洗涤塔的结构设计

洗涤塔按结构分有空心塔和木格塔，而按用途分则有常压塔和高压塔，现在都用空心洗涤塔。高压塔和常压塔之间的区别主要是水封不同。

 

一、洗净塔本体设计

洗涤塔内用的喷嘴一般是渐开线型或矩形三线螺旋芯喷水嘴。半净煤气从进口煤气管向上流动，这样流的目的是使煤气均布在整个塔的截面上，而在进口管的上面设有煤气分配格栅。洗涤塔内装有三层喷水嘴，水滴喷的大与小，对于一定的喷嘴而言，在很大程度上决定于喷水嘴处的水压，一般是煤气有效压力加到0.147~0.196MPa。60年代由于不断改进喷水嘴的结构型式，使水滴的总表面积大于木格塔的木格形成的水膜总表面积，改善了塔内气流均匀分布的性状提高了塔内的煤气流速，因而增大了气、水间的相对速度，提高了单位面积上的水浇灌强度，由于以上这些改进，从而强化了空心洗涤塔的冷却和除尘效果，这些都可与木格填料洗涤塔相当。空心洗涤塔与木格填料塔相比，结构简单，节约木材、维护简便、投资少，建设速度快。因此设计洗涤塔时，应采用空心洗涤塔。在洗涤塔的工作空间内，煤气中有大量的和气体一起移动的机械水滴，这些水滴将被带到后面的净化设备中除去。

二、洗净塔喷水系统设计水雾化的好坏，决定煤气清洗的质量，所以喷水均匀与否是十分重要的。喷水方向应该是下面几层向上喷，最上面一层向下喷水。

 

 

1.大中型高炉的洗涤塔，一般布置三层喷水嘴，上层向下喷水，喷水量占全部喷水量的50%，中、下层向上喷水，喷水量各占25%。

2.喷淋强度对洗涤塔内的传热系数和清洗质量有影响，所以洗涤塔的喷淋强度(总供水量与塔断面积之比)，一般不宜小于15t/(m2·h)。

3.喷水嘴一般采用渐开线喷嘴，水质较好时，宜采用三线矩形喷嘴或碗形喷嘴。

4.最高一层喷水处对于碗形和三线矩形喷嘴，有效水压应不小于147kPa；对于渐开线喷嘴有效水压98.1-147Mpa。

5.当煤气清洗使用循环水时，在水管内和喷嘴系统内会积聚沉淀物。这样会使洗涤塔的工作恶化。所以需要有洗涤塔喷水系统的清洗系统。此系统装在洗涤塔外面。这个清洗系统可以随时对喷咀进行清扫和更换，并可对环形水管进行清洗。

 

1. 

这种喷水模式在实际应用过程中，由于喷嘴层数多，每层之间间距较小，喷淋效果不理想。加上喷嘴数较多，耗水量大，造成了水资源的浪费。所以有些钢厂对洗净塔喷水系统进行了改造。改造后的洗净塔喷水系统喷水嘴层数设计为三层，上层向下喷水，喷水量占全部水量的60%，中、下层向上喷水，喷水量各占全部水量的20%。

 

1. 上层喷水嘴的布置洗涤塔上层喷嘴一共有28个喷嘴，其中有22个布置在一个?159不锈钢管组成的? 4000 的圆圈上，14个向外，8个喷嘴向内，均匀分布在该圆圈上。在内部还有一个由不锈钢管组成的?1200的圆圈，该圆圈上向外分布着5个喷嘴，在整个塔体的中心轴线上分布一个喷嘴。2.中、下层喷水嘴的布置在一个由?133X4.5管(不锈钢)组成的?3000的圆圈上，其中三个喷嘴向内伸入到一个?1500的圆圈处，并相切(假想)在?3000圆圈上均匀分布，另外六个喷嘴也均匀分布在该圆圈上，并相切于?3000圆圈，直到?4400的圆圈处(假想)。由于?1500和?4400圆圈均为假想，只是为了描述和安装时有依据。经过以上改造后，洗涤塔运行良好，经净化后的煤气含尘量由10mg/Nm3降至3mg/Nm3，煤气洗涤水耗由5.75t/Nm3降低到3.8t/Nm3。

三、洗涤塔的水封排水装置

常压洗涤塔的排水装置。高压洗涤塔与常压洗涤塔的区别在于水封装置。常压洗涤塔从洗涤塔中排出灰水并不困难。因为塔中煤气压力不小于14.7KPa，并且压力波动变化不大。为了安全地从塔中排水，应有一个水封，其水封高度H按照煤气安全规程的规定应为高炉炉顶压力的1.5倍，且不小于3m。

 

高压洗涤塔的排水器。从高压洗涤塔中排水是相当困难的，因为塔中的煤气压力相当高，并且在30-200kPa间波动。利用有一定水封高度的水封排水器已不可能，因为它不能保证有一定的水平面，不能保证洗涤塔正常操作。高压洗涤塔中的水是靠浮子调节器根据塔中的水面高度把水排出塔外。浮子室和洗涤塔借二条小支管相连通，室之上面与塔内煤气相连通，室之下面与塔内之水连通。当塔内水面高度改变时，而浮子室水面也改变，浮子的位置也随之改变，与浮子相连接的调节蝶阀位置也改变。如果塔内水面高度高于正常水面，则蝶阀打开，如低于正常水面，蝶阀则关闭，以保证正常水面。

 

高压排水装置过去多采用两套浮球式自动排水装置。每套均能排出正常生产时的排水量。秤杆排水装置，它是利用秤杆原理自动调节排水的装置。当洗涤塔底部水位上升时，水经胶皮管排入塔外水箱，当水箱内的水位增高，重量超过平衡重量时，水箱移动，通过连杆打开蝶阀，同时通过连杆开启蝶阀，因而增大了排水量，由于排水量增大，引起洗涤塔底部的水位逐渐下降，致使排向塔外水箱的水量减少，水箱重量的减少，引起洗涤塔底部水位逐渐下降，致使排向塔外水箱的水量减少，水箱重量的减少，引起水箱向反方向转动，蝶阀逐渐关小，从而自动调节洗涤塔的排水。