本技术涉及炼铁,特别涉及一种用于高炉煤气回收的引射器。
背景技术:
1、高炉在冶炼生产过程中,炉顶料罐内的均压煤气或停炉检修时的休风煤气通常是经炉顶煤气放散阀直接排入大气的,而煤气中含有大量粉尘、co和co2等成分,这会对大气及周边环境造成一定程度的污染,同时也会造成能源浪费。随着环保要求的日益严峻,越来越多的钢铁企业选择回收利用这部分煤气,采用以引射器为核心的煤气回收系统,这类煤气回收系统成为了目前主流的煤气回收形式。
2、引射器是利用高能气流引射另一股低能气流,产生能量交换,并最终形成一股居中压力混合气流的装置。而回收时间是评价引射器回收能力的重要指标,回收时间越短则代表引射能力越强。在传统的高炉煤气回收引射器中,其设置单一喷嘴,喷嘴喷射的高速气流,在引射器收缩段形成负压区,从而带动煤气向前流动,在混合段内气体混合产生能量交换,经过扩张段的混合气流,流速进一步加快。但单一喷嘴的引射器引射能力有限,引射效果一般。特别是对于炉顶均压煤气的回收,要求煤气回收时间尽量缩短,回收时间保证在12s以内,否则将影响整个炉顶料罐装料及均排压过程。由上可以看出,现有技术中的引射器通常存在煤气回收时间长的缺点,这会导致无法保证在规定时间内完成煤气回收动作、影响高炉工艺生产的问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷,本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种用于高炉煤气回收的引射器,其能够改变传统单一喷嘴引射器引射效率低的问题,促进气流混合,进一步提高气流流速,从而缩短高炉煤气特别是均压煤气的回收时间。
2、本实用新型实施例的具体技术方案是:
3、一种用于高炉煤气回收的引射器,所述用于高炉煤气回收的引射器包括:
4、第一管体单元,其包括导入段、渐缩段、混合段、扩张段、第一气体进口和气体出口,所述气体进口位于所述导入段,所述气体出口位于所述扩张段,所述导入段、所述渐缩段、所述混合段和所述扩张段依次由上游向下游分布;
5、第二管体单元,其具有第二气体进口和第二气体出口,所述第二气体出口处设置有高压喷嘴,所述高压喷嘴位于所述渐缩段或所述导入段;
6、形成有环形腔的导流件,所述导流件具有第三气体进口,所述导流件通过环形缝隙与所述混合段内部或所述扩张段内部连通。
7、优选地,所述导入段、所述渐缩段、所述混合段和所述扩张段沿一直线方向延伸;所述第二管体单元自所述导入段的侧壁伸入所述导入段内部并弯曲以使所述高压喷嘴的朝向所述渐缩段的延伸方向相同。
8、优选地,所述第一气体进口用于通入高炉煤气;所述第二气体进口用于通入高压气体;所述第三气体进口用于通入高压气体。
9、优选地,所述导流件为两个,一个所述导流件通过环形缝隙与所述混合段内部连通,另一个所述导流件通过环形缝隙与所述扩张段内部连通。
10、优选地,所述导流件的最下端设置有排污口。
11、优选地,所述导入段处设置有第一测压口。
12、优选地,所述扩张段的末端处设置有第二测压口。
13、优选地,所述导入段处设置有吹扫口。
14、优选地,所述环形缝隙与所述混合段内部或所述扩张段内部的连通处朝向所述第一管体单元内气体的流动方向。
15、优选地,所述扩张段设置有放散口。
16、本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果:
17、1、高炉煤气回收时,首先高压喷嘴喷出高压气体以形成高速气流,高速气流在第一管体单元的渐缩段内形成负压,负压将带动高炉煤气从导入段的第一气体进口流入,并在混合段产生质能交换,形成相对中压的气流。由于在混合段和/或扩张段处设置有具有环形腔的导流件,高压气体输入至导流件的环形腔,在环形腔中迅速膨胀之后沿环形缝隙喷出。在康达效应的作用下,高速气流沿第一管体单元的管壁流动。由于流体存在一定粘性,高炉煤气在第一管体单元的圆管中流速随半径存在一定的分布规则,即管道中心位置流速最快,越靠近边缘位置流速越慢,因此沿环形缝隙喷出的高速气流,将改善第一管体单元内流体(高炉煤气)的边界条件,并将通过粘滞力带动第一管体单元内的高炉煤气流动。与高压喷嘴引射原理相同,根据伯努利原理,流速越快则气压越小,将会与周围高炉煤气产生气压差,带动环形缝隙上游气体继续向前加速流动。通过上述过程可以进一步提高第一管体单元的气体出口处高炉煤气的流速,从而节省高炉煤气回收时间,提高回收效率。
18、2、该用于高炉煤气回收的引射器可以适用氮气、蒸汽和一次均压煤气等作为喷射用气的高压气体,适用性更强。其中,一次均压煤气和蒸汽为高炉生产过程中的产物,利用富余的一均煤气或蒸汽来回收休风煤气,这既无需额外动力或介质,又具有经济、环保价值。其次,该用于高炉煤气回收的引射器对于高炉煤气的回收效率高,回收煤气量远大于高压气体使用量本身,相对于单一喷嘴形式,增加导流件后的引射效果更好,将大大缩短回收时间。
19、参照后文的说明和附图,详细公开了本实用新型的特定实施方式,指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解,本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
1.一种用于高炉煤气回收的引射器,其特征在于,所述用于高炉煤气回收的引射器包括:
2.根据权利要求1所述的用于高炉煤气回收的引射器,其特征在于,所述导入段、所述渐缩段、所述混合段和所述扩张段沿一直线方向延伸;所述第二管体单元自所述导入段的侧壁伸入所述导入段内部并弯曲以使所述高压喷嘴的朝向所述渐缩段的延伸方向相同。
3.根据权利要求1所述的用于高炉煤气回收的引射器,其特征在于,所述第一气体进口用于通入高炉煤气;所述第二气体进口用于通入高压气体;所述第三气体进口用于通入高压气体。
4.根据权利要求1所述的用于高炉煤气回收的引射器,其特征在于,所述导流件为两个,一个所述导流件通过环形缝隙与所述混合段内部连通,另一个所述导流件通过环形缝隙与所述扩张段内部连通。
5.根据权利要求1所述的用于高炉煤气回收的引射器,其特征在于,所述导流件的最下端设置有排污口。
6.根据权利要求1所述的用于高炉煤气回收的引射器,其特征在于,所述导入段处设置有第一测压口。
7.根据权利要求1所述的用于高炉煤气回收的引射器,其特征在于,所述扩张段的末端处设置有第二测压口。
8.根据权利要求1所述的用于高炉煤气回收的引射器,其特征在于,所述导入段处设置有吹扫口。
9.根据权利要求1所述的用于高炉煤气回收的引射器,其特征在于,所述环形缝隙与所述混合段内部或所述扩张段内部的连通处朝向所述第一管体单元内气体的流动方向。
10.根据权利要求1所述的用于高炉煤气回收的引射器,其特征在于,所述扩张段设置有放散口。