CN104694139B - 一种焦炉荒煤气带导流装置换热器 - Google Patents
一种焦炉荒煤气带导流装置换热器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种导流器和换热器领域，特别涉及一种焦炉荒煤带导流装置换热器，包括焦炉热换器本体，所述焦炉换热器本体底端设有烟气进口，与烟气进口同轴线上，顶端设有烟气出口，所述烟气进口与烟气出口之间设有换热通道，所述换热通道内设有导流装置，所述的导流装置包括中心轴，所述的中心轴轴线与换热通道轴心线重合，在中心轴上设有导流叶片，所述导流叶片的导流面与中心轴之间形成斜切角度。该焦炉荒煤气导流装置通过导流叶片的作用，将荒煤气的流动由原来的基本处于上下直线的层向流动变成螺旋型混合流动，目的是为了使上升管中的荒煤气的热量能够在流动过程中均匀的分布到上升管内壁，从而有利于加大上升管换热器的换热量。
Description
技术领域
本发明创造涉及一种导流器领域，特别涉及一种焦炉荒煤气带导流装置换热器。
背景技术
目前，从炭化室经上升管逸出的650℃～800℃荒煤气带出的热量占焦炉总热量的36％。为了冷却高温的荒煤气必须喷洒大量70℃～75℃循环氨水，高温荒煤气因循环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。至今已有部分的回收利用装置投入运行，不少国内外焦化企业对焦炉上升管荒煤气余热的回收利用做过不少次试验研究，也有不少单位曾经进行过技改和应用，但是对于高温的处理以及启动停止时的恶劣工况的处理以及内部附积焦油和焦炭处理运用不甚理想，同时上升管内部的热量利用并不均匀，大部分的换热器只是换取了上升管内表面处的热量，中间大量的热量并未能利用而迅速排出到集气管。
发明创造内容
本发明创造为了克服荒煤气的余热在上升管经过换热器交换以后还有的大量余热进入三通桥管后，余热未能充分利用的不足，提供了一种焦炉荒煤气导流装置可以完全解决上述问题。
解决上述技术问题的技术方案如下：
一种焦炉荒煤气带导流装置换热器，包括焦炉热换器本体，所述焦炉换热器本体底端设有烟气进口，与烟气进口同轴线上，顶端设有烟气出口，所述烟气进口与烟气出口之间设有换热通道，所述换热通道内设有导流装置，所述的导流装置包括中心轴，所述的中心轴轴线与换热通道轴心线重合，在中心轴上设有导流叶片，所述导流叶片的导流面与中心轴之间形成斜切角度。
进一步的，所述的导流叶片的斜切角度沿中心轴轴线，从焦炉换热器底端至焦炉换热器顶端，斜切角度逐渐增大。由于在换热通道内，荒煤气的温度随高度降低，在换热通道底部，导流叶片的斜切角度较小，形成的涡流较快，与换热通道内壁的接触时间较长，而在换热通道上部，荒煤气的温度降低，需要换热的能量较少，则将导流叶片的斜切角度调大，使得形成的涡流较慢。
进一步的，还包括空气压缩喷嘴，所述的空气压缩喷嘴设置在换热通道内壁，空气压缩喷嘴的喷嘴口朝向导流叶片。空气压缩喷嘴串接在压缩空气盘管上，压缩空气盘管与压缩空气进口相连，用于清扫导流装置叶片上的附着物。
进一步的，所述的导流叶片中心为镂空结构。导流叶片中间的空余部分和叶片外围空余部分在实际运行过程中会形成一定的压差，更加增加了荒煤气在上升管中的混合扰动，另外由于上升管换热器内表面的换热，使得表面温度的降低和中间荒煤气高温又形成对流和交叉扰动，经过叶片的作用，使得换煤气一直处于内外混合运行状态。这样既保证了换热效果，同时又保证了在恶劣工况下，焦炉设备和换热器的安全经济运行。
进一步的，所述的换热通道内壁涂有耐高温涂层。所述的耐高温涂层由耐火粉料、过渡族元素氧化物和氧化锆、硅酸盐耐火材料等组成的耐高温且导热性能较强的材料(耐高温导热涂料)，其作用是防止烟气对换热器的高温腐蚀，将高温导热涂层直接涂刷在换热器内壁表面，形成一层坚硬的陶瓷釉面硬壳，提高辐射传热能力，显著提高了热传递效果，同时耐机械冲击和热冲击。
进一步的，所述的焦炉热换器本体侧壁还设有保温层，所述保温层由高温粘结剂、纳米高温陶瓷微珠、高温填料、以及添加剂组成。其作用在于将换热通道内部的热量不至于迅速散布到外面，一方面使得外界温度得到有效降低，保护环境，另一方面使得热量不外散，保证内部换热通道内的充分热交换。
进一步的，所述的烟气进口处还设有除盐水进口，烟气出口处设有除盐水出口，所述除盐水进口和除盐水出口端均设有测温或者测压测试口。
采用上述技术特征，本发明创造的有益效果是：
该焦炉荒煤气带导流装置换热器通过导流叶片的作用，将荒煤气的流动由原来的基本处于上下直线的层向流动变成螺旋型混合流动，目的是为了使上升管中的荒煤气的热量在流动过程中能够均匀的分布到上升管内壁，从而有利于加大上升管换热器的换热量。
其次，同时防止了烟气对焦炉换热器的高温腐蚀，提高辐射传热能力，显著提高了热传递效果，同时耐机械冲击和热冲击。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明创造作进一步详细的说明。
图1为本发明创造的结构示意图。
图2位本发明创造的俯视图。
具体实施方式
一种焦炉荒煤气带导流装置换热器，包括焦炉热换器本体1，所述焦炉换热器本体底端设有烟气进口2，与烟气进口2同轴线上，顶端设有烟气出口3，所述烟气进口与烟气出口之间设有换热通道，所述换热通道内设有导流装置，所述的导流装置包括中心轴4，所述的中心轴4轴线与换热通道轴心线重合，在中心轴上设有导流叶片5，所述导流叶片的导流面与中心轴之间形成斜切角度。
所述的导流叶片5的斜切角度沿中心轴轴线，从焦炉换热器底端至焦炉换热器顶端，斜切角度逐渐增大。由于在换热通道内，荒煤气的温度随高度降低，在换热通道底部，导流叶片的斜切角度较小，形成的涡流较快，与换热通道内壁的接触时间较长，而在换热通道上部，荒煤气的温度降低，需要换热的能量较少，则将导流叶片的斜切角度调大，使得形成的涡流较慢。
还包括空气压缩喷嘴6，所述的空气压缩喷嘴6设置在换热通道内壁，空气压缩喷嘴6的喷嘴口朝向导流叶片。空气压缩喷嘴6串接在压缩空气盘管上，压缩空气盘管与压缩空气进口相连，用于清扫导流叶片5上的附着物。
所述的导流叶片中心为镂空结构。导流叶片中间的空余部分和叶片外围空余部分在实际运行过程中会形成一定的压差，更加增加了荒煤气在上升管中的混合扰动，另外由于上升管换热器内表面的换热，使得表面温度的降低和中间荒煤气高温又形成对流和交叉扰动，经过叶片的作用，使得换煤气一直处于内外混合运行状态。这样既保证了换热效果，同时又保证了在恶劣工况下，焦炉设备和换热器的安全经济运行。
所述的换热通道内壁涂有耐高温导热涂层。所述的耐高温导热涂层由耐火粉料、过渡族元素氧化物和氧化锆、硅酸盐耐火材料等组成的耐高温且导热性能较强的材料(耐高温导热涂料)，其作用是防止烟气对换热器的高温腐蚀，将高温导热涂层直接涂刷在换热器内壁表面，形成一层坚硬的陶瓷釉面硬壳，提高辐射传热能力，显著提高了热传递效果，同时耐机械冲击和热冲击。
所述的焦炉换热器本体外侧壁还设有保温层7，所述保温层7由高温粘结剂、纳米高温陶瓷微珠、高温填料、以及添加剂组成。其作用在于将换热通道内部的热量不至于迅速散布到外面，一方面使得外界温度得到有效降低，保护环境，另一方面使得热量不外散，保证内部换热通道内的充分热交换。
所述的烟气进口处还设有除盐水进口，烟气出口处设有除盐水出口，所述除盐水进口和除盐水出口端均设有测温或者测压测试口。目的是均匀分布进水和出水，从而保证了换热器的除盐水进出水保持恒定，不会因为出现偏流而造成换热不均匀现象，影响换热效果。同时进出水与烟气流向成顺流换热，利用导流装置，烟气流动在上升管中混合扰动，从而增强了换热效果。
以上示意性的对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。故若本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术相似的结构方式及实施方式，均应属于本发明创造的保护范围。
Claims (4)
1.一种焦炉荒煤气余热带导流装置换热器，包括焦炉热换器本体，所述焦炉换热器本体底端设有烟气进口，与烟气进口同轴线上，顶端设有烟气出口，所述烟气进口与烟气出口之间设有换热通道，其特征在于，所述换热通道内设有导流装置，所述的导流装置包括中心轴，所述的中心轴轴线与换热通道轴心线重合，在中心轴上设有导流叶片，所述导流叶片的导流面与中心轴之间形成斜切角度，所述的导流叶片的斜切角度沿中心轴轴线，从焦炉换热器底端至焦炉换热器顶端，斜切角度逐渐增大；还包括空气压缩喷嘴，所述的空气压缩喷嘴设置在换热通道内壁，空气压缩喷嘴的喷嘴口朝向导流叶片，所述的导流叶片中心为镂空结构。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气余热带导流装置换热器，其特征在于，所述的换热通道内壁涂有耐高温涂层。
3.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气余热带导流装置换热器，其特征在于，所述的焦炉热换器本体外侧壁还设有保温层，所述保温层由高温粘结剂、纳米高温陶瓷微珠、高温填料、以及添加剂组成。
4.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气余热带导流装置换热器，其特征在于，所述的烟气进口处还设有除盐水进口，烟气出口处设有除盐水出口，所述除盐水进口和除盐水出口端均设有测温或者测压测试口。
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