CN102288041B - 石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置 - Google Patents

石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置，属于固体高温物料冷却技术领域，包括用于围成高温物料通道的外换热器和位于物料通道中心的内换热器，外换热器包括一个外上集箱、一个外下集箱、多根外换热管和多个导热挡板，在每个外换热管内侧的外壁上设有一个内侧翅片；内换热器包括一个内上集箱、一个内下集箱、多根内换热管，在每个内换热管的外壁上对称设有两个外侧翅片。内侧翅片和外侧翅片都深入到高温物料的内部。本发明具有高温物料冷却均匀、冷却速度快、排料温度低、余热利用效率高、工作可靠性高等优点。

Description

石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置
技术领域
本发明涉及一种石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置，属于固体高温物料冷却技术领域。
背景技术
石油焦是将原油蒸馏后剩下的重质油再经过热裂而得到的炭体物，含有一些未碳化的碳烃化合物的挥发份，俗称生焦。生焦可以通过高温煅烧去除其挥发份，并完全炭化形成煅烧石油焦。煅烧石油焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚砂、电石等工业产品，市场需求很大。目前，普遍采用罐式煅烧炉对石油焦进行煅烧，煅烧温度在1300℃左右；煅烧后的石油焦通过冷却水套进行冷却，然后通过排料阀出料。冷却水套一般为双层钢板焊接结构，内层钢板围成一个高温物料的通道；内、外层钢板之间形成封闭的环形夹层空间，为冷却水通道。当高温石油焦通过冷却水套时，将热量通过内层钢板传导给夹层空间内的冷却水而逐渐冷却。这种冷却水套结构存在以下缺点：由于石油焦的传热系数较小，在高温物料流通横截面上，靠近内层钢板的外层高温物料冷却速度较快，温度较低；由外向内的冷却效果逐渐变差，物料温度越来越高，冷却温度不均匀，这既影响了产品质量，又浪费了一部分热能，还会影响排料阀的工作可靠性。潍坊联兴炭素有限公司在申报的专利(200810139761.X)中公开了一种“石油焦罐式煅烧炉冷却水套”，采用用于围成高温物料通道的一级换热装置和位于高温物料通道中心的二级换热装置同时对高温物料进行冷却，冷却效果得到较大的改善。但是，由于一级换热装置和二级换热装置的换热管之间还有较大的空间距离，该空间中心处物料的温度比换热管周围物料的温度高很多，冷却换热效果还有待于进一步改善。
发明内容
本发明目的是提供一种能克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足、换热器的有效换热面积大、高温物料冷却均匀的石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置。其技术方案为：
一种石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置，包括外换热器和内换热器，外换热器包括环形的外上集箱、外下集箱和设置在外上集箱与外下集箱之间的多根外换热管，其中外上集箱设有出水口，外下集箱设有进水口，外换热管的上、下端分别与外上集箱和外下集箱固定连接并相通，相邻的两根外换热管之间都设有导热挡板；内换热器设置在外换热器内，包括一个内上集箱、一个内下集箱和设置在内上集箱与内下集箱之间的多根内换热管，其中内上集箱的一端封堵，另一端为出水口穿过导热挡板伸出到外换热器的外部与回水管相连接；内下集箱的一端封堵，另一端为进水口穿过导热挡板伸出到外换热器的外部与供水管相连接，内换热管分别与内上集箱和内下集箱固定连接并相通；其特征在于：在每个外换热管朝向外换热器内侧的外壁上、沿着外换热管轴向方向设有一个内侧翅片，内侧翅片分别与外换热管、外上集箱和外下集箱固定连接；在每个内换热管沿着轴向方向对称设有两个外侧翅片，两个外侧翅片垂直于过内上集箱和内下集箱轴线的平面、且每个外侧翅片分别与内换热管、内上集箱和内下集箱固定连接。
所述的石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置，导热挡板分别与相邻的两根外换热管、外上集箱和外下集箱固定连接。
所述的石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置，内上集箱和一个内下集箱均采用直管，内上集箱倾斜安装，轴线与水平面之间呈5°～20°倾角，且内上集箱的出水口位于内上集箱倾斜的上端。
所述的石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置，外侧翅片和内侧翅片上下两端的外缘为斜边，斜边与水平面之间的夹角为60°～80°。
本发明的主要优点和有益效果是：
1、外换热器的每个外换热管上都设有一个内侧翅片，内换热器的每个内换热管上都对称设有两个外侧翅片，这不仅大大增加了内换热器和外换热器与高温固体物料之间的有效换热面积，而且内侧翅片和外侧翅片都深入到高温物料的内部，有效减小了内部高温物料的传热距离和热阻，提高了高温物料冷却的速度和均匀性，有利于提高产品质量、余热利用效率和排料阀工作可靠性。
2、所有外换热管、内侧翅片、内换热器和外侧翅片的布置方向与高温物料的流动方向一致，而且内侧翅片和外侧翅片上下两端的翅片外缘为斜边，可以保证物料不会因为形成棚料而导致物料通道堵塞。
3、由于内侧翅片分别与外换热管、外上集箱和外下集箱固定连接，每个外侧翅片分别与内换热管、内上集箱和内下集箱固定连接，因而进一步提高了外换热器和内换热器的结构强度，并有利于减小外换热器和内换热器的热应力。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施例的A-A剖面图；
图3是图1所示实施例的B-B剖面图；
图4是图1所示实施例中外换热器的A-A剖面图；
图5是图1所示实施例中内换热器的结构示意图。
图中：1、外上集箱  2、外下集箱  3、外换热管  4、出水口  5、进水口  6、导热挡板  7、内上集箱  8、内下集箱  9、内换热管  10、内侧翅片  11、外侧翅片
具体实施方式
在图1-5所示的实施例中：包括外换热器和内换热器，外换热器包括环形的外上集箱1、外下集箱2和设置在外上集箱1与外下集箱2之间的多根外换热管3，其中外上集箱1设有出水口4，外下集箱2设有进水口5，外换热管3的上、下端分别与外上集箱1和外下集箱2固定连接并相通，相邻的两根外换热管3之间都设有导热挡板6，导热挡板6分别与相邻的两根外换热管3、外上集箱1和外下集箱2固定连接；内换热器设置在外换热器内，包括一个内上集箱7、一个内下集箱8和设置在内上集箱7与内下集箱8之间的多根内换热管9，其中内上集箱7和一个内下集箱8均采用直管，内上集箱7倾斜安装，轴线与水平面之间呈10°倾角，且内上集箱7的出水口位于内上集箱7倾斜的上端，内上集箱7的一端封堵，另一端为出水口穿过导热挡板6伸出到外换热器的外部与回水管相连接；内下集箱8的一端封堵，另一端为进水口穿过导热挡板6伸出到外换热器的外部与供水管相连接，内换热管9分别与内上集箱7和内下集箱8固定连接并相通；在每个外换热管3朝向外换热器内侧的外壁上、沿着外换热管3轴向方向设有一个内侧翅片10，内侧翅片10分别与外换热管3、外上集箱1和外下集箱2固定连接；在每个内换热管9沿着轴向方向对称设有两个外侧翅片11，两个外侧翅片11垂直于过内上集箱7和内下集箱8轴线的平面、且每个外侧翅片11分别与内换热管9、内上集箱7和内下集箱8固定连接；外侧翅片11和内侧翅片10上下两端的外缘为斜边，斜边与水平面之间的夹角为65°。

Claims (4)

1.一种石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置，包括外换热器和内换热器，外换热器包括环形的外上集箱(1)、外下集箱(2)和设置在外上集箱(1)与外下集箱(2)之间的多根外换热管(3)，其中外上集箱(1)设有出水口(4)，外下集箱(2)设有进水口(5)，外换热管(3)的上、下端分别与外上集箱(1)和外下集箱(2)固定连接并相通，相邻的两根外换热管(3)之间都设有导热挡板(6)；内换热器设置在外换热器内，包括一个内上集箱(7)、一个内下集箱(8)和设置在内上集箱(7)与内下集箱(8)之间的多根内换热管(9)，其中内上集箱(7)的一端封堵，另一端为出水口穿过导热挡板(6)伸出到外换热器的外部与回水管相连接；内下集箱(8)的一端封堵，另一端为进水口穿过导热挡板(6)伸出到外换热器的外部与供水管相连接，内换热管(9)分别与内上集箱(7)和内下集箱(8)固定连接并相通；其特征在于：在每个外换热管(3)朝向外换热器内侧的外壁上、沿着外换热管(3)轴向方向设有一个内侧翅片(10)，内侧翅片(10)分别与外换热管(3)、外上集箱(1)和外下集箱(2)固定连接；在每个内换热管(9)沿着轴向方向对称设有两个外侧翅片(11)，两个外侧翅片(11)垂直于过内上集箱(7)和内下集箱(8)轴线的平面、且每个外侧翅片(11)分别与内换热管(9)、内上集箱(7)和内下集箱(8)固定连接。
2.如权利要求1所述的石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置，其特征在于：导热挡板(6)分别与相邻的两根外换热管(3)、外上集箱(1)和外下集箱(2)固定连接。
3.如权利要求1所述的石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置，其特征在于：内上集箱(7)和一个内下集箱(8)均采用直管，内上集箱(7)倾斜安装，轴线与水平面之间呈5°～20°倾角，且内上集箱(7)的出水口位于内上集箱(7)倾斜的上端。
4.如权利要求1所述的石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置，其特征在于：外侧翅片(11)和内侧翅片(10)上下两端的外缘为斜边，斜边与水平面之间的夹角为60°～80°。
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