CN111637778A - 一种合成气显热回收组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成气显热回收组件，冷却夹套组件为包括冷却夹套内壁和冷却夹套外壁围合而成的环形管状结构，冷却水入口管、冷却水入口集箱、冷却水分布器与冷却夹套组件依次相连，冷却夹套组件还与冷却水汇集器、冷却水出口集箱以及冷却水出口管依次相连，冷却夹套组件的冷却夹套内壁内侧设置有多个冷却屏组件，多个冷却屏组件均通过管道与冷却水入口集箱以及冷却水出口集箱连通。达到的技术效果为：本发明提出的一种合成气显热回收组件，其包括冷却夹套和冷却屏；其外壁由冷却夹套构成；冷却夹套制作简单、工期短，极大降低了合成气显热回收组件的制作成本和工期，特别合适用于低压条件。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种合成气显热回收组件。
背景技术
煤气化技术是煤炭清洁高效利用和煤化工工业的龙头技术和关键技术；在现代煤化工中，液态排渣的气流床气化是主流的煤气化技术；为了保证液态排渣，气化温度需要维持在煤灰熔点以上，一般超过1200℃；此时合成气的显热占入炉原料热值的20％～30％；如果对高温合成气采用直接水激冷，则这部分显热被白白浪费，因此，有的煤气化技术采用显热回收系统对高温合成气的显热进行回收，极大提高了能量利用效率。
目前气化炉采用的合成气显热回收系统一般包括膜式水冷壁围成的余热回收腔室以及在余热回收腔室内布置的换热面；例如中国发明专利CN109705919A公开了一种气化炉余热回收废锅机构，由壳体、外侧筒形膜式壁和辐射管屏组成。
现有技术的缺陷为：合成气显热回收系统的膜式水冷壁由列管和列管之间通过焊接固定的鳍片构成，由于膜式水冷壁所包含的列管和鳍片较多，焊接和加工工作量大，制造工期和成本高；并且无论是应用于低压条件的合成气显热回收系统，还是应用于高压条件的合成气显热回收系统，其膜式水冷壁制作难度变化不大。
发明内容
为此，本发明提供一种合成气显热回收组件，以解决现有技术中合成气显热回收系统结构复杂且制作成本高的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的第一方面，一种合成气显热回收组件，包括冷却水入口管、冷却水入口集箱、冷却水分布器、冷却夹套组件、冷却水汇集器、冷却水出口集箱、冷却水出口管以及多个冷却屏组件，冷却夹套组件为包括冷却夹套内壁和冷却夹套外壁围合而成的环形管状结构，冷却水入口管、冷却水入口集箱、冷却水分布器与冷却夹套组件依次相连，冷却夹套组件还与冷却水汇集器、冷却水出口集箱以及冷却水出口管依次相连，冷却夹套组件的冷却夹套内壁内侧设置有多个冷却屏组件，多个冷却屏组件均通过管道与冷却水入口集箱以及冷却水出口集箱连通。
进一步地，多个冷却屏组件等间隔环形阵列在冷却夹套内壁的内侧。
进一步地，冷却屏组件的数量为3个至20个之间。
进一步地，冷却夹套组件的下端设置有环形的冷却水入口集箱，冷却夹套组件与冷却水入口集箱之间设置有冷却水分布器；冷却夹套组件的上端设置有环形的冷却水出口集箱，冷却夹套组件与冷却水出口集箱之间设置有冷却水汇集器；冷却水入口集箱的外侧壁设置有冷却水入口管，冷却水出口集箱的外侧壁设置有冷却水出口管。
进一步地，冷却屏组件包括依次连接的冷却屏入口管、冷却屏入口集箱、冷却屏冷水分布器、冷却屏冷却器、冷却屏冷水汇集器、冷却屏出口集箱以及冷却屏出口管；冷却屏冷却器的下端设置有冷却屏入口集箱，冷却屏冷却器与冷却屏入口集箱之间设置有冷却屏冷水分布器，冷却屏入口集箱通过冷却屏入口管与冷却水入口集箱连通；冷却屏冷却器的上端设置有冷却屏出口集箱，冷却屏冷却器与冷却屏出口集箱之间设置有冷却屏冷水汇集器，冷却屏出口集箱通过冷却屏出口管与冷却水出口集箱连通。
进一步地，冷却屏冷却器为夹套形式。
进一步地，冷却屏冷却器为列管式。
进一步地，多个冷却屏冷却器的结构完全相同，冷却屏冷却器与冷却夹套内壁之间设置有间隙。
进一步地，冷却夹套组件的冷却夹套内壁与冷却夹套外壁为同心圆。
进一步地，冷却屏组件沿冷却夹套组件的冷却夹套内壁所在圆的径向方向延伸。
本发明具有如下优点：本发明提出的一种合成气显热回收组件，其包括冷却夹套组件和冷却屏组件；其外壁由冷却夹套构成；冷却夹套制作简单、工期短，极大降低了合成气显热回收组件的制作成本和工期，特别合适用于低压条件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明一些实施例提供的一种合成气显热回收组件的主视图。
图2为本发明一些实施例提供的一种合成气显热回收组件的A-A剖视图。
图3为本发明一些实施例提供的一种合成气显热回收组件的A-A剖视图。
图中：1、冷却水入口管，2、冷却水入口集箱，3、冷却水分布器，4、冷却夹套组件，41、冷却夹套内壁，42、冷却夹套外壁，5、冷却屏组件，51、冷却屏入口管，52、冷却屏入口集箱，53、冷却屏冷水分布器，54、冷却屏冷却器，55、冷却屏冷水汇集器，56、冷却屏出口集箱，57、冷却屏出口管，6、冷却水汇集器，7、冷却水出口集箱，8、冷却水出口管。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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
如图1和图2所示，本实施例中的一种合成气显热回收组件，包括冷却水入口管1、冷却水入口集箱2、冷却水分布器3、冷却夹套组件4、冷却水汇集器6、冷却水出口集箱7、冷却水出口管8以及多个冷却屏组件5，冷却夹套组件4为包括冷却夹套内壁41和冷却夹套外壁42围合而成的环形管状结构，冷却水入口管1、冷却水入口集箱2、冷却水分布器3与冷却夹套组件4依次相连，冷却夹套组件4还与冷却水汇集器6、冷却水出口集箱7以及冷却水出口管8依次相连，冷却夹套组件4的冷却夹套内壁41内侧设置有多个冷却屏组件5，多个冷却屏组件5均通过管道与冷却水入口集箱2以及冷却水出口集箱7连通。
本实施例达到的技术效果为：本实施例提出的一种合成气显热回收组件，其包括冷却夹套组件4和冷却屏组件5；其外壁由冷却夹套构成；冷却夹套制作简单、工期短，极大降低了合成气显热回收组件的制作成本和工期，特别合适用于低压条件。
实施例2
如图1和图2所示，本实施例中的一种合成气显热回收组件，包括实施例1中的全部技术特征，除此之外，多个冷却屏组件5等间隔环形阵列在冷却夹套内壁41的内侧；冷却屏组件5的数量为3个至20个之间，此外，冷却屏组件5的数量不限于上述限制。
本实施例中的有益效果为：通过将多个冷却屏组件5等间隔环形阵列在冷却夹套内壁41的内侧，实现了合成气显热回收组件的稳定受力，提高了装置的强度，换热更加均匀，效率显著提高。
实施例3
如图1和图2所示，本实施例中的一种合成气显热回收组件，包括实施例2中的全部技术特征，除此之外，冷却夹套组件4的下端设置有环形的冷却水入口集箱2，冷却夹套组件4与冷却水入口集箱2之间设置有冷却水分布器3；冷却夹套组件4的上端设置有环形的冷却水出口集箱7，冷却夹套组件4与冷却水出口集箱7之间设置有冷却水汇集器6；冷却水入口集箱2的外侧壁设置有冷却水入口管1，冷却水出口集箱7的外侧壁设置有冷却水出口管8；冷却屏组件5包括依次连接的冷却屏入口管51、冷却屏入口集箱52、冷却屏冷水分布器53、冷却屏冷却器54、冷却屏冷水汇集器55、冷却屏出口集箱56以及冷却屏出口管57；冷却屏冷却器54的下端设置有冷却屏入口集箱52，冷却屏冷却器54与冷却屏入口集箱52之间设置有冷却屏冷水分布器53，冷却屏入口集箱52通过冷却屏入口管51与冷却水入口集箱2连通；冷却屏冷却器54的上端设置有冷却屏出口集箱56，冷却屏冷却器54与冷却屏出口集箱56之间设置有冷却屏冷水汇集器55，冷却屏出口集箱56通过冷却屏出口管57与冷却水出口集箱7连通。
本实施例中的有益效果为：通过设置有冷却水分布器3，实现了冷却水均匀地进入冷却夹套组件4；通过设置冷却水汇集器6，实现了部分冷却水吸收热量后转化为水和蒸汽的混合物均匀的进入冷却水出口集箱7；通过冷却屏组件5的具体结构，实现了另一部分冷却水吸收热量后转化为水和蒸汽的混合物进入冷却水出口集箱7后从冷却水出口8流出。
实施例4
如图1和图2所示，本实施例中的一种合成气显热回收组件，包括实施例3中的全部技术特征，除此之外，如图2所示，冷却屏冷却器54为夹套形式，或，如图3所示，冷却屏冷却器54为列管式。
本实施例的冷却屏冷却器54为夹套形式指的是整体式的夹套结构，冷却屏冷却器54为列管式指的是在整体式的夹套结构内均布多个纵向设置的管路，此外，冷却屏冷却器54的管路还可以为波浪形结构，增强了冷却屏冷却器54的整体强度，起到更好的换热效果。
本实施例中的有益效果为：不同结构的冷却屏冷却器54适用于不同的场合，实现了不同的换热效果，当冷却屏冷却器54为列管式，虽然结构稍显复杂，但显著提高了换热的均匀性。
实施例5
如图1和图2所示，本实施例中的一种合成气显热回收组件，包括实施例4中的全部技术特征，除此之外，多个冷却屏冷却器54的结构完全相同，冷却屏冷却器54与冷却夹套内壁41之间设置有间隙；冷却夹套组件4的冷却夹套内壁41与冷却夹套外壁42为同心圆；冷却屏组件5沿冷却夹套组件4的冷却夹套内壁41所在圆的径向方向延伸。
本实施例中的有益效果为：通过在冷却屏冷却器54与冷却夹套内壁41之间设置有间隙，避免了二者工作过程产生的干扰，同时便于冷却屏冷却器54的安装及维护。
上述实施例的工作原理为：冷却水从冷却水入口管1流入冷却水入口集箱2中；然后，冷却水入口集箱2中的一部分冷却水通过冷却水分布器3后均匀地进入冷却夹套组件4，冷却水吸收从冷却夹套内壁41传入的热量后转化为水和蒸汽的混合物，从冷却水汇集器6均匀地进入冷却水出口集箱7；冷却水入口集箱2中的另一部分冷却水通过冷却屏入口管51进入冷却屏入口集箱52，经过冷却屏冷水分布器53均匀地进入冷却屏冷却器54，冷却水吸收热量后转化为水和蒸汽的混合物，从冷却屏冷水汇集器55均匀地进入冷却屏出口集箱56，通过冷却屏出口管57进入冷却水出口集箱7；冷却水出口集箱7中的冷却水最终通过冷却水出口8流出。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
Claims (10)
1.一种合成气显热回收组件，其特征在于，包括冷却水入口管(1)、冷却水入口集箱(2)、冷却水分布器(3)、冷却夹套组件(4)、冷却水汇集器(6)、冷却水出口集箱(7)、冷却水出口管(8)以及多个冷却屏组件(5)，所述冷却夹套组件(4)为包括冷却夹套内壁(41)和冷却夹套外壁(42)围合而成的环形管状结构，所述冷却水入口管(1)、所述冷却水入口集箱(2)、所述冷却水分布器(3)与所述冷却夹套组件(4)依次相连，所述冷却夹套组件(4)还与所述冷却水汇集器(6)、所述冷却水出口集箱(7)以及所述冷却水出口管(8)依次相连，所述冷却夹套组件(4)的所述冷却夹套内壁(41)内侧设置有多个所述冷却屏组件(5)，多个所述冷却屏组件(5)均通过管道与所述冷却水入口集箱(2)以及所述冷却水出口集箱(7)连通。
2.根据权利要求1所述的一种合成气显热回收组件，其特征在于，多个所述冷却屏组件(5)等间隔环形阵列在所述冷却夹套内壁(41)的内侧。
3.根据权利要求2所述的一种合成气显热回收组件，其特征在于，所述冷却屏组件(5)的数量为3个至20个之间。
4.根据权利要求1所述的一种合成气显热回收组件，其特征在于，所述冷却夹套组件(4)的下端设置有环形的所述冷却水入口集箱(2)，所述冷却夹套组件(4)与所述冷却水入口集箱(2)之间设置有所述冷却水分布器(3)；所述冷却夹套组件(4)的上端设置有环形的所述冷却水出口集箱(7)，所述冷却夹套组件(4)与所述冷却水出口集箱(7)之间设置有所述冷却水汇集器(6)；所述冷却水入口集箱(2)的外侧壁设置有所述冷却水入口管(1)，所述冷却水出口集箱(7)的外侧壁设置有所述冷却水出口管(8)。
5.根据权利要求4所述的一种合成气显热回收组件，其特征在于，所述冷却屏组件(5)包括依次连接的冷却屏入口管(51)、冷却屏入口集箱(52)、冷却屏冷水分布器(53)、冷却屏冷却器(54)、冷却屏冷水汇集器(55)、冷却屏出口集箱(56)以及冷却屏出口管(57)；所述冷却屏冷却器(54)的下端设置有所述冷却屏入口集箱(52)，所述冷却屏冷却器(54)与所述冷却屏入口集箱(52)之间设置有所述冷却屏冷水分布器(53)，所述冷却屏入口集箱(52)通过所述冷却屏入口管(51)与所述冷却水入口集箱(2)连通；所述冷却屏冷却器(54)的上端设置有所述冷却屏出口集箱(56)，所述冷却屏冷却器(54)与所述冷却屏出口集箱(56)之间设置有所述冷却屏冷水汇集器(55)，所述冷却屏出口集箱(56)通过所述冷却屏出口管(57)与所述冷却水出口集箱(7)连通。
6.根据权利要求5所述的一种合成气显热回收组件，其特征在于，所述冷却屏冷却器(54)为夹套形式。
7.根据权利要求5所述的一种合成气显热回收组件，其特征在于，所述冷却屏冷却器(54)为列管式。
8.根据权利要求5所述的一种合成气显热回收组件，其特征在于，多个所述冷却屏冷却器(54)的结构完全相同，所述冷却屏冷却器(54)与所述冷却夹套内壁(41)之间设置有间隙。
9.根据权利要求1所述的一种合成气显热回收组件，其特征在于，所述冷却夹套组件(4)的所述冷却夹套内壁(41)与所述冷却夹套外壁(42)为同心圆。
10.根据权利要求9所述的一种合成气显热回收组件，其特征在于，所述冷却屏组件(5)沿所述冷却夹套组件(4)的所述冷却夹套内壁(41)所在圆的径向方向延伸。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200908 |