本發(fā)明涉及用于冷卻來自冶金設備的含塵廢氣的方法并且涉及用于實施該方法的裝置,其中,廢氣通過間接熱傳遞由冷卻氣體冷卻。
背景技術:
來自工業(yè)過程的廢氣通常攜帶一定量的灰塵,該灰塵必須被移除以便廢氣能夠經(jīng)受處理步驟或以便符合環(huán)境保護條例。來自工業(yè)過程的含塵廢氣通常處于高溫。為了氣體凈化,通常利用僅呈現(xiàn)有限耐溫性的過濾器裝備。為此,其溫度在過濾器裝備能夠承受的最高溫度之上的廢氣流動在被供應到過濾器裝備之前在冷卻組件中進行冷卻。為此,例如灰塵移除在煉鋼廠中的情況下,已知的是使用冷卻方法,其中,根據(jù)交叉流動原理,通過在蒸發(fā)冷卻器(也被稱為驟冷塔)中的直接熱傳遞,或通過在自然通風冷卻器(也被稱為發(fā)夾冷卻器)中或在管式或板式熱交換器(也被稱為強制通風冷卻器)中的間接熱傳遞來實施冷卻。在這樣的冷卻組件的情況下的問題尤其包括空間要求、噪音產(chǎn)生和在冷卻過程期間所提取的熱的進一步利用的有限可能性。其他不利方面是以下事實:由于冷卻組件的材料中的熱應力,關于在到冷卻組件中的入口處的廢氣的溫度存在限制,其在一些情況下需要上游冷卻步驟。例如,通常板式熱交換器在其周圍空氣用作冷卻介質(zhì)的情況下在廢氣入口處僅能夠在高達至大約650℃的廢氣溫度下使用。通過廢氣攜帶的灰塵能夠在利用間接熱傳遞操作的冷卻組件的冷卻表面上聚集。這樣的聚集阻礙廢氣和冷卻介質(zhì)之間的熱傳遞并且阻礙氣體流動,并且因此必須被反復地移除以便維持令人滿意的水平的冷卻功率和不受妨礙的氣體流動。這例如通過使用刮掉灰塵層的刮器、或借助于將在其上已聚集灰塵的部件設置在振動中(例如通過使用震動機構的震動器)來實現(xiàn),使得所聚集的灰塵脫離。用于將灰塵從冷卻表面移除的裝置的設置需要成本和維修花費,這使得含塵廢氣的冷卻變得更麻煩。
技術實現(xiàn)要素:
技術問題
本發(fā)明的目標是提供一種用于冷卻來自冶金設備的含塵廢氣的裝置,所述裝置緩解或解決上述問題。
技術方案
所述目標根據(jù)本發(fā)明通過用于冷卻來自冶金設備的含塵廢氣的方法實現(xiàn),其中,廢氣通過間接熱傳遞由冷卻氣體冷卻,其特征在于:在超過650℃、優(yōu)選地超過680℃、尤其優(yōu)選地超過700℃的溫度下將廢氣供應到冷卻過程,并且對于所述冷卻氣體而言,流動方向被改變至少一次,優(yōu)選地相反,并且根據(jù)逆流原理冷卻所述廢氣。
本發(fā)明的有利效果
含塵廢氣來源于冶金設備。冶金設備包括例如轉(zhuǎn)爐、電弧爐EAF、AOD、鋼包爐、燒結帶、鼓風爐以及其他還原組件。所述廢氣還可來源于多個這樣的冶金設備或其組合。所述廢氣優(yōu)選地來源于煉鋼廠。在廢氣的這樣的來源的情況下,廢氣處于高溫并且呈現(xiàn)高灰塵負載,其使得冷卻繁雜并困難。
在該申請的上下文中,表達“含塵廢氣”應理解為意指平均攜帶超過20 mg/m3的灰塵形式的固態(tài)物質(zhì)的廢氣。對于含塵廢氣而言,在排放源的操作持續(xù)時間中所述平均關于時間被表達(整體的灰塵濃度除以時間),例如,在實踐中,在EAF的操作持續(xù)時間期間的半小時平均值為此被表達。
由于在間接熱傳遞的情況下,冷卻過程期間提取的熱被傳遞到未與廢氣混合的冷卻介質(zhì),所以通過處理冷卻介質(zhì)對所述熱進一步利用基本上比通過直接熱傳遞的冷卻情況下更簡單。
流動方向的逆轉(zhuǎn)應理解為意指在逆轉(zhuǎn)之后,冷卻氣體相對于在逆轉(zhuǎn)之前的其流動方向在相反方向上流動。例如,冷卻氣體可最開始從頂部流動底部,并且在逆轉(zhuǎn)之后從底部流到頂部。
由于流動方向的改變,用于實施所述方法的裝置(也被稱為冷卻組件)可以是更緊湊構造而不減小廢氣和冷卻氣體之間的熱交換面積。在實現(xiàn)流動方向的逆轉(zhuǎn)時節(jié)省空間的效果尤其顯著。
在根據(jù)逆流原理的冷卻的情況下,最熱的廢氣(也就是說進入冷卻組件的廢氣)與通過已發(fā)生的間接熱傳遞被預加熱到最大程度的冷卻氣體相遇。與在最熱的廢氣進入冷卻組件時遇到已被稍微預熱或根本未預熱的冷卻氣體的情況下的冷卻相比,根據(jù)本發(fā)明的情況是冷卻組件的材料在廢氣進入時所經(jīng)受的溫差被減少。以該方式,與具有冷卻氣體的交叉流動構造的熱交換器或具有間接熱傳遞的自然通風冷卻器相比,根據(jù)本發(fā)明操作的冷卻組件能夠用于更高的廢氣溫度,諸如迄今已用于冶金設備的含塵廢氣。然而,具有交叉流動構造的這樣慣用熱交換器能夠用于例如僅高達至大約650℃,根據(jù)本發(fā)明的方法實施方式允許在高達至大約750℃的入口溫度的情況下可靠操作。
根據(jù)本發(fā)明,以超過650℃、優(yōu)選地超過680℃、尤其優(yōu)選地超過700℃的溫度將所述廢氣供應到冷卻過程。目前,高達至600℃的溫度在具有交叉流動構造的熱交換器的情況下實施。將期望的是,在這樣的熱交換器的情況下,在超過650℃、優(yōu)選地超過680℃、尤其優(yōu)選地超過700℃的溫度下,長期的可靠操作將由于產(chǎn)生的溫度應力是不可能的。根據(jù)本發(fā)明,能夠長期可靠地控制高達至750℃的溫度。因此,例如可能使300到600℃的溫度范圍(諸如其在交叉流動冷卻的情況下對于待被冷卻的廢氣的入口溫度是常見的)擴大成300到750℃。兩個介質(zhì)之間的溫差確定其之間的熱傳遞的效率。在根據(jù)逆流原理的冷卻的情況下,在長距離上的溫差的大小對有效熱傳遞而言是適宜的。對應地,與例如具有冷卻氣體的交叉流動構造的熱交換器的情況下相比,利用逆流原理可能能夠獲得更有效的冷卻。對應地,對于熱的特定分散而言,廢氣和冷卻氣體之間所需的熱交換面積得以較小。熱交換面積的減小引起材料和重量節(jié)省并且能夠減小冷卻組件的面積需要。
與交叉流動構造的冷卻相比,根據(jù)本發(fā)明的冷卻利用更少冷卻氣體完成。與在交叉流動冷卻的情況下相比,所述冷卻氣體在出口處更熱。由于涉及更少但更熱的冷卻氣體,所以冷卻氣體還能夠在別處更有效地被利用。
在優(yōu)選實施例中,在冷卻廢氣之后,供應所述冷卻氣體以利用其熱含量。
由于,對于根據(jù)利用流動方向的改變(優(yōu)選地逆轉(zhuǎn))的逆流原理的間接冷卻而言,用于引導廢氣和冷卻氣體的管線是必須的,所以冷卻氣體能夠在廢氣冷卻之后(也就是說在加熱狀態(tài)時)易于被引導以利用其熱含量。這具有以下優(yōu)點:從廢氣獲取的熱未損耗到環(huán)境,通常例如在自然通風冷卻器或交叉流動熱交換器的情況下是這樣的情況。如上所提及的,與交叉流動構造中的冷卻相比,根據(jù)本發(fā)明的冷卻利用更少的冷卻氣體完成。與在交叉流動冷卻的情況下相比,所述冷卻氣體在出口出更熱。由于涉及更少但更熱的冷卻氣體,所以冷卻氣體還能夠被利用以在別處更有效地利用其熱含量。
在又一優(yōu)選實施例中,冷卻氣體的供應以連續(xù)調(diào)節(jié)的方式來實現(xiàn)。相對于僅具有開啟和關閉狀態(tài)的離散調(diào)節(jié),冷卻氣體的供應能夠被更精細地適應于冷卻氣體的實際需要。例如相對于諸如在具有冷卻氣體的交叉流動構造的板式熱交換器的情況下常見的離散調(diào)節(jié),這減少冷卻氣體的消耗和用于供應冷卻氣體的能量的消耗;總之,所述方法更有效地實現(xiàn)。不言而喻的是,冷卻氣體的供應不必永久地實施。冷卻氣體的所述供應優(yōu)選地僅在需要冷卻時實施。
在又一優(yōu)選實施例中,冷卻氣體是空氣。在可使用溫度下的空氣能容易且便宜地獲得而沒有大的花費。
在又一優(yōu)選實施例中,情況是對于廢氣而言流動方向也改變至少一次,優(yōu)選地相反。以該方式,廢氣能夠以有效方式遵循冷卻氣體的流動方向的改變(優(yōu)選地逆轉(zhuǎn))并確保用于熱傳遞的大面積,其改善冷卻行為。此外,逆流冷卻氣體管中的引導薄片增加熱交換面積并且從而有助于改善冷卻。此外,在流動流經(jīng)管時所述引導薄片減少壓力損耗。用于冷卻的廢氣優(yōu)選地流過逆流廢氣管的扁平袋部,其中,扁平袋部的袋部表面設置成通過廢氣和冷卻氣體的流動在振動中。袋部表面的振動優(yōu)選地造成在所述袋部表面上的灰塵層的脫離。以該方式,以少量花費移除灰塵聚集并且不妨礙熱傳遞。
本申請的另外的主題是一種用于冷卻來自冶金設備的含塵廢氣的裝置,其具有
至少一個廢氣供應管線,
至少一個廢氣排出管線,
至少一個冷卻氣體供應管線,
其中,所述冷卻氣體供應管線通向至少一個逆流冷卻氣體管中,
所述廢氣供應管線通向至少一個逆流廢氣管中,以及所述逆流廢氣管通向所述廢氣排出管線中,
其中,所述逆流冷卻氣體管和逆流廢氣管被設計成用于相互間接逆流式氣體對氣體熱傳遞,
并且所述逆流冷卻氣體管具有帶有不同定向的縱向方向的至少兩個區(qū)段,所述區(qū)段優(yōu)選地是平行的,其特征在于,所述逆流廢氣管具有至少一個,優(yōu)選地至少兩個,扁平袋狀區(qū)段(一個或復數(shù)個),其具有用于所述廢氣的至少一個入口開口和至少一個出口開口,所述區(qū)段(一個或復數(shù)個)由薄板界定,其中,加強元件設置在扁平袋部的一對相互相對定位的薄板之間,并且其中,
- 在至少兩個扁平袋狀區(qū)段的情況下,所述至少兩個扁平袋狀區(qū)段定位成使得其袋部表面彼此相鄰并且優(yōu)選地大體上平行,其中,在所述袋部表面之間存在中間空間,附接到所述兩個袋部表面中的至少一個的敲擊元件突出到所述中間空間中,
和/或
- 在袋部表面上的至少一個扁平袋狀區(qū)段的情況下,其定位成與所述逆流冷卻氣體管的外壁直接相鄰并且優(yōu)選地大體上平行于所述外壁,其中,在所述袋部表面和所述外壁之間存在中間空間,附接到所述袋部表面和/或附接到所述外壁的敲擊元件突出到所述中間空間中。
表達“直接相鄰”應理解為意指僅中間空間位于兩個直接相鄰的部件之間。
“縱向方向”應理解為意指冷卻氣體在操作期間流過逆流冷卻空氣管的所述兩個區(qū)段的方向,也就是說在從冷卻氣體供應管線觀察時沿著逆流冷卻氣體管的方向。冷卻氣體將在其中流動的筆直管道的兩個區(qū)段,例如,不具有不同定向的縱向方向。管道(其彎曲180°使得兩個區(qū)段平行)的兩個區(qū)段具有不同定向的縱向方向;以不同方式彎曲的管的兩個區(qū)段也這樣。優(yōu)點關于方法主權利要求的優(yōu)點的討論類似地出現(xiàn)。
在本申請的上下文中,表達“扁平袋狀區(qū)段”應理解為意指在2個維度上的范圍比在第三維度上的范圍大得多的區(qū)段,其中,所述第三維度大體上垂直于逆流廢氣管的縱向方向。在此,“縱向方向”應理解為意指廢氣在操作期間流過逆流廢氣管的扁平袋狀區(qū)段的方向,也就是說從在入口開口到出口開口的方向上。扁平袋狀區(qū)段在相對于在第三維度上的扁平袋部的厚度大得多的上述2個維度上在兩個相互相對定位的側(cè)面上被由金屬構成的薄板界定。因此,扁平袋狀區(qū)段尺寸被設計尺寸為在其長度和其寬度方面比在其厚度方面大得多。長度和寬度的范圍此后也被稱為袋部表面??傊?,扁平袋部的外輪廓大體上對應于其厚度比其長度和寬度小得多的板。
至少所述扁平袋狀區(qū)段(優(yōu)選地整個逆流廢氣管)由金屬制成以便確保熱的良好間接交換。扁平袋狀區(qū)段通過由金屬構成的薄板界定。
形成扁平袋部的兩個袋部表面的薄板定位成彼此相對,并且根據(jù)本發(fā)明通過加強元件連接。如果壓差在冷卻氣體和廢氣之間普遍存在,則存在形成袋部表面的薄板在較低壓力的方向上朝內(nèi)凸出或在從較高壓力的區(qū)域觀察時朝外凸出的風險。改變壓力條件將伴隨著朝內(nèi)或朝外凸出的程度的改變。這使得材料經(jīng)受負載并且可能以不利方式改變流動條件。
為避免這樣的缺點,加強元件設置在扁平袋部的一對相互相對定位的薄板之間。加強元件可連接到兩個薄板或僅連接到這些薄板中的一個。加強元件防止薄板朝內(nèi)或朝外凸出,扁平袋部因此被加強。通常,廢氣被吸入通過,并且冷卻氣體被吹入通過。通常,因此,在逆流冷卻氣體管中比逆流廢氣管中普遍存在更高的壓力。
將冷卻氣體吹入到根據(jù)本發(fā)明的裝置中的冷卻氣體鼓風機通常產(chǎn)生大約300帕斯卡的正壓。通常來自冶金設備的廢氣以大約500帕斯卡的負壓被供應到根據(jù)本發(fā)明的裝置中。在流動經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明的裝置時,還通常發(fā)生大約700帕斯卡的壓力損耗??傊?,因此,在逆流冷卻氣體管和逆流廢氣管之間存在大約1500帕斯卡的壓差。這對應于在廢氣的方向上在袋部表面的薄板上大約150 kg/m3的壓力。
根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選地利用在逆流廢氣管中的廢氣和逆流冷卻氣體管中的冷卻氣體之間在500和3000帕斯卡之間的范圍內(nèi)的壓差來實施。在存在較高壓差的情況下,材料經(jīng)受高負載使得在介質(zhì)方面可預期到失效。
所述裝置可被設計成使得至少兩個扁平袋狀區(qū)段定位成其袋部表面彼此相鄰并優(yōu)選地大體上平行,其中,中間空間存在于不同扁平袋狀區(qū)段的兩個直接相鄰的袋部表面之間。在操作期間,冷卻氣體相對于在扁平袋狀區(qū)段中的廢氣以逆流構造流過所述中間空間;所述中間空間因此是逆流冷卻氣體管的部分。附接到袋部表面中的至少一個(或附接到形成所述袋部表面的薄板中的至少一個)的敲擊元件突出到中間空間中。
所述裝置還可被設計成使得在袋部表面上的至少一個扁平袋狀區(qū)段的情況下,所述扁平袋狀區(qū)段處于與逆流冷卻氣體管的外壁直接相鄰并且優(yōu)選地大體上平行于所述外壁,其中,中間空間存在于所述袋部表面和所述外壁之間。
在操作期間,冷卻氣體相對于在扁平袋狀區(qū)段中的廢氣以逆流構造流過所述中間空間,也就是說所述中間空間是逆流冷卻氣體管的部分。逆流冷卻氣體管的外壁是相對于外部大氣界定逆流冷卻氣體管的壁。附接到袋部表面和/或外壁的敲擊元件突出到中間空間中。
在優(yōu)選實施例中,以下對齊地布置:
- 在不同扁平袋部的直接相鄰的袋部表面上的敲擊元件,
和/或
- 在直接相鄰的袋部表面和外壁上的敲擊元件。
直接相鄰的袋部表面上或直接相鄰的袋部表面和外壁上的敲擊元件因此優(yōu)選地布置成使得,在袋部表面在直接相鄰的袋部表面的方向上或在外壁的方向上充分大的運動的情況下,所述袋部表面的和外壁的敲擊元件能夠變得相接觸。在該申請的上下文中,這樣的布置被稱為“對齊”。通常幾毫米范圍內(nèi)的間隔存在于對齊的敲擊元件之間。間隔的大小被選擇成使得對齊的敲擊元件在裝置的操作期間鄰接抵靠彼此。
在根據(jù)本發(fā)明的裝置的操作期間,通過加強元件適當?shù)卮篌w上防止袋部表面朝外或朝內(nèi)凸出,但袋部表面的薄板能夠通過冷卻氣體和廢氣的氣體流動(具體地,通過廢氣和冷卻氣體之間的壓差的波動)被設置在振動中。由于振動,所以一個袋部表面的敲擊元件在直接相鄰的袋部表面的敲擊元件的方向上運動。在薄板以及因此敲擊元件的對應大的運動的情況下,對齊的敲擊元件鄰接抵靠彼此,或者敲擊元件鄰接抵靠直接相鄰的袋部表面或外壁。所述鄰接傳播到扁平袋部并且由于振動導致灰塵層的脫離。根據(jù)本發(fā)明的裝置因此允許逆流廢氣管在操作期間的自清潔。用于允許所述自清潔效果的簡單構造確保在最小化維護和投資花費的情況下大體上一致地良好熱傳遞。
脫離的灰塵優(yōu)選地至少部分地被傳遞到通過根據(jù)本發(fā)明的裝置所包括的灰塵排出裝置中,所述灰塵墜落例如到所述灰塵排出裝置中并且從根據(jù)本發(fā)明的裝置從那排出。
根據(jù)本發(fā)明,逆流廢氣管包括一個或多個扁平袋狀區(qū)段(也被稱為扁平袋部),其具有用于廢氣的至少一個入口開口和至少一個出口開口,其中,扁平袋部因此是金屬薄管,廢氣被引導通過該金屬薄管。扁平袋部優(yōu)選地包括至少平行的扁平袋部表面。在一個實施例中,扁平袋部的所有界定表面都呈平行對。然而,還可能的是設置非平行界定表面,例如構成扁平袋部的厚度的界定表面(也被稱為縱向側(cè)表面)。例如,這樣的縱向側(cè)表面可以是折疊形式。扁平袋部的壁優(yōu)選地由厚度為2 mm到5 mm的薄的薄片制成;3mm被證明是優(yōu)選厚度。所述厚度確保經(jīng)濟制造和組裝,并且確保根據(jù)本發(fā)明的裝置的低維修操作,并且向扁平袋部賦予必要特性-良好的熱傳遞、足夠剛度、最低可能重量以及廢氣管中的充分耐磨性。典型扁平袋部是3、6、9或12 m長,且1、1.5、2或3 m寬,且50到150 mm厚。
在優(yōu)選實施例中,逆流冷卻氣體管的具有不同定向的縱向方向的至少兩個區(qū)段大體上豎直地站立。以該方式能夠最大化地節(jié)省所需占地空間。
在又一優(yōu)選實施例中,逆流冷卻氣體管通向冷卻氣體排出管線中。以該方式,可能能夠容易地供應已加熱的冷卻氣體以利用其熱含量用于其他用途。
在又一優(yōu)選實施例中,冷卻氣體供應管線包括用于冷卻氣體流動的連續(xù)調(diào)節(jié)的裝置。
在又一優(yōu)選實施例中,設置多個逆流冷卻氣體管,其布置成水平地彼此相鄰,并且設置多個冷卻氣體供應管線,其每個均通向?qū)S玫哪媪骼鋮s氣體管中。這樣的多通道構造減少對于特定熱交換面積所需的結構性高度。
在又一優(yōu)選實施例中,安裝裝置成以便站立在地板上,其中,冷卻氣體供應管線具有至少一個鼓風機(優(yōu)選地僅一個鼓風機),其特征在于,鼓風機安裝在地板的水平面上。與具有冷卻氣體的交叉流動構造的熱交換器相比,在鼓風機必須被支撐以便在冷卻組件的水平面處橫向地安裝的情況下,在用于鋼結構的構造方面的花費減少,從而能夠在節(jié)約更多資源的情況下安裝所述裝置,并且能夠更經(jīng)濟地操作所述裝置。
在又一優(yōu)選實施例中,逆流廢氣管還具有帶有不同定向的縱向方向的至少兩個區(qū)段,其優(yōu)選地是平行的。
在又一優(yōu)選實施例中,所述逆流廢氣管的具有不同定向的縱向方向的至少兩個區(qū)段大體上豎直地站立。
在又一優(yōu)選實施例中,所述裝置包括灰塵排出裝置。
灰塵排出裝置可以例如是旋轉(zhuǎn)鎖緊閥或蝸桿或鏈輸送機。
在又一優(yōu)選實施例中,在所述逆流廢氣管的具有不同定向的縱向方向的至少兩個區(qū)段之間設置過渡區(qū)段,所述過渡區(qū)段包括灰塵排出裝置。廢氣中的灰塵(例如,廢氣中夾帶的粗顆粒)將優(yōu)選地聚集在逆流廢氣管的下述區(qū)域中,在該區(qū)域的附近發(fā)生流動方向的改變。在這樣的位置設置灰塵排出裝置促進所述灰塵從逆流廢氣管的移除;這樣的灰塵排出裝置優(yōu)選地位于逆流廢氣管的最低點處,優(yōu)選地在發(fā)生流動方向的逆轉(zhuǎn)的位置處。通過廢氣夾帶的火花也有利地在逆流廢氣管的下述區(qū)域中分離,在該區(qū)域的附近發(fā)生流動方向的改變。
通過敲擊元件已從扁平袋部脫離的灰塵也能夠被收集在這樣的灰塵排出裝置中并從所述裝置排出。
這在流動方向從一流動(從頂部到底部流動)到另一流動(從底部到頂部流動)發(fā)生逆轉(zhuǎn)時尤其顯著;在該情況下,尤其,由于位于底部處的逆轉(zhuǎn),可能的是逆流廢氣管的該區(qū)域充當粗顆粒分離器。在具有高灰塵負載的廢氣源(例如冶金設備的廢氣)的情況下,這樣的粗顆粒分離(也就是說大于100 μm的顆粒的分離)是尤其有利的,由于該原因根據(jù)本發(fā)明的裝置和根據(jù)本發(fā)明的方法尤其良好地適用于這樣的廢氣。根據(jù)本發(fā)明的強制通風冷卻器能夠因此還被視為火花分離器。為了優(yōu)化冷卻的操作參數(shù)和效率,在逆流冷卻氣體管中可設置引導薄片。
取決于所產(chǎn)生的廢氣的流速,可設置根據(jù)本發(fā)明的多個裝置。然后,例如情況是廢氣平行地流過兩個、三個或更多個這樣的裝置,其中,優(yōu)選地是經(jīng)由例如公共廢氣管線將廢氣饋送至這些裝置。各個裝置的相應廢氣供應管線能夠然后從所述廢氣管線延伸。對應地,在這樣的情況下還優(yōu)選的是各個裝置的廢氣排出管線通向一個出口管線。這減少在構造方便的花費。
根據(jù)本發(fā)明的裝置在煉鋼廠和冶煉工作段中的使用是尤其有利的,因為在此遭遇處于高溫的廢氣。利用根據(jù)本發(fā)明的裝置,在這樣使用的情況下,相對于傳統(tǒng)冷卻組件而言能夠?qū)崿F(xiàn)大約20%的能量節(jié)約。
加強元件可以例如是框架、或非平面金屬薄片(諸如例如梯形薄片)、或肋狀物、或在形成袋部表面的薄板中的互連柱,或間隔件。間隔件例如是桿的形式。還可能的是在一個扁平袋部中設置若干類型的加強元件,例如袋部表面和梯形薄片之間的桿以便連接袋部表面的薄片。
在優(yōu)選實施例中,至少一個加強元件和至少一個敲擊元件由延伸通過并連接到袋部表面的至少一個薄板的單個工件(例如一個桿)構成。所述桿在至少一側(cè)上突出到中間空間中,并且在此充當敲擊元件。在扁平袋部的袋部表面之間,所述桿充當加強元件。通過該實施例,用于根據(jù)本發(fā)明的裝置的制造花費被減少,并且通過敲擊造成的振動的傳播得以改善。
附圖說明
將通過基于示意圖的下述示例來描述本發(fā)明。
圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的方法程序。
圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的從外部看的三維總體視圖。
圖3以斜視圖示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的裝置。
圖4示出被稱為扁平袋部的扁平袋狀區(qū)段的斜視圖。
圖5a/b示意性地示出對齊地布置的敲擊元件。
具體實施方式
示例
圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的方法的程序。該圖示出用于冷卻來自冶金設備的含塵廢氣的裝置1,其具有廢氣供應管線2、廢氣排出管線3和冷卻氣體供應管線4。所述裝置的特征在于冷卻氣體供應管線4通向逆流冷卻氣體管5中,廢氣供應管線通向逆流廢氣管6中,并且逆流廢氣管6通向廢氣排出管線3中。在此,逆流冷卻氣體管5和逆流廢氣管6被設計成用于相互間接逆流式氣體對氣體熱傳遞。在此,逆流冷卻氣體管5具有帶有不同定向的縱向方向的兩個區(qū)段7,8,該區(qū)段在每種情況下豎直地站立并彼此平行。通過由透明箭頭示出的冷卻氣體(在該情況下空氣充當冷卻氣體,也就是說冷卻空氣)通過間接熱傳遞冷卻由波狀箭頭示出的廢氣。在此,對于冷卻氣體而言,流動方向在兩個區(qū)段7,8之間相反。區(qū)段7,8之間的過渡部通過虛線界定示出,因為在圖1的圖示中,所述過渡部以與逆流廢氣管6的一部分在相同的水平面延伸。同樣地,在該過渡部中表示冷卻氣體的箭頭由虛線輪廓示出。廢氣源于冶金設備(例如來自轉(zhuǎn)爐或EAF)并且在高達至700℃的溫度下被供應以便冷卻。根據(jù)逆流原理冷卻廢氣。逆流廢氣管6也具有帶有不同定向的縱向方向的兩個豎直、平行的區(qū)段;在其之間廢氣的流動方向也相反。
逆流廢氣管6的兩個豎直區(qū)段之間的過渡區(qū)段9包括由旋轉(zhuǎn)鎖緊閥示出的灰塵排出裝置10。
逆流冷卻氣體管5通向冷卻氣體排出管線11中。以該方式,在廢氣冷卻之后,可能能夠容易地經(jīng)由冷卻氣體排出管線11供應已加熱的冷卻氣體以利用其熱含量;為了清晰起見,這未額外地示出。
利用連續(xù)調(diào)節(jié)實施冷卻氣體的供應,為此冷卻氣體供應管線4包括用于連續(xù)調(diào)節(jié)冷卻氣體流動的裝置12。然而,還可能的是對冷卻氣體進行離散調(diào)節(jié)(也就是說開啟/關閉)。
在圖1中,在逆流冷卻氣體管5中,指示出引導薄片,通過該引導薄片有助于流動方向的改變和冷卻行為,其中,在流動穿過管時壓力損耗同時減少。
圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的三維總體視圖,其中,廢氣和冷卻氣體流過彼此相鄰的三個管線區(qū)段,其中,所述管線區(qū)段經(jīng)由公共廢氣供應管線2被饋送待被冷卻的廢氣。設置在水平方向上布置成彼此相鄰的多個逆流冷卻氣體管,并且設置在每種情況下通向?qū)S媚媪骼鋮s氣體管中的多個冷卻氣體供應管線13a、13b、13c。安裝該裝置成以便站立在地板14上,其中,冷卻氣體供應管線13a、13b、13c每個均具有鼓風機15a、15b、15c,該鼓風機被安置在地板的水平面處并且能以連續(xù)或不連續(xù)的方式調(diào)節(jié)。將不言而喻可能的是,由單個較大的鼓風機替換3個鼓風機。然后,在所述鼓風機的下游將冷卻氣體的供應分配到相應逆流冷卻氣體管中。
還優(yōu)選的是各個管線區(qū)段的廢氣排出管線通向一個出口管線中。這在構造方面減少花費。
圖3示出用于冷卻來自冶金設備的含塵廢氣的根據(jù)本發(fā)明的裝置1,該裝置類似于圖1進行操作。熱的含塵廢氣16在右手側(cè)處在廢氣供應管線2中進入裝置,并且在左手側(cè)處經(jīng)冷卻的含塵廢氣17從廢氣排出管線3出現(xiàn)。冷的冷卻氣體18在左手側(cè)處在冷卻氣體供應管線4中進入裝置,并且經(jīng)加熱的冷卻氣體19在右手側(cè)處從冷卻氣體排出管線11從裝置出現(xiàn)。廢氣供應管線2通向逆流廢氣管的扁平袋狀區(qū)段20、20'中(為了清晰起見,僅兩個扁平袋狀區(qū)段由參考標記指示)。冷卻氣體供應管線4通向逆流冷卻氣體管21中,其由扁平袋狀區(qū)段和外壁21之間的空間形成;為了清晰起見,僅冷卻氣體管的外壁中的一個由參考標記38指示。逆流冷卻氣體管和逆流廢氣管被設計成用于相互間接逆流式氣體對氣體熱傳遞。在該情況下,逆流冷卻氣體管具有帶有不同定向的縱向方向的兩個區(qū)段7、8,該區(qū)段在每種情況下豎直地站立并彼此平行。由冷卻氣體(在該情況下空氣充當冷卻氣體,也就是說冷卻空氣)通過間接熱傳遞冷卻廢氣。廢氣流動和冷卻氣體流動由相應地連接箭頭16與17和箭頭18與19的線示意性地示出。在此,對冷卻氣體而言,流動方向在區(qū)段7、8之間相反。區(qū)段7、8之間的過渡部通過開口22來實現(xiàn)。
廢氣源于冶金設備(例如來自轉(zhuǎn)爐或EAF)并且在高達至700℃的溫度下被供應以便冷卻。根據(jù)逆流原理冷卻廢氣。逆流廢氣管也具有帶有不同定向的縱向方向的兩個豎直、平行的區(qū)段;在其之間廢氣的流動方向也是相反的。
逆流廢氣管的兩個豎直區(qū)段之間的過渡區(qū)段9包括由旋轉(zhuǎn)鎖緊閥示出的灰塵排出裝置10。
逆流冷卻氣體管通向冷卻氣體排出管線11中。以該方式,在廢氣冷卻之后,可能能夠容易地經(jīng)由冷卻氣體排出管線11供應已加熱的冷卻氣體以利用其熱含量;為了清晰起見,這未額外地示出。
為更清楚起見,加強元件和敲擊元件在圖3中未示出,但將在下面的附圖中進行討論。
圖4示出被稱為扁平袋部23的扁平袋狀區(qū)段的斜視圖。由箭頭示出的廢氣在左手側(cè)處進入扁平袋部并且在右手側(cè)處離開扁平袋部。扁平袋部的范圍在2個維度a,b上遠大與第三維度c,其中,所述第三維度c大體上垂直于逆流廢氣管的縱向方向。在此,“縱向方向”應理解為意指廢氣在操作期間流過扁平袋狀區(qū)段的方向,也就是說從在左側(cè)的入口開口到在右側(cè)的出口開口的方向上。扁平袋狀區(qū)段在相對于在第三維度c上的扁平袋部的厚度大得多的上述2個維度上在兩個相互相對定位的側(cè)面上被由金屬構成的薄板24、25限定。因此,扁平袋狀區(qū)段的尺寸被設計為在其長度和其寬度方面遠大于其厚度方面。長度和寬度的范圍還被稱為袋部表面??傊?,扁平袋部的外輪廓大體上對應于其厚度遠小于其長度和寬度的板。
扁平袋狀區(qū)段被由金屬構成的薄板界定,并且在縱向側(cè)表面26、27處被折疊的金屬薄片界定。
圖示還示出在袋部表面的薄板24、25之間桿形式的加強元件28、29。所述桿連接到兩個薄板24、25。圖示同樣地示出附接到兩個袋部表面的敲擊元件30、31、32。加強元件28和敲擊元件31、32由單個工件構成,具體地由延伸通過并連接到袋部表面的兩個薄板24、25的桿構成。如果存在定位成直接鄰近扁平袋部23的又一扁平袋部或外壁,則桿突出到在其之間形成的中間空間中并且充當敲擊元件。在扁平袋部的袋部表面之間,所述桿充當加強元件。
圖5a示意性地示出布置成對齊的敲擊元件33、34(所述敲擊元件在圖4中由也充當加強元件的桿形成)如何突出到兩個扁平袋部36、37之間的中間空間35中。圖5b示意性地示出所述敲擊元件在兩個扁平袋部對應地朝向彼此振動時如何鄰接抵靠彼此(由星星示出)。
盡管通過優(yōu)選的示例性實施例已更詳細地對本發(fā)明進行了圖示和描述,但本發(fā)明不限于所公開的示例,并且本領域技術人員可在不偏離本發(fā)明的保護范圍的情況下從這些推究出其他變型。
參考標記列表
1 根據(jù)本發(fā)明的裝置
2 廢氣供應管線
3 廢氣排出管線
4 冷卻氣體供應管線
5 逆流冷卻氣體管
6 逆流廢氣管
7 逆流冷卻氣體管的區(qū)段
8 逆流冷卻氣體管的區(qū)段
9 過渡區(qū)段
10 灰塵排出裝置
11 冷卻氣體排出管線
12 用于冷卻氣體流動的持續(xù)調(diào)節(jié)的裝置
13a,13b,13c 冷卻氣體供應管線
14 地板
15a,15b,15c 鼓風機
16 廢氣流動
17 冷卻氣體流動
18 冷的冷卻氣體
19 經(jīng)加熱的冷卻氣體
20,20' 扁平袋狀區(qū)段
21 逆流冷卻氣體管
22 開口
23 扁平袋部
24,25 薄板
26,27 縱向側(cè)表面
28,29 加強元件
30,31,32 敲擊元件
33,34 對齊布置的敲擊元件
35 中間空間
36,37 扁平袋部
38 冷卻氣體管的外壁。