CN104726110A - 一种焦炉三通桥管换热器装置 - Google Patents

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梁慧
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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • C10B27/00—Arrangements for withdrawal of the distillation gases
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    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically

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Abstract

本发明涉及一种换热器领域，特别涉及一种焦炉三通桥管换热器装置。一种焦炉三通桥管换热器装置，其包括垂直管段以及连接垂直管段上的水平管段，垂直管段的下端为烟气进口，上端为清焦孔，水平管段的末端设置有烟气出口，其特征在于：所述的垂直管段的内部设置有换热管套，换热管套包括换热内套和换热外套，垂直管段的上部设置与换热外套连通的进水管口，下部的另一侧设置有与换热外套连通的出水管口，在进水管口和出水管口均设置有导板流，所述的换热外套的外壁上设置有隔热保温层，换热内套的内壁上设置有导热涂层。本发明实现了焦炉荒煤气余热的再利用，提高了利用率，节约了能源。

Description

一种焦炉三通桥管换热器装置
技术领域
本发明涉及一种换热器领域，特别涉及一种焦炉三通桥管换热器装置。
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。煤气在集气管冷却时所放出的热量中约有75～80％用于蒸发氨水、10～15％使氨水升温，而集气管的散热损失约占10％。至今未有成熟可靠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。在上升管经过换热器热交换以后，还有大量的热量通过三通桥管排向集气管。
发明内容
本发明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，提供了一种焦炉三通桥管换热器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：
一种焦炉三通桥管换热器装置，其包括垂直管段以及连接垂直管段上的水平管段，垂直管段的下端为烟气进口，上端为清焦孔，水平管段的末端设置有烟气出口，其特征在于：所述的垂直管段的内部设置有换热管套，换热管套包括换热内套和换热外套，垂直管段的上部设置与换热外套连通的进水管口，下部的另一侧设置有与换热外套连通的出水管口，在进水管口和出水管口均设置有导板流，所述的换热外套的外壁上设置有隔热保温层，换热内套的内壁上设置有导热涂层。
进一步的说，所述的隔热保温层由高温粘结剂、纳米高温陶瓷微珠、高温填料、添加剂组成的。
进一步地，所述的导热涂层由耐火粉料、过渡族元素氧化物和氧化锆、硅酸盐耐火材料组成的。
所述的垂直管段的下端设置有烟气进口测温点接口，所述的水平管段的烟气出口处设置有烟气出口测温点接口。
本发明的有益效果是：
1、本发明在三通桥管中设置了换热装置，高温烟气经过三通桥管时，换热装置能够吸取高温荒煤气中的热量，提高了能源的利用率。
2、本发明的换热管套设置了一层由耐火粉料、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耐高温的导热涂层，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。
3、本发明的进水管口和出水管口设置有导流板，目的是均匀分布进水和出水，从而保证了换热管套的换热介质保持恒定，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逆流交叉换热，增强了换热效果。
4、本发明设置有保温隔热效果极佳的隔热填层，即在换热外套的外壁设置有由高温粘结剂、纳米高温陶瓷微珠、各种高温填料、添加剂组成的保温隔热层，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。
5、本发明在所述的垂直管段的下端设置有烟气进口测温点接口，所述的水平管段的烟气出口处设置有烟气出口测温点接口，用于检测烟气的问题，从而来调节进水流量和压力，控制换热效果，从而防止因为温度过低而造成烟气结露现象，而增加结焦和焦油凝结现象。进而保证焦炉正常运行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中的局部放大图；
图中：1为烟气进口，2为换热内套，3为导流板，4为换热外套，5为隔热保温层，6为水平管段，7为进水管口，8为垂直管段，9为出水管口，10为氨水喷晒孔，11为导热涂层，12为烟气进口测温点接口，13为烟气出口，14为烟气出口测温点接口，15为清焦孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1和图2所示的一种焦炉三通桥管换热器装置，其包括垂直管段8以及连接垂直管段8上的水平管段6，水平管段连接在垂直管段的中部，垂直管段8的下端为烟气进口12，上端为清焦孔15，设置的清焦孔便于使用者对换热器装置进行清理，提高热交换的效率，有利于余热的再利用，水平管段6的末端设置有烟气出口13，所述的水平管段6的顶部设置有氨水喷洒孔10，所述的垂直管段8的内部设置有换热管套，换热管套包括换热内套2和换热外套4，垂直管段8的上部设置与换热外套4连通的进水管口7，下部的另一侧设置有与换热外套4连通的出水管口9，在进水管口7和出水管口9均设置有导板流，所述的换热外套4的外壁上设置有隔热保温层5，换热内套2的内壁上设置有导热涂层11。
进一步的说，所述的隔热保温层5由高温粘结剂、纳米高温陶瓷微珠、高温填料、添加剂组成的。
进一步地，所述的导热涂层11由耐火粉料、过渡族元素氧化物和氧化锆、硅酸盐耐火材料组成的。
所述的垂直管段的下端设置有烟气进口测温点接口12，所述的水平管段的烟气出口处设置有烟气出口测温点接口14。
本发明的有益效果是：
1、本发明在三通桥管中设置了换热装置，高温烟气经过三通桥管时，换热装置能够吸取高温烟气中的热量，提高了能源的利用率。
2、本发明的换热管套设置了一层由耐火粉料、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耐高温的导热涂层，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。
3、本发明的进水管口和出水管口设置有导流板，目的是均匀分布进水和出水，从而保证了换热管套的换热介质保持恒定，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逆流交叉换热，增强了换热效果。
4、本发明设置有保温隔热效果极佳的隔热填层，即在换热外套的外壁设置有由高温粘结剂、纳米高温陶瓷微珠、各种高温填料、添加剂组成的保温隔热层，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。
5、本发明在所述的垂直管段的下端设置有烟气进口测温点接口，所述的水平管段的烟气出口处设置有烟气出口测温点接口，用于检测烟气的问题，从而来调节进水流量和压力，控制换热效果，从而防止因为温度过低而造成烟气结露现象，而增加结焦和焦油凝结现象。进而保证焦炉正常运行。

Claims (2)

1.一种焦炉三通桥管换热器装置，其包括垂直管段以及连接垂直管段上的水平管段，垂直管段的下端为烟气进口，上端为清焦孔，水平管段的末端设置有烟气出口，其特征在于：所述的垂直管段的内部设置有换热管套，换热管套包括换热内套和换热外套，垂直管段的上部设置与换热外套连通的进水管口，下部的另一侧设置有与换热外套连通的出水管口，在进水管口和出水管口均设置有导板流，所述的换热外套的外壁上设置有隔热保温层，换热内套的内壁上设置有导热涂层。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉三通桥管换热器装置，其特征在于：所述的垂直管段的下端设置有烟气进口测温点接口，所述的水平管段的烟气出口处设置有烟气出口测温点接口。
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