CN109405564A - 一种罐式炉煅烧焦的余热回收装置 - Google Patents

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齐忠昱
方明勋
刘朝东
崔银河
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    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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Abstract

本发明涉及一种炭素罐式炉高温煅烧焦的余热回收装置，属于换热冷却技术领域。该装置包括壳体和安装于壳体的内排管，内排管由下环管、上环管通过立管连接而成，立管为均匀排布于下环管、上环管之间的管束，立管的管束分别与下环管、上环管连通，下环管设置有进口，上环管设置出口。本发明提高换热效率，内排管能承受一定蒸汽的压力，避免产生内应力，便于拆卸检修与维护。

Description

一种罐式炉煅烧焦的余热回收装置
技术领域
本发明属于换热冷却领域，具体为一种炭素罐式炉高温煅烧焦的余热回收装置。
背景技术
随着预焙阳极生产原材料质量的恶化，电解行业对于阳极质量要求的提高以及预焙阳极生产企业对于成本的控制，罐式炉在煅后焦质量和实收率方面的优势得以体现，目前全国采用罐式炉生产的煅烧焦达到年产700万吨以上。企业为了降低成本、提高收益率广泛重视罐式炉余热的利用。罐式炉余热利用之一包括罐式炉高温煅烧焦所带走的热量，即罐式炉高温煅烧焦进入冷却水套之前的温度一般在1000～1100℃左右，该部分热量占罐式炉热支出的20～25％，折合成每吨煅烧焦在1.5～2.0.GJ左右。
现阶段罐式炉高温烟气余热利用技术已经非常成熟，而高温煅烧焦并未对该部分热量进行余热回收，主要通过罐式炉的冷却水套使用循环冷却水与高温煅烧焦间接传热的方法，将高温煅烧焦冷却至50～100℃左右，采用该方法冷却高温煅烧焦的缺点之一是，高温煅烧焦冷却需要大量的循环水，大约每吨煅烧焦消耗40t循环水，循环水在冷却过程中消耗近1％左右，每年造成大量冷却水的浪费。
现有技术中大多采用冷却排管与壳体焊接的结构形式，由于冷却排管的远高于壳体的温度，膨胀量的不同产生内应力使冷却排管损坏。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种罐式炉煅烧焦的余热回收装置，充分利用高温煅烧焦所携带的热量，生产中温中压饱和蒸汽，以实现余热回收利用，同时将高温煅烧焦冷却至排料所需要的温度。
本发明的技术方案是：
一种罐式炉煅烧焦的余热回收装置，该装置包括壳体和安装于壳体的内排管，内排管由下环管、上环管通过立管连接而成，立管为均匀排布于下环管、上环管之间的管束，立管的管束分别与下环管、上环管连通，下环管设置有进口，上环管设置出口。
所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，下环管、上环管与立管之间焊接。
所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，壳体上设置壳体上法兰，壳体上法兰为矩形，矩形的两个长边边缘对称设置L型开口螺栓孔，矩形的四角采用圆弧过渡，矩形的两个短边边缘和圆弧过渡对称设置开口螺栓孔。
所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，壳体下部的进水管处设置长圆孔。
所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，下环管和上环管为钢管焊接而成的矩形环管。
所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，内排管通过U型螺栓、支撑板与壳体连接。
所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，上环管设置在壳体的支撑板上面。
所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，U型螺栓在进口和出口的同一端。
本发明的优点和有益效果如下：
1、本发明的上部内排管与物料全部接触，提高换热效率。
2、本发明的下环管、上环管和立管均采用圆形断面结构，使内排管能承受一定蒸汽的压力。
3、本发明可以避免因冷却排管和壳体的温度不同，膨胀量不同而产生内应力。
4、本发明便于拆卸检修与维护。
附图说明
图1是本发明的罐式炉煅烧焦的余热回收装置结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的左视图。
图4是图1的B向视图。
图5是图2的C-C剖视图。
图中：1.壳体；2.下环管；3.立管；4.支撑板；5.壳体上法兰；6.上环管；7.内排管；8.U型螺栓；9.进口；10.出口；11.L型开口螺栓孔；12.长圆孔；13.开口螺栓孔。
具体实施方式
下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。
如图1-图5所示，本发明罐式炉煅烧焦的余热回收装置，由壳体1和内排管7等组成，内排管7是由下环管2、上环管6通过立管3焊接而成，下环管2设置有进口9，上环管6设置出口10，内排管7通过U型螺栓8、支撑板4与壳体1连接。
其中，立管3为均匀排布于下环管2、上环管6之间的管束，立管3的管束分别与下环管2、上环管6连通。壳体1上设置壳体上法兰5，壳体上法兰5为矩形，矩形的两个长边边缘对称设置L型开口螺栓孔11，矩形的四角采用圆弧过渡，矩形的两个短边边缘和圆弧过渡对称设置开口螺栓孔13；当壳体1热膨胀时，具有一定的水平方向的串动余量。壳体下部的进水管9处设置长圆孔12，当内排管7热膨胀时具有一定的垂直方向的串动余量。下环管2和上环管6是由钢管焊接而成的矩形环管，上环管6设置在支撑板4的上面，以利于上环管6受热时具有一定的水平方向的串动余量。内排管7通过U型螺栓8与壳体1连接，U型螺栓8在进口9和出口10的同一端，内排管7在使用前需经过一定的水压压力试验，并保压一定的时间才能使用。
本发明的方法是这样实现的，当冷却水从进口9进入下环管2内沿立管3上升时，高温物料的热量将立管3内冷却水迅速加热成中温中压的汽水混合物，汽水混合物从立管3进入上环管6从出口10流出，通过汽化冷却的方式回收高温物料中的热量，降低物料的温度，饱和水蒸汽被收集利用。

Claims (8)

1.一种罐式炉煅烧焦的余热回收装置，其特征在于，该装置包括壳体和安装于壳体的内排管，内排管由下环管、上环管通过立管连接而成，立管为均匀排布于下环管、上环管之间的管束，立管的管束分别与下环管、上环管连通，下环管设置有进口，上环管设置出口。
2.按照权利要求1所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，其特征在于，下环管、上环管与立管之间焊接。
3.按照权利要求1所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，其特征在于，壳体上设置壳体上法兰，壳体上法兰为矩形，矩形的两个长边边缘对称设置L型开口螺栓孔，矩形的四角采用圆弧过渡，矩形的两个短边边缘和圆弧过渡对称设置开口螺栓孔。
4.按照权利要求1所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，其特征在于，壳体下部的进水管处设置长圆孔。
5.按照权利要求1所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，其特征在于，下环管和上环管为钢管焊接而成的矩形环管。
6.按照权利要求1所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，其特征在于，内排管通过U型螺栓、支撑板与壳体连接。
7.按照权利要求6所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，其特征在于，上环管设置在壳体的支撑板上面。
8.按照权利要求6所述的罐式炉煅烧焦的余热回收装置，其特征在于，U型螺栓在进口和出口的同一端。
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