CN104152157B - 一种焦炉上升管换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种焦炉上升管换热器，具有上升管本体，上升管本体的中心设有烟道，上升管本体的上端和下端分别设有烟道上法兰和烟道下法兰；所述上升管本体从内到外依次包括内层部分、换热部分和外壳；所述内层部分从内向外依次包括导热层、耐高温抗腐蚀层和金属结构层；所述导热层、耐高温抗腐蚀层和金属结构层堆叠在一起形成内层部分；所述换热部分包括换热管组；所述导热层不与耐高温抗腐蚀层接触的一面形成烟道，烟道的表面光滑无缝且涂制有一层硅晶粉涂层。本发明能有效缓解烟道表面结焦现象，并且具有良好的热能吸收效果，运行稳定可靠，能消除周期性热应力破坏。

Description

一种焦炉上升管换热器
技术领域
本发明涉及一种换热装置，特别涉及一种焦炉上升管换热器。
背景技术
高效回收利用在炼焦过程中产生的余热资源是资源节约、环境友好的绿色焦化厂节能的主要方向和潜力所在，也是提高效率的主要途径之一。通过分析可知炭化室经上升管溢出的650℃～800℃荒煤气带出热约占焦炉总热量的36％。为了冷却高温的荒煤气必须喷洒大量70℃～75℃循环氨水，高温荒煤气因虚幻氨水的大量蒸发而被冷却至82℃～85℃，再经初冷器冷却至22℃～35℃，荒煤气带出热量被白白浪费。因此出现了很多种类的焦炉上升管，来收集利用这些热量。
而目前的焦炉上升管存在以下几种问题：1、烟道容易结焦，影响使用效果；2、换热部分的水汽容易进入炭化室；3、上升管的外部温度很高，热量浪费较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效缓解烟道表面结焦现象，热能吸收效果好，运行稳定可靠，能消除周期性热应力破坏的焦炉上升管换热器。
实现本发明目的的技术方案是：本发明具有上升管本体，上升管本体的中心设有烟道，上升管本体的上端和下端分别设有烟道上法兰和烟道下法兰；所述烟道的表面光滑无缝且涂制有一层硅晶粉涂层。
上述上升管本体从内到外依次包括内层部分、换热部分和外壳；所述内层部分从内向外依次包括导热层、耐高温抗腐蚀层和金属结构层；所述导热层、耐高温抗腐蚀层和金属结构层堆叠在一起形成内层部分；所述换热部分包括换热管组，换热管组的进水端和出水端分别于外壳上的进水口和出水口连接相通；所述导热层不与耐高温抗腐蚀层接触的一面形成烟道。
上述换热部分还包括隔热保温层；所述隔热保温层设置在换热管组与外壳之间。
上述外壳上的进水口包括半圆弧状的进水管，进水管上设有进水法兰；所述外壳上的出水口包括半圆弧状的出水管，出水管上设有出水法兰，出水管上还设有压力表；所述进水管的两端均与换热管组的进水口连接；所述出水管的两端均与换热管组的出水口连接。
上述进水口与出水口均设置在上升管本体的一端且相互错开。
上述烟道内设有空气助燃装置。
其中耐高温抗腐蚀层可以用不锈钢材料制成；导热层可以用耐高温纳米材料制成；隔热保温层可以用玻璃丝绵、聚氨酯等材料制成，也可用纳米绝热材料制成。
本发明具有积极的效果：(1)本发明的内层部分为整体式设计，烟道表面光滑完整且具有涂制有硅晶粉涂层，能大大环节烟道表面的结焦现象，并且具有很好的抗氧化、抗渗碳、抗渗氮性能；(2)本发明的换热部分设置在内层部分外部，避免了水汽进入炭化室；(3)本发明在换热管组外部设有隔热保温层，改善了原有上升管存在外壳温度过高的现象，同时将热量最大限度地保持在换热部分，防止大量的热量外泄；(4)本发明在的进水管和出水管做成半圆弧状，能缓解进水和出水时的冲击力；(5)本发明在烟道内设置空气助燃装置，有助于烧掉烟道表面的结焦；(6)本发明设计巧妙合理，将稳定工作和热能吸收有效结合，使其系统运行稳定，并能增加经济效益。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的外部示意图；
图2为本发明的局部剖视图。
具体实施方式
见图1和图2，本发明具有上升管本体1，上升管本体1的中心设有烟道2，上升管本体1的上端和下端分别设有烟道上法兰3和烟道下法兰4；所述烟道2的表面光滑无缝且涂制有一层硅晶粉涂层5。
上述上升管本体1从内到外依次包括内层部分11、换热部分12和外壳13；所述内层部分11从内向外依次包括导热层111、耐高温抗腐蚀层112和金属结构层113；所述导热层111、耐高温抗腐蚀层112和金属结构层113堆叠在一起形成内层部分11；所述换热部分12包括换热管组121和隔热保温层122，换热管组121的进水端和出水端分别于外壳13上的进水口131和出水口132连接相通；所述导热层111不与耐高温抗腐蚀层112接触的一面形成烟道2；所述隔热保温层122设置在换热管组121与外壳13之间；所述外壳13上的进水口131包括半圆弧状的进水管131-1，进水管131-1上设有进水法兰131-2；所述外壳13上的出水口132包括半圆弧状的出水管132-1，出水管132-1上设有出水法兰132-2，出水管132-1上还设有压力表；所述进水管131-1的两端均与换热管组121的进水口连接；所述出水管132-1的两端均与换热管组121的出水口连接；所述进水口131与出水口132均设置在上升管本体1的一端且相互错开；所述烟道2内设有空气助燃装置。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种焦炉上升管换热器，具有上升管本体(1)，上升管本体(1)的中心设有烟道(2)，上升管本体(1)的上端和下端分别设有烟道上法兰(3)和烟道下法兰(4)；其特征在于：所述烟道(2)的表面光滑无缝且涂制有一层硅晶粉涂层(5)。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管换热器，其特征在于：所述上升管本体(1)从内到外依次包括内层部分(11)、换热部分(12)和外壳(13)；所述内层部分(11)从内向外依次包括导热层(111)、耐高温抗腐蚀层(112)和金属结构层(113)；所述导热层(111)、耐高温抗腐蚀层(112)和金属结构层(113)堆叠在一起形成内层部分(11)；所述换热部分(12)包括换热管组(121)，换热管组(121)的进水端和出水端分别于外壳(13)上的进水口(131)和出水口(132)连接相通；所述导热层(111)不与耐高温抗腐蚀层(112)接触的一面形成烟道(2)。
3.根据权利要求2所述的一种焦炉上升管换热器，其特征在于：所述换热部分(12)还包括隔热保温层(122)；所述隔热保温层(122)设置在换热管组(121)与外壳(13)之间。
4.根据权利要求3所述的一种焦炉上升管换热器，其特征在于：所述外壳(13)上的进水口(131)包括半圆弧状的进水管(131-1)，进水管(131-1)上设有进水法兰(131-2)；所述外壳(13)上的出水口(132)包括半圆弧状的出水管(132-1)，出水管(132-1)上设有出水法兰(132-2)，出水管(132-1)上还设有压力表；所述进水管(131-1)的两端均与换热管组(121)的进水口连接；所述出水管(132-1)的两端均与换热管组(121)的出水口连接。
5.根据权利要求4所述的一种焦炉上升管换热器，其特征在于：所述进水口(131)与出水口(132)均设置在上升管本体(1)的一端且相互错开。
6.根据权利要求1至5其中之一所述的一种焦炉上升管换热器，其特征在于：所述烟道(2)内设有空气助燃装置。
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