冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種冷卻裝置。該冷卻裝置包括冷卻器，冷卻器包括：殼體，圍設(shè)形成冷卻腔，冷卻腔的頂部設(shè)置有合成氣入口，冷卻腔的底部設(shè)置有合成氣出口；多個(gè)刮渣換熱器，沿冷卻腔的長度方向布置，用于冷卻流經(jīng)冷卻腔內(nèi)的高溫合成氣并回收高溫合成氣所攜帶的熱量，且多個(gè)刮渣換熱器還用于刮落冷卻腔內(nèi)的灰渣。本實(shí)用新型的冷卻裝置不僅能夠提高對(duì)高溫合成氣的熱量的回收率，而且不易出現(xiàn)冷卻器合成氣流通通道被堵塞的現(xiàn)象，大大提高了裝置穩(wěn)定運(yùn)行的周期，降低了成本提高了效益。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及煤氣化工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種煤氣化工藝使用的冷 卻裝置。 冷卻裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有的煤氣化德士古激冷工藝中，高溫合成氣具有的巨大熱能無法有效回收利 用；在現(xiàn)有的煤氣化德士古廢鍋工藝中，冷卻器是設(shè)置在氣化爐激冷室內(nèi)的，運(yùn)行過程中， 高溫合成氣攜帶的灰渣往往粘結(jié)在冷卻器上并逐漸積累增厚，不但使冷卻器的冷卻效果變 差，而且還會(huì)堵塞合成氣的流通通道，影響到裝置的正常運(yùn)行甚至導(dǎo)致氣化爐停車，給企業(yè) 帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失；冷卻器是設(shè)置在氣化爐激冷室內(nèi)部，使氣化爐激冷室內(nèi)件更加復(fù)雜， 增加了檢修和維護(hù)的難度，另外煤氣化德士古廢鍋工藝產(chǎn)生的蒸汽為飽和蒸汽。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型旨在提供一種冷卻裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的冷卻器容易被灰渣堵塞 的問題，同時(shí)有效地提高了高溫合成氣熱量的回收率。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種冷卻裝置，該冷卻裝置包括冷卻器， 該冷卻裝置，包括冷卻器，冷卻器包括：殼體，圍設(shè)形成冷卻腔，冷卻腔的頂部設(shè)置有合成氣 入口，冷卻腔的底部設(shè)置有合成氣出口；多個(gè)刮渣換熱器，沿冷卻腔的長度方向布置，用于 冷卻流經(jīng)冷卻腔內(nèi)的高溫合成氣并回收高溫合成氣所攜帶的熱量，且多個(gè)刮渣換熱器還用 于刮落冷卻腔內(nèi)的灰渣。
[0005] 進(jìn)一步地，各刮渣換熱器均包括：驅(qū)動(dòng)電機(jī)，設(shè)置在殼體的外部，且驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電 機(jī)軸延伸至冷卻腔內(nèi)；多個(gè)換熱單元，設(shè)置在冷卻腔內(nèi)，并沿電機(jī)軸的軸向依次間隔布置； 刮刀組件，設(shè)置在電機(jī)軸上以刮落換熱單元上沉積的灰渣。
[0006] 進(jìn)一步地，冷卻腔為柱狀空腔，多個(gè)電機(jī)軸均與柱狀空腔的中心線垂直并相交，多 個(gè)電機(jī)軸相互平行，且相鄰兩個(gè)刮渣換熱器中，第一個(gè)刮渣換熱器的多個(gè)換熱單元與第二 個(gè)刮渣換熱器的多個(gè)換熱單元一一對(duì)齊。
[0007] 進(jìn)一步地，各換熱單元均包括兩個(gè)相對(duì)的換熱面，兩個(gè)換熱面且均垂直于電機(jī)軸， 刮刀組件與換熱面一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置。
[0008] 進(jìn)一步地，換熱單元呈長方體結(jié)構(gòu)，長方體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部緊貼換熱面設(shè)置有波紋形 換熱管，換熱管的兩端延伸至長方體結(jié)構(gòu)的外部，換熱管的一端為冷卻介質(zhì)入口端，另一端 為冷卻介質(zhì)出口端。
[0009] 進(jìn)一步地，刮刀組件包括多把刮刀，多把刮刀沿電機(jī)軸的同一周向均勻布置，且各 刮刀的遠(yuǎn)離電機(jī)軸一端凸出于換熱面的外邊緣。
[0010] 進(jìn)一步地，冷卻裝置還包括旋風(fēng)除塵器，旋風(fēng)除塵器設(shè)置在合成氣出口處。
[0011] 進(jìn)一步地，旋風(fēng)除塵器包括：外殼，圍設(shè)形成除塵腔，除塵腔的底部設(shè)置有第一卸 塵口；中心管，設(shè)置在除塵腔內(nèi)，中心管的上端口延伸至除塵腔的外部，且上端口與合成氣 出口連接，中心管的下端口為第二卸塵口，第二卸塵口延伸至第一卸塵口；導(dǎo)向件，設(shè)置在 除塵腔內(nèi)，并且導(dǎo)向件的內(nèi)側(cè)端與中心管相切連接，導(dǎo)向件的外側(cè)端遠(yuǎn)離中心管向外延伸， 導(dǎo)向件上具有導(dǎo)向通道，導(dǎo)向通道與中心管連通；錐體，設(shè)置在中心管內(nèi)，錐體在中心管內(nèi) 的安裝位置低于導(dǎo)向通道與中心管的連通位置，錐體的錐尖設(shè)置在靠近連通位置的一側(cè)， 且位于中心管的中軸線上。
[0012] 進(jìn)一步地，除塵腔包括上半腔和下半腔，外殼上設(shè)置有與上半腔相切并連通的通 孔。
[0013] 進(jìn)一步地，上半腔的容積小于下半腔的容積，中心管貫穿上半腔和下半腔，且導(dǎo)向 件設(shè)置在下半腔內(nèi)。
[0014] 進(jìn)一步地，導(dǎo)向件為多個(gè)，多個(gè)導(dǎo)向件沿中心管的周向均勻布置且位于中心管的 同一高度上。
[0015] 進(jìn)一步地，下半腔的底部呈漏斗狀結(jié)構(gòu)，第一卸塵口位于漏斗狀結(jié)構(gòu)的最低位置 處。
[0016] 進(jìn)一步地，導(dǎo)向件為方形導(dǎo)向塊，導(dǎo)向通道為設(shè)置在方形導(dǎo)向塊上的導(dǎo)流槽，導(dǎo)流 槽從方形導(dǎo)向塊的低端向頂端凹陷，并從方形導(dǎo)向塊的遠(yuǎn)離中心管一側(cè)貫穿至靠近中心管 的一側(cè)；方形導(dǎo)向塊向靠近第一卸塵口的方向傾斜。
[0017] 進(jìn)一步地，冷卻裝置還包括：第一汽包，設(shè)置在殼體外部，刮渣換熱器為三個(gè)，三個(gè) 刮渣換熱器中靠近合成氣入口的刮渣換熱器和靠近合成氣出口的刮渣換熱器均與第一汽 包連接；第二汽包，設(shè)置在殼體的外部，三個(gè)刮渣換熱器中位于中間位置的刮渣換熱器與第 二汽包連接。
[0018] 進(jìn)一步地，第一汽包內(nèi)裝有冷卻水，靠近合成氣出口的刮渣換熱器的入口通過第 一管道與第一汽包連接，第一管道第一端設(shè)置在第一汽包的底部；靠近合成氣出口的刮渣 換熱器的出口通過第二管道與第一汽包連接，第二管道第一端設(shè)置在第一汽包的頂部；靠 近合成氣入口的刮渣換熱器的入口通過第三管道與第一汽包連接，第三管道第一端設(shè)置在 第一汽包的頂部。
[0019] 進(jìn)一步地，位于中間位置的刮渣換熱器的入口通過第四管道與第二汽包連接，第 四管道的第一設(shè)置在第二汽包的底部；位于中間位置的刮渣換熱器的出口通過第五管道與 第二汽包連接，且第五管道的第一端設(shè)置在第二汽包的頂部。
[0020] 應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，該冷卻裝置包括冷卻器，該冷卻器包括：殼體，圍設(shè) 形成冷卻腔，冷卻腔的頂部設(shè)置有合成氣入口，冷卻腔的底部設(shè)置有合成氣出口；多個(gè)刮渣 換熱器，沿冷卻腔的長度方向布置，用于冷卻流經(jīng)冷卻腔內(nèi)的高溫合成氣并回收高溫合成 氣所攜帶的熱量，且多個(gè)刮渣換熱器還用于刮落冷卻腔內(nèi)的灰渣。根據(jù)本實(shí)用新型，當(dāng)合 成氣從合成氣入口進(jìn)入冷卻腔時(shí)，沿冷卻腔的長度方向布置的刮渣換熱器一方面能夠?qū)?成氣進(jìn)行多級(jí)冷卻，并與合成氣之間進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換以回收高溫合成氣所攜帶的熱量，另一 方面還能夠刮落冷卻腔內(nèi)的灰渣，刮落的灰渣可隨合成氣一起從冷卻腔底部的合成出口流 出?？梢?，本實(shí)用新型的冷卻裝置不僅能夠提高對(duì)高溫合成氣的熱量的回收率，而且不容易 出現(xiàn)冷卻器合成氣流通通道被堵塞的現(xiàn)象，大大提高了裝置穩(wěn)定運(yùn)行的周期，降低了成本 提1? 了效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的 示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖 中：
[0022] 圖1示意性示出了本實(shí)用新型的冷卻裝置的主視圖；
[0023] 圖2示意性示出了刮渣換熱器的主視圖；
[0024] 圖3示意性示出了刮刀組件安裝在電機(jī)軸上時(shí)的主視圖；
[0025] 圖4示意性示出了刮渣換熱器的換熱單元的主視圖
[0026] 圖5示意性示出了本實(shí)用新型中的旋風(fēng)除塵器的主視圖；
[0027] 圖6示意性示出了圖5中的A-A視圖；
[0028] 圖7示意性示出了本實(shí)用新型中的導(dǎo)向件的立體結(jié)構(gòu)圖；以及
[0029] 圖8示意性示出了本實(shí)用新型中設(shè)置兩個(gè)冷卻器時(shí)的連接關(guān)系圖。
[0030] 附圖標(biāo)記說明：
[0031] 10、冷卻器；11、殼體；111、冷卻腔；112、合成氣入口；113、合成氣出口；12、刮渣換 熱器；121、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；1211、電機(jī)軸；122、換熱單元；1221、換熱面；1222、換熱管；123、刮刀 組件；1231、刮刀；20、旋風(fēng)除塵器；21、外殼；22、第一卸塵口；23、中心管；24、第二卸塵口； 25、導(dǎo)向件；251、導(dǎo)向通道；26、錐體；27、除塵腔；271、上半腔；272、下半腔；28、通孔；29、 卸塵縫隙；30、第一汽包；40、第二汽包；50、第一管道；60、第二管道；70、第三管道；80、第 四管道；90、第五管道；100、開關(guān)閥。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利 要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0033] 結(jié)合圖1至圖7所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供一種冷卻裝置。該冷卻裝 置包括冷卻器10,該冷卻器10包括殼體11、多個(gè)刮漁換熱器12,其中殼體11圍設(shè)形成冷 卻腔111，冷卻腔111的頂部設(shè)置有合成氣入口 112,冷卻腔111的底部設(shè)置有合成氣出口 113 ;多個(gè)刮渣換熱器12沿冷卻腔111的長度方向布置，用于冷卻流經(jīng)冷卻腔111內(nèi)的高 溫合成氣并回收高溫合成氣所攜帶的熱量，且多個(gè)刮渣換熱器12還用于刮落冷卻腔111內(nèi) 的灰渣根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，當(dāng)合成氣從合成氣入口 112進(jìn)入冷卻腔111時(shí)，沿冷卻腔 111的長度方向布置的刮漁換熱器12-方面能夠?qū)铣蓺膺M(jìn)行多級(jí)冷卻，另一方面其刮刀 可有效刮落附著在換熱器表面的灰渣，刮破或扎破從冷卻腔111內(nèi)落下的大塊落渣。刮落 的灰渣可隨合成氣一起從冷卻腔111底部的合成出口流入旋風(fēng)除塵器，除去合成氣中的灰 渣?？梢姡緦?shí)用新型的冷卻裝置不僅能夠提高對(duì)高溫合成氣的熱量的回收率，而且不容易 出現(xiàn)冷卻器10被堵塞的現(xiàn)象，大大提高了裝置穩(wěn)定運(yùn)行的周期，降低了成本提高了效益。
[0034] 具體來說，本實(shí)施例的各刮渣換熱器12均包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)121、多個(gè)換熱單元122以 及刮刀組件123,其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)121設(shè)置在殼體11的外部，并且，該驅(qū)動(dòng)電機(jī)121的電機(jī)軸 1211延伸至冷卻腔111內(nèi)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)121的電機(jī)軸1211與殼體11的接觸位置處設(shè)置有密 封件（圖中未示出），防止電機(jī)軸1211在與殼體11接觸的位置處產(chǎn)生泄露；多個(gè)換熱單元 122設(shè)置在冷卻腔111內(nèi)，并沿電機(jī)軸1211的軸向依次間隔布置，當(dāng)合成氣進(jìn)入冷卻腔111 時(shí)，會(huì)流過相鄰兩個(gè)換熱單元122之間的間隔位置，便于換熱單元122對(duì)合成氣進(jìn)行冷卻 處理；刮刀組件123設(shè)置在電機(jī)軸1211上，當(dāng)冷卻腔111中有合成氣流過時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)121 開始工作，帶動(dòng)設(shè)置在電機(jī)軸1211上的刮刀組件123刮落換熱單元122上沉積的灰渣，刮 刀組件123在隨電機(jī)軸1211轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)121帶動(dòng)電機(jī)軸1211轉(zhuǎn)動(dòng)，刮刀組件 123隨之連續(xù)旋轉(zhuǎn)，這樣使得在刮渣換熱器12表面的灰渣無法積累到足夠厚度而形成強(qiáng)力 粘結(jié)之前，就被刮刀組件123刮下，避免在刮渣換熱器12表面形成較厚的灰渣層，從而確保 了刮渣換熱器12的換熱效果。同時(shí)因?yàn)楣卧鼡Q熱器12的刮刀組件123不停的旋轉(zhuǎn)刮落灰 渣，刮渣換熱器12表面無法形成較厚的灰渣層，從而保證了換熱器良好的換熱效率。
[0035] 本實(shí)施的冷卻腔111為柱狀空腔，多個(gè)刮渣換熱器12的電機(jī)軸1211均與柱狀空 腔的中心線垂直并相交，多個(gè)電機(jī)軸1211相互平行，且相鄰兩個(gè)刮渣換熱器12中，第一個(gè) 刮渣換熱器12的多個(gè)換熱單元122與第二個(gè)刮渣換熱器12的多個(gè)換熱單元122 -一對(duì)齊。 在這種結(jié)構(gòu)中，多個(gè)刮渣換熱器12的換熱單元122位于冷卻腔111的中部，可以對(duì)進(jìn)入冷 卻腔111的合成氣進(jìn)行充分的冷卻，由于相鄰的兩個(gè)刮渣換熱器12的換熱單元一一對(duì)齊， 此時(shí)，整個(gè)冷卻腔111的長度方向形成多個(gè)流道，一方面能夠?qū)铣蓺膺M(jìn)行多級(jí)冷卻，另一 方便，當(dāng)合成器流出冷卻器10的時(shí)，便于將刮刀組件123刮落的灰渣帶出冷卻腔111，再次 避免堵塞現(xiàn)象的出現(xiàn)。
[0036] 優(yōu)選地，各換熱單元122均包括兩個(gè)相對(duì)換熱面1221，兩個(gè)換熱面1221且均垂直 于電機(jī)軸1211，便于合成氣流道的形成，刮刀組件123與換熱面1221 -一對(duì)應(yīng)地設(shè)置，將換 熱面1221上沉積的灰渣刮落。
[0037] 優(yōu)選地，換熱單元122呈長方體結(jié)構(gòu)，長方體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部緊貼換熱面1221設(shè)置有 波紋形換熱管1222,增長了換熱管1222的長度，從而增加了換熱單元122內(nèi)的冷卻介質(zhì)，進(jìn) 而提高換熱器的換熱效果；換熱管1222的兩端延伸至長方體結(jié)構(gòu)的外部，換熱管1222的一 端為冷卻介質(zhì)入口端，另一端為冷卻介質(zhì)出口端，便于與外部結(jié)構(gòu)相連接。
[0038] 優(yōu)選地，刮刀組件123包括多把刮刀1231，多把刮刀1231沿電機(jī)軸1211的同一周 向均勻布置，且各刮刀1231的遠(yuǎn)離電機(jī)軸1211 -端凸出于換熱面1221的外邊緣，可有效 地刮破或扎破從冷卻腔111內(nèi)落下的大塊落渣。當(dāng)電機(jī)軸1211旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，多把刮刀1231 可以在靠近換熱面1221的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，刮落換熱面1221上的灰渣，并有效提高灰渣的刮落 率。
[0039] 再次參見圖1所示，本實(shí)施例的冷卻裝置還包括第一汽包30和第二汽包40,其中 第一汽包30和第二汽包40均設(shè)置在殼體11外部。而刮渣換熱器12為三個(gè)，三個(gè)刮渣換熱 器12中靠近合成氣入口 112的一個(gè)刮渣換熱器12和靠近合成氣出口 113的一個(gè)刮渣換熱 器12均與第一汽包30連接；位于中間位置的換熱器與第二汽包40連接。在本實(shí)用新型的 其他實(shí)施例中，刮渣換熱器12的個(gè)數(shù)還可以根據(jù)具體的要求做修改，并不只局限于三個(gè)。
[0040] 在本實(shí)施例中，沿冷卻腔111的長度方向依次設(shè)置的刮渣換熱器12依次對(duì)冷卻腔 111內(nèi)的合成氣進(jìn)行冷卻，進(jìn)行熱交換，利用刮渣換熱器12內(nèi)的冷卻介質(zhì)來吸收合成氣所 攜帶的熱量，在這個(gè)過程中，合成氣的溫度是逐級(jí)遞減的，可以將第一汽包30和第二汽包 40內(nèi)的冷卻水變?yōu)闇囟炔煌恼羝?，利用這些蒸汽，可用于驅(qū)動(dòng)設(shè)備也可進(jìn)行二次換熱，可 見，本實(shí)施例的冷卻裝置能夠?qū)铣蓺鈹y帶的熱量進(jìn)行再次回收和利用，大大提高了企業(yè) 的效率并避免了能量的流失。
[0041] 具體來說，第一汽包30內(nèi)裝有冷卻水，靠近合成氣出口 113的刮渣換熱器12的入 口通過第一管道50與第一汽包30連接，第一管道50第一端設(shè)置在汽包的底部；靠近合成 氣出口 113的刮渣換熱器12的出口通過第二管道60與第一汽包30連接，第二管道60第 一端設(shè)置在汽包的頂部；靠近合成氣出口 113的刮渣換熱器12的入口通過第三管道70與 第一汽包30連接，第三管道70第一端設(shè)置在汽包的頂部。在工作過程中，當(dāng)需要對(duì)冷卻腔 111中的合成氣進(jìn)行冷卻時(shí)，第一汽包30內(nèi)的冷卻水通過第一管道50流至靠近合成氣出口 113的刮渣換熱器12的各個(gè)換熱管1222中，與冷卻腔111中的合成氣進(jìn)行熱交換熱而產(chǎn)生 蒸汽，蒸汽從換熱管1222中流出，并從通過第二管道60流至第一汽包30的頂部，此時(shí)，第 一汽包30中液位以上的蒸汽會(huì)進(jìn)入到第三管道70中，進(jìn)入到靠近合成氣出口 113的刮渣 換熱器12的換熱管1222內(nèi)，在冷卻腔111中與合成氣進(jìn)行熱交換后從換熱管1222的出口 端流出，此時(shí)流出的蒸汽為中壓蒸汽，可以供給其他機(jī)器使用。
[0042] 而位于中間位置的刮渣換熱器12的入口通過第四管道80與第二汽包40連接，第 四管道80的第一端設(shè)置在第二汽包40的底部；位于中間位置的刮渣換熱器12的出口通過 第五管道90與第二汽包40連接，且第五管道90的第一設(shè)置在第二汽包40的頂部。在進(jìn)行 熱交換的過程中，冷卻水從第四管道80流入中間位置的刮渣換熱器12的換熱管1222中， 在冷卻腔111中與合成氣進(jìn)行熱交換形成蒸汽后流出，此時(shí)將從合成氣流出的蒸汽輸送至 煤氣化工藝中的其他熱交換結(jié)構(gòu)，例如設(shè)置在冷卻裝置前端的刮渣式換熱器進(jìn)行再次熱交 換，就可以得到高品質(zhì)的過熱高壓蒸汽。
[0043] 在本實(shí)施例中，可根據(jù)實(shí)際需要，在冷卻腔111內(nèi)設(shè)置不同數(shù)量的刮渣換熱器12， 相對(duì)于現(xiàn)有的煤氣化德士古廢鍋工藝結(jié)構(gòu)簡單，降低了安裝、檢修和維護(hù)的難度，另外煤氣 化德士古廢鍋工藝產(chǎn)生的蒸汽為飽和蒸汽，本實(shí)用新型通過換熱器、汽包的調(diào)節(jié)和設(shè)置，產(chǎn) 生飽和蒸汽之后還再可經(jīng)高溫合成氣進(jìn)行過熱，或者高品質(zhì)的高壓過熱蒸汽，大大的提高 了高溫合成氣熱量的回收率。
[0044] 本實(shí)用新型中冷卻腔111堅(jiān)直設(shè)置，其底部出口與旋風(fēng)除塵器20相連，有利于底 部連接的旋風(fēng)除塵器20的氣固分離操作，從而獲得更好的除塵效果。
[0045] 冷卻腔111內(nèi)壁襯有耐磨耐溫度和絕熱保溫材料，以防止合成氣中固體顆粒的沖 刷和磨損，以及合成氣熱量的散失；因合成氣溫度很高，刮渣換熱器12設(shè)置在冷卻腔111內(nèi) 部，可有效減少熱量散失和損失，冷卻腔111結(jié)構(gòu)簡單，制造成本不高。參見圖8所示，在本 實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，可以根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上冷卻器10,并通過管道 和開關(guān)閥100 (圖8中的閥體均為開關(guān)閥）將兩個(gè)或多個(gè)冷卻器10連接起來，生產(chǎn)時(shí)，一個(gè) 投用，其余作為備用，這樣可在煤氣化爐不停車的情況下，將運(yùn)行的出現(xiàn)故障的冷卻腔111 切出檢修，同時(shí)投用備用的冷卻腔，從而增加了生產(chǎn)操作的靈活性，避免了停車造成的經(jīng)濟(jì) 損失。
[0046] 本實(shí)施例的冷卻裝置還包括旋風(fēng)除塵器20,該旋風(fēng)除塵器20設(shè)置在冷卻器10底 部的合成氣出口 113處，對(duì)從合成器流出的帶灰渣的合成氣進(jìn)行除塵。
[0047] 具體來說，旋風(fēng)除塵器20包括外殼21、中心管23、導(dǎo)向件25以及錐體26,其中，夕卜 殼21圍設(shè)形成除塵腔27,除塵腔27的底部設(shè)置有第一卸塵口 22 ;
[0048] 中心管23設(shè)置在除塵腔27內(nèi)，中心管23的上端口延伸至除塵腔27的外部，且上 端口與合成氣出口 113連接，便于經(jīng)冷卻器10后的合成氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，中心管23的下 端口為第二卸塵口 24,第二卸塵口 24延伸至第一卸塵口 22,用于排除中心管23中沉積下 來的固體顆粒排除到除塵腔27的外部；
[0049] 導(dǎo)向件25設(shè)置在除塵腔27內(nèi)，并且導(dǎo)向件25的內(nèi)側(cè)端與中心管23相切連接，當(dāng) 合成氣從導(dǎo)向通道251中流出時(shí)，匯集成一股螺旋狀運(yùn)動(dòng)的氣流，這樣，在重力和離心力的 作用下，便于將有效的合成氣和合成氣中所攜帶的固體顆粒分離開，導(dǎo)向件25的外側(cè)端遠(yuǎn) 離中心管23向外延伸，導(dǎo)向件25上具有導(dǎo)向通道251，導(dǎo)向通道251與中心管23連通；
[0050] 錐體26設(shè)置在中心管23內(nèi)，錐體在中心管23內(nèi)的安裝位置低于導(dǎo)向通道251與 中心管23的連通位置，錐體26的錐尖設(shè)置在靠近連通位置的一側(cè)且位于中心管23的中軸 線上用于防止中心管23內(nèi)的固體顆粒擾動(dòng)和/或大量合成氣從第二卸塵口 24流出。
[0051] 錐體26的底面的邊緣與中心管23的內(nèi)壁之間形成卸塵縫隙29,便于將中心管23 內(nèi)的灰渣排除。錐體26設(shè)置在低于導(dǎo)向通道251與中心管23的連通位置時(shí)，一方面能夠 將卸塵口處的固體顆粒與從導(dǎo)向通道251流出的合成氣分開，另一方面還能夠避免大量合 成氣從卸塵口中沖出。當(dāng)合成氣從為中心管23的上端口進(jìn)入時(shí)，合成氣從中心管23的上 端口向下流動(dòng)，固體顆粒在合成氣的夾帶下隨之向下流動(dòng)，大部分固體顆粒撞擊錐體26或 中心管23內(nèi)壁后從卸塵縫隙29滑落（也起到慣性除塵的作用），并從第二卸塵口 24中流 出，而合成氣遇錐體26阻擋后反向流動(dòng)后從導(dǎo)向件25的導(dǎo)向通道251以螺旋狀流出。
[0052] 優(yōu)選地，除塵腔27包括上半腔271和下半腔272,外殼21上設(shè)置有與上半腔271 相切并連通的通孔28,通孔28的設(shè)置便于旋風(fēng)除塵器20內(nèi)的合成氣的排除。本實(shí)施例中 的下半腔272的底部呈漏斗狀結(jié)構(gòu)，第一卸塵口 22位于漏斗狀結(jié)構(gòu)的最低位置處，第二卸 塵口 24為中心管23的靠近下半腔272的下端口，便于固體顆粒的排放。
[0053] 優(yōu)選地，上半腔271的容積小于下半腔272的容積，中心管23貫穿上半腔271和下 半腔272,在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)合成氣處于上半腔271中的時(shí)候，流速快，提供了對(duì)合成氣的除 塵效率，而當(dāng)合成氣進(jìn)入下半腔272中的時(shí)候，由于緩沖空間大，合成氣的流速減慢，便于 固體顆粒的沉積，有效提高了除塵效果。而導(dǎo)向件25設(shè)置在下半腔272內(nèi)，當(dāng)合成氣從導(dǎo) 向通道251中流出并進(jìn)入下半腔272,此時(shí)，流出的合成氣會(huì)在下半腔272和上半腔271中 形成螺旋流動(dòng)，在重力和離心力的作用下，部分固體顆粒被甩到下半腔272和上半腔271內(nèi) 壁后滑落下來，再次除塵，經(jīng)除塵后，合成氣氣體從通孔28排出，固體顆粒則從下半腔272 底部的第一卸塵口 22排出。優(yōu)選地，下半腔272的底部呈漏斗狀結(jié)構(gòu)，第一卸塵口 22位于 漏斗狀結(jié)構(gòu)的最低位置處，便于固體顆粒的排放。
[0054] 優(yōu)選地，導(dǎo)向件25為多個(gè)，多個(gè)導(dǎo)向件25沿中心管23的周向均勻布置且位于中 心管23的同一高度上當(dāng)合成氣進(jìn)入中心管23時(shí)，能夠形成螺旋運(yùn)動(dòng)，便于將合成氣中的固 體顆粒和氣體分離開。
[0055] 在本實(shí)施例中，導(dǎo)向件25為方形導(dǎo)向塊，導(dǎo)向通道251為設(shè)置在方形導(dǎo)向塊上的 導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽從方形導(dǎo)向塊的低端向頂端凹陷，并從方形導(dǎo)向塊的遠(yuǎn)離中心管23-側(cè)貫 穿至靠近中心管23的一側(cè)。將導(dǎo)向件25設(shè)置為方形導(dǎo)向塊時(shí)，可以將導(dǎo)流槽設(shè)置得較狹 窄，這樣，不但具有一定的慣性除塵的作用由于運(yùn)動(dòng)氣流中塵粒與氣體具有不同的慣性力， 含塵氣體急轉(zhuǎn)彎或者與某種障礙物碰撞時(shí)，塵粒的運(yùn)動(dòng)軌跡將分離出來，而且使得合成氣 在狹長導(dǎo)向通道251導(dǎo)向作用下形成具有一定方向且方向性更強(qiáng)的氣流，這些離開各自導(dǎo) 向通道251的氣流的方向都與中心管23圓周相切，此時(shí)，這些離開各自導(dǎo)向通道251的氣 流再匯集成一股螺旋狀運(yùn)動(dòng)的氣流，而這種結(jié)構(gòu)下形成的這股螺旋氣流切向速度更強(qiáng)切向 速度越大離心力更易將固體顆粒甩向器壁，此時(shí)，在重力和離心力的作用下，便于將有效的 合成氣和合成氣中所攜帶的固體顆粒分離開。此外，當(dāng)導(dǎo)向件25為方形導(dǎo)向塊的時(shí)候，可 以將導(dǎo)流槽設(shè)置得較狹窄，可阻擋大顆?；覊m進(jìn)入中心管23內(nèi)或從中心管23中流出；進(jìn)一 步提高除塵效果，而使導(dǎo)流槽從方形導(dǎo)向塊的遠(yuǎn)離中心管23 -側(cè)貫穿至靠近中心管23的 一側(cè)，則為合成氣的流出提供了便利。
[0056] 本實(shí)施例中，方形導(dǎo)向塊向靠近第一卸塵口 22的方向傾斜，這樣，不但具有一定 的慣性除塵的作用，而且使得合成氣在狹長導(dǎo)向通道251的導(dǎo)向作用下形成具有一定方向 且方向性更強(qiáng)的氣流，這些離開各自導(dǎo)向通道251的氣流的方向都與中心管圓周相切，這 樣這些離開各自導(dǎo)向通道251的氣流再匯集成一股螺旋狀運(yùn)動(dòng)的氣流，而這樣結(jié)構(gòu)下形成 的這股螺旋氣流切向速度更強(qiáng)切向速度越大離心力更易將固體顆粒甩向器壁，這樣，在重 力和離心力的作用下，便于將有效的合成氣和合成氣中所攜帶的固體顆粒分離開。優(yōu)選地， 中心管23的位于錐體下方的管體比位于錐體上方的細(xì)，進(jìn)一步防止合成氣從第二卸塵口 24流出。
[0057] 進(jìn)一步地說明本實(shí)用新型的旋風(fēng)除塵器的工作過程如下：
[0058] 合成氣從冷卻腔111自上而下流入中心管23,灰渣也隨合成氣自上而下往下落， 而導(dǎo)向件25為傾斜向下設(shè)置，合成氣從導(dǎo)向件25出來時(shí)做螺旋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分離，由于導(dǎo)向 件25上部的遮擋，使得小顆粒更好的沉降且不易被吹起，從而獲得較小顆粒的良好的分離 效果。在中心管23的下部設(shè)置有錐體26,可有效防止落下的灰渣由于氣流的流動(dòng)而被吹 起提高除塵效果，還能夠避免一部分合成氣直接進(jìn)入卸塵口。旋風(fēng)除塵器20能夠很好地將 進(jìn)入除塵腔27以及中心管23內(nèi)部的合成氣以及合成氣攜帶的固體顆粒分離開，還能夠防 止中心管23內(nèi)的固體顆粒擾動(dòng)和/或大量合成氣從第二卸塵口 24流出，大大提高了旋風(fēng) 除塵器的除塵效果以及企業(yè)獲得精合成氣的量，采用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多級(jí)除塵，本實(shí)用新 型中四級(jí)除塵，即：第一級(jí)，上半腔，依靠螺旋運(yùn)動(dòng)，離心力和重力除塵；第二級(jí)，下半腔，依 靠螺旋運(yùn)動(dòng)，離心力和重力除塵；第三級(jí)，導(dǎo)向件的慣性除塵；第四級(jí)，中心管，依靠螺旋運(yùn) 動(dòng),離心力和重力除塵。
[0059] 從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：
[0060] (1)能夠?qū)铣蓺膺M(jìn)行多級(jí)除塵。
[0061] (2)能夠?qū)铣蓺膺M(jìn)行多級(jí)冷卻，并防止灰渣阻塞冷卻器內(nèi)的流通通道及底部的 合成氣出口。
[0062] (3)能夠?qū)?duì)合成氣所攜帶的熱量進(jìn)行高效回收，減少換熱過程中的熱量損失，并 可產(chǎn)生高品質(zhì)過熱蒸汽，大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0063] (4)可增加備用冷卻腔，可提高生產(chǎn)靈活性，避免停車。
[0064] 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種冷卻裝置，其特征在于，包括冷卻器（10)，所述冷卻器（10)包括： 殼體（11)，圍設(shè)形成冷卻腔（111)，所述冷卻腔（111)的頂部設(shè)置有合成氣入口（112)， 所述冷卻腔（111)的底部設(shè)置有合成氣出口（113); 多個(gè)刮渣換熱器（12)，沿所述冷卻腔（111)的長度方向布置，用于冷卻流經(jīng)所述冷卻 腔（111)內(nèi)的高溫合成氣并回收所述高溫合成氣所攜帶的熱量，且所述多個(gè)刮渣換熱器 (12)還用于刮落所述冷卻腔（111)內(nèi)的灰渣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，各所述刮渣換熱器（12)均包括： 驅(qū)動(dòng)電機(jī)（121)，設(shè)置在所述殼體（11)的外部，且所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)（121)的電機(jī)軸 (1211)延伸至所述冷卻腔（111)內(nèi)； 多個(gè)換熱單元（122)，設(shè)置在所述冷卻腔（111)內(nèi)，并沿所述電機(jī)軸（1211)的軸向依次 間隔布置； 刮刀組件（123)，設(shè)置在所述電機(jī)軸（1211)上以刮落所述換熱單元（122)上沉積的灰 渣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻腔（111)為柱狀空腔，多個(gè) 所述電機(jī)軸（1211)均與所述柱狀空腔的中心線垂直并相交，多個(gè)所述電機(jī)軸（1211)相互 平行，且相鄰兩個(gè)所述刮渣換熱器（12)中，第一個(gè)所述刮渣換熱器（12)的多個(gè)所述換熱單 元（122)與第二個(gè)所述刮渣換熱器（12)的多個(gè)所述換熱單元（122) -一對(duì)齊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于，各所述換熱單元（122)均包括兩個(gè)相 對(duì)的換熱面（1221)，兩個(gè)所述換熱面（1221)且均垂直于所述電機(jī)軸（1211)，所述刮刀組件 (123)與所述換熱面（1221) -一對(duì)應(yīng)地設(shè)置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于，所述換熱單元（122)呈長方體結(jié)構(gòu)， 所述長方體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部緊貼所述換熱面（1221)設(shè)置有波紋形換熱管（1222)，所述換熱管 (1222)的兩端延伸至所述長方體結(jié)構(gòu)的外部，所述換熱管（1222)的一端為冷卻介質(zhì)入口 端，另一端為冷卻介質(zhì)出口端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于，所述刮刀組件（123)包括多把刮刀 (1231)，多把所述刮刀（1231)沿所述電機(jī)軸（1211)的同一周向均勻布置，且各所述刮刀 (1231)的遠(yuǎn)離所述電機(jī)軸（1211) -端凸出于所述換熱面（1221)的外邊緣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的冷卻裝置，其特征在于，還包括旋風(fēng)除塵器 (20)，所述旋風(fēng)除塵器（20)設(shè)置在所述合成氣出口（113)處。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷卻裝置，其特征在于，所述旋風(fēng)除塵器（20)包括： 外殼（21)，圍設(shè)形成除塵腔（27)，所述除塵腔（27)的底部設(shè)置有第一卸塵口（22); 中心管（23)，設(shè)置在所述除塵腔（27)內(nèi)，所述中心管（23)的上端口延伸至所述除塵腔 (27)的外部，且所述上端口與所述合成氣出口（113)連接，所述中心管（23)的下端口為第 二卸塵口（24)，所述第二卸塵口（24)延伸至所述第一卸塵口（22); 導(dǎo)向件（25)，設(shè)置在所述除塵腔（27)內(nèi)，并且所述導(dǎo)向件（25)的內(nèi)側(cè)端與所述中心 管（23)相切連接，所述導(dǎo)向件（25)的外側(cè)端遠(yuǎn)離所述中心管（23)向外延伸，所述導(dǎo)向件 (25)上具有導(dǎo)向通道（251)，所述導(dǎo)向通道（251)與所述中心管（23)連通； 錐體（26)，設(shè)置在所述中心管（23)內(nèi)，所述錐體（26)在所述中心管（23)內(nèi)的安裝位 置低于所述導(dǎo)向通道（251)與所述中心管（23)的連通位置，所述錐體（26)的錐尖設(shè)置在 靠近所述連通位置的一側(cè)，且位于所述中心管（23)的中軸線上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷卻裝置，其特征在于，所述除塵腔（27)包括上半腔（271) 和下半腔（272)，所述外殼（21)上設(shè)置有與所述上半腔（271)相切并連通的通孔（28)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷卻裝置，其特征在于，所述上半腔（271)的容積小于所述 下半腔（272)的容積，所述中心管（23)貫穿所述上半腔（271)和所述下半腔（272)，且所述 導(dǎo)向件（25)設(shè)置在所述下半腔（272)內(nèi)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷卻裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向件（25)為多個(gè)，多個(gè)所述 導(dǎo)向件（25)沿所述中心管（23)的周向均勻布置且位于所述中心管（23)的同一高度上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷卻裝置，其特征在于，所述下半腔（272)的底部呈漏斗狀 結(jié)構(gòu)，所述第一卸塵口（22)位于所述漏斗狀結(jié)構(gòu)的最低位置處。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷卻裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向件（25)為方形導(dǎo)向塊，所 述導(dǎo)向通道（251)為設(shè)置在所述方形導(dǎo)向塊上的導(dǎo)流槽，所述導(dǎo)流槽從所述方形導(dǎo)向塊的 低端向頂端凹陷，并從所述方形導(dǎo)向塊的遠(yuǎn)離所述中心管（23) -側(cè)貫穿至靠近所述中心 管（23)的一側(cè)； 所述方形導(dǎo)向塊向靠近所述第一卸塵口（22)的方向傾斜。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置還包 括： 第一汽包（30)，設(shè)置在所述殼體（11)外部，所述刮渣換熱器（12)為三個(gè)，三個(gè)所述刮 渣換熱器（12)中靠近所述合成氣入口（112)的所述刮渣換熱器（12)和靠近所述合成氣出 口（113)的所述刮渣換熱器（12)均與所述第一汽包（30)連接； 第二汽包（40)，設(shè)置在所述殼體（11)的外部，三個(gè)所述刮渣換熱器（12)中位于中間位 置的所述刮渣換熱器（12)與所述第二汽包（40)連接。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的冷卻裝置，其特征在于，所述第一汽包（30)內(nèi)裝有冷卻水， 靠近所述合成氣出口（113)的所述刮渣換熱器（12)的入口通過第一管道（50)與所述第一 汽包（30)連接，所述第一管道（50)第一端設(shè)置在所述第一汽包（30)的底部； 靠近所述合成氣出口（113)的所述刮渣換熱器（12)的出口通過第二管道（60)與所述 第一汽包（30)連接，所述第二管道（60)第一端設(shè)置在所述第一汽包（30)的頂部； 靠近所述合成氣入口（112)的所述刮渣換熱器（12)的入口通過第三管道（70)與所述 第一汽包（30)連接，所述第三管道（70)第一端設(shè)置在所述第一汽包（30)的頂部。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的冷卻裝置，其特征在于，位于中間位置的所述刮渣換熱器 (12)的入口通過第四管道（80)與所述第二汽包（40)連接，所述第四管道（80)的第一設(shè)置 在所述第二汽包（40)的底部； 位于中間位置的所述刮渣換熱器（12)的出口通過第五管道（90)與所述第二汽包（40) 連接，且所述第五管道（90)的第一端設(shè)置在所述第二汽包（40)的頂部。
【文檔編號(hào)】C10J3/76GK203904291SQ201420342723
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】文定良, 羅澤林, 唐煜 申請(qǐng)人:中國神華能源股份有限公司, 神華包頭煤化工有限責(zé)任公司, 中國神華煤制油化工有限公司