防含塵氣流沖刷的三通管道及其高爐荒煤氣裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防含塵氣流沖刷的三通管道及其高爐荒煤氣裝置。所述防含塵氣流沖刷的三通管道包括T型管和耐沖刷組件，其中，T型管包括豎直管、以及管身與豎直管一端連通的水平管；耐沖刷組件鋪設在水平管的內(nèi)圓周表面上，并沿著水平管的軸向呈折線形延伸，且耐沖刷組件的折角與豎直管的軸向方向正對，耐沖刷組件的折角在110°～130°范圍內(nèi)。本發(fā)明能夠使荒煤氣對三通管道的T型管的豎直直接沖刷改變成以紊流的方式?jīng)_刷耐沖刷組件，從而有效地防止荒煤氣對三通管道的T型管進行沖刷，從而延長三通管道的使用壽命。
【專利說明】防含塵氣流沖刷的三通管道及其高爐荒煤氣裝置
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種能夠防含塵氣流沖刷的三通管道以及一種使用該防含塵氣流沖 刷的三通管道的高爐荒煤氣裝置。
【背景技術】
[0002] 通常，高爐冶煉出來的荒煤氣通過處理被軋鋼廠使用或者與焦爐煤氣混合后被用 作工業(yè)用氣。由于荒煤氣溫度高、粉塵量大、流速快，因此，在流經(jīng)荒煤氣管道時，尤其是在 流經(jīng)三通管道時，對三通管道的沖刷比較嚴重。作為示例，圖1示出了傳統(tǒng)的三通管道的縱 截面視圖。如圖1所示，T型管呈T字形，并包括堅直管以及與堅直管垂直并與堅直管連通 的水平管，在荒煤氣流經(jīng)傳統(tǒng)的三通管道時，荒煤氣按照箭頭所示沿著堅直方向直接沖刷 三通管道的T型管，使得三通管道的T型管的局部區(qū)域變薄。因此，需要停運高爐，以更換 三通管道。頻繁地停運高爐，會給煉鐵廠造成經(jīng)濟損失。另外，如果三通管道更換不及時， 則可能會發(fā)生沖刷漏氣事故，結果造成環(huán)境污染，危害人類身體健康。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠防含塵氣流沖刷的三通管道以及一種使用該三 通管道的高爐荒煤氣裝置，所述三通管道能夠防止沖刷，從而不需要被頻繁更換。
[0004] 本發(fā)明的一方面提供了一種防含塵氣流沖刷的三通管道，所述防含塵氣流沖刷的 三通管道包括T型管和耐沖刷組件，其中，T型管包括堅直管、以及管身與堅直管一端連通 的水平管；耐沖刷組件鋪設在水平管的內(nèi)圓周表面上，并沿著水平管的軸向呈折線形延伸， 且耐沖刷組件的折角與堅直管的軸向方向正對，耐沖刷組件的折角在110°?130°范圍 內(nèi)。
[0005] 在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述防含塵氣流沖刷的三通管道還可包括多個 支撐板，所述多個支撐板圍繞所述水平管的圓周按照預定的間隔垂直地設置在水平管和耐 沖刷組件之間，每個支撐板的外側連接到T型管，每個支撐板的內(nèi)側連接到耐沖刷組件的 峰頂部分，以支撐所述耐沖刷組件。
[0006] 在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述三通管道還可包括墊板，所述墊板圍繞所 述水平管的圓周設置在耐沖刷組件與T型管之間，以便于將耐沖刷組件連接到T型管。
[0007] 在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述三通管道還可包括墊板，所述墊板圍繞所 述水平管的圓周設置在耐沖刷組件和所述多個支撐板與T型管之間，以便于將耐沖刷組件 和所述多個支撐板連接到T型管。
[0008] 在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述耐沖刷組件可由多個斜板形成，所述多個 斜板按照折線形首尾相接。
[0009] 在本發(fā)明的一個示例性實施例中，兩個斜板之間的夾角可以在110°?130°范 圍內(nèi)。
[0010] 在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述耐沖刷組件、所述多個支撐板以及所述墊 板之間通過連續(xù)滿焊相互連接。
[0011] 本發(fā)明的另一方面還提供了一種高爐荒煤氣裝置，所述高爐荒煤氣裝置包括防含 塵氣流沖刷的三通管道，所述三通管道包括T型管和耐沖刷組件，其中，T型管包括堅直管、 以及管身與堅直管一端連通的水平管；耐沖刷組件鋪設在水平管的內(nèi)圓周表面上，并沿著 水平管的軸向呈折線形延伸，且耐沖刷組件的折角與堅直管的軸向方向正對，耐沖刷組件 的折角在110°?130°范圍內(nèi)。
[0012] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明能夠使荒煤氣對三通管道的T型管的堅直直接沖刷改變 成以紊流的方式?jīng)_刷耐沖刷組件，從而有效地防止荒煤氣對三通管道的T型管進行沖刷， 從而延長三通管道的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 通過下面結合示例性地示出一例的附圖進行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和 特點將會變得更加清楚，其中：
[0014] 圖1是傳統(tǒng)的三通管道的縱截面視圖；
[0015] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的三通管道的縱截面視圖；
[0016] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的三通管道沿著A-A線的截面圖；
[0017] 圖4是2中的I部分的局部放大圖；
[0018] 圖5a至圖5d依次是圖4中的a、b、c、d部分的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖描述根據(jù)本發(fā)明的防含塵氣流沖刷的三通管道。
[0020] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的防含塵氣流沖刷的三通管道的縱截面視圖。圖3是根據(jù)本發(fā) 明的防含塵氣流沖刷的三通管道沿著A-A線的剖視圖。圖4是2中的I部分的局部放大圖。
[0021] 參照圖2至圖4,根據(jù)本發(fā)明的防含塵氣流沖刷的三通管道包括T型管10、墊板1、 支撐板2和耐沖刷組件。
[0022] 所述T型管10與傳統(tǒng)的三通管道的T型管相同，S卩，呈T字形，包括堅直管以及與 堅直管垂直并與堅直管連通的水平管。
[0023] 所述墊板1圍繞水平管的圓周設置在水平管的內(nèi)圓周表面上，并通過焊接設置在 水平管的上半圓周上，即，所述墊板1的橫截面呈半圓環(huán)形。墊板1的長度足以使其兩端超 出堅直管的管徑范圍，例如，墊板的長度可以為堅直管公稱直徑的2倍左右，這主要是考慮 到荒煤氣進入三通管道時管道突然變大，所以使墊板1的長度大于三通管道的直徑，這樣 可更有效地保護T型管10。本發(fā)明不限于此，根據(jù)需要，墊板1的長度可比三通管道的公稱 直徑長其它尺寸。墊板1的厚度最好在5?10mm范圍內(nèi)。如果墊板1的厚度小于5_，貝1J 墊板1的厚度太薄，會降低三通管道的使用壽命；如果墊板1的厚度大于l〇mm，則會使得三 通管道的重量增加，從而需要增大支架荷載，造成投資浪費。雖然，本發(fā)明示出的三通管道 包括墊板1，但本發(fā)明不限于此，墊板1可以省略。
[0024] 支撐板2圍繞所述墊板1的圓周設置在墊板1的內(nèi)圓周表面上，支撐板2的沿著 徑向的外側（即，如圖4所示的上側）通過焊接連接在墊板1的內(nèi)圓周表面上。所述支撐 板2的橫截面也呈半圓環(huán)形。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的防含塵氣流沖刷的三通管道包括 多個支撐板2,所述多個支撐板2以預定的間隔沿著水平管的縱向設置在墊板1上。支撐板 2的厚度最好在5?10mm范圍內(nèi)。如果支撐板2的厚度小于5_，則會降低三通管道的使 用壽命；如果支撐板2的厚度大于10_，則會使得三通管道的重量增加，從而需要增大支架 荷載，造成投資浪費。支撐板2的高度可根據(jù)需要進行選擇，如果支撐板2的高度太大，則 會減小荒煤氣流經(jīng)的通道的橫截面面積，使得荒煤氣的流速加快，從而加劇荒煤氣氣流對 三通管道的沖刷；如果支撐板2的高度太小，則施工難度大，焊縫增多，漏點就多。雖然，本 發(fā)明示出的防含塵氣流沖刷的三通管道包括支撐板2,但本發(fā)明不限于此，支撐板2可以省 略。
[0025] 耐沖刷組件由多個斜板3形成，多個斜板3首尾相接，從而基本上形成折線形形 狀，即，耐沖刷組件的縱截面基本上呈折線形，如圖2和圖4所示。具體地講，多個斜板3分 成兩組，一組斜板3的一端按照預定角度90° -α (與水平方向所呈的角度）焊接到墊板 上，所述一組斜板3的另一端焊接到支撐板2的沿著徑向的內(nèi)側（S卩，如圖4所示的下側）。 另一組斜板3相對于支撐板2與所述一組斜板3對稱。另外，斜板3彼此之間的連接處形 成峰頂和峰谷。支撐板2與斜板3之間的夾角α在55?65°范圍內(nèi)。形成該夾角α的 原因在于使荒煤氣氣流形成局部紊流，以減小含塵荒煤氣對斜板3的沖刷，從而進一步減 小對Τ型管10的沖刷。
[0026] 如圖4所示，支撐板2的高度以及支撐板2與斜板3之間的夾角α決定著該防含 塵氣流沖刷的三通管道的防沖刷效果和實際的施工難度。如果支撐板2的高度太大，即， α角太小，則三通管道重量增大，并且荒煤氣流經(jīng)的橫截面面積減小太大，導致氣流沖刷增 強，并且容易形成積灰。如果支撐板2的高度太小，S卩，α角太大，則雖然便于施工，但防沖 刷效果不好。
[0027] 具體地講，根據(jù)流體力學公式：比=ξ v2/2g
[0028] 其中，流體以水為例，比為局部水頭損失（m) ; ξ為局部阻力損失系數(shù)，ξ與管件、 閥門的類型與大小有關；v、g分別為管道中水的流速（m/s)和重力加速度（9.81m/s2)。
[0029] 具體地講，在本發(fā)明的實施例中，ξ取決于斜板3之間的夾角2 α，如果夾角2 α 越小，則可增大阻力損失，即，三通管道的防沖刷效果越好。但是，如果角度2α太小，則會 減小荒煤氣流經(jīng)的橫截面面積，導致荒煤氣對三通管道的沖刷增強。因此，將夾角2 α可控 制在110°?130°的范圍內(nèi)，優(yōu)選地，將夾角2 α可控制在112°?118°的范圍內(nèi)。
[0030] 根據(jù)三通管道的Τ型管的直徑不同，墊板1的寬度、支撐板2的高度、斜板3的寬 度、支撐板2與斜板3之間的夾角α可根據(jù)在表1中所列舉的值進行選擇。
[0031] 下面參照圖5a至圖5d描述本發(fā)明中的Τ型管10、墊板1、支撐板2和斜板3之間 的連接。圖5a是圖4中的a部分的局部放大圖。圖5b是圖4中的b部分的局部放大圖。 圖5c是圖4中的c部分的局部放大圖。圖5d是圖4中的d部分的局部放大圖。
[0032] 參照圖5a至圖5d，斜板3與墊板1之間、斜板3與支撐板2的下側之間、支撐板2 的上側與墊板1之間以及斜板3與支撐板2和墊板1與T型管10之間可以通過連續(xù)滿焊 進行連接。雖然本發(fā)明示出了的T型管10、墊板1、支撐板2和斜板3之間通過焊接而連接 在一起，但是本發(fā)明不限于此，T型管10、墊板1、支撐板2和耐沖刷組件也可通過其它連接 方式，例如，粘結等連接在一起。
[0033] 表1各部件尺寸及夾角示例
【權利要求】
1. 一種防含塵氣流沖刷的三通管道，其特征在于，所述防含塵氣流沖刷的三通管道包 括T型管和耐沖刷組件，其中， T型管包括堅直管、以及管身與堅直管一端連通的水平管； 耐沖刷組件鋪設在水平管的內(nèi)圓周表面上，并沿著水平管的軸向呈折線形延伸，且耐 沖刷組件的折角與堅直管的軸向方向正對，耐沖刷組件的折角在110°?130°范圍內(nèi)。
2. 如權利要求1所述的防含塵氣流沖刷的三通管道，其特征在于，所述防含塵氣流沖 刷的三通管道還包括： 多個支撐板，按照預定的間隔垂直地設置在水平管和耐沖刷組件之間，每個支撐板的 外側連接到T型管，每個支撐板的內(nèi)側連接到耐沖刷組件的峰頂部分，以支撐耐沖刷組件。
3. 如權利要求1所述的防含塵氣流沖刷的三通管道，其特征在于，所述防含塵氣流沖 刷的三通管道還包括： 墊板，圍繞所述水平管的圓周設置在耐沖刷組件與T型管之間，以便于將耐沖刷組件 連接到T型管。
4. 如權利要求2所述的防含塵氣流沖刷的三通管道，其特征在于，所述防含塵氣流沖 刷的三通管道還包括： 墊板，圍繞所述水平管的圓周設置在耐沖刷組件和所述多個支撐板與T型管之間，以 便于將耐沖刷組件和所述多個支撐板連接到T型管。
5. 如權利要求1所述的防含塵氣流沖刷的三通管道，其特征在于，所述耐沖刷組件由 多個斜板形成，所述多個斜板按照折線形首尾相接。
6. 如權利要求5所述的防含塵氣流沖刷的三通管道，其特征在于，兩個斜板之間的夾 角在115°?120°范圍內(nèi)。
7. 如權利要求4所述的防含塵氣流沖刷的三通管道，其特征在于，耐沖刷組件、所述多 個支撐板以及所述墊板之間通過連續(xù)滿焊相互連接。
8. -種高爐荒煤氣裝置，其特征在于，所述高爐荒煤氣裝置包括防含塵氣流沖刷的三 通管道，所述防含塵氣流沖刷的三通管道包括T型管和耐沖刷組件，其中， T型管包括堅直管、以及管身與堅直管一端連通的水平管； 耐沖刷組件鋪設在水平管的內(nèi)圓周表面上，并沿著水平管的軸向呈折線形延伸，且耐 沖刷組件的折角與堅直管的軸向方向正對，耐沖刷組件的折角在110°?130°范圍內(nèi)。
【文檔編號】F16L41/02GK104089134SQ201410347037
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權日:2014年7月21日
【發(fā)明者】吳燕博, 何平, 李紅軍, 楊利兵, 胥中平, 肖曉清 申請人:攀鋼集團工程技術有限公司