一种下降管外部水冷装置的制作方法

1.本实用新型属于水冷技术领域，尤其是涉及一种下降管外部水冷装置。

背景技术：

2.重油、渣油、油渣、煤气化炉是气化过程中的关键设备，分为上部气化室和下部激冷室。粉煤或者水煤浆在气化室内不完全燃烧后，生成水煤气和熔渣进入激冷室冷却。激冷室内下降管将高温气体和熔渣进行冷却，下降管处于高温和恶劣的环境中。为防止下降管被烧穿，通过设置激冷环在下降管内壁形成水膜进行冷却。但是不能完全避免下降管被破坏，因此出现了下降管外壁冷却方式。
3.目前下降管外壁冷却方式大致有三种：
4.第一种在下降管外侧设置环形管，并开设若干小圆孔，以一定角度向下降管喷射冷却水。这种方式不易形成均匀的水膜，冷却效果有限，并且冷却水喷射在下降管上会产生反弹，反弹的冷却水起不到冷却作用。
5.第二种是在下降管外侧设置夹套，夹套内设置螺旋圆钢，水从下部进入夹套，螺旋向上流动，对下降管进行冷却。这种方式容易在其内部形成干烧，因为在其内部冷却水被下降管的高温热量所气化，造成局部气体集聚不易排出，没有冷却水的部位就会造成下降管超温损坏，而且容易结垢，阻力降也较大。
6.第三种是在下降管外侧设置夹套，夹套内不设置螺旋圆钢，冷却水从下部进入夹套，从上部溢出，对下降管进行冷却。这种方式用水量较大，也会存在干烧现象，而且冷却水基本处于层流状态，冷却效果较差。

技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种下降管外部水冷装置，
8.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
9.一种下降管外部水冷装置，包括进水管、外壳体、内壳体；
10.内壳体圆周设置在与下降管外壁，内壳体与下降管外壁形成环形腔体，内壳体的下部与下降管外壁之间设有环形间隙；
11.外壳体与内壳体形成环形腔体，内壳体的上部设有通孔与外壳体相通。
12.实现了在下降管外壁形成均匀水膜的目的，与原有内壁水膜的共同作用下，避免下降管超温损坏。特别是当下降管发生倾斜时，内外水膜能够形成互补作用。
13.所述进水管设置在外壳体上。
14.进一步的，所述内壳体由多边形截面与下降管外壁之间形成环形腔体；或由半圆形截面与下降管外壁之间形成环形腔体。
15.进一步的，所述内壳体与下降管的外壁上设有若干个用于固定内壳体的筋板。筋板能够增强内壳体之间的强度。
16.进一步的，所述内壳体上部的通孔为方形锯齿状通孔、方形通孔或圆形通孔中的
一种。
17.进一步的，所述内壳体在环形间隙处固定设置若干圆球，圆球的直径与环形间隙的宽度相等。圆球与下降管为点接触，通过圆球能够保证环形间隙的稳定性，避免环形间隙过小。
18.进一步的，所述外壳体上部为锥形、半圆形或平盖形结构。
19.进一步的，所述外壳体的上部为锥形锥体与水平面形成的角度为a，a 为10
°
～80
°
。外壳体上部为锥形结构以防止积灰，锥体与水平面形成的角度应大于激冷室内灰尘的摩擦角。
20.进一步的，所述外壳体上部开设若干排气孔与外部空间相通。
21.进一步的，所述进水管位于外壳体底面，或进水管位于外壳体侧面，所述进水管数量为1；或进水管数量为2，对称分布，进水管的底部设置有两个弯头，形成两个自由端，使进水管有足够的柔性，吸收下降管轴向和径向热膨胀。
22.所述环形间隙的宽度为1-20mm。
23.相对于现有技术，本实用新型所述的一种下降管外部水冷装置具有以下优势：
24.本实用新型在下降管外壁形成了均匀的水膜，可有效实现下降管的冷却，延长其使用寿命，同时具有空间占用小、维护量少、能承受热膨胀和振动的特点。
附图说明
25.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
26.图1所示为本实用新型一实施例提供的一种气化炉下降管外部水冷装置示意图；
27.图2所示冷却水流动路径图；
28.图3所示为图1所示的内壳体图；
29.图4所示为图3所示的a向示意图；
30.图5所示为图1所示的外壳体图；
31.图6所示为图1所示的环形间隙图；
32.图7所示为图6所示的环形间隙放大图。
33.附图标记说明：
34.1、进水管；2、外壳体；3、内壳体；4、筋板；5、环形间隙；6、下降管；7、排气口；8、通孔。
具体实施方式
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解
为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
39.实施例1：
40.如图1所示，下降管外部水冷装置，包括进水管1、外壳体2、内壳体 3、筋板4、内壳体与下降管外壁形成的环形间隙5以及下降管6。
41.进水管1与外壳体2下部连接。进水管1设置有两个弯头，形成两个自由端，使进水管有足够的柔性，吸收下降管轴向和径向热膨胀。
42.如图2所示，冷却水从进水管进入外壳体2，在外壳体2内冷却水会进行再分布，从而充满外壳体2整个周向范围内。冷却水液位高度充满至内壳体3上部通孔8的下沿处，即开始向内壳体3内溢流，因为结构原因溢流会在周向均匀发生，这是进一步形成均匀水膜的基础。内壳体3截面向下逐渐缩小，冷却水最终从环形间隙5流出，流出后冷却水紧贴下降管6外壁向下流动，形成水膜，进而对下降管6外壁进行连续冷却。
43.如图3所示，内壳体3上部与下降管6外壁焊接，中部有若干个筋板 4与下降管6外壁固定，内壳体3下部悬空从而形成环形间隙。内壳体3上部开有若干通孔8，其流通面积约为进水管1的流通面积的10倍，从外壳体 2流入内壳体3的冷却水呈现溢流状态，且同时使内壳体内的气体从通孔8 向上溢出，避免产生集气干烧。通孔8宜设置在最上部，呈现方形锯齿状。
44.如图4所示，外壳体2上部与下降管6外壁焊接，外壳体2上部为锥形结构以防止积灰，锥体与水平面形成的角度应大于激冷室内灰尘的摩擦角，锥体与水平面形成的角度为10
°‑
80
°
。外壳体2下部与内壳体3焊接固定。外壳体2上部开有若干排气口。
45.如图5所示，外部水冷装置与下降管环形间隙5应该根据冷却水量判断环形间隙的宽度，通常为1-20mm。
46.在具体实施中，冷却水从进水管进入外壳体2，在外壳体2内冷却水会进行再分布，从而充满外壳体2整个周向范围内。冷却水液位高度充满至内壳体3上部通8的下沿处，即开始向内壳体3内溢流，内壳体3上部开有若干通孔8，其流通面积约为进水管1的流通面积的10倍，从外壳体2流入内壳体3的冷却水呈现溢流状态，圆球与下降管为点接触，通过圆球能够保证环形间隙的稳定性，避免环形间隙过小，冷水从圆球空隙流出，能够形成的水膜。
47.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种下降管外部水冷装置，其特征在于：包括进水管(1)、外壳体(2)、内壳体(3)；内壳体(3)圆周设置在与下降管(6)外壁，内壳体(3)与下降管(6)外壁形成环形腔体，内壳体(3)的下部与下降管(6)外壁之间设有环形间隙(5)；外壳体(2)与内壳体(3)形成环形腔体，内壳体(3)的上部设有通孔(8)与外壳体(2)相通；所述进水管(1)设置在外壳体(2)上。2.根据权利要求1所述的一种下降管外部水冷装置，其特征在于：所述内壳体(3)由多边形截面与下降管外壁之间形成环形腔体；或由半圆形截面与下降管(6)外壁之间形成环形腔体。3.根据权利要求1所述的一种下降管外部水冷装置，其特征在于：所述内壳体(3)与下降管(6)的外壁上设有若干个用于固定内壳体(3)的筋板(4)。4.根据权利要求1所述的一种下降管外部水冷装置，其特征在于：所述内壳体(3)上部的通孔(8)为方形锯齿状通孔(8)、方形通孔(8)或圆形通孔(8)中的一种。5.根据权利要求1所述的一种下降管外部水冷装置，其特征在于：所述内壳体(3)在环形间隙(5)处固定设置若干圆球，圆球的直径与环形间隙(5)的宽度相等。6.根据权利要求1所述的一种下降管外部水冷装置，其特征在于：所述外壳体(2)上部为锥形、半圆形或平盖形结构。7.根据权利要求1所述的一种下降管外部水冷装置，其特征在于：所述外壳体(2)的上部为锥形锥体与水平面形成的角度为a，a为10
°
～80
°
。8.根据权利要求1所述的一种下降管外部水冷装置，其特征在于：所述外壳体(2)上部开设若干排气孔与外部空间相通。9.根据权利要求1所述的一种下降管外部水冷装置，其特征在于：所述进水管(1)位于外壳体(2)底面，或进水管(1)位于外壳体(2)侧面，所述进水管(1)数量为1；或进水管(1)数量为2，对称分布，进水管(1)的底部设置有两个弯头。10.根据权利要求1所述的一种下降管外部水冷装置，其特征在于：所述环形间隙(5)的宽度为1-20mm。

技术总结

本实用新型提供了一种下降管外部水冷装置，包括进水管、外壳体、内壳体；内壳体圆周设置在与下降管外壁，内壳体与下降管外壁形成环形腔体，内壳体的下部与下降管外壁之间设有环形间隙；外壳体与内壳体形成环形腔体，内壳体的上部设有通孔与外壳体相通；所述进水管设置在外壳体上。本实用新型所述的一种下降管外部水冷装置，在下降管外壁形成了均匀的水膜，可有效实现下降管的冷却，延长其使用寿命，同时具有空间占用小、维护量少、能承受热膨胀和振动的特点。动的特点。动的特点。