一种文丘里激冷系统技术方案

本实用新型专利技术适用于工业废气处理领域，提供了一种文丘里激冷系统，包括：主体；位于主体内的冷却液配送装置；设置于所述冷却液配送装置后面的一个或者多个文丘里通道；所述文丘里通道的过流断面为可调节的狭长矩形。本实用新型专利技术中文丘里通道可以根据空气量或文丘里压差变化进行自动化调节，当设置多文丘里通道时，通过不同通道的气体流量和冷却液流量可以单独控制，这样气流在横断面上的分布也可以得到调控，增加了文丘里激冷系统的可调节性，使得冷却后的气流可以更好地和后面的洗涤装置或气液分离装置的气流入口要求相匹配，这在大流量烟气处理时可以大大降低整个洗涤系统的阻力和能耗。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于工业废气处理领域，尤其涉及一种文丘里激冷系统。
技术介绍
当工业废气在空气洗涤装置中处理时，若废气温度过高会使吸收液蒸发，降低洗涤废气的效果。同时，高的温度还会降低废气的气体成分在吸收液中的饱和分压，从而影响吸收液的吸收能力。在某类工业废气处理过程中，为防止二恶英(P⑶Ds/P⑶Fs或dioxins)的大量生成，需要将废气的温度在极短时间内急速降低。因此，电厂及焚烧炉烟气、石化厂催化裂化再生烟气、工业炉窑烟气、烧结机烟气、及化工厂反应装置所产生的高温尾气等各类高温废气需要进行冷却及净化处理。工程上使高温气体快速冷却通常使用激冷系统(Quench System)。激冷系统一般采用绝热冷却(adiabatic cooling)的原理，即通过冷却液的蒸发来传递吸收气体的热量，冷却过程不需像制冷机那样消耗额外能量。现有的激冷系统主要采用在管道或冷却容器中对被处理气体用冷却水进行喷淋的方式。当冷却液呈液滴状时具有很大的表面积，该方案运用绝热冷却的原理，通过液滴状冷却液的蒸发来吸收气体的热量。但为了使冷却水和空气接触均匀且接触表面积大，需要分散设置很多喷嘴并且每个喷嘴上要消耗一定的水力压降；同时，由于受喷嘴的形式及其所受水压及能耗的限制，所获的冷却水水滴的比表面积有一定的限度；并且，该方案除了要用到很多喷嘴外，还需用很多的管道和阀门来分配输送冷却水；此外，当所处理的气量比较大时，喷入的冷却水量就会较多，此时冷却水一般要求循环使用。而采用循环冷却时，由于冷却水和空气进行直接接触，则气体中固体或腐蚀性成分就会进入冷却水中去，喷嘴和阀门就会受到堵塞或腐蚀。另一种激冷系统采用淹没式冷却方式，即热的废气通过扩散装置直接通入到冷却水中冷却。采用这种方法时，气体在水中形成气泡，当气泡离开冷却水时气体被水蒸汽饱和，并达到绝热冷却所能达到的最低温度。此方案的优点是装置比较简单，但由于气液接触面积不大，气泡在冷却水中不稳定，会引起冷却水水面产生漩涡和波浪，从而造成气流的压力波动。美国专利US Pat 6，149，137揭示了一种文丘里激冷系统，这种激冷系统内设有一围堰，冷却水通过围堰溢流进入围堰附近的一段过流断面为圆形的文丘里管，冷却水在文丘里管内受剪切力作用被拆分成很细的液滴；空气通过文丘里管时流速增加，静压降低，不同断面上的气流间产生很强的剪切力；文丘里管出口端置于一存有循环冷却水的室腔内，循环水水面高度可以调节，可使文丘里管出口淹没在冷却水中。此方案吸收了文丘里空气洗涤装置在吸收液液滴形成以及扩散方面的优点，无须使用喷嘴，在一定程度上也实现了文丘里压降的调节。现有的文丘里激冷系统相对于其它冷却装置而言，更有利于冷却水水滴的形成及分散，降低了能耗，排除了堵塞问题，抗腐蚀性更强；同时通过对循环冷却水液面的调节，也能在某种程度上实现文丘里压降的调节。但由于文丘里通道的形状为圆形，且大小无法进行调节，抵抗风量风压波动的能力较差，同时由于其单一通道设计，气流在横断面上的分布不能调控，难以与后面的涤装置或气液分离装置的气流入口要求相匹配，在大通量气流情况下，这样的设计会削弱文丘里效应，从而降低冷却效果。
技术实现思路
本技术目的旨在优化文·丘里通道的形状设计并解决现有文丘里激冷系统中文丘里通道的大小无法进行调节，气流在横断面上的分布不能调控，以及不能很好抵抗待处理气体的风压风量的波动等问题。本技术目的是这样实现的，一种文丘里激冷系统，包括主体；位于主体内的冷却液配送装置；设置于所述冷却液配送装置后面的一个或者多个文丘里通道；所述文丘里通道的过流断面为可调节的狭长矩形。所述的文丘里激冷系统，其文丘里通道包括文丘里喉口 ；以及调节所述文丘里喉口过流断面的调节机构。所述的文丘里激冷系统，其文丘里喉口由一组放置在迎风方向、与气流方向垂直的分割柱状体和阻挡柱状体之间所形成的狭缝组成；所述阻挡柱状体设置在两相邻分割圆筒体之间的气体出流端，背风一侧固定在所述调节机构上。所述的文丘里激冷系统，其文丘里通道还包括设置于所述分割柱状体的迎风侧和背风侧的导流板。所述的文丘里激冷系统，其分割柱状体和阻挡柱状体采用金属或者高强耐温塑料等材料。所述的文丘里激冷系统，其调节机构为一个可调节的螺旋连杆。所述的文丘里激冷系统，其调节机构为手动调节或者电动调节。所述的文丘里激冷系统，其冷却液配送装置采用喷淋或者溢流方式。所述的文丘里激冷系统，其冷却液配送装置包括冷却液喷淋输送管；以及一个或者多个喷嘴；所述冷却液输送管和喷嘴位于文丘里喉口的正上方，走向与所述文丘里喉口的长度方向一致。所述的文丘里激冷系统，其喷嘴固定在所述主体内壁，或者所述冷却液喷淋输送管上。所述的文丘里激冷系统，其冷却液配送装置包括固定于所述主体内壁上的冷却液溢流输送管；以及溢流槽；所述溢流槽的走向与所述文丘里喉口的长度方向一致。所述的文丘里激冷系统，其文丘里激冷系统还包括位于所述文丘里通道后的紊动反应区；以及设置于所述紊动反应区后的出口。所述的文丘里激冷系统，其主体7采用不锈钢或普通钢材加内衬防腐材料。所述的文丘里激冷系统，其所述内衬防腐材料为聚四氟乙烯，或采用高强度且耐高温的塑料或树脂，或者采用钢筋混凝土材料。本技术的中文丘里通道即使在较大的过流断面下仍然可以产生较大的气流剪切力，可以根据空气量或文丘里压差变化进行自动化调节，当设置多文丘里通道时，通过不同通道的气体流量和冷却液流量可以单独控制，这样气流在横断面上的分布也可以得到调控，增加了文丘里激冷系统的可调节性及抗负荷变化能力，使得冷却后的气流可以更好地和后面的洗涤装置或气液分离装置的气流入口要求相匹配，这在大流量烟气处理时可以大大降低整个洗涤系统的阻力和能耗。附图说明图I是本技术一个实施例提供的文丘里激冷系统的立面示意图；图2是图I中I-I剖面图；图3是图I中II-II剖面图；图4是本专利技术另一实施例提供的激冷系统的立面示意图；图5是图4中III-III剖面图。图中I-冷却液配送区(兼进口)；2_文丘里喉口 ；3_紊动反应区；4-出口 ；5_分割柱状体；6-阻挡柱状体；7-主体；8_导流板；9_调节机构；10_喷嘴；11-冷却液喷淋输送管；12-冷却液溢流输送管；13_冷却液溢流槽。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本技术实施例中，参见图f图5，冷却液配送装置位于主体7内，冷却液配送装置后面设置有一个或者多个文丘里通道，文丘里通道的过流断面为大小可调节的狭长矩形。主体7采用筒体结构，其材料采用不锈钢或普通钢材加内衬防腐材料，如聚四氟乙烯(Teflon)等，也可采用高强度且耐高温的塑料或树脂，或者采用钢筋混凝土材料(内壁涂防腐层)。主体7的横截面可以设计成圆形、正方形或矩形等不同形状。文丘里通道包括文丘里喉口 2，以及调节文丘里喉口 2过流断面大小的调节机构9。文丘里喉口 2由一组大的相互平行的分割柱状体5和一组小的相互平行的阻挡柱状体6组成，其过流横断面为能使气流获得高剪切力和高扩散能力的狭长矩形。分割柱状体5并排放置在迎风方向，每两相邻分割圆筒体5之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种文丘里激冷系统，其特征在于，所述文丘里激冷系统包括：主体；位于主体内的冷却液配送装置；设置于所述冷却液配送装置后面的一个或者多个文丘里通道；所述文丘里通道的过流断面为可调节的狭长矩形。

【技术特征摘要】
1.一种文丘里激冷系统，其特征在于，所述文丘里激冷系统包括 主体； 位于主体内的冷却液配送装置； 设置于所述冷却液配送装置后面的一个或者多个文丘里通道； 所述文丘里通道的过流断面为可调节的狭长矩形。2.如权利要求I所述的文丘里激冷系统，其特征在于，所述文丘里通道包括 文丘里喉口 ；以及 调节所述文丘里喉口过流断面的调节机构。3.如权利要求2所述的文丘里激冷系统，其特征在于，所述文丘里喉口由一组放置在迎风方向、与气流方向垂直的分割柱状体和阻挡柱状体之间所形成的狭缝组成； 所述阻挡柱状体设置在两相邻分割圆筒体之间的气体出流端，背风一侧固定在所述调节机构上。4.如权利要求3所述的文丘里激冷系统，其特征在于，文丘里通道还包括 设置于所述分割柱状体的迎风侧和背风侧的导流板。5.如权利要求2、3或4所述的文丘里激冷系统，其特征在于，所述分割柱状体和阻挡柱状体采用金属或者高强耐温塑料等材料。6.如权利要求I所述的文丘里激冷系统，其特征在于，所述调节机构为一个可调节的螺旋连杆。7.如权利要求I或6所述的文丘里激冷系统，其特征在于，所述调节机构为手动调节或者电...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊靓，朱核光，
申请(专利权)人：深圳市泓耀环境科技发展股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：