專利名稱：高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及傳熱面水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱節(jié)水節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置。
背景技術(shù)：
為了保證煉鋼的溫度和鋼水的質(zhì)量以及延長(zhǎng)高爐的壽命，一般高爐都采用水冷壁給高爐降溫，冷卻水管埋在高爐水冷壁內(nèi)，冷卻水管內(nèi)通入冷卻水的循環(huán)，帶走高爐爐壁的熱量。在實(shí)際生產(chǎn)中隨著高爐運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，冷卻壁內(nèi)冷卻水管內(nèi)壁不斷沉積水垢，嚴(yán)重影響高爐的冷卻效果，研究表明管壁沉積1_的水垢，冷卻壁的冷卻能力將下降80%，嚴(yán)重影響高爐正常生產(chǎn)，同時(shí)高爐冷卻壁的壽命大大縮短，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。提高高爐冷卻壁的冷卻效果，并延長(zhǎng)高爐的壽命，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗增收的有效途徑。如


圖1和2所示，現(xiàn)有技術(shù)中高爐水冷壁冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，主要由水冷器
11、循環(huán)水池I和水管組成的循環(huán)回路，循環(huán)回路上設(shè)有循環(huán)水泵和開關(guān)閥組。生產(chǎn)過程中，循環(huán)水池I里的循環(huán)水通過循環(huán)水泵3，經(jīng)過進(jìn)水總管5，流進(jìn)水冷壁6內(nèi)的冷卻水管7，給高爐水冷壁6冷卻降溫，流出的循環(huán)熱水經(jīng)水冷器11冷卻，通過回水管13回到循環(huán)水池I中，如此往復(fù)循環(huán)，構(gòu)成高爐水冷壁循環(huán)水冷卻工藝系統(tǒng)。如果發(fā)現(xiàn)高爐水冷壁6溫度異常，冷卻效果下降，說明冷卻水管7內(nèi)壁上污垢沉積嚴(yán)重，需要清洗。水冷器11上具有水冷器冷卻水進(jìn)口接管10和水冷器冷卻水出口接管12。目前，高爐常用的水垢清洗方法有:停車高壓水沖洗，極大地影響了生產(chǎn)效率；在循環(huán)水里添加化學(xué)藥劑，容易造成設(shè)備腐蝕，同時(shí)污染環(huán)境；在冷卻水管里設(shè)置螺旋線，一方面高爐改造的施工量和難度比較大，同時(shí)流體流動(dòng)的阻力大大增加，極有可能導(dǎo)致循環(huán)水泵揚(yáng)程不夠，影響冷卻壁正常的循環(huán)水冷卻。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)中冷卻壁內(nèi)所埋的冷卻水管水垢沉積嚴(yán)重影響高爐生產(chǎn)和壽命的難題，提供一種高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，可以有效提高高爐冷卻壁的冷卻效果，節(jié)水節(jié)能，降低生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，包括用于清洗高爐水冷壁冷卻系統(tǒng)中冷卻水管水垢的加沙回沙一體的固液兩相流系統(tǒng)，所述的固液兩相流系統(tǒng)包括加沙回沙桶和設(shè)置在加沙回沙桶內(nèi)的過濾篩網(wǎng)，加沙回沙桶與過濾篩網(wǎng)之間的空間形成液相存儲(chǔ)腔，過濾篩網(wǎng)中裝填有清洗粒子，過濾篩網(wǎng)的下端出口處設(shè)有向水冷壁中的冷卻水管供沙的加沙管，加沙管通過三通合流閥與進(jìn)水總管連通；過濾篩網(wǎng)的上方進(jìn)口處設(shè)有回收水冷壁中排出的沙水的回沙管，回沙管通過三通分流閥與水冷器出口的回水總管連通，所述三通分流閥的另一個(gè)出口通過回水管連通循環(huán)水池；所述的加沙回沙桶的側(cè)壁設(shè)有出水接管口，所述的出水接管口通過回水支管連通循環(huán)水池；所述的加沙回沙桶的底部設(shè)有排污口，所述的排污口上設(shè)有排污閥。在加沙回沙桶內(nèi)形成固液兩相，需要清洗時(shí)，清洗粒子通過過濾篩網(wǎng)的下端出口流出進(jìn)入高爐水冷壁冷卻系統(tǒng)中冷卻水管中，在循環(huán)水泵的作用下帶動(dòng)清洗粒子沖擊水垢，水垢瓦解，隨水流排出，冷卻后又排入過濾篩網(wǎng)，水垢的顆粒較小排出過濾篩網(wǎng)，清洗粒子保留在過濾篩網(wǎng)內(nèi)，進(jìn)入循環(huán)清洗。不需要清洗時(shí)調(diào)節(jié)三通分流閥和三通合流閥，進(jìn)行水流切換。加沙回沙桶的底部設(shè)有一根內(nèi)外伸接管，內(nèi)外伸接管朝加沙回沙桶內(nèi)外各伸出100 300_，所述的內(nèi)外伸接管外伸段設(shè)為外螺紋。內(nèi)外伸接管便于在內(nèi)連接過濾篩網(wǎng)，在外連接加沙管。所述過濾篩網(wǎng)的形狀呈上大下小的漏斗狀，過濾篩網(wǎng)下端設(shè)有長(zhǎng)度為80 150mm的篩網(wǎng)短接管，所述的篩網(wǎng)短接管與內(nèi)外伸接管套接。方便快速插入加沙回沙桶底部的內(nèi)外伸接管的桶內(nèi)側(cè)段，同時(shí)也便于過濾篩網(wǎng)破損時(shí)方便拆卸。所述的加沙回沙桶內(nèi)壁設(shè)有一個(gè)定位鉤孔，所述的過濾篩網(wǎng)的上端設(shè)置有-個(gè)與定位鉤孔相對(duì)應(yīng)的定位掛鉤。進(jìn)一步的，所述的內(nèi)外伸接管的內(nèi)徑大于篩網(wǎng)短接管的外徑0.5 1_，或所述的內(nèi)外伸接管的外徑小于篩網(wǎng)短接管的內(nèi)徑0.5 1mm。便于篩網(wǎng)短接管與內(nèi)外伸接管套接并且可以周向轉(zhuǎn)動(dòng)，方便拆裝。為防止透過過濾篩網(wǎng)進(jìn)入加沙回沙桶的清洗粒子進(jìn)入循環(huán)水池，所述的出水接管口設(shè)置在加沙回沙桶側(cè)壁的中下部。清洗粒子在重力作用下沉淀在加沙回沙桶的桶底。進(jìn)一步的，所述的加沙回沙桶內(nèi)外壁標(biāo)有刻度。有利于通過計(jì)算加入系統(tǒng)的清洗粒子形成3% 5%的固液兩相流濃度，提供清洗效果。所述的清洗粒子為4 15目的河沙、金屬球、塑料球、玻璃球或瓷球，所述過濾篩網(wǎng)為開口向上的圓錐曲面、錐角為45° 60°，所述過濾篩網(wǎng)的網(wǎng)孔為清洗粒子粒徑的1/4 1/2。所述的加沙管上設(shè)有加沙閥，加沙管的上端與內(nèi)外伸接管的外伸段螺紋連接。所述的加沙回沙桶底部的排污口設(shè)有透明排污管。方便污垢嚴(yán)重時(shí)清洗初期的污水排入地溝，以及收工時(shí)加沙回沙桶內(nèi)殘余水的排放，通過透明排污管便于污水的水質(zhì)觀察。本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型的高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，設(shè)置在高爐水冷壁冷卻系統(tǒng)中，與循環(huán)水箱并聯(lián)設(shè)置，通過三通分流閥和三通合流閥進(jìn)行水流切換，實(shí)現(xiàn)需要清洗快速?zèng)_刷冷卻水管內(nèi)壁。(I)不必改變?cè)懈郀t水冷壁的循環(huán)水冷卻工藝，只要原有工藝管線上增加一個(gè)三通分流閥和三通合流閥，便可方便快捷將具有加沙回沙清洗及強(qiáng)化傳熱的裝置連接到原有冷卻水循環(huán)工藝中，對(duì)于系統(tǒng)中結(jié)垢較為嚴(yán)重的水冷壁、水冷器以及循環(huán)水管，可實(shí)現(xiàn)水垢在線快速清洗。(2)加沙回沙桶壁內(nèi)外壁標(biāo)有刻線，方便清洗時(shí)通過計(jì)算將配比好的清洗粒子加入加沙回沙桶，以形成清洗系統(tǒng)所需要的固液兩相流濃度最佳濃度，保證清洗效果同時(shí)防止清洗過渡。(3)清洗粒子可以在新接入的系統(tǒng)中循環(huán)，不會(huì)進(jìn)入循環(huán)泵，而影響系統(tǒng)的冷卻水的正常循環(huán)。(4)過濾篩網(wǎng)可軸向轉(zhuǎn)動(dòng)、拆換，便于系統(tǒng)穩(wěn)定長(zhǎng)期的工作。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中高爐水冷壁冷卻工藝流程圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中高爐單塊水冷壁中冷卻水埋管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置工藝流程圖；圖4是本實(shí)用新型的加沙回沙桶桶底內(nèi)外伸接管連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的過濾篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型的加沙回沙桶的俯視圖。圖中:1.循環(huán)水池，2.循環(huán)水泵進(jìn)水總閥，3.循環(huán)水泵，4.循環(huán)水泵出水總閥，
5.進(jìn)水總管，6.水冷壁，7.冷卻水管，7-1 7-4.上下水冷壁冷卻水管連接彎頭，8.出水總管，9.出水總閥，10.水冷器冷卻水進(jìn)口接管，11.水冷器，12.水冷器冷卻水出口接管，13.回水總管，14.三通分流閥，15.回水管，16.三通合流閥，17.加沙管，18.加沙閥，19.排污透明管，20.排污閥，21.排污接管，22.內(nèi)外伸接管，23.篩網(wǎng)短接管，24清洗粒子，25.過濾篩網(wǎng)，26.回沙管，27.加沙回沙桶，28.出水接管口，29.回水支管，30.網(wǎng)定位鉤，31.網(wǎng)定位鉤孔。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。如
圖1 2所示，現(xiàn)有技術(shù)中高爐水冷壁冷卻工藝流程圖。如圖3 6所示，本實(shí)用新型的高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置最佳實(shí)施例，包括用于清洗高爐水冷壁冷卻系統(tǒng)中冷卻水管水垢的加沙回沙一體的固液兩相流系統(tǒng)，固液兩相流系統(tǒng)包括加沙回沙桶27和設(shè)置在加沙回沙桶27內(nèi)的過濾篩網(wǎng)25，加沙回沙桶27與過濾篩網(wǎng)25之間的空間形成液相存儲(chǔ)腔，過濾篩網(wǎng)25中裝填有清洗粒子24，過濾篩網(wǎng)25的下端出口處設(shè)有向水冷壁6中的冷卻水管7供沙的加沙管17，加沙管17通過三通合流閥16與進(jìn)水總管5連通；過濾篩網(wǎng)25的上方進(jìn)口處設(shè)有回收水冷壁中排出的沙水的回沙管26，回沙管26通過三通分流閥14與水冷器11出口的回水總管13連通，三通分流閥14的另一個(gè)出口通過回水管15連通循環(huán)水池I ;加沙回沙桶27的側(cè)壁設(shè)有出水接管口 28，出水接管口 28通過回水支管29連通循環(huán)水池I ;加沙回沙桶27的底部設(shè)有排污口21，排污口 21上設(shè)有排污閥20。加沙回沙桶27的底部設(shè)有一根內(nèi)外伸接管22，內(nèi)外伸接管22朝加沙回沙桶27內(nèi)外各伸出100 300mm，內(nèi)外伸接管22外伸段設(shè)為外螺紋。過濾篩網(wǎng)25的形狀呈上大下小的漏斗狀，過濾篩網(wǎng)25下端設(shè)有長(zhǎng)度為80 150mm的篩網(wǎng)短接管23，篩網(wǎng)短接管23與內(nèi)外伸接管22套接。內(nèi)外伸接管22的內(nèi)徑大于篩網(wǎng)短接管23的外徑0.5 1mm，或內(nèi)外伸接管22的外徑小于篩網(wǎng)短接管23的內(nèi)徑0.5 1mm。加沙回沙桶27內(nèi)壁設(shè)有3-4個(gè)定位鉤孔31，過濾篩網(wǎng)25的上端設(shè)置有3_4個(gè)與定位鉤孔31相對(duì)應(yīng)的定位掛鉤30。出水接管口 28設(shè)置在加沙回沙桶27側(cè)壁的中下部。加沙回沙桶27內(nèi)外壁標(biāo)有刻度。清洗粒子24為4 15目的河沙、金屬球、塑料球、玻璃球或瓷球，過濾篩網(wǎng)25為開口向上的圓錐曲面、錐角為45° 60°，過濾篩網(wǎng)25的網(wǎng)孔為清洗粒子24粒徑的1/4 1/2。加沙管17上設(shè)有加沙閥18，加沙管17的上端與內(nèi)外伸接管22的外伸段螺紋連接。加沙回沙桶27底部的排污口 29設(shè)有透明排污管19。生產(chǎn)過程中，循環(huán)水池I里的循環(huán)水通過循環(huán)水泵3，經(jīng)過進(jìn)水總管5流進(jìn)水冷壁6內(nèi)的冷卻水管7，給高爐水冷壁6冷卻降溫，流出的循環(huán)熱水經(jīng)水冷器11冷卻，回到循環(huán)水池I中，如此往復(fù)循環(huán)，構(gòu)成高爐水冷壁循環(huán)水冷卻工藝系統(tǒng)。如果發(fā)現(xiàn)高爐水冷壁6溫度異常，冷卻效果下降，說明冷卻水管7內(nèi)壁上污垢沉積嚴(yán)重，需要清洗。清洗時(shí)，切換三通分流閥14，使循環(huán)水通過回沙管26流入過濾篩網(wǎng)25里，同時(shí)計(jì)算好需要加入系統(tǒng)的清洗粒子24的量，與加沙回沙桶27內(nèi)的刻線齊平，保證所加入系統(tǒng)的清洗粒形成固液兩相流的濃度為3% 5 %，打開加沙閥18，清洗粒子24依靠加沙管18中的靜壓，通過三通合流閥16流入進(jìn)水總管5，利用清洗粒子24對(duì)冷卻水管7內(nèi)壁頻繁地碰撞擦洗、沖擊，實(shí)行冷卻水管7內(nèi)壁污垢的在線快速清洗。當(dāng)觀察排污透明管19流出的循環(huán)水水質(zhì)趨于正常，關(guān)閉加沙閥18，過1-3分鐘，判斷回沙管流出的水中沒有清洗粒子24時(shí)，切換三通分流閥14，即完成了一次高爐冷水壁6的在線快速清洗。也可以調(diào)小加沙閥18的開度，減低清洗粒子24的濃度，實(shí)現(xiàn)在線長(zhǎng)期清洗。若清洗周期長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)過濾篩網(wǎng)25上雜質(zhì)較多，網(wǎng)孔有堵塞，關(guān)閉加沙閥18，過1-3分鐘，判斷回沙管流出的水中沒有清洗粒子24時(shí)，切換三通分流閥14，將過濾篩網(wǎng)25取出清洗干凈，再放回加沙回沙桶27里，周而復(fù)此，循環(huán)操作。以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求1.一種高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，其特征在于:包括用于清洗高爐水冷壁冷卻系統(tǒng)中冷卻水管水垢的加沙回沙一體的固液兩相流系統(tǒng)，所述的固液兩相流系統(tǒng)包括加沙回沙桶(27)和設(shè)置在加沙回沙桶(27)內(nèi)的過濾篩網(wǎng)(25)，加沙回沙桶(27)與過濾篩網(wǎng)(25)之間的空間形成液相存儲(chǔ)腔，過濾篩網(wǎng)(25)中裝填有清洗粒子(24)， 過濾篩網(wǎng)(25)的下端出口處設(shè)有向水冷壁(6)中的冷卻水管(7)供沙的加沙管(17)，加沙管(17)通過三通合流閥(16)與進(jìn)水總管(5)連通； 過濾篩網(wǎng)(25)的上方進(jìn)口處設(shè)有回收水冷壁中排出的沙水的回沙管(26)，回沙管(26)通過三通分流閥(14)與水冷器(11)出口的回水總管(13)連通，所述三通分流閥(14)的另一個(gè)出口通過回水管(15)連通循環(huán)水池(I)； 所述的加沙回沙桶(27)的側(cè)壁設(shè)有出水接管口(28)，所述的出水接管口(28)通過回水支管(29)連通循環(huán)水池(I)； 所述的加沙回沙桶(27)的底部設(shè)有排污口(21)，所述的排污口(21)上設(shè)有排污閥(20)。
2.如權(quán)利要求1所述的高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:加沙回沙桶(27)的底部設(shè)有一根內(nèi)外伸接管(22)，內(nèi)外伸接管(22)朝加沙回沙桶(27)內(nèi)外各伸出100 300_，所述的內(nèi)外伸接管(22)外伸段設(shè)為外螺紋。
3.如權(quán)利要求1所述的高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:所述過濾篩網(wǎng)(25)的形狀呈上大下小的漏斗狀,過濾篩網(wǎng)(25)下端設(shè)有長(zhǎng)度為80 150mm的篩網(wǎng)短接管(23)，所述的篩網(wǎng)短接管(23)與內(nèi)外伸接管(22)套接。
4.如權(quán)利要求1所述的高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:所述的加沙回沙桶(27)內(nèi)壁設(shè)有3-4個(gè)定位鉤孔(31)，所述的過濾篩網(wǎng)(25)的上端設(shè)置有3_4個(gè)與定位鉤孔(31)相對(duì)應(yīng)的定位掛鉤(30)。
5.如權(quán)利要求2所述的高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:所述的內(nèi)外伸接管(22)的內(nèi)徑大于篩網(wǎng)短接管(23)的外徑0.5 1_，或所述的內(nèi)外伸接管(22)的外徑小于篩網(wǎng)短接管(23)的內(nèi)徑0.5 1mm。
6.如權(quán)利要求1所述的高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:所述的出水接管口(28)設(shè)置在加沙回沙桶(27)側(cè)壁的中下部。
7.如權(quán)利要求1所述的高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:所述的加沙回沙桶(27)內(nèi)外壁標(biāo)有刻度。
8.如權(quán)利要求1所述的高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:所述的清洗粒子(24)為4 15目的河沙、金屬球、塑料球、玻璃球或瓷球，所述過濾篩網(wǎng)(25)為開口向上的圓錐曲面、錐角為45° 60°，所述過濾篩網(wǎng)(25)的網(wǎng)孔為清洗粒子(24)粒徑的1/4 1/2。
9.如權(quán)利要求1所述的高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:所述的加沙管(17)上設(shè)有加沙閥(18)，加沙管(17)的上端與內(nèi)外伸接管(22)的外伸段螺紋連接。
10.如權(quán)利要求1所述的高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:所述的加沙回沙桶(27)底部的排污口 (29)設(shè)有透明排污管(19)。
專利摘要本實(shí)用新型的一種高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置，包括用于清洗高爐水冷壁冷卻系統(tǒng)中冷卻水管水垢的加沙回沙一體的固液兩相流系統(tǒng)，固液兩相流系統(tǒng)包括加沙回沙桶和過濾篩網(wǎng)，過濾篩網(wǎng)中裝填有清洗粒子，過濾篩網(wǎng)的下端出口處設(shè)有向水冷壁中的冷卻水管供沙的加沙管；過濾篩網(wǎng)的上方進(jìn)口處設(shè)有回收水冷壁中排出的沙水的回沙管；加沙回沙桶的側(cè)壁設(shè)有出水接管口，出水接管口通過回水支管連通循環(huán)水池；加沙回沙桶的底部設(shè)有排污口，排污口上設(shè)有排污閥。本實(shí)用新型高爐水冷壁水垢快速清洗及強(qiáng)化傳熱裝置設(shè)置在高爐水冷壁冷卻系統(tǒng)中，與循環(huán)水箱并聯(lián)設(shè)置，通過三通分流閥和三通合流閥進(jìn)行水流切換，實(shí)現(xiàn)快速?zèng)_刷需要清洗的冷卻壁內(nèi)冷卻水管和水冷器的內(nèi)壁。
文檔編號(hào)B08B9/027GK202984207SQ20122069988
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者張琳, 崔磊, 劉麟, 蔣楓, 趙慶良, 陸凱杰, 崔騰飛, 馬志磊, 杜明照, 樊聰, 肖章平, 王會(huì)強(qiáng) 申請(qǐng)人:常州大學(xué)