專利名稱：一種工業爐窯用脫硫除塵裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于大氣環境保護設備，具體涉及一種工業爐窯用脫硫除塵裝置。
背景技術：
工業爐燃燒產物對大氣造成了嚴重的污染，影響了人類的生存和生活質量，例如工 業爐燃料中的硫在大氣中形成了酸雨，造成了農業的減產，工業爐排出的有害微小粉塵 影響人類的健康，污染環境。因此，世界各國對各種工業爐的排放限制越來越嚴格，都 制訂了工業爐窯排放標準。
工業爐窯用的除塵裝置主要分為三類， 一類是干法除塵裝置，它是利用煙塵的重力、 慣性力、離心力或借助于外界電場產生的靜電引力或經過過濾物的作用，將煙塵捕集， 達到除塵凈化煙氣的目的，但是該裝置不能去除煙氣中的有害氣體；另一類是濕法除塵 裝置，它是利用水在沖天爐中與煙氣作相對運動，煙氣中的煙塵和有害氣體分子與水的 接觸過程中，所發生的慣性碰撞、阻攔作用、擴散溶解作用以及水分子的凝聚作用，使 煙氣中的煙塵相互結合，逐歩形成較大的粒子而被捕集，同時也使煙氣中的有害氣體溶 入到水中而被捕集。上述兩類裝置除塵效果不好，脫硫效率不高，特別是去除微顆粒的 能力較差。還有一類是干濕法除塵裝置，該裝置將干法除塵和濕法除塵組合起來，提高 了除塵效率，但是這種組合裝置存在設備投資大、能耗高、運行成本高的問題。
沖天爐是鑄造企業傳統的設備，提供熔化的金屬液供澆注；其原理是利用焦炭燃燒 產生的熱量熔化金屬；由于維護和運行成本低，同時存在化學增碳的過程，到目前為止， 沖天爐仍在廣泛使用。但沖天爐排出的煙氣中含有大量的對人體有害的顆粒粉塵和含硫 的氧化物氣體，嚴重影響了鑄造廠附加居民的生活環境， 一直以來，沖天爐的脫硫除塵 是鑄造廠環境治理的重點項目，許多企業投入大量的人力和資金開發沖天爐的脫硫除塵 技術。
目前用于沖天爐脫硫除塵的裝置有二類， 一類是水幕除塵裝置，在沖天爐的上方設 置一個水噴頭，利用高壓水橫向噴出水幕，沖天爐的高溫爐氣穿過水幕時，較大的顆粒 與水幕碰撞吸水而與水混合，隨水流入排污池，爐氣中部分硫的氧化物被水吸收成為硫 酸從爐氣中分離；由于水膜的厚度小，這類除塵裝置僅能除去大顆粒，沖天爐煙氣中的 微顆粒和大部分硫氧化物氣體仍然排入大氣中，同時，形成水膜的高壓水需要大的能源消耗，運行成本較高。
另一類使用的除塵裝置是組合裝置，用大功率引風機把沖天爐的煙氣首先引入旋風 式除塵器，利用旋風式除塵器的降溫作用和除塵作用，去除煙氣中的大顆粒，降低煙氣 溫度；然后把爐氣引入布袋除塵器，去除煙氣中的微小顆粒，再經水噴淋吸收部分二氧 化硫，并進一歩除塵。這一類除塵裝置可去除沖天爐煙氣中的有害顆粒，消除煙氣中的 部分有害氣體，但這類除塵器投資大動力消耗高、運行成本高。
縱上所述，目前用于沖天爐除塵的裝置或者除塵效果達不到國家的排放標準，或者 投資大，運行成本高，中小鑄造企業無法承擔除塵成本。與此同時，人們的環保意識不 斷提高，對沖天爐等工業窯爐的排放要求越來越高，國家正在制訂越來越嚴格的排放標 準。
實用新型內容
木實用新型的目的在于針對上述脫硫除塵裝置的不足，提供一種不僅除塵效果好、 脫硫效率高，而且能耗低、設備投資少和運行成本低的工業爐窯用脫硫除塵裝置。
本實用新型的總的技術構思是由通常的水作為冷卻水由上至下與由下至上的產生 于工業窯爐的熱氣體充分接觸而進行能量與物質的交換，目的是采用較少的冷卻水能夠 吸附較多的煙塵和二氧化硫。 一是通過使冷卻水盡量分散以及增加流動的距離而改變冷 卻水的分布狀態，控制熱氣體的流動方向、流動距離和流動速度，而使氣液兩相充分接 觸，在兩者充分接觸的過程中，冷卻水直接吸附熱氣體中的煙塵和二氧化硫。二是通過 多道裝置進行熱量交換，利用相變的手段進行除塵和脫硫先是利用剛與冷卻水接觸的 熱氣體的溫度較高的特點，使噴淋狀的冷卻水中的一部分汽化成水蒸氣，而使熱氣體成 為既含有煙氣又含有水蒸氣的混合氣；在混合氣經過后道裝置冷卻后使得其中的水蒸氣 相變成為小液滴，由于在相變前水蒸氣與煙氣和二氧化硫氣體混合得較好，所以在相變 中不僅可有效吸收一部分二氧化硫，而且可高效率地吸附了煙氣中的微小顆粒；隨著小 液滴的不斷形成，其中的一部分不斷聚合成較大的液滴并形成水流后再與冷卻水合流而 帶走所含的二氧化硫和煙塵顆粒。
實現本實用新型目的的一種技術方案是 一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，具有脫硫 除塵器，該脫硫除塵器包括殼體，其特點是還包括均固定在殼體上的接觸式冷卻噴淋 裝置、排污管、阻擋帽和進水管；殼體具有煙氣進口、環形底板和環形側板，煙氣進口 位于環形底板的中央，環形底板與環形側板密閉連接在一起，環形底板按內高外低的方 式傾斜設置，且殼體上端開口；阻擋帽是上表面內高外低的結構件；接觸式冷卻噴淋裝 置和阻擋帽均處于殼體中，阻擋帽位于接觸式冷卻噴淋裝置的下方且位于殼體的中央；接觸式冷卻噴淋裝置的下端與阻擋帽以及殼體的環形底板之間的空間為噴淋區；進水管 有1 4根，是使用時向接觸式冷卻噴淋裝置提供進水的部件排污管有1 2根，排污 管處于殼體外，且其進口位于殼體的最低部位并與殼體的內腔相通。
上述接觸式冷卻噴淋裝置為列管接觸式冷卻噴淋裝置，該列管接觸式冷卻噴淋裝置 具有列管和1 2塊管板；列管的每根單管穿過管板上相應的管孔，并固定在管板上， 管板固定在殼體的環形側板上；列管的每根單管相互平行且豎向設置，每根單管的管體 上下端均開口，這些管體的上端頭位于管板的上方，管體的上端頭上設有進水部，進水 部具有進水口；這些管體的位于管板下方的管段的上方的壁上設有氣液平衡口；阻擋帽 的形狀為圓錐形殼體，其錐頂位于上方。
上述接觸式冷卻噴淋裝置的管板為2塊，分為上管板和位于上管板下方的下管板； 進水管分為1根上進水管和1 3根下進水管上進水管的一部分處丁殼體內部、其余 部分處于殼體外部，上進水管的處于殼體內的部分位于上管板的上方，且其出水口位于 上管板的中央部位上方；下進水管處于殼體外部，其出水U設置在殼體上且與殼體的內 腔相通，該出水口位于上管板與下管板之間；列管的每根單管的管體的上端頭上所設的 進水部位于上管板上方列管的每根單管的氣體平衡口位于下管板下方的管段上；列管 的每根單管的管體與上管板密封固定連接，卜.管板與殼體的環形側板的內壁密封同定連 接；列管的每根單管的管體焊接固定在下管板上，且每根單管與卜管板的相應管孔的部 分孔壁之間留有間隙；下管板焊接固定在殼體的環形側板上。
上述脫硫除塵器還包括1個抽風機，抽風機處于殼體內且位于殼體的上端開口處。
實現本實用新型目的的另一種技術方案是 一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，具有脫 硫除塵器，該脫硫除塵器包括殼體，其特點是還包括進水管、排污管、水流分配器、 接觸式冷卻噴淋裝置和阻擋帽；殼體的上端開口；殼體具有煙氣進口、環形底板和環形 側板，煙氣進口位于環形底板的中央，環形底板與環形側板密閉連接在一起且位于環形 側板的下方；環形底板按內高外低的方式傾斜設置，且環形底板上設有位于最低處的出 水口，該出水口與排污管的進水口密閉連接；阻擋帽是朝下的表面為圓錐形的結構件； 水流分配器、接觸式冷卻噴淋裝置和阻擋帽按照從上至下的順序設置在殼體中；進水管 的出水n與水流分配器的進水口密閉連接；水流分配器包括集水箱以及進水口設置在集 水箱上部的6 12根出水管；各出水管的出水口朝向接觸式冷卻噴淋裝置。接觸式冷卻 噴淋裝置的下端、阻擋帽的上表面、殼體的環形底板的上表面以及殼體的環形側板的內 表面之間所圍繞的空間為噴淋區。
上述接觸式冷卻噴淋裝置為列管接觸式冷卻噴淋裝置，該列管接觸式冷卻噴淋裝置 具有列管和2塊管板；2塊管板分為上管板和位于上管板下方的下管板；列管的每根單管相互平行且豎向設置，每根單管的管體上下端均開口，列管的各單管穿過上管板上相 應的管孔和下管板上相應的管孔，每根單管的管體的上端頭位于上管板的上方，每根單 管的管體的下端頭位于下管板的下方；列管的每根單管的管體與上管板密封固定連接， 上管板與殼體的環形側板的內壁密封固定連接；列管的每根單管的管體還與下管板焊接 固定在一起，且每根單管與下管板的相應管孔的部分孔壁之間留有間隙；下管板焊接固 定在殼體的環形側板上；水流分配器的出水管中包括出水口位丁上管板邊緣部位且位于 上管板上方的上出水管、以及包括出水口位于上管板與下管板之間的下出水管。
上述脫硫除塵器還包括6 20塊設置在噴淋區中且位于阻擋帽上方的旋流導向板； 每塊旋流導向板的形狀相同，均為一塊四邊形的板，其上邊緣為水平狀，其內邊緣和外 邊緣均與上邊緣形成90°夾角，且外邊緣長度大于內邊緣的長度，從而下邊緣呈內高外 低的傾斜狀，傾斜角Y為20 35。；各旋流導向板的板體由其外側邊緣焊接固定在殼體 的環形側板上，且所處的高度位置相同；在同一高度上，各旋流導向板的板體與經過其 外側邊緣的殼體的直徑方向呈5 15。的夾角，以及各旋流導向板的外側邊緣按照與豎直 方向呈20 40。的夾角設置，從而使各旋流導向板的內側邊緣在不同的高度上圍繞相應 一個假想圓設置，該假想圓的直徑的大小范圍為殼體的直徑的20% 30%。
上述脫硫除塵器還包括鱗板網霧化裝置；鱗板網霧化裝置設置在噴淋區中且位于接
觸式冷卻噴淋裝置與旋流導向板之間；鱗板網霧化裝置包括網狀底板和各個霧化筒豎向 平行緊密排列在網狀底板上組成；各霧化筒由鋼制的菱形孔網板繞成圓筒狀構成。
上述阻擋帽為上表面設有水流旋轉部件的阻擋帽；阻擋帽包括帽體和水流旋轉部 件；水流旋轉部件包括圓臺形殼體和焊接固定在圓臺形殼體下表面上的6 12塊條狀連 接板，條狀連接板的形狀為漸開線形，水流旋轉部件的各條狀連接板呈中心對稱設置在 圓臺形殼體上，且水流旋轉部件由其各連接板的下端面悍接固定在帽體的上表面上。圓
臺形殼體的下邊沿超出帽體的距離s為帽體的直徑的5% 10%。
上述脫硫除塵器還包括1個抽風機，抽風機處于殼體內且位于殼體的上端開口處。
本實用新型的積極效果是
(1)本實用新型的接觸式噴淋冷卻裝置在使用中從其上部加入冷卻水，而在其下 部則流出噴淋狀冷卻水，這些噴淋狀冷卻水落下時則進入下方的空間，煙氣進入該空間 后首先與噴淋狀冷卻水相互接觸而脫去一部分二氧化硫和除去一部分煙塵，同時使一部 分冷卻水汽化成為水蒸汽，水蒸汽則與煙氣混合成混合氣，然后混合氣進入接觸式噴淋 冷卻裝置而與接觸式噴淋冷卻裝置中的冷卻水相互接觸而脫去混合氣中的一部分二氧 化硫和除去一部分煙塵，與此同時混合氣中的水蒸汽被冷卻而相變成水，在水蒸汽的相 變過程中也吸收了一部分二氧化硫以及帶走了顆粒較小的煙塵，從而本實用新型的裝置不僅在先后兩個階段都可進行脫硫和除塵，從而使煙氣與冷卻水的接觸時間較長，而且 通過直接接觸和相變兩種方式在接觸式噴淋冷卻裝置中進行脫硫和除塵，從而使除塵效 率較高。如果所加入的冷卻水是pH值為8 12的堿性水的話，則脫除二氧化硫的效率 可達98%以上，甚至可以非常接近100%。
(2) 本實用新型一方面可以直接連接在沖天爐等工業爐窯的爐體或煙道上，對于 不同結構和形狀的爐體或煙道 -般還需制作一個相對應的筒狀連接件，通過該連接件將 本實用新型的裝置安裝在有關工業爐窯的爐體或煙道上，因而本實用新型的脫硫除塵裝 置的使用范圍較為廣闊。
(3) 本實用新型的結構簡單，與組合式除塵裝置相比，不需要大功率的引風設備， 與單一的水幕除塵裝置相比，也不需要高壓水，因而不僅設備投資少、與組合式除塵裝 置相比可節省投資60%以上，而且能源消耗較低，運行成本也較低，適于大面積推廣使 用。另外，本實用新型也可以添加在現有的除塵裝置上以提高除塵和脫硫效果。
(4) 本實用新型的阻擋帽在使用中有兩個作用， 一是對上升的煙氣進行阻擋并使 其從阻擋帽與殼體之間的通道進入殼體內腔中的噴淋區，二是可以對從上方落下的冷卻 水進行阻擋，不但防止冷卻水落入爐體或煙道中，而且使冷卻水沿阻擋帽的上表面流下 而落至殼體的環形底板上。在冷卻水落至環形底板的過程中，則與煙氣進行了第一次的 相互接觸。當本實用新型的阻擋帽為一倒置的圓錐形殼體時，則還可使下落至阻擋帽的 冷卻水在落下至環形底板時，形成一個圓環形的水幕。當阻擋帽的帽體的上表面設置水 流旋轉部件后，從上方落下的水流則可沿漸開線形狀的連接板從帽體上繼續落下，不但 可以延長水流在阻擋帽上流過的距離，而且對水流進行了均勻的分流。圓臺形殼體的下 邊沿超出帽體，則一方面使得阻擋帽可以形成內外兩層水幕，另一方面使得穿過內層水 幕的一部分煙氣從帽體、圓臺形殼體以及連接板之間形成的夾層中通過而進入殼體內腔 中的噴淋區，煙氣在通過所述夾層時，也可以與逆向的冷卻水交換能量與物質，使得煙 氣成為含有水蒸氣的混合氣，使得冷卻水吸附一部分煙塵和二氧化硫。
(5) 本實用新型的脫硫除塵器的進水方式有兩種。 一種是直接采用進水管將冷卻 水引入接觸式冷卻噴淋裝置中；在接觸式冷卻噴淋裝置為具有上下兩塊管板的列管接觸 式冷卻噴淋裝置的情況下，用一根上進水管和1 3根下進水管將冷卻水分別送入上管 板上和上管板與下管板之間。
另一種進水方式是采用水流分配器的形式，先通過一根進水管將冷卻水引入水流分 配器的集水箱中，再通過出水管將冷卻水引入接觸式冷卻噴淋裝置中。后一種方式可以 使進入脫硫除塵器中的冷卻水有一個緩沖的場所，然后由集水箱通過多根出水管將冷卻 水引導至上管板上，還可以在多根出水管中設置1 2根專門的出水管，將其出水口設置在上管板和下管板之間。
這兩種進水方式中，待上管板上的冷卻水漫過列管的單管的上端則可進入列管的單 管中，然后沿單管內壁呈水膜狀流下；而流入上管板和下管板之間的冷卻水則從列管各 單管與下管板之間的間隙中沿著單管外壁呈水膜流下；而混合氣則由下而上與流經各管
體內外壁的冷卻水相接觸，不僅可保持混合氣向上流動的暢通，而且具有較大的氣與水 的接觸面積。另外，上管板與下管板之間以及列管的各單管之間的空間區域則是傳導式 冷卻區，也就是說由下進水管加入的冷卻水還對流經列管的管內的混合氣起到進一歩的 冷卻作用。
(6) 當本實用新型的脫硫除塵器設置旋流導向板，若煙氣以一定流速穿過阻擋帽 所形成的水幕進入噴淋區后，則在旋流導向板的導向作用下，煙氣在與水流和水霧逆向 相互混合中沿著導向板旋轉向上而形成含有煙氣和水蒸氣的混合氣旋流。不僅延長了煙 氣與水流和水霧的混合時間，而且混合氣會被冷卻水冷卻降溫并以其中的一部分煙塵為 核心凝結為小液滴，相當多的煙塵將隨著液滴匯成水流被帶走。
(7) 當本實用新型的脫硫除塵器設置鱗板網霧化裝置后，在煙氣穿過該鱗板網霧 化裝置的過程中，噴淋狀冷卻水從接觸式噴淋冷卻裝置流出而落至鱗板網霧化裝置的各 個霧化筒上，而煙氣與水霧的混合氣在向上的過程中則不僅與霧化筒相接觸而被冷卻， 而且與冷卻水直接接觸而被冷卻，也使部分冷卻水霧化，從而有利于除塵和脫硫。
(8) 當本實用新型設置抽風機后，可以在需要時減少內部的阻力，使煙氣流通順 暢，不堵塞。
圖1為本實用新型的脫硫除塵裝置的一種結構示意圖； 圖2為圖1中的管板的結構示意圖3為圖1中的阻擋帽通過支撐桿固定在殼體上的結構示意圖4為圖1中的列管與管板相互連接的結構示意圖5為本實用新型的脫硫除塵裝置的另一種結構示意圖6為本實用新型的脫硫除塵裝置的第三種結構示意圖7為本實用新型的脫硫除塵裝置的第四種結構示意圖8為圖7中管板的結構示意圖9為圖7中鱗板網霧化裝置的結構示意圖10為圖7中旋流導向板的結構示意圖11為圖7中阻擋帽的水流旋轉部件結構示意圖；圖12為圖7中的水流分配器的結構示意圖。 位號表
脫硫除塵器l、
殼體l-l、煙氣進口 1-1-1、環形底板1-1-2、環形側板1-1-3、噴淋區1-1-4、
進水管l-2、上進水管1-2-1、下進水管1-2-2、
接觸式冷卻噴淋裝置1-3、液位平衡管1-3-1、
管板l-4、上管板1-4-1、下管板1-4-2、管孔1-4-3、
列管l-5、氣體平衡口 1-5-1、主管體l陽5-2、
進水部1-6、進水口 1-6-1、短接管1-6-3、
阻擋帽l-7、支撐桿1-7-1、
抽風機1-8、
排污管1-9、
下部連接件1-10、法蘭盤1-10-1、 沖天爐爐體3、進料口3-l、法蘭盤3-2、
殼體ll、煙氣進口 11-1、環形底板ll-2、環形側板ll-3、噴淋區11-4、 進水管12、抽風機18、排污管19、
水流分配器2、集水箱21、出水管22、上出水管22-l、下出水管22-2、 接觸式冷卻噴淋裝置4、列管41、上管板42、管孔42-l、下管板43、管孔43-l、 鱗板網霧化裝覽5、網狀底板51、霧化筒52、 旋流導向板6、
阻擋帽7、帽體71、水流旋轉部件72、圓臺形殼體72-l、條狀連接板72-具體實施方式(實施例1)
參見圖l，本實施例的工業爐窯用脫硫除塵裝置為單級的脫硫除塵器。該脫硫除塵 器1包括殼體1-1，還包括均固定在殼體1-1上的接觸式冷卻噴淋裝置1-3、排污管l-9、 阻擋帽1-7和進水管1-2，進水管1-2是使用時向接觸式冷卻噴淋裝置1-3提供進水的部 件。排污管1-9有1根，排污管1-9處于殼體卜l外，且其進口位于殼體1-1的最低部 位并與殼體1-1的內腔相通。
仍參見圖1,殼體1-1具有煙氣進口 1-1-1、環形底板1-1-2和環形側板1-1-3，煙氣 進口 1-1-1位于環形底板1-1-2的中央，環形底板1-1-2與環形側板1-1-3密閉連接在一 起，環形底板1-1-2按內高外低的方式傾斜設置，且殼體l-l上端丌口。阻擋帽l-7是上表面內高外低的結構件，本實施例優選圓錐形殼體。接觸式冷卻噴 淋裝置1-3和阻擋帽1-7均處于殼體1-1中；阻擋帽1-7的錐頂位于上方，且接觸式冷 卻噴淋裝置1-3位于阻擋帽1-7的上方。阻擋帽1-7的下邊沿四等分焊接固定有四根支 撐桿1-7-1，這四根支撐桿1-7-1各自的另一端焊接固定在殼體1-1的環形側板1-1-3上 (見圖3)，從而使阻擋帽l-7位于殼體1-1的中央。接觸式冷卻噴淋裝置1-3的下端與 阻擋帽1-7之間、以及接觸式冷卻噴淋裝置1-3的下端與殼體1-1的環形底板1-1-2之間 的空間為噴淋區1-1-4。
仍參見圖l，接觸式冷卻噴淋裝置1-3為列管接觸式冷卻噴淋裝置，該列管接觸式 冷卻噴淋裝置1-3具有列管1-5和管板1-4。管板1-4上設有一組管孔1-4-3 (見圖2)。 列管1-5的每根單管穿過管板1-4上相應的管孔1-4-3并固定在管板1-4上，管板1-4固 定在殼體1-1的環形側板1-1-3上。列管1-5的每根單管相互平行且豎向設置，每根單 管的管體上下端均開口，這些管體的上端頭位于管板l-4的上方，管體的上端頭上設有 進水部1-6，進水部1-6具有進水口 1-6-1;這些管體的位于管板1-4下方的管段的上方 的壁上設有作為氣液平衡n的通孔1-5-1。
仍參見圖1，本實施例中，上述接觸式冷卻噴淋裝置1-3的管板1-4為2塊，分為 上管板1-4-1和位于上管板1-4-1下方的下管板1-4-2;進水管1-2分為1根上進水管1-2-1 和1根下進水管1-2-2;上進水管1-2-1的一部分處于殼體1-1內部、其余部分處于殼體 1-1外部，上進水管1-2-1的處于殼體1-1內的部分位于上管板1-4-1的上方，且其出水 口位于上管板1-4-1的中央部位上方；下進水管1-2-2處于殼體1-1外部，其出水口設置 在殼體1-1上且與殼體1-1的內腔相通，該出水口位于上管板1-4-1與下管板1-4-2之間。 列管1-5的每根單管的管體的上端頭上所設的進水部1-6位于上管板1-4-1上方。本實 施例的進水部1-6的設計是在列管1-5的每根單管的位于上管板1-4-1上方的管段的壁 上的同一高度處設5 10個使水進入管內的作為進水口的通孔1-6-1，所有單管的頂端 高度--致。
仍參見圖1，下管板1-4-2上的管孔1-4-3略大于上管板1-4-1上的管孔1-4-3，列管 1-5的每根單管的管體與上管板1-4-1密封焊接固定連接，上管板1-4-1與殼體1-1的環 形側板1-1-3的內壁密封焊接固定連接；列管1-5的每根單管的管體通過三處焊點焊接 固定在下管板1-4-2上，從而在每根單管與下管板1-4-2的相應管孔1-4-3的孔壁之間形 成了間隙(見圖4)。這種結構使得上管板1-4-1與下管板1-4-2之間以及列管1-5的各 單管之間的空間區域成為接觸式冷卻噴淋裝置1-3的傳導式冷卻區。
見圖1及圖3，阻擋帽l-7通過支撐桿1-7-1固定支撐在殼體1-1中且位于接觸式冷 卻噴淋裝置1-3的下方；阻擋帽1-7的形狀為圓錐形殼體，且按錐頂位于上方設置在殼體1的中央。
仍參見圖1，本實施例的脫硫除塵裝置可用于沖天爐4上，使用前，先在沖天爐4 設有投料口 4-1的煙氣出口筒身上端密閉焊接固定一個法蘭盤4-2。然后將事先制造好 的帶有法蘭盤5-1的下部連接件5密閉固定在法蘭盤4-2上。對于本實施例的脫硫除塵 裝置則通過專門的支架來固定，并使級脫硫除塵器1的殼體1-1的形成煙氣進口 1-1-1 的板體與下部連接件5的上端口密閉固定連接，從而使殼體1-1的煙氣進口 1-1-1與沖 天爐的煙氣出口相連通。
本實施例的脫硫除塵裝置使用時，通過水泵將冷卻水泵入上進水管1-2-1和下進水 管1-2-2，冷卻水流出進水管l-2后，進入接觸式冷卻噴淋裝置1-3中，冷卻水在重力作 用下由上至下經過接觸式冷卻噴淋裝置l-3，其中由上進水管1-2-1進入接觸式冷卻噴淋 裝置1-3的冷卻水由列管1-5的各單管的進水部1-6的進水口 1-6-1進入各單管而沿各單 管的內壁流下，由第二進水管1-2-2進入接觸式冷卻噴淋裝置1-3的冷卻水進入殼體1-1 的位于上管板1-4-1與第一上管板1-4-2之間的空腔中、再流過下管板1-4-2的管孔1-4-3 的孔壁與相應的單管外壁之間的間隙、沿各單管的外壁流下，這些沿^管的內外壁流下 的冷卻水在單管下端匯聚后，呈噴淋狀落下而離開接觸式冷卻噴淋裝置1-3， 一部分冷 卻水落下至阻擋帽1-7的上表面，再沿阻擋帽1-7的上表面從其邊沿呈水幕狀落下節殼 體1-1的環形底板1-1-2上，另一部分冷卻水從阻擋帽1-7與殼體1-1的環形側板之間所 形成的通道中落下直接到達殼體1的環形底板上，這些落至殼體1-1的環形底板1-1-2 上的冷卻水沿環形底板1-1-2流入排污管1-9后，沿排污管1-9排出脫硫除塵裝置外。
沖天爐所產生的煙氣從殼體1-1的煙氣進口 1-1-1由下至上進入脫硫除塵裝置中， 因上方的阻擋帽1-7的阻擋而先穿過四周的位于阻擋帽1-7與殼體1-1的環形底板1-1-2 之間的水幕而與冷卻水相接觸、再與接觸式冷卻噴淋裝置落下的噴淋狀冷卻水相接觸。 這一過程中，煙氣和與其相接觸的冷卻水發生熱交換并被一部分冷卻水帶走一部分煙塵 顆粒和吸收一部分二氧化硫，這部分冷卻水下落到殼體1-1的環形底板1-1-2上后流入 排污管1-9，沿排污管1-9排出脫硫除塵裝置外；與煙氣相接觸的另一部分冷卻水因熱 交換而吸熱產生相變、成為水蒸氣，在煙氣的帶動下水蒸氣在流動中與煙氣混合而成為 混合氣。
當煙氣與水蒸氣的混合氣向上進入接觸式冷卻噴淋裝置1-3后， 一部分混合氣直接 進入列管1-5的各單管的內腔，而與進入接觸式冷卻噴淋裝置1-3的各單管的內腔中的 冷卻水相接觸，另一部分混合氣則進入列管1-5的單管之間的空間而與沿各單管外壁流 下的冷卻水相接觸，混合氣與冷卻水在接觸過程中則被冷卻水吸收了一部分二氧化硫和 吸附了一部分煙塵顆粒。與此同時，進入接觸式冷卻噴淋裝置1-3中的混合氣中的水蒸汽在冷卻水的冷卻作 用下，被冷卻而發生相變成為液態的水，在液態水的生成過程中，混合氣中的一部分二 氧化硫被這些新生成的液態水滴吸收，而粒徑較小的煙塵顆粒則被這些這些新生成的液 態水滴吸附。因水蒸汽與煙氣中的煙塵和二氧化硫氣體混合在一起，所以，在水蒸汽相 變成液態水滴時，可以很容易將臨近的二氧化硫進行吸收，將臨近的微小顆粒進行吸附， 從而效率較高。在接觸式冷卻噴淋裝置l-3中，冷卻水對混合氣的冷卻方式有兩種。種 方式是直接接觸式冷卻，不論是直接進入列管l-5的單管內腔的混合氣，還是進入列管 1-5各單管之間的混合氣，都與流經接觸式冷卻噴淋裝置1-3的冷卻水直接接觸而被冷 卻；第二種冷卻方式是，對于直接進入列管l-5各單管內腔中的混合氣來說，這些混合 氣在經過各單管的位于外壁冷卻水供水區的管段時，如果外壁冷卻水供水區中的冷卻水 具有一定的高度，則可通過熱傳導的方式對混合氣進行進一步的冷卻；對于進入列管各 單管間的混合氣來說，這些混合氣在經過各單管的位于下管板1-4-2下方的作為氣液平 衡口的通孔1-5-1后進入單管的內腔，然后也通過單管的位于外壁冷卻水供水區的管段， 此時也發生了熱傳導的冷卻；兩種方式的冷卻使混合氣中的水蒸汽較為容易地相變成液 態的水滴。這些吸收有二氧化硫和吸附有煙塵微小顆粒的由水蒸汽相變而生成的水滴在 下落中不斷相互聚合以及與上述直接與混合氣接觸而吸收了一部分二氧化硫和吸附了 一部分煙塵顆粒的冷卻水混合在一起，呈噴淋狀離開接觸式冷卻噴淋裝置1-3而落入噴 淋區，在噴淋區這些冷卻水再吸收一部分二氧化硫以及吸附一部分煙塵顆粒后，最后沿 排污管1-9排出脫硫除塵裝置外。
本實施例的方法除塵效果好，脫硫效率能達85%以上。 (實施例2)
見圖l，其余與實施例l基本相同，不同之處在于為了使殼體l-l內的煙氣流通 順暢，不堵塞，還在殼體1-1的上端通過支架(圖中未畫出)連接l個抽風機l-8。 (實施例3)
見圖5，本實施例與實施例2基本相同，不同之處在于接觸式冷卻噴淋裝置1-3 還設有液位平衡管1-3-1，液位平衡管1-3-1有6根，液位平衡管1-3-1穿過管板1-4的 上管板1-4-1相應的管孔1-4-3,還穿過下管板1-4-2的相應的管孔1-4-3。其固定方式與 列管1-5固定在管板1-4上的方式相同。液位平衡管1-3-1的上端口從高度上位于列管 1-5各單管的上端口與列管1-5各單管上的進水部1-6的進水口 1-6-1之間。設置液位平 衡管后1-3-1，可以在冷卻水的液位高于進水部l-6時，從液位平衡管1-3-1的上端口流 入管內，從而起到平衡液位的作用，防止在冷卻水的加入速度過快時漫過列管1-5的單 管的上端口而影響除塵效果。本實施例的液位平衡管1-3-1從結構上也設有一個進水部1-6，該進水部1-6的進水 口卜6-l與列管1-5的單管的進水部1-6的進水口 1-6-1的高度相一致，從而液位平衡管 1-3-1在冷卻水處于正常高度情況下，還可起列管1-5的單管的作用。 (實施例4)
見圖6，本實施例與實施例2基本相同，不同之處在于本實施例中接觸式冷卻噴 淋裝置1-3的列管1-5的各單管由主管體1-5-2和焊接在主管體1-5-2上端面上的一個短 接管1-6-3組成。該炸接部位有3個焊點。在各焊點之間，短接管1-6-3的下端面與主 管體1-5-2的上端面之間形成高度為10mm的水平縫隙，這些水平縫隙即為進水部1-6 的進水口 1-6-1。所有單管的主管體1-5-2的上端口高度一致，所有短接管1-6-3的上端 口高度也一致。這種方案可以使冷卻水通過這些縫隙1-6-1進入到列管1-5的各單管內。 (實施例5)
參見圖7，本實施例的工業爐窯用脫硫除塵裝置具有脫硫除塵器1，該脫硫除塵器1 包括殼體11、進水管12、排污管19、水流分配器2、接觸式冷卻噴淋裝置4和阻擋帽7。 殼體11的直徑為2.6m。
殼體11的上端開口，殼體11具有煙氣進口 11-1、環形底板11-2和環形側板11-3， 煙氣進口 11-1位于環形底板11-2的中央，環形底板11-2與環形側板11-3密閉連接在一 起且位于環形側板11-3的下方。環形底板11-2按內高外低的方式傾斜設置，且環形底 板11-2上設有位于最低處的出水口，該出水口與排污管19的進水口密閉連接。
阻擋帽7是朝下的表面為圓錐形的結構件，阻擋帽7上表面設有水流旋轉部件72， 阻擋帽7包括帽體71和水流旋轉部件72 (見圖11 )。水流旋轉部件72包括圓臺形殼體 72-1和焊接固定在圓臺形殼體72-1下表面上的6塊條狀連接板72-2，條狀連接板72-2 的形狀為漸開線形；水流旋轉部件72的各條狀連接板72-2呈中心對稱設置在圓臺形殼 體72-1上，且水流旋轉部件72由其各連接板72-2的下端面焊接固定在帽體71的上表 面上；圓臺形殼體72-l的下邊沿超出帽體71的距離s為帽體71的直徑的10%。
接觸式冷卻噴淋裝置4為列管接觸式冷卻噴淋裝置，該列管接觸式冷卻噴淋裝置具 有列管41和2塊管板，2塊管板分為上管板42和位于上管板42下方的下管板43，列 管41的各單管相互平行且豎向設置，每根單管的管體上下端均開口，列管41的每根單 管穿過上管板42上相應的管孔42-1和下管板43上相應的管孔43-1 (見圖8)，每根單 管的管體的上端頭位于上管板42的上方，每根單管的管體的下端頭位于下管板43的下 方，列管41的每根單管的管體與上管板42密封固定連接，上管板42與殼體11的環形 側板11-3的內壁密封固定連接，列管41的每根單管的管體還與下管板43焊接固定在 一起，且每根單管與下管板43的相應管孔43-1的部分孔壁之間留有間隙，下管板43焊接固定在殼體11的環形側板11-3上。
水流分配器2包括集水箱21以及進水口設置在集水箱21上部的8根出水管22，各 出水管22的出水口朝向接觸式冷卻噴淋裝置4 (見圖12)。水流分配器2的出水管22 中包括出水口位于上管板42邊緣部位且位于上管板42上方的上出水管22-1、以及包括 出水口位于上管板42與下管板43之間的下出水管22-2。
水流分配器2、接觸式冷卻噴淋裝置4和阻擋帽7按照從上至下的順序設置在殼體 11中。進水管12的出水口與水流分配器2的進水口密閉連接。接觸式冷卻噴淋裝置4 的下端、阻擋帽7的上表面、殼體11的環形底板11-2的上表面以及殼體11的環形側板 11-3的內表面之間所圍繞的空間為噴淋區11-4。 (實施例6)
仍參見圖7，其余與實施例5基本相同，不同之處在于為了使殼體ll內的煙氣流 通順暢，不堵塞，還在殼體11的上端通過支架(圖中未畫出)連接1個抽風機18。 (實施例7)
仍參見圖7，其余與實施例6基本相同，不同之處在于脫硫除塵器l還包括鱗板 網霧化裝置5 (見圖9)。鱗板網霧化裝置5設置在空間為噴淋區11-4中且位于接觸式 冷卻噴淋裝置4與旋流導向板6之間。鱗板網霧化裝置5包括網狀底板51和各個霧化 筒52豎向平行緊密排列在網狀底板51上組成。各霧化筒由鋼制的菱形孔網板繞成圓筒 狀構成。
(實施例8)
仍參見圖7，其余與實施例6基本相同，不同之處在于脫硫除塵器1還包括18 塊設置在空間為噴淋區ll-4中且位于阻擋帽7上方的旋流導向板6 (見圖IO)。每塊旋 流導向板6的形狀相同，均為一塊四邊形的板，其上邊緣為水平狀，其內邊緣和外邊緣 均與上邊緣形成卯。夾角，且外邊緣長度大于內邊緣的長度，從而下邊緣呈內高外低的 傾斜狀，傾斜角y為25°。各旋流導向板6的板體由其外側邊緣焊接固定在殼體11的環 形側板11-3上，且所處的高度位置相同。在同一高度上，各旋流導向板6的板體與經 過其外側邊緣的殼體11的直徑方向呈10。的夾角，以及各旋流導向板6的外側邊緣按照 與豎直方向呈30。的夾角設置，從而使各旋流導向板6的內側邊緣在不同的高度上圍繞 相應一個假想圓設置，該假想圓的直徑為7m。
1權利要求1、一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，具有脫硫除塵器(1)，該脫硫除塵器(1)包括殼體(1-1)，其特征在于還包括均固定在殼體(1-1)上的接觸式冷卻噴淋裝置(1-3)、排污管(1-9)、阻擋帽(1-7)和進水管(1-2)；殼體(1-1)具有煙氣進口(1-1-1)、環形底板(1-1-2)和環形側板(1-1-3)，煙氣進口(1-1-1)位于環形底板(1-1-2)的中央，環形底板(1-1-2)與環形側板(1-1-3)密閉連接在一起，環形底板(1-1-2)按內高外低的方式傾斜設置，且殼體(1-1)上端開口；阻擋帽(1-7)是上表面內高外低的結構件；接觸式冷卻噴淋裝置(1-3)和阻擋帽(1-7)均處于殼體(1-1)中，阻擋帽(1-7)位于接觸式冷卻噴淋裝置(1-3)的下方且位于殼體(1-1)的中央；接觸式冷卻噴淋裝置(1-3)的下端與阻擋帽(1-7)以及殼體(1-1)的環形底板(1-1-2)之間的空間為噴淋區(1-1-4)；進水管(1-2)有1～4根，是使用時向接觸式冷卻噴淋裝置(1-3)提供進水的部件；排污管(1-9)有1～2根，排污管(1-9)處于殼體(1-1)外，且其進口位于殼體(1-1)的最低部位并與殼體(1-1)的內腔相通。
2、 根據權利要求1所述的一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，其特征在于接觸式冷 卻噴淋裝置(1-3)為列管接觸式冷卻噴淋裝置，該列管接觸式冷卻噴淋裝置具有列管(1-5)禾D 1 2塊管板(1-4);列管(1-5)的每根單管穿過管板(1-4)上相應的管孔 (1-4-3)，并固定在管板(1-4)上，管板(1-4)固定在殼體(1-1)的環形側板(1-1-3) 上；列管(1-5)的每根單管相互平行且豎向設置，每根單管的管體上下端均開口，這 些管體的上端頭位于管板(1-4)的上方，管體的上端頭上設有進水部(1-6)，進水部(1-6) 具有進水口 (1-6-1);這些管體的位于管板(1-4)下方的管段的上方的壁上設有氣液平 衡口 (1-5-1);阻擋帽(1-7)的形狀為圓錐形殼體，其錐頂位于上方。
3、 根據權利要求2所述的一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，其特征在于接觸式冷 卻噴淋裝置(1-3)的管板(1-4)為2塊，分為上管板(1-4-1)和位于上管板(1-4-1) 下方的下管板(1-4-2);進水管分(1-2)為1根上進水管(1-2-1)和1 3根下進水管(1-2-2);上進水管(1-2-1)的一部分處于殼體(1-1)內部、其余部分處于殼體(1-1) 外部，上進水管(1-2-1)的處于殼體(1-1)內的部分位于上管板(1-4-1)的上方，且 其出水口位于上管板(1-4-1)的中央部位上方；下進水管(1-2-2)處于殼體(1-1)外 部，其出水口設置在殼體(1-1)上且與殼體(1-1)的內腔相通，該出水口位于上管板(1_4-1)與下管板(1-4-2)之間；列管(1-5)的每根單管的管體的上端頭上所設的進 水部(1-6)位于上管板(1-4-1)上方；列管(1-5)的每根單管的氣體平衡口 (1-5-1) 位于下管板(1-4-2)下方的管段上；列管(1-5)的每根單管的管體與上管板(1-4-1)密封固定連接，卜.管板(1-4-1)與殼體(1-1)的環形惻板U-l-3)的內壁密封固定連 接；列管(1-5)的每根單管的管體焊接固定在下管板(1-4-2)上，且每根單管與下管 板(1-4-2)的相應管孔(1-4-3)的部分孔壁之間留有間隙；下管板(1-4-2)焊接固定 在殼體(1-1)的環形側板(1-1-3)上。
4、 根據權利要求1至3之一所述的一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，其特征在于 脫硫除塵器(1)還包括l個抽風機(1-8)，抽風機(1-8)處于殼體(1-1)內且位于殼 體(1-1)的上端開口處。
5、 一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，具有脫硫除塵器(1)，該脫硫除塵器(1)包括 殼體(11)，其特征在于還包括進水管(12)、排污管(19)、水流分配器(2)、接觸式冷卻噴淋裝置(4)和阻擋帽(7);殼體(11)的上端開口；殼體(11)具有煙氣進口 (11-1)、環形底板(11-2)和環形側板(11-3)，煙氣進口 (11-1)位于環形底板(11-2) 的中央，環形底板(11-2)與環形側板(11-3)密閉連接在一起且位于環形側板(11-3) 的下方；環形底板(11-2)按內高外低的方式傾斜設置，且環形底板(11-2)上設有位 于最低處的出水口，該出水口與排污管(19)的進水口密閉連接；阻擋帽(7)是朝下 的表面為圓錐形的結構件；水流分配器(2)、接觸式冷卻噴淋裝置(4)和阻擋帽(7) 按照從上至下的順序設置在殼體(11)中；進水管(12)的出水口與水流分配器(2) 的進水口密閉連接；水流分配器(2)包括集水箱(21)以及進水U設置在集水箱(21) 上部的6 12根出水管(22);各出水管(22)的出水口朝向接觸式冷卻噴淋裝置(4); 接觸式冷卻噴淋裝置(4)的下端、阻擋帽(7)的上表面、殼體(11)的環形底板(11-2) 的上表面以及殼體(ll)的環形側板(ll-3)的內表面之間所圍繞的空間為噴淋^(ll-4)。
6、 根據權利要求5所述的一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，其特征在于接觸式冷 卻噴淋裝置(4)為列管接觸式冷卻噴淋裝置，該列管接觸式冷卻噴淋裝置具有列管(41) 和2塊管板；2塊管板分為上管板(42)和位于上管板(42)下方的下管板(43);列管(41) 的各單管相互平行且豎向設置，每根單管的管體上下端均開口，列管(41)的每 根單管穿過上管板(.42)上相應的管孔(42-1)和下管板(43)上相應的管孔(43-1)， 每根單管的管體的上端頭位于上管板(42)的上方，每根單管的管體的下端頭位于下管 板(43)的下方；列管(41)的每根單管的管體與上管板(42)密封固定連接，上管板(42) 與殼體(11)的環形側板(11-3)的內壁密封固定連接；列管(41)的每根單管 的管體還與下管板(43)焊接固定在一起，且每根單管與下管板(43)的相應管孔(43-1) 的部分孔壁之間留有間隙；下管板(43)焊接固定在殼體(11)的環形側板(11-3)上； 水流分配器(2)的出水管(22)中包括出水口位于上管板(42)邊緣部位且位于上管 板(42)上方的上出水管(22-1)、以及包括出水口位于上管板(42)與下管板(43)之間的下出水管(22-2)。
7、 根據權利要求6所述的一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，其特征在于脫硫除塵器(1)還包括6 20塊設置在噴淋區(11-4)中且位于阻擋帽(7)上方的旋流導向板(6);每塊旋流導向板(6)的形狀相同，均為一塊四邊形的板，其上邊緣為水平狀， 其內邊緣和外邊緣均與上邊緣形成90°夾角，且外邊緣長度大于內邊緣的長度，從而下 邊緣呈內高外低的傾斜狀，傾斜角Y為20 35。；各旋流導向板(6)的板體由其外側邊 緣焊接固定在殼體(11)的環形側板(11-3)上，且所處的高度位置相同；在同一高度 上，各旋流導向板(6)的板體與經過其外側邊緣的殼體(11)的直徑方向呈5 15°的 夾角，以及各旋流導向板(6)的外側邊緣按照與豎直方向呈20 40。的夾角設置，從而 使各旋流導向板(6)的內側邊緣在不同的高度上圍繞相應一個假想圓設置，該假想圓 的直徑的大小范圍為殼體(11)的直徑的20% 30%。
8、 根據權利要求7所述的一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，其特征在于脫硫除塵 器(1)還包括鱗板網霧化裝置(5);鱗板網霧化裝置(5)設置在噴淋區(1-4)中且 位于接觸式冷卻噴淋裝置(4)與旋流導向板(6)之間；鱗板網霧化裝置(5)包括網 狀底板(51)和各個霧化筒(52)豎向平行緊密排列在網狀底板(51)上組成；各霧化 筒由鋼制的菱形孔網板繞成圓筒狀構成。
9、 根據權利要求5至8之一所述的一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，其特征在于 阻擋帽(7)為上表面設有水流旋轉部件(72)的阻擋帽；阻擋帽(7)包括帽體(71) 和水流旋轉部件(72);水流旋轉部件(72)包括圓臺形殼體(72-1)和焊接固定在圓 臺形殼體(72-1)下表面上的6 12塊條狀連接板(72-2)，條狀連接板(72-2)的形狀 為漸開線形；水流旋轉部件(72)的各條狀連接板(72-2)呈中心對稱設置在圓臺形殼 體(72-1)上，且水流旋轉部件(72)由其各連接板(72-2)的下端面焊接固定在帽體(71)的上表面上；圓臺形殼體(72-1)的下邊沿超出帽體(71)的距離s為帽體(71) 的直徑的5% 10%。
10、 根據權利要求5至8之一所述的一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，其特征在于 脫硫除塵器(1)還包括l個抽風機(18)，抽風機(18)處于殼體(11)內且位于殼體(11)的上端開口處。
專利摘要本實用新型公開了一種工業爐窯用脫硫除塵裝置，該裝置具有脫硫除塵器，該脫硫除塵器包括殼體以及均固定在殼體上的接觸式冷卻噴淋裝置、排污管、阻擋帽和進水管。殼體具有煙氣進口、環形底板和環形側板。接觸式冷卻噴淋裝置為列管接觸式冷卻噴淋裝置，該列管接觸式冷卻噴淋裝置具有列管和管板，列管的每根單管穿過管板上相應的管孔，并固定在管板上，列管的每根單管相互平行且豎向設置，每根單管的管體上下端均開口，管體的上端頭上設有進水部。本實用新型的裝置脫硫除塵效率可達98％以上，并且設備投資少，運行成本低，能源消耗低，適于大面積推廣使用。
文檔編號B01D47/06GK201291118SQ20082021021
公開日2009年8月19日 申請日期2008年9月19日 優先權日2008年9月19日
發明者姚立猛 申請人:姚立猛