[实用新型]气流床煤气化黑水闪蒸耐磨三通管

说明书

本实用新型涉及煤气化气流床配件，具体为气流床煤气化黑水闪蒸耐磨三通管，解决现有三通管在气流床煤气化黑水闪蒸环境下易形成气流漩涡，内壁易磨蚀泄漏的问题，方案：包括三通管本体，本体的竖直段上部端口为入口，下部为封闭的缓冲段，水平段端口为出口；各段内径相同，且缓冲段长度不小于管内径。优点：1、结构简单，仅对缓冲段长度改造即可；2、内壁喷涂耐磨层，大大增强内壁的耐磨性；3、本实用新型耐磨三通管的相贯区域形成气流漩涡数量少，气流漩涡流速低，对管内壁磨蚀小，不易磨蚀内壁造成泄漏，大大延长了可靠运行时间，不仅安全性提高，生产成本也随之降低，减少停机维修更换的频率。

技术领域

本实用新型涉及煤气化气流床配件，具体为气流床煤气化黑水闪蒸耐磨三通管。

背景技术

灰（黑）水系统承担着气流床煤气化热量的回收、黑水处理等功能作用，是煤气化长周期稳定运行的关键，但由于存在气液固三相，工况非常恶劣，容易导致设备管线出现问题。尤其是从气化炉、合成气洗涤塔排出的黑水经减压阀减压后，携带颗粒物的黑水迅速汽化，出现闪蒸汽、酸性气体、固体颗粒和黑水共存的情况。经研究发现，由于现有三通管结构设计不合理，导致三通管内部相贯区域形成气流漩涡，酸性气体、闪蒸气夹杂固体颗粒和黑水持续对管壁进行冲击，造成管体内壁严重磨蚀以致泄漏。发生磨蚀和泄漏后在线难以处理，必须停车处理，影响煤气化系统的长期运行。因此，设计一种适用于气流床煤气化黑水闪蒸环境连接使用的耐磨三通管是十分有必要的。

发明内容

本实用新型解决现有三通管在气流床煤气化黑水闪蒸环境下三通管相贯区域容易形成气流漩涡，混合气对三通管内壁容易造成磨蚀导致泄漏的问题，提供一种气流床煤气化黑水闪蒸耐磨三通管。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：气流床煤气化黑水闪蒸耐磨三通管，包括三通管本体，所述三通管本体的竖直段上部端口为速度入口，所述三通管本体的竖直段下部为封闭的缓冲段，所述三通管本体的水平段端口为压力出口；其特征在于：所述三通管本体的竖直段与水平段的管内径相同，且缓冲段长度（即缓冲段下端口至水平段管内壁的垂直距离）不小于管内径。经过大量不同管径比、各段长度比的三通管模拟测试发现，三通管内气流漩涡形成的数量和气流漩涡流速主要与缓冲段长度与三通管内径的比值有关，当缓冲段长度与三通管内径比值不小于1，即缓冲段长度大于等于三通管内径时，缓冲区内形成的漩涡数量和强度会减少，从而减轻对三通管内壁的磨蚀。虽然增加缓冲区长度可以减轻对三通管内壁的磨蚀，但要综合考虑三通管的安装高度以及管径与相邻炉体管路安装配合问题，不能无限制延长缓冲区长度而增大三通管的管内径。具体使用时，缓冲段长度与管内径比大于且接近于1时经济性和耐磨性能最优。

所述三通管本体内壁喷涂有稀土合金的内衬耐磨层。三通管本体内壁喷涂有稀土合金的内衬耐磨层，可增强内壁的耐磨性能。

本实用新型具有以下优点：1、结构简单，仅需要对现有三通管的下端缓冲段长度进行改造即可；2、内壁喷涂耐磨层，大大增强内壁的耐磨性；3、本实用新型耐磨三通管的相贯区域形成气流漩涡数量少，气流漩涡流速低，对管内壁磨蚀小，不易磨蚀内壁造成泄漏，大大延长了可靠运行时间，不仅安全性提高，生产成本也随之降低，减少停机维修更换的频率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为实施例一（D=300mm，L1=450mm，L2=800mm，L3=450mm）中心切面流体轨迹图；

图3为实施例一中心切面速度分布图；由图2和图3可以看出，流体基本没有进入三通下部的缓冲段，在进入相贯区域后，直接流向压力出口，并在水平段的上部形成漩涡区，其中颗粒会在流体的携带作用下，将在三通相贯区域和漩涡区域持续对管壁进行冲击，造成严重的磨蚀；

图4为实施例一中心切面压力云图；由图2和图4可以看出，在三通缓冲段形成高压区，使进入此区域的流体减速流动，并在缓冲段形成速度远小于主流速度的漩涡，颗粒将不会对缓冲段内壁形成严重的磨蚀；