CN106047376A - 耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器 - Google Patents

耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器 Download PDF

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张昌建
姚礼鹏
储旭
刘欢
何珊
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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B27/00—Arrangements for withdrawal of the distillation gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—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
    • 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

本发明涉及一种耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器。内筒套在外筒内，内、外筒的两端分别固定上、下烟道法兰，内、外筒之间的环形空腔内有螺旋换热管，螺旋换热管的进、出口穿出所述的外筒分别与下汇流集箱、上汇流集箱密封相通，内筒内为烟道。它可以在400‑900℃的高温下长期运行，能够消除周期性热应力破坏，且有效防止内壁结焦。

Description

耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器
技术领域
本发明涉及一种焦化工艺余热回收利用装置，特别涉及一种耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器。
背景技术
对炼焦过程中产生的余热资源进行高效回收是降低焦炉能耗的主要途径之一，同时也是建立资源节约、环境友好的绿色焦化厂的主要方向。调查得出，从炭化室经上升管逸出的650℃～750℃荒煤气带出热占焦炉总热量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。
目前关于荒煤气回收国内外都在做一些尝试，如用导热油夹套管、热管、锅炉、半导体温差发电和水套管等技术，但是由于荒煤气热物性特点以及焦炉生产的安全性问题，关于荒煤气的余热回收一直进展不顺。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器。它可以在400-900℃的高温下长期运行，能够消除周期性热应力破坏，且有效防止内壁结焦。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：内筒套在外筒内，内、外筒的两端分别固定上、下烟道法兰，内、外筒之间的环形空腔内有螺旋换热管，螺旋换热管的进、出口穿出所述的外筒分别与下汇流集箱、上汇流集箱密封相通，内筒内为烟道。
本发明具有下列优点：(1)、本发明可以通过控制水的流量来控制换热量，从而保证荒煤气温度下降值在结焦温度之上，有效抑制壁面结焦，另一方面，内筒壁面附着的耐高温导热层，光滑抗腐蚀，可有效防止结焦物附着；(2)、水汽换热在内外套筒之间的封闭空间内，保证水汽不会渗透至碳化室；(3)、通过采用耐高温、防腐蚀纳米材料，以及对换热器套管内部结构设计与的合理排列最大程度的获取换热效果，并且降低了环境温度，增加了经济效益。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明主视图；
图2为本发明左视图。
具体实施方式
如图1、2所示，内筒4套在外筒5内，内、外筒4、5的两端分别固定上、下烟道法兰1、8，内、外筒4、5之间的环形空腔内有螺旋换热管6，螺旋换热管6的进、出口穿出所述的外筒5分别与下汇流集箱7、上汇流集箱2密封相通，内筒4内为烟道10。
所述的上、下烟道法兰1、8上分别有上、下传感器孔，上、下传感器孔内分别固定有上、下温度传感器11、9，上、下温度传感器11、9的探头进入内筒4的烟道10内。根据测量的温度差调节管道内水流量，控制换热量，保证上端荒煤气温度在结焦温度之上。
所述内筒4的内壁上涂刷有耐高温、防腐蚀纳米导热材料层，内筒4的外壁上涂刷有耐高温纳米超导热材料层。
所述外筒5的中部有膨胀节3。
所述外筒5的上下两端壁上有多个通气小孔12。减小气体膨胀产生的热应力。
所述外筒5的外壁上有上、下加固圈13、14。
所述外筒5的内壁上涂刷有耐高温纳米绝热材料层。
换热过程为：循环水从下汇流集箱7进入换热管组6内，从下向上流动，吸收高温荒煤气传递的热量，产生的汽水混合物，从上汇流集箱2流出。

Claims (7)

1.一种耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器，其特征在于：内筒(4)套在外筒(5)内，内、外筒(4、5)的两端分别固定上、下烟道法兰(1、8)，内、外筒(4、5)之间的环形空腔内有螺旋换热管(6)，螺旋换热管(6)的进、出口穿出所述的外筒(5)分别与下汇流集箱(7)、上汇流集箱(2)密封相通，内筒(4)内为烟道(10)。
2.根据权利要求1所述的耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器，其特征在于：所述的上、下烟道法兰(1、8)上分别有上、下传感器孔，上、下传感器孔内分别固定有上、下温度传感器(11、9)，上、下温度传感器(11、9)的探头进入内筒(4)的烟道(10)内。
3.根据权利要求1所述的耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器，其特征在于：所述内筒(4)的内壁上涂刷有耐高温、防腐蚀纳米导热材料层，内筒(4)的外壁上涂刷有耐高温纳米超导热材料层。
4.根据权利要求1所述的耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器，其特征在于：所述外筒(5)的中部有膨胀节(3)。
5.根据权利要求1所述的耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器，其特征在于：所述外筒(5)的上下两端壁上有多个通气小孔(12)。
6.根据权利要求1所述的耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器，其特征在于：所述外筒(5)的外壁上有上、下加固圈(13、14)。
7.根据权利要求1所述的耐高温、耐腐蚀焦炉上升管蛇型螺旋换热器，其特征在于：所述外筒(5)的内壁上涂刷有耐高温纳米绝热材料层。
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