一种管式高炉软水蒸发空冷系统及其管垢处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种管式高炉软水蒸发空冷系统及其管垢处理方法，属于高炉炼铁生产技术领域。本发明专利技术的一种管式高炉软水蒸发空冷系统，包括底座、底座正上方相互固定连接的壳体，以及壳体内部固定安装的水平分层布局的冷却管束集，还包括壳体上方和壳体固定连接的引风冷却塔，顶端向上完全开口，通过引风冷却塔代替起吸风作用的风机，降低了装机总量和生产成本，无需因为电机易损而频繁的更换风机，能够长时间处于工作状态。本发明专利技术的一种管式高炉软水蒸发空冷系统的管垢处理方法，能够在整个系统运行过程中进行不定时除垢，也可以在停机过程中对系统彻底除垢，灵活机动，处理效果彻底，提高了整个系统的热交换、冷却效果，加大了持续运行时间和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高炉炼铁生产
，尤其涉及一种管式高炉软水蒸发空冷系统及其管垢处理方法。
技术介绍
蒸发空冷器的主要特点是利用管外水膜的蒸发强化管外传热，其工作过程是用系统中的循环水泵将喷淋冷却水输送到位于水平放置的光管管束上方的喷淋水分配器，由分配器将冷却水向下喷淋到传热管表面，使管外表面形成连续均匀的薄水膜；同时用风机将空气从设备下部空气吸入窗口吸入，使空气自下向上流动，横掠水平放置的光管管束。此时传热管的管外传热除依靠水膜与空气流间的显热传递外，管外表面水膜的迅速蒸发吸收了大量的热量，强化了管外传热。由于水具有较高的汽化潜热(水在一个大气压下的汽化潜热为570Kcal/Kg)因此管外水膜的蒸发大大地强化了管外传热，使设备总体传热效率明显提高。管外表面水膜的蒸发使得空气穿过光管管束后湿度增加而接近饱和，风机一般是顶置式，将饱和湿空气从管束中抽出并使其穿过位于喷淋水分配器上方的挡水器，除去饱和湿空气中夹带的水滴后从设备顶部风机出口排入大气中，由于风机位于设备上部向上抽吸空气，从而在风机下部空间形成负压区域，加速了管外表面水膜的蒸发，有利于强化管外传热，蒸发式冷却器中，工艺介质走管内水平流动，空气、水走管外，空气由下向上流动，喷淋水则由上往下流动，水、空气与工艺介质为交叉错流，水与空气为逆流，这样一来从流程布置上虽然强化了传热传质过程，但也带来了风机容易锈蚀和电机受热气长期侵蚀导致使用寿命不长的技术问题。目前如专利号为02255480.7的一种蒸发式冷却器，通过将水箱中的水抽到喷淋装置上，并将水喷洒于换热管束上，通过换热管束表面水的蒸发，进而达到热传递的效果，和以往冷却装置相比，该冷却器具有占地小、传输效率高、投资成本低、循环冷却用水少的优点，不过由于该冷却器的外壳为固定的，外壳上没有可开启的门，因此，随着冷却器的不断使用，换热管束表面容易形成水垢，无法及时清洗，影响热传递的效率。中国技术专利，公开号：202177321U，公开了一种管式蒸发冷却器，包括设于底部的水箱、位于水箱上方的壳体、设于壳体上的空气入口、设于壳体内且位于空气入口上方由复数根换热管组成的换热管束、设于换热管束上方的喷淋装置、通过喷淋上水管与喷淋装置连接的循环水泵、设于喷淋装置上方的收水器、设于收水器上方的冷却装置，所述换热管束两侧设有管箱，管箱上分别设有热工艺介质进口和出口，所述喷淋装置包括复数根喷淋支管，每根喷淋支管上设有复数个布水器，所述喷淋上水管包括两根，所述循环水泵包括两个，其中一个循环水泵通过一喷淋上水管与其中一部分喷淋支管连接，另一个循环水泵通过另一喷淋上水管与另一部分喷淋支管连接。该冷却器热传递效率高，也更好地节约了水资源。但该技术同样存在风机电机使用寿命不长和管垢处理不彻底的问题。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题针对现有技术中存在的管式高炉软水蒸发空冷系统的风机电机使用寿命不长和管垢处理不彻底的问题，本专利技术提供了一种管式高炉软水蒸发空冷系统及其管垢处理方法。它可以实现无需使用风机即可达到冷却效果的目的，而且，管垢处理彻底，由于不使用风机，使用和生产成本降低。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种管式高炉软水蒸发空冷系统，包括底座、底座正上方相互固定连接的壳体，以及壳体内部固定安装的水平分层布局的冷却管束集，还包括壳体上方和壳体固定连接的引风冷却塔，顶端向上完全开口，通过引风冷却塔代替起吸风作用的风机，降低了装机总量和生产成本，无需因为电机易损而频繁的更换风机，不仅节约电能，减少噪音，还能够降低冷媒水水耗，同时能够长时间无间歇的持续处于工作状态。进一步的技术方案，所述引风冷却塔呈从中部向下并外开的腰塔状双曲线冷却塔，符合流体力学中容易产生风涡流的原理，产生的气流速度快，能有效提高冷却效果。进一步的技术方案，引风冷却塔有2至4个，并完全覆盖壳体上端开口，根据蒸发空冷器型号大小进行差别式布局，以保证不同型号蒸发空冷器的冷却效果。进一步的技术方案，引风冷却塔外壁均匀固定分布有加强筋，起到紧固和稳定冷却塔的作用，避免环境气压波动影响冷却塔的稳定，进而影响整个系统的稳定；内壁均匀固定分布有挡水片，将部分水分冷凝后滴落返回系统，防止过多的水分排出造成水资源的浪费。进一步的技术方案，挡水片呈环形，并呈向下倾斜开放的喇叭状，不影响风涡流的形成，且有效阻挡水分的过度排出。进一步的技术方案，还包括除垢装置，所述除垢装置包括2个支架，每个支架上部平台固定有导轨；正对导轨的一端，每个支架上部平台还固定有驱动组件，驱动组件端部连接小车，小车的平台上固定有竖直状态的除垢液喷管束；小车的车轮在2个导轨前后运动，除垢液喷管束的除垢液喷管管径略小于冷却管束集中冷却管束层与层之间的缝隙，除垢液喷管两侧均匀开有出液口，外壁固定有毛刷；除垢装置能够在整个系统运行过程中进行不定时除垢，也可以在停机过程中对系统彻底除垢，灵活机动，处理效果彻底，提高了整个系统的冷却效果、无间歇的运行时间和使用寿命。进一步的技术方案，还包括固定于底座侧面的鼓风机，所述底座呈上部开口的半封闭状，底部为喷淋水池，与鼓风机相对的一侧开有通过管道连通喷淋装置的喷淋出水口，所述喷淋装置设置于壳体上部内侧，向下均匀开有喷淋口，喷淋口无死角罩于冷却管束集正上方；鼓风机下置式，向内吹风，没有热湿气对电机绝缘的侵蚀和对风机的锈蚀，提高了鼓风机的使用寿命(现有技术的顶置式是将热湿气吸入后排放，湿气直接冲向电机，电机受潮风险较大)；向内吹风和引风冷却塔的引风互相协同，加速了引风效率，进一步提高冷却效果；而且，吹风还可以延缓喷淋水的在冷却管束集上的下落速度，加速了板束集外表面水膜的蒸发，并提高了蒸发量，提高了与板束集内软水的换热量，引风冷却塔、下置式鼓风机、喷淋装置三者的结合有着很强的协同作用和效果。进一步的技术方案，所述鼓风机为轴流风机，吹风效率高，能长时间处于工作状态；所述驱动组件为电液推杆，推距长，灵活机动；所述支架底部固定连接导向轮，引导支架沿长度方向移动，操作省力，并可以实现自动化操作；所述底座外围设置挡风墙，避免杂质吹入系统，并使系统周围气压稳定，起到稳定轴流风机的作用。一种管式高炉软水蒸发空冷系统的管垢处理方法，应用于管式高炉软水蒸发空冷系统运行过程中，步骤为：步骤一、将除垢装置沿管式高炉软水蒸发空冷系统的长度方向推入管式高炉软水蒸发空冷系统，2个支架分列管式高炉软水蒸发空冷系统两侧，除垢液喷管束穿插于冷却管束集之间，除垢液喷管正对冷却管束之间的缝隙；步骤二、除管垢：启动驱动组件后，转动除垢液喷管，除垢液喷管束在冷却管束集之间水平滑动对冷却管束通过毛刷进行除垢或阻止管垢的生成；步骤三、移动：沿管式高炉软水蒸发空冷系统的长度方向缓慢移动，重复步骤二，对整个冷却管束集进行毛刷除垢。利用毛刷可以阻止管垢的生成，以避免使用除垢液除垢时，腐蚀冷却管束集。另一种处理方法，应用于管式高炉软水蒸发空冷系统停机过程中，步骤为：步骤一、停机：将整个管式高炉软水蒸发空冷系统停机，将除垢装置沿管式高炉软水蒸发空冷系统的长度方向推入管式高炉软水蒸发空冷系统，2个支架分列管式高炉软水蒸发空冷系统两侧，除垢液喷管束穿插于冷却管束集之间，除垢液喷管正对冷却管束之间的缝隙；步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管式高炉软水蒸发空冷系统，包括底座(1)、底座(1)正上方相互固定连接的壳体(2)，以及壳体(2)内部固定安装的水平分层布局的冷却管束集(21)，其特征在于，还包括壳体(2)上方和壳体(2)固定连接的引风冷却塔(3)，顶端向上完全开口。

【技术特征摘要】
1.一种管式高炉软水蒸发空冷系统，包括底座(1)、底座(1)正上方相互固定连接的壳体(2)，以及壳体(2)内部固定安装的水平分层布局的冷却管束集(21)，其特征在于，还包括壳体(2)上方和壳体(2)固定连接的引风冷却塔(3)，顶端向上完全开口。2.根据权利要求1所述的一种管式高炉软水蒸发空冷系统，其特征在于：所述引风冷却塔(3)为从中部向下并外开的腰塔状双曲线冷却塔。3.根据权利要求2所述的一种管式高炉软水蒸发空冷系统，其特征在于：所述引风冷却塔(3)有2至4个，并完全覆盖壳体(2)上端开口。4.根据权利要求2所述的一种管式高炉软水蒸发空冷系统，其特征在于：所述引风冷却塔(3)外壁均匀固定分布有加强筋(31)，内壁均匀固定分布有挡水片(32)。5.根据权利要求4所述的一种管式高炉软水蒸发空冷系统，其特征在于：所述挡水片(32)呈环形，并呈向下倾斜开放的喇叭状。6.根据权利要求5所述的一种管式高炉软水蒸发空冷系统，其特征在于：还包括除垢装置(6)，所述除垢装置(6)包括2个支架(63)，每个支架(63)上部平台固定有导轨(62)；正对导轨(62)的一端，每个支架(63)上部平台还固定有驱动组件(64)，驱动组件(64)端部连接小车(65)，小车(65)的平台上固定有竖直状态的除垢液喷管束(61)；小车(65)的车轮在2个导轨(62)前后运动，除垢液喷管束(61)的除垢液喷管管径略小于冷却管束集(21)中冷却管束层与层之间的缝隙，除垢液喷管两侧均匀开有出液口，外壁固定有毛刷。7.根据权利要求5所述的一种管式高炉软水蒸发空冷系统，其特征在于：还包括固定于底座(1)侧面的鼓风机(5)，所述底座(1)呈上部开口的半封闭状，底部为喷淋水池，与鼓风机(5)相对的一侧开有通过管道连通喷淋装置(4)的喷淋出水口(41)，所述喷淋装置(...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖海欧，李春江，张永丰，刘宏兵，朱俊山，尹宵峰，
申请(专利权)人：安徽马钢输送设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34