[发明专利]一种采用涡旋制冷除湿高炉样气的设备及其使用方法

说明书

一种采用涡旋制冷除湿高炉样气的设备，包括涡旋制冷管，制冷器箱体，样气冷凝液排出口，温度计，压缩气源，带湿样气入口，冷干样气出口和调压阀，其中压缩气源通过调压阀和涡旋制冷管相连，压缩气源的进气量可由调压阀控制，所述涡旋制冷管与制冷器箱体相通，压缩气体可经涡旋制冷管进入制冷器箱体内，所述制冷器箱体上方一侧设有带湿样气入口，上方另一侧设有冷干样气出口，样气管道在制冷器箱体腔体内盘旋向下，管道入口与带湿样气入口连接，到达底部后与冷干样气出口相连，制冷器箱体下部还设有样气冷凝液排出口用于排出样气冷凝液，所述样气冷凝液排出口处还设有温度计，可实时监控排出的样气冷凝液的温度。

技术领域

本发明属于工业冷却除湿技术领域，具体涉及一种采用涡旋制冷除湿高炉样气的设备及其使用方法。

背景技术

高炉的冶炼过程中需要对高炉产出煤气含量要及时进行分析，对高炉煤气中CO、CO₂、H₂和N₂组分进行在线监测。通过色谱分析数据及时反馈煤气利用率的变化趋势，如通过H₂含量变化，可以初步判断小套漏水的可能，再着重排查相关元器件，防止发生意外事件。特别地，在工艺上进行布料制度调整或原燃料发生剧烈变化时，可能会导致煤气利用发生剧烈变化，理论上每1%的煤气利用率影响10-15kg/tfe的燃料比。目前一些炼铁厂高炉冶炼出来的煤气通过湿法除尘后煤气含水量依然较高，并且煤气的温度可能达到70℃以上，而煤气中水含量及煤气温度直接影响色谱分析仪工作精度和效率以及设备使用寿命。

发明内容

为解决现有技术中湿法除尘后煤气含水量和温度依然很高的问题，本发明提供一种采用涡旋制冷除湿高炉样气的设备及其使用方法。

本发明采用以下技术方案：

一种采用涡旋制冷除湿高炉样气的设备，包括涡旋制冷管，制冷器箱体，样气冷凝液排出口，温度计，压缩气源，带湿样气入口，冷干样气出口和调压阀，其中压缩气源通过调压阀和涡旋制冷管相连，压缩气源的进气量可由调压阀控制，所述涡旋制冷管与制冷器箱体相通，压缩气体可经涡旋制冷管进入制冷器箱体内，所述制冷器箱体上方一侧设有带湿样气入口，上方另一侧设有冷干样气出口，样气管道在制冷器箱体腔体内盘旋向下，管道入口与带湿样气入口连接，到达底部后与冷干样气出口相连，制冷器箱体下部还设有样气冷凝液排出口用于排出样气冷凝液，所述样气冷凝液排出口处还设有温度计，可实时监控排出的样气冷凝液的温度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述涡旋制冷管可以去除高温气体和获得低温气体，在高温气体端装有可调节阀门，通过可调节阀门来控制低温气体的温度和流量，通过涡旋制冷管可降低压缩气源的气体温度不超过40℃。

作为本发明的一种优选技术方案，所述制冷器箱体材质为隔热材料，腔体内样气管道材质为高导热材料。

作为本发明的一种优选技术方案，所述压缩气源为压缩空气，气压为5~7Bar，最大耗气量不超过30L/min。

一种涡旋制冷除湿高炉样气的设备的使用方法，包括以下步骤：

A、控制调压阀将压缩气源压力调整在2-6Bar，气体经涡旋制冷管制冷后进入制冷器箱体；

B、供气压力稳定后，将未干燥的带湿样气从带湿样气入口进入，顺着制冷器箱体盘管式管道流动，经冷却后从冷干样气出口排出；

C、通过调节涡旋制冷管的调节阀门来调控进入制冷器箱体的气体温度，同时监控样气冷凝液排出口处设置的温度计，当温度稳定在1-5℃时获得最佳的制冷效果；

D、持续收集从冷干样气出口排出的样气，得到经制冷除湿后的冷干样气。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：本发明的涡旋制冷除湿高炉样气的装置冷却气流经制冷除湿器内部特殊的管路设计与热的样气进行热交换，使样气降温，水汽凝结而达到除湿和降温目的，同时降低了样气中的含水量和温度。

附图说明