本實(shí)用新型涉及一種激冷裝置，尤其涉及一種用于氣化爐的激冷環(huán)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

煤氣化過程中，氣化爐中生成1500℃左右的高溫粗合成氣與熔渣進(jìn)入激冷室進(jìn)行冷卻降溫以及氣渣分離。激冷環(huán)是激冷室的關(guān)鍵部件，激冷環(huán)的作用是為高溫粗合成氣和熔渣快速降溫以及保護(hù)下降管不被沖刷、腐蝕。

現(xiàn)有技術(shù)中的激冷環(huán)一般為設(shè)置在下降管頂部，激冷液從激冷環(huán)的環(huán)隙流出，在下降管表面形成一層液膜，高溫合成氣通過下降管時(shí)與液膜進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，但隨著與液膜距離的增加，中心處的合成氣輻射降溫效果較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于如何提高激冷裝置的降溫及氣渣分離效果，保護(hù)激冷環(huán)和下降管不受損壞。

(二)技術(shù)方案

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種激冷裝置，包括下降管，內(nèi)環(huán)管、中環(huán)管、霧化器；所述內(nèi)環(huán)管與所述中環(huán)管構(gòu)成第二環(huán)腔；所述內(nèi)環(huán)管構(gòu)成第三環(huán)腔；所述第二環(huán)腔與所述第三環(huán)腔分別單獨(dú)與所述霧化器連通，且所述霧化器與所述下降管內(nèi)部空間連通。

優(yōu)選地，還包括一個(gè)或多個(gè)輸送管二、一個(gè)或多個(gè)輸送管三；所述輸送管二與所述第二環(huán)腔連通，和/或所述輸送管三與所述第三環(huán)腔連通。

優(yōu)選地，還包括外環(huán)管、環(huán)隙、一個(gè)或多個(gè)輸送管一；所述外環(huán)管與所述中環(huán)管構(gòu)成第一環(huán)腔；所述第一環(huán)腔分別與所述輸送管一和所述環(huán)隙連通。

優(yōu)選地，所述第一環(huán)腔、所述第二環(huán)腔及所述第三環(huán)腔之間是相互獨(dú)立的。

優(yōu)選地，所述輸送管一、所述輸送管二及所述輸送管三之間布置在同一角度方位，或分別布置在不同角度方位。

優(yōu)選地，所述霧化器包括霧化器內(nèi)管和霧化器外管；所述霧化器內(nèi)管內(nèi)部具有霧化器內(nèi)管腔，所述霧化器內(nèi)管腔與第三環(huán)腔連通；所述霧化器外管將所述霧化器內(nèi)管與所述第一環(huán)腔隔開，且所述霧化器外管與所述霧化器內(nèi)管之間具有霧化器外管腔，所述霧化器外管腔與所述第二環(huán)腔連通。

優(yōu)選地，所述霧化器內(nèi)管腔與所述下降管內(nèi)部空間連通；所述霧化器外管腔與所述下降管內(nèi)部空間連通。

優(yōu)選地，所述霧化器內(nèi)管具有噴口腔，所述噴口腔與所述下降管內(nèi)部空間連通；所述噴口腔與所述霧化器內(nèi)管腔通過一窄孔連接，該窄孔的直徑小于所述霧化器內(nèi)管腔的直徑；所述噴口腔與所述霧化器外管腔通過連通孔連通，且所述霧化器外管腔與所述下降管內(nèi)部空間不連通。

優(yōu)選地，所述連通孔與所述霧化器內(nèi)管腔的中心軸呈一定角度，該角度范圍為10-60°；和/或所述連通孔的數(shù)量為3-6個(gè)。

優(yōu)選地，所述霧化器外管腔與所述下降管內(nèi)部空間連通；所述霧化器內(nèi)管腔與所述霧化器外管腔通過連通孔連通。

優(yōu)選地，所述霧化器的軸線與激冷環(huán)水平半徑方向呈一定角度，該角度范圍為0～90°。

優(yōu)選地，所述霧化器的數(shù)量為8-30個(gè)；和/或所述霧化器的直徑為6-10mm。

優(yōu)選地，所述第二環(huán)腔中的介質(zhì)與所述第三環(huán)腔中的介質(zhì)其中一個(gè)為液相，另一個(gè)為氣相。

優(yōu)選地，所述第一環(huán)腔中的介質(zhì)為液相。

(二)有益效果

本實(shí)用新型相比有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1.第二環(huán)腔中的介質(zhì)和第三環(huán)腔中的介質(zhì)在霧化器內(nèi)摻混霧化，霧狀液滴使下降管中的高溫粗合成氣和熔渣迅速降溫，并實(shí)現(xiàn)高效氣渣分離，同時(shí)保護(hù)下降管和激冷裝置；

2.第一環(huán)腔中的介質(zhì)經(jīng)環(huán)隙排出，在下降管內(nèi)壁形成液膜，與高溫粗合成氣進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，并保護(hù)下降管；

3.第一環(huán)腔、第二環(huán)腔、第三環(huán)腔相互獨(dú)立，其中的介質(zhì)壓力和類型和根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，同時(shí)避免霧化器堵塞。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的激冷裝置的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的激冷裝置的剖視圖及局部放大圖；

圖3為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例提供的激冷裝置的剖視圖及局部放大圖；

圖4為本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例提供的激冷裝置的剖視圖及局部放大圖。

圖中：

1、下降管；2、輸送管一；3、輸送管二；4、內(nèi)環(huán)管；5、中環(huán)管；6、外環(huán)管；7、霧化器；8、第一環(huán)腔；9、第二環(huán)腔；10、第三環(huán)腔；11、輸送管三；12、環(huán)隙；7-1、霧化器內(nèi)管；7-2、霧化器外管。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例以及附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供了一種激冷裝置，包括下降管1、內(nèi)環(huán)管4、中環(huán)管5、外環(huán)管6、霧化器7、環(huán)隙12、輸送管一2、輸送管二3、輸送管三11。

其中，輸送管一2、輸送管二3以及輸送管三11的數(shù)量均為4個(gè)，并布置在同一角度方位，或分別布置在不同角度方位；內(nèi)環(huán)管4、中環(huán)管5以及外環(huán)管6呈環(huán)形管狀；外環(huán)管6與中環(huán)管5構(gòu)成第一環(huán)腔8；內(nèi)環(huán)管4與中環(huán)管5構(gòu)成第二環(huán)腔9；內(nèi)環(huán)管4構(gòu)成第三環(huán)腔10；第一環(huán)腔8、第二環(huán)腔9及第三環(huán)腔10之間是相互獨(dú)立；第二環(huán)腔9與第三環(huán)腔10分別單獨(dú)與霧化器7連通，且霧化器7與下降管1內(nèi)部空間連通；第一環(huán)腔8分別與輸送管一2和環(huán)隙12連通；輸送管二3與第二環(huán)腔9連通，輸送管三11與第三環(huán)腔10連通。

并且，霧化器7的軸線與激冷環(huán)水平半徑方向呈一定角度，該角度為45°；霧化器7的數(shù)量為20個(gè)；霧化器7的直徑為8mm。

具體地，霧化器7包括霧化器內(nèi)管7-1和霧化器外管7-2。

其中，霧化器內(nèi)管7-1內(nèi)部具有霧化器內(nèi)管腔，該霧化器內(nèi)管腔與第三環(huán)腔10連通；霧化器外管7-2將霧化器內(nèi)管7-1與第一環(huán)腔8隔開，且霧化器外管7-2與霧化器內(nèi)管7-1之間具有霧化器外管腔，霧化器外管腔與第二環(huán)腔9連通；霧化器內(nèi)管7-1和霧化器外管7-2呈同軸排布。

并且，霧化器內(nèi)管腔與下降管1內(nèi)部空間連通；霧化器外管腔與下降管1內(nèi)部空間連通；霧化器內(nèi)管7-1和霧化器外管7-2在指向下降管1內(nèi)部空間處具有混合噴口，來自第二環(huán)腔9的介質(zhì)和來自第三環(huán)腔10的介質(zhì)在該混合噴口混合后噴入到下降管1內(nèi)部空間。

具體地，第一環(huán)腔8中的介質(zhì)為液相，該介質(zhì)由輸送管一2輸入，并經(jīng)環(huán)隙12排出，在下降管1內(nèi)壁形成液膜，與高溫霧化介質(zhì)進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，并保護(hù)下降管1；第二環(huán)腔9中的介質(zhì)與第三環(huán)腔10中的介質(zhì)其中一個(gè)為液相，另一個(gè)為氣相，例如第二環(huán)腔9中的介質(zhì)為氣相，第三環(huán)腔10中的介質(zhì)為液相，第二環(huán)腔9中的介質(zhì)由輸送管二3輸入，第三環(huán)腔10中的介質(zhì)由輸送管三11輸入。來自第二環(huán)腔9和第三環(huán)腔10的介質(zhì)在霧化器7混合噴口處進(jìn)行氣體輔助霧化，然后進(jìn)入下降管1內(nèi)腔，霧化介質(zhì)使高溫粗合成氣和熔渣迅速降溫，有效實(shí)現(xiàn)氣渣分離。

第一環(huán)腔8、第二環(huán)腔9以及第三環(huán)腔10互不連通，可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)節(jié)其中介質(zhì)流量、壓力，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)降溫效果。通過選擇介質(zhì)類型、成分的選擇及壓力調(diào)節(jié)，能夠避免霧化器7出現(xiàn)堵塞，克服激冷介質(zhì)分布不均現(xiàn)象。

下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的激冷裝置，詳細(xì)說明激冷裝置的工作過程。

來自輸送管一2的液態(tài)介質(zhì)進(jìn)入第一環(huán)腔8后，經(jīng)環(huán)隙12排出，在下降管1內(nèi)壁形成液膜，與高溫霧化介質(zhì)進(jìn)行傳熱傳質(zhì)；來自輸送管二3的氣態(tài)介質(zhì)進(jìn)入第二環(huán)腔9后進(jìn)入霧化器7的霧化器外管腔；來自輸送管三11的液態(tài)介質(zhì)進(jìn)入第三環(huán)腔10后進(jìn)入霧化器7的霧化器內(nèi)管腔，從霧化器外管腔噴出的氣態(tài)介質(zhì)與從霧化器內(nèi)管腔噴出的液態(tài)介質(zhì)在霧化器7混合噴口處進(jìn)行氣體輔助霧化，然后進(jìn)入下降管1內(nèi)腔，使高溫粗合成氣和熔渣迅速降溫。

實(shí)施例2

如圖1和圖3所示，本實(shí)用新型提供了一種激冷裝置，包括下降管1、內(nèi)環(huán)管4、中環(huán)管5、外環(huán)管6、霧化器7、環(huán)隙12、輸送管一2、輸送管二3、輸送管三11。

其中，輸送管一2、輸送管二3以及輸送管三11的數(shù)量均為4個(gè)，并布置在同一角度方位，或分別布置在不同角度方位；內(nèi)環(huán)管4、中環(huán)管5以及外環(huán)管6呈環(huán)形管狀；外環(huán)管6與中環(huán)管5構(gòu)成第一環(huán)腔8；內(nèi)環(huán)管4與中環(huán)管5構(gòu)成第二環(huán)腔9；內(nèi)環(huán)管4構(gòu)成第三環(huán)腔10；第一環(huán)腔8、第二環(huán)腔9及第三環(huán)腔10之間是相互獨(dú)立；第二環(huán)腔9與第三環(huán)腔10分別單獨(dú)與霧化器7連通，且霧化器7與下降管1內(nèi)部空間連通；第一環(huán)腔8分別與輸送管一2和環(huán)隙12連通；輸送管二3與第二環(huán)腔9連通，輸送管三11與第三環(huán)腔10連通。

并且，霧化器7的軸線與激冷環(huán)水平半徑方向呈一定角度，該角度為45°；霧化器7的數(shù)量為20個(gè)；霧化器7的直徑為8mm。

具體地，霧化器7包括霧化器內(nèi)管7-1和霧化器外管7-2。

其中，霧化器內(nèi)管7-1內(nèi)部具有霧化器內(nèi)管腔，該霧化器內(nèi)管腔與第三環(huán)腔10連通；霧化器外管7-2將霧化器內(nèi)管7-1與第一環(huán)腔8隔開，且霧化器外管7-2與霧化器內(nèi)管7-1之間具有霧化器外管腔，霧化器外管腔與第二環(huán)腔9連通；霧化器內(nèi)管7-1和霧化器外管7-2呈同軸排布。

并且，霧化器內(nèi)管7-1具有噴口腔，該噴口腔與下降管1內(nèi)部空間連通；噴口腔與霧化器內(nèi)管腔通過一窄孔連接，該窄孔的直徑小于霧化器內(nèi)管腔的直徑，同時(shí)也小于噴口腔的直徑；噴口腔與霧化器外管腔通過4個(gè)連通孔連通，且霧化器外管腔與下降管1內(nèi)部空間不連通；連通孔與霧化器內(nèi)管腔的中心軸呈一定角度，該角度為30°。來自霧化器內(nèi)管腔的介質(zhì)經(jīng)過窄孔與霧化器外管腔的介質(zhì)實(shí)現(xiàn)摻混霧化，然后通過霧化器7的噴口腔噴出到下降管1內(nèi)部空間。

具體地，第一環(huán)腔8中的介質(zhì)為液相，該介質(zhì)由輸送管一2輸入，并經(jīng)環(huán)隙12排出，在下降管1內(nèi)壁形成液膜，與高溫霧化介質(zhì)進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，并保護(hù)下降管1；第二環(huán)腔9中的介質(zhì)與第三環(huán)腔10中的介質(zhì)其中一個(gè)為液相，另一個(gè)為氣相，例如第二環(huán)腔9中的介質(zhì)為氣相，第三環(huán)腔10中的介質(zhì)為液相，第二環(huán)腔9中的介質(zhì)由輸送管二3輸入，第三環(huán)腔10中的介質(zhì)由輸送管三11輸入。來自第二環(huán)腔9和第三環(huán)腔10的介質(zhì)摻混霧化后從霧化器7噴口腔處噴出，然后進(jìn)入下降管1內(nèi)腔，霧化介質(zhì)使高溫粗合成氣和熔渣迅速降溫，有效實(shí)現(xiàn)氣渣分離。

第一環(huán)腔8、第二環(huán)腔9以及第三環(huán)腔10互不連通，可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)節(jié)其中介質(zhì)流量、壓力，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)降溫效果。通過選擇介質(zhì)類型、成分的選擇及壓力調(diào)節(jié)，能夠避免霧化器7出現(xiàn)堵塞，克服激冷介質(zhì)分布不均現(xiàn)象。

下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的激冷裝置，詳細(xì)說明激冷裝置的工作過程。

來自輸送管一2的液態(tài)介質(zhì)進(jìn)入第一環(huán)腔8后，經(jīng)環(huán)隙12排出，在下降管1內(nèi)壁形成液膜，與高溫霧化介質(zhì)進(jìn)行傳熱傳質(zhì)；來自輸送管二3的氣態(tài)介質(zhì)進(jìn)入第二環(huán)腔9后進(jìn)入霧化器7的霧化器外管腔，在通過連通孔進(jìn)入噴口腔；來自輸送管三11的液態(tài)介質(zhì)進(jìn)入第三環(huán)腔10后進(jìn)入霧化器7的霧化器內(nèi)管腔，經(jīng)由窄孔進(jìn)入噴口腔與來自霧化器外管腔的氣態(tài)介質(zhì)混合，然后噴出到下降管1內(nèi)腔，使高溫粗合成氣和熔渣迅速降溫。

實(shí)施例3

如圖1和圖4所示，本實(shí)用新型提供了一種激冷裝置，包括下降管1、內(nèi)環(huán)管4、中環(huán)管5、外環(huán)管6、霧化器7、環(huán)隙12、輸送管一2、輸送管二3、輸送管三11。

其中，輸送管一2、輸送管二3以及輸送管三11的數(shù)量均為4個(gè)，并布置在同一角度方位，或分別布置在不同角度方位；內(nèi)環(huán)管4、中環(huán)管5以及外環(huán)管6呈環(huán)形管狀；外環(huán)管6與中環(huán)管5構(gòu)成第一環(huán)腔8；內(nèi)環(huán)管4與中環(huán)管5構(gòu)成第二環(huán)腔9；內(nèi)環(huán)管4構(gòu)成第三環(huán)腔10；第一環(huán)腔8、第二環(huán)腔9及第三環(huán)腔10之間是相互獨(dú)立；第二環(huán)腔9與第三環(huán)腔10分別單獨(dú)與霧化器7連通，且霧化器7與下降管1內(nèi)部空間連通；第一環(huán)腔8分別與輸送管一2和環(huán)隙12連通；輸送管二3與第二環(huán)腔9連通，輸送管三11與第三環(huán)腔10連通。

并且，霧化器7的軸線與激冷環(huán)水平半徑方向呈一定角度，該角度為45°；霧化器7的數(shù)量為20個(gè)；霧化器7的直徑為8mm。

具體地，霧化器7包括霧化器內(nèi)管7-1和霧化器外管7-2。

其中，霧化器內(nèi)管7-1內(nèi)部具有霧化器內(nèi)管腔，該霧化器內(nèi)管腔與第三環(huán)腔10連通；霧化器外管7-2將霧化器內(nèi)管7-1與第一環(huán)腔8隔開，且霧化器外管7-2與霧化器內(nèi)管7-1之間具有霧化器外管腔，霧化器外管腔與第二環(huán)腔9連通；霧化器內(nèi)管7-1和霧化器外管7-2呈同軸排布。

并且，霧化器外管腔與下降管1內(nèi)部空間連通；霧化器內(nèi)管腔與霧化器外管腔通過4個(gè)連通孔連通，來自第三環(huán)腔10的介質(zhì)進(jìn)入到霧化器內(nèi)管腔后經(jīng)過連通孔與來自第二環(huán)腔9并進(jìn)入霧化器外管腔的介質(zhì)混合霧化，從霧化器7的出口噴入到下降管1內(nèi)部空間。

具體地，第一環(huán)腔8中的介質(zhì)為液相，該介質(zhì)由輸送管一2輸入，并經(jīng)環(huán)隙12排出，在下降管1內(nèi)壁形成液膜，與高溫霧化介質(zhì)進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，并保護(hù)下降管1；第二環(huán)腔9中的介質(zhì)與第三環(huán)腔10中的介質(zhì)其中一個(gè)為液相，另一個(gè)為氣相，例如第二環(huán)腔9中的介質(zhì)為氣相，第三環(huán)腔10中的介質(zhì)為液相，第二環(huán)腔9中的介質(zhì)由輸送管二3輸入，第三環(huán)腔10中的介質(zhì)由輸送管三11輸入。來自第三環(huán)腔10的介質(zhì)進(jìn)入到霧化器內(nèi)管腔后經(jīng)過連通孔與來自第二環(huán)腔9并進(jìn)入霧化器外管腔的介質(zhì)混合霧化，從霧化器7的出口噴入到下降管1內(nèi)部空間，霧化介質(zhì)使高溫粗合成氣和熔渣迅速降溫，有效實(shí)現(xiàn)氣渣分離。

第一環(huán)腔8、第二環(huán)腔9以及第三環(huán)腔10互不連通，可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)節(jié)其中介質(zhì)流量、壓力，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)降溫效果。通過選擇介質(zhì)類型、成分的選擇及壓力調(diào)節(jié)，能夠避免霧化器7出現(xiàn)堵塞，克服激冷介質(zhì)分布不均現(xiàn)象。

下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的激冷裝置，詳細(xì)說明激冷裝置的工作過程。

來自輸送管一2的液態(tài)介質(zhì)進(jìn)入第一環(huán)腔8后，經(jīng)環(huán)隙12排出，在下降管1內(nèi)壁形成液膜，與高溫霧化介質(zhì)進(jìn)行傳熱傳質(zhì)；來自輸送管二3的氣態(tài)介質(zhì)進(jìn)入第二環(huán)腔9后進(jìn)入霧化器7的霧化器外管腔；來自輸送管三11的液態(tài)介質(zhì)進(jìn)入第三環(huán)腔10后進(jìn)入霧化器7的霧化器內(nèi)管腔，經(jīng)過連通孔與霧化器外管腔的氣態(tài)介質(zhì)混合霧化，從霧化器7的出口噴入到下降管1的內(nèi)部空間，使高溫粗合成氣和熔渣迅速降溫。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的一些具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。