CN107746714B - 一种螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，包括焦炉上升管蒸发器，所述上升管蒸发器包括内管，所述内管内部为荒煤气通道；所述内管外壁上设有导热板，所述导热板为螺旋状凸台，所述导热板自内管外侧底部至内管外侧顶部呈螺旋排列，所述导热板之间设有导热水管，所述导热水管自内管外侧底部至内管外侧顶部呈螺旋排列在所述导热板形成的螺旋间隙之间。本发明具有换热效率高、安全性能好，在有效回收荒煤气显热的同时，可减缓或解决石墨化以及焦油粘结问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置。
背景技术
焦炉在炼焦过程中，炭化室逸出大量的荒煤气，经过焦炉上升管、桥管、集气管冷却集合后送入化产装置进行净化处理；在一个结焦周期内，单孔炭化室产出的荒煤气约10000m3，荒煤气经过焦炉上升管时温度高达650～800℃，含有大量的显热。为了降低焦炉荒煤气温度便于后续焦化工艺处理，传统工艺采用喷循环氨水急速冷却高温荒煤气，使荒煤气急剧降温至80～85℃。该工艺流程不仅浪费了大量荒煤气余热，而且消耗大量的氨水、又浪费了大量的水资源和电力，增加了污水排放量。
焦炉荒煤气显热巨大且未被有效利用。当前炼焦工业积极寻找降本增效的新途径，节能——无疑是降低成本的一个重要手段，并且随着工业生产的高速发展，能源需求量越来越大，而能源的供应却越来越紧张，各行各业必须挖潜革新，尽量采取节能减排措施。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种能够根据焦炉上升管内荒煤气量和该装置余热回收能力相匹配的装置，且避免回收装置荒煤气通道发生结焦、腐蚀等现象。
为达到上述目的，本发明螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，包括焦炉上升管蒸发器，所述上升管蒸发器包括内管，所述内管内部为荒煤气通道；所述内管外壁上设有导热板，所述导热板为螺旋状凸台，所述导热板自内管外侧底部至内管外侧顶部呈螺旋排列，所述导热板之间设有导热水管，所述导热水管自内管外侧底部至内管外侧顶部呈螺旋排列在所述导热板形成的螺旋间隙之间。
为达到上述目的，本发明螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，包括焦炉上升管蒸发器，所述上升管蒸发器包括由内至外依次包括同轴设置的内管，内套管，保温层和外套管，所述内管内部为荒煤气通道，所述内管外壁上设有导热板，所述导热板为螺旋状凸台，所述导热板自内管外侧底部至内管外侧顶部呈螺旋排列，所述导热板之间设有导热水管，所述导热水管自内管外侧底部至内管外侧顶部呈螺旋排列在所述导热板形成的螺旋间隙之间。
较佳的，所述内管内侧设有耐高温导热涂层。
较佳的，所的焦炉上升管蒸发器为括两个；两个焦炉上升管蒸发器上下摞置，其中，上上升管蒸发器下端设置有连接法兰，下上升管蒸发器上端设置有连接法兰；上上升管蒸发器与下上升管蒸发器通过法兰连接，上上升管蒸发器与下上升管蒸发器的导热水管通过连通导管连通。
较佳的，所述外套管侧面上设有安全预警孔，所述安全预警孔贯穿外套管管壁。
较佳的，所述导热板的横截面为梯形、菱形或长方形。
较佳的，所述导热板螺旋排列的螺距为铜管直径的1～2倍。
较佳的，所述耐高温导热涂层厚度为1mm～10mm。
较佳的，所述连通导管上还设有水温检测器。
由于本发明可以根据所述焦炉上升管内荒煤气量决定串联运行的上升管蒸发器数量，实现荒煤气量和该装置的余热回收能力的匹配。相对于现有技术上升管结构，本发明在确保焦炉安全运行、不影响生产工艺参数的同时，有效回收焦炉上升管内荒煤气余热、降低了冷却氨水的用量，避免上升管内壁结焦、腐蚀现象，同时还提高了热转化效率，所述外套管侧面上设有安全预警孔可以在使用时及时发现内部管道是否发生损坏，保障了使用的安全性。
附图说明
图1为本发明焦炉上升管荒煤气余热回收装置的结构示意图；
图2为本发明内管结构示意图；
图3为本发明外套管结构示意图；
图4为本发明内管连接后的结构示意图。
图5为本发明中密封圈的结构示意图。
图6为本发明另一实施例的结构示意图。
图中：1、内管，2、内套管，3、保温层，4、外套管，5、导热水管，6、耐高温导热涂层，7、导管连通器，8、连通导管，9、密封圈，11、导热板，12、法兰盘，13、安装孔，14、密封槽，1a、内a管，1b、内b管，31、水管入口，32、水管出口，81、水温检测器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图1～6，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，包括焦炉上升管蒸发器，所述上升管蒸发器包括内管1，所述内管内部为荒煤气通道；所述内管外壁上设有导热板11，所述导热板为螺旋状凸台，所述导热板自内管外侧底部至内管外侧顶部呈螺旋排列，所述导热板之间设有导热水管5，所述导热水管自内管外侧底部至内管外侧顶部呈螺旋排列在所述导热板形成的螺旋间隙之间。
实施例2
本实施例的螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，包括两个焦炉上升管蒸发器，所述上升管蒸发器包括内管1，内套管2，保温层3和外套管4，所述内管1内部为荒煤气通道，所述内管1内侧设有耐高温导热涂层6，所述内管1外壁上设有导热板11，所述导热板11为螺旋状凸台，所述导热板11自内管1外侧底部至内管1外侧顶部呈螺旋排列，所述导热板11之间设有导热水管5，所述导热水管5自内管1外侧底部至内管1外侧顶部呈螺旋排列在所述导热板11形成的螺旋间隙之间，所述内套管2设置在所述内套管2内侧与所述导热板11外延紧密贴合，所述内套管2外侧设有保温层3，所述保温层3外侧设有外套管4，所述内管1分为内a管1a和内b管1b，所述内a管1a位于内b管1b上方，所述外管分为外a管和外b管，所述外a管与内a管1a适配，所述外b管与内b管1b适配，所述内a管1a底部设有法兰盘12，所述内b管1b顶部设有与内a管1a底部配合的法兰盘12，所述内a管1a与内b管1b上设有的法兰盘12接触面上均设有密封槽14，所述密封槽14内设有密封圈9，所述内a管1a与内b管1b上设有的法兰盘12上均布有安装孔13，所述安装孔13位于密封槽14外侧且互不形成干涉，所述内a管1a与内b管1b 法兰盘12上的安装孔13对应设置，所述内套管2及外套管4管壁上分别设有水管入口31 和水管出口32，所述水管入口31处及水管出口32处设有导管连通器7，所述导管连通器 7上设有连通导管8；所述外套管4侧面上设有安全预警孔33，所述安全预警孔33贯穿外套管4管壁；所述外套管4和内套管2的底部与所述内管1上设有的法兰盘12焊接。
实施例3
请参阅图1～5，在实施例2的基础上的变形：所述导热板11的横截面为梯形；所述导热水管5为铜管；所述导热板11螺旋排列的螺距为铜管直径的1.5倍，所述耐高温导热涂层6厚度,1～10mm。
实施例4
请参阅图1～6，在实施例2的基础上本发明提供一种技术方案：所述导热板11的横截面为梯形；所述导热水管5为铜管；所述导热板11螺旋排列的螺距为铜管直径的2倍，所述耐高温导热涂层6厚度为1～10mm，所述连通导管上还设有水温检测器81。
在使用时：荒煤气从本发明所述内管内侧通过，通过耐高温导热涂层将热量传递至内管上，内管管壁以及内管上的导热板将热量传递给导热水管，增加了接触面积的同时保障了使用的安全性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：包括焦炉上升管蒸发器，所述上升管蒸发器包括内管，所述内管内部为荒煤气通道；所述内管外壁上设有导热板，所述导热板为螺旋状凸台，所述导热板自内管外侧底部至内管外侧顶部呈螺旋排列，所述导热板之间设有导热水管，所述导热水管自内管外侧底部至内管外侧顶部呈螺旋排列在所述导热板形成的螺旋间隙之间；
所述内管内侧设有耐高温导热涂层；
所述的焦炉上升管蒸发器为两个；两个焦炉上升管蒸发器上下摞置，其中，上上升管蒸发器下端设置有连接法兰，下上升管蒸发器上端设置有连接法兰；上上升管蒸发器与下上升管蒸发器通过法兰连接，上上升管蒸发器与下上升管蒸发器的导热水管通过连通导管连通；
所述导热板螺旋排列的螺距为铜管直径的1～2倍。
2.如权利要求1所述的螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：所述上升管蒸发器由内至外依次包括同轴设置的内管，内套管，保温层和外套管。
3.如权利要求2所述的螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：所述外套管侧面上设有安全预警孔，所述安全预警孔贯穿外套管管壁。
4.如权利要求1所述的螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，所述导热板的横截面为梯形、菱形或长方形。
5.根据权利要求1所述一种螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：所述耐高温导热涂层厚度为1mm～10mm。
6.根据权利要求1所述一种螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：所述连通导管上还设有水温检测器。
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