旁通冷卻除塵管道(9)、水冷式冷卻除塵器(10)、廢氣排放管道(11)到第一級冷凝器(4)的第二入口 ；第一級冷凝器(4)輸出端口經噴射泵(7)、第二級冷凝器(5)至大氣排管(12)。
2.基于接觸式高效冷卻除塵裝置的除塵方法，其方法是在抽氣主管道(2)至第一級冷凝器(4)之間增加旁通抽氣管道，抽氣主管道(2)與旁通抽氣管道上各安裝主真空閥(3) 和旁通真空閥(8)，用以切換抽氣主管道(2)或旁通抽氣管道的通斷狀態；在低真空工況下，主真空閥(3)處于關閉狀態，旁通真空閥(8)打開，抽氣主管道(2)與旁通冷卻除塵管道(9)聯通，真空泵系統的噴射泵(7)對真空容器(1)抽氣，煉鋼廢氣避開增壓泵(6)經旁通冷卻除塵管道(9)、水冷式冷卻除塵器(10)排放至第一級冷凝器(4)內； 使廢氣走旁通回路，經過冷卻除塵管道進行一次粗濾塵和冷卻，再經過接觸式冷卻除塵器完成二次精濾塵和冷卻，使廢氣中的粉塵近乎完全去除，并使氣溫降至容許的工作溫度以下；在高真空階段，旁通真空閥(8)關閉，主真空閥(3)打開，抽氣主管道(2)與增壓泵(6) 聯通；通過氣水直接接觸達到廢氣除塵和降溫。
全文摘要
本發明屬于真空精煉系統的廢氣冷卻除塵范疇，確切講是接觸式高效冷卻除塵裝置及方法，其特征是真空容器通過抽氣主管道分為兩路與第一級冷凝器連接，第一路是抽氣主管道先后通過主真空閥和增壓泵到第一級冷凝器的第一入口；第二路是抽氣主管道先后通過旁通真空閥、旁通冷卻除塵管道、水冷式冷卻除塵器、廢氣排放管道到第一級冷凝器的第二入口；第一級冷凝器輸出端口經噴射泵、第二級冷凝器至大氣排管。它以便在進行鋼水處理時能對高溫煉鋼產生的廢氣進行冷卻和除塵。
文檔編號C21C7/10GK102419109SQ201110352138
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月9日 優先權日2011年11月9日
發明者佟冰, 周榕平, 張波, 計玉珍, 鄭赟 申請人:中國重型機械研究院有限公司