本实用新型专利技术属于高炉冷却与加热设备技术领域，涉及一种高炉炉顶设备用冷却及加热装置，包括与下阀箱连接的下阀箱事故冷却系统、与布料器连接的布料器密封及冷却系统，还包括涡流管；所述涡流管设有涡流管进气口、涡流管冷气出口；所述涡流管冷气出口分别与布料器密封及冷却系统、下阀箱事故冷却系统连接。本实用新型专利技术解决了气源温度高，冷却系统换热效率低，运行成本高的问题。运行成本高的问题。运行成本高的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种高炉炉顶设备用冷却及加热装置
[0001]本技术属于高炉冷却与加热设备
，涉及一种高炉炉顶设备用冷却及加热装置。
技术介绍
[0002]高炉炉顶布料器是无料钟装料设备中最靠近高炉本体的核心设备，为保证设备的正常运行，布料器需要通入密封氮气，以防止高炉内含尘煤气窜入；同时，通入的氮气还需具备冷却的作用，以维持布料器内适宜的工作温度；下阀箱位于布料器上方，一旦炉顶温度异常升高，同样需要通入氮气对下阀箱进行冷却。
[0003]布料器密封及冷却、下阀箱事故冷却一般采用的是常温氮气气源，通入炉顶设备后直接进入高炉内，不能回收。布料器及下阀箱在正常炉况下氮气消耗量约为800～1200Nm3/h，事故状态下在2000Nm3/h以上，特别是夏季，管道暴晒，氮气温度较高，导致换热效率低，不得不通入更多的氮气对设备进行冷却，运行成本居高不下。
[0004]同时炉顶设备中上、下密封阀阀座结露后易粘结灰尘，影响密封效果，因此，一般检测到阀座温度低于90℃，就要通入蒸汽对阀座进行加热，由此需要消耗约0.5t/h的蒸汽，同时，蒸汽本身容易析出水，导致管道腐蚀，增加维护成本。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本技术的目的在于解决气源温度高，冷却系统换热效率低，运行成本高的问题，提供一种高炉炉顶设备用冷却及加热装置。
[0006]为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种高炉炉顶设备用冷却及加热装置，包括与下阀箱连接的下阀箱事故冷却系统、与布料器连接的布料器密封及冷却系统，还包括涡流管；所述涡流管设有涡流管进气口、涡流管冷气出口；所述涡流管冷气出口分别与布料器密封及冷却系统、下阀箱事故冷却系统连接。
[0007]本基础方案的原理在于：涡流管是一种能量分离装置，工作时高压气体由进气管进入喷嘴，在涡流室内形成高速旋转的气流，最后产生能量分离，形成冷、热两股气流，其中的冷气流温度较低，接入布料器密封及冷却系统与下阀箱事故冷却系统中。
[0008]本基础方案的有益效果在于：利用涡流管的能量分离作用，将气源分为冷、热两股气流，其中的冷气流温度较低，接入布料器密封及冷却系统、下阀箱事故冷却系统，对布料器和下阀箱进行冷却；进入冷却系统的气流温度更低，冷却效果更好。
[0009]进一步，还包括换热器；所述换热器设有换热器进气口、换热器出气口；所述涡流管还设有涡流管热气出口；所述涡流管热气出口与换热器进气口连接；所述换热器出气口分别与布料器密封及冷却系统、下阀箱事故冷却系统连接，有益效果：增加换热器，将涡流管道分离出的热气流通过换热器降温，而后通入冷却系统，气源再利用，降低使用成本。
[0010]进一步，所述涡流管冷气出口与布料器密封及冷却系统、下阀箱事故冷却系统之间设有混合气管；所述涡流管冷气出口与混合气管之间通过涡流管冷端出气管连接；所述
换热器出气口与混合气管之间通过换热器出气管连接；所述涡流管热气出口与换热器进气口之间通过涡流管热端出气管连接，有益效果：将涡流管产生的冷气与换热器产生的冷气在混合气管中混合，得到的气流温度比常温气源更低，并接入涡流管冷气出口与布料器密封及冷却系统、下阀箱事故冷却系统中，换热效率更高。
[0011]进一步，所述涡流管冷端出气管与换热器出气管上均设有流量阀，有益效果：根据设备温度情况，调节流量阀，控制气流流量，进而调整冷却效果。
[0012]进一步，所述涡流管热气出口与换热器之间设有换热器切断阀；所述换热器切断阀一端与涡流管热端出气管连接，另一端与换热器进气口连接，有益效果：通过换热器切断阀控制涡流管产生的热气流流向。
[0013]进一步，还包括密封阀阀座加热系统；所述密封阀阀座加热系统设于涡流管热气出口与换热器之间，并与换热器切断阀并联布置，有益效果：将涡流管分离出的热气流用于加热密封阀阀座，充分利用气流热能，采用热气流替代蒸汽，管道使用寿命得到提高。
[0014]进一步，所述密封阀阀座加热系统与换热器之间设有止回阀，有益效果：防止气体逆流。
[0015]进一步，所述涡流管热气出口与密封阀阀座加热系统之间设有加热系统切断阀，有益效果：通过加热系统切断阀控制气体是否流向密封阀阀座加热系统。
[0016]进一步，所述涡流管冷端出气管、涡流管热端出气管、换热器出气管、混合气管上均设有温度检测装置、压力检测装置；所述混合气管上还设有流量检测装置，有益效果：设置温度检测装置、压力检测装置、流量检测装置，便于监控装置状态。
[0017]本技术的有益效果在于：利用涡流管的能量分离原理，将气源分为冷、热两股气流，将涡流管分离出的热气流替代蒸汽，用于加热密封阀阀座，充分利用气流热能，管道使用寿命得到提高；而热气流通过换热器进行冷却，最终形成两股冷气流，混合后同时接入布料器密封及冷却系统、下阀箱事故冷却系统，对布料器和下阀箱进行冷却；同样体积的气源，冷却效率更高，从而减少了气源的用量，降低了成本。
[0018]本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0019]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0020]图1为本技术实施例结构示意图；
[0021]附图标记：1
‑
氮气气源；2
‑
涡流管；3
‑
换热器；4
‑
流量阀；5
‑
加热系统切断阀；6
‑
换热器切断阀；7
‑
布料器密封及冷却系统；8
‑
下阀箱事故冷却系统；9
‑
密封阀阀座加热系统；10
‑
止回阀；11
‑
涡流管冷端出气管；12
‑
涡流管热端出气管；13
‑
换热器进气管；14
‑
加热系统进气管；15
‑
加热系统出气管；16
‑
换热器出气管；17
‑
混合气管；18
‑
冷水进水管；19
‑
冷水回水管；20
‑
布料器；21
‑
下阀箱；22
‑
流量检测装置；23
‑
温度检测装置；24
‑
压力检测装置；201
‑
涡流管进气口；202
‑
涡流管冷气出口；203
‑
涡流管热气出口；301
‑
换热器进气口；302
‑
换热
器出气口。
具体实施方式
[0022]以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高炉炉顶设备用冷却及加热装置，包括与下阀箱连接的下阀箱事故冷却系统、与布料器连接的布料器密封及冷却系统，其特征在于：还包括涡流管、换热器；所述涡流管设有涡流管进气口、涡流管冷气出口；所述涡流管冷气出口分别与布料器密封及冷却系统、下阀箱事故冷却系统连接；所述换热器设有换热器进气口、换热器出气口；所述涡流管还设有涡流管热气出口；所述涡流管热气出口与换热器进气口连接；所述换热器出气口分别与布料器密封及冷却系统、下阀箱事故冷却系统连接。2.根据权利要求1所述的一种高炉炉顶设备用冷却及加热装置，其特征在于：所述涡流管冷气出口与布料器密封及冷却系统、下阀箱事故冷却系统之间设有混合气管；所述涡流管冷气出口与混合气管之间通过涡流管冷端出气管连接；所述换热器出气口与混合气管之间通过换热器出气管连接；所述涡流管热气出口与换热器进气口之间通过涡流管热端出气管连接。3.根据权利要求2所述的一种高炉炉顶设备用冷却及加热装置，其特征在于：所述涡流管冷端出气管与换...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹达基，杜鹃，姜楠，田辉，熊拾根，徐灿，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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