[实用新型]小型分流式节流膨胀水冷器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对高温、高中压，夹带大量粉尘和水分的样气进行在线分析初级预处理部件，主要涉及一种小型分流式节流膨胀水冷器。

背景技术

石油是一个国家极为重要的战略物资，随着工业快速发展，国民生活水平提高，石油需求量越来越大。煤代油、煤代气成为一种战略选择。煤作为化工原料已是时代潮流。现代高效大型、特大型煤气化炉如德士古炉、壳牌炉等，炉气分析是监控煤气化炉运行状态的最重要手段。但大型、特大型炉气化炉产生的煤气特点是高温、高中压，炉气中夹带大量粉尘，样气中粉尘在1～200g/m³，水含量高达50％以上，将这种特征的炉气引出后进行在线分析，需一种特殊结构部件进行快速冷却，快速除粉尘，快速除掉因样气冷却后凝析出大量的水分，而部件的死体积必须尽可能小、否则分析滞后时间将增长很多。过长的分析滞后时间通过在线分析，进行实时监控炉气运行状态，则不能及时调整。从而使在线实时分析失去意义。

我国近年引进了这种大型、特大型煤气化炉，以及我国自行开发的各种煤气化炉，对炉气的在线分析必须快速、实时，以便对炉气的炉况、运行参数进行调整。由于炉气高温、高中压，夹带大量粉尘和水分。这种工业样气在降温、排除粉尘、调压，分流排水等各预处理过程中，要求经预处理后的样气应充分满足在线分析仪表的要求，仪表才能长周期安全稳定准确运行。在线分析仪表实时分析的信息，才能正确指导工艺、工艺根据这些分析结果，才能直接指导工艺操作，并可进一步有可能对大型、特大型煤气化炉进行闭环控制、优化工艺生产、从而达到节能、降耗、进一步提高企业效益目的。因此，高温、高中压、夹带大量粉尘和高达50％以上水分的样气进行冷却、除粉尘、水汽分离是预处理过程中的一个关键步骤。而现有的技术中的这些步骤中如水冷、水汽分离是分步完成的，除掉样气中的大量粉尘难度更大、一般采用大量样气夹带粉尘就地排放，造成环境严重污染。或采用大容器存积等办法。大量就地排放不仅不安全，而且污染环境、浪费大量宝贵样气，而容器存积，需更多设备。这样就造成预处理过程中，预处理设备体积增大，样气流经管路途径过长，使分析滞后时间大大延长、不利于指导工艺实时操作。若采用常用的分离式的水冷器和水汽分离器，由于管路口径小而很容易造成管路堵塞。通常采用的办法是，用一个体积很大的高压容器对样气进行冷却后，使夹带大量粉尘和样气冷凝析出的冷凝水的样气，通过管道引出安全区域排放或送火柜燃烧。甚至就地排放。其结果是分析滞后时间很长、在防爆区域内排放的样气极不安全。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术缺陷，提供一种小型分流式节流膨胀水冷器。本实用新型可使水冷和水汽分离在同一处理部件中完成，能在较高压力下和极小空间内使高温样气得到充分冷却，并同时将冷凝析出的大量水分和大量粉尘安全排放，有效减少了分析滞后时间，又能确保样气处理长时间安全稳定运行，结构简单，排放安全，有利于环保。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：

小型分流式节流膨胀水冷器，包括壳体，壳体上端设有样气出、入口，壳体侧部设有冷却水出、入口，壳体下端设有排放口，其特征在于：所述壳体内的上部和下部分别设有第一级膨胀腔和第二级膨胀腔，第一级膨胀腔与样气入口连通，第二级膨胀腔与排放口连通，第一级膨胀腔和第二级膨胀腔之间通过冷却管连通，第一、二级膨胀腔之间的壳体内还设有呈螺旋缠绕状的冷却盘管，冷却盘管的两端头分别与样气出口和第二级膨胀腔连通。

所述冷却管为多个小口径冷却管，且按并列列管式分布。

所述冷却管的下端伸入第二级膨胀腔下部。

所述壳体下端还设有维修排污口。

所述壳体、样气出、入口、冷却水出、入口、排放口、维修排污口、第一、二级膨胀腔、冷却管、冷却盘管之间为整体式连接。

本实用新型的优点在于：

本实用新型采用整体式制作，充分利用壳体空间，使样气在极小体积内，将高温样气能充分冷却，冷却后的样气中冷凝析出大量水分和大量粉尘、可通过排放口快速安全排放。大量粉尘在部件内，通过冷却管列管分流、不会堵样气管线。从而有效减少了分析滞后时间，又能确保样气处理过程能长周期安全稳定运行。部件体积小巧、结构简单、成本低廉、带大量水分和粉尘样气通过专用排放口安全排放。避免了就地大量放空、避免了环境污染

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。