[发明专利]一种文丘里激冷系统

说明书

技术领域

本发明属于工业废气处理领域，尤其涉及一种文丘里激冷系统。

背景技术

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（PCDDs/PCDFs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。

发明内容

本发明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。

本发明目的是这样实现的，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。