CN112662406A - 一种具有螺旋卸荷功能的焦炉上升管换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有螺旋卸荷功能的焦炉上升管换热器，包括：设置于上升管内的预热器、一段换热组件和二段换热组件；所述预热器、一段换热组件和二段换热组件均包括中空的换热管，所述换热管在上升管内呈螺旋状，所述预热器、一段换热组件和二段换热组件在上升管内由下至上依次设置且连通，所述预热器与所述一段换热组件的连接点伸出所述上升管外并形成第一弯折，所述一段换热组件和二段换热组件的连接点也伸出所述上升管外并形成第二弯折。上述技术方案的有益效果为：分开设置的预热器、一段换热组件和二段换热组件能够逐步吸收热量，减少热量集中。且采用了螺旋状的换热管，能够消除换热过程中产生的热应力，使得整体设备更加安全。

Description

一种具有螺旋卸荷功能的焦炉上升管换热器

技术领域

本发明涉及焦炉余热回收技术领域，具体涉及一种具有螺旋卸荷功能的焦炉上升管换热器。

背景技术

焦炉是一种用于使煤炭化以生产焦炭的设备，焦炉炉顶上设置有上升管，用以导出炭化室内粗煤气的焦炉附属设备。为了减少能量损失，一般会在上升管内设置热量回收设备。但是现有的热量回收设备容易受热变形，影响设备寿命。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种具有螺旋卸荷功能的焦炉上升管换热器，能够有效的消除换热过程中的热应力，保障设备寿命。

本发明提供一种的技术方案是：一种具有螺旋卸荷功能的焦炉上升管换热器，包括：设置于上升管内的预热器、一段换热组件和二段换热组件；

所述预热器、一段换热组件和二段换热组件均包括中空的换热管，所述换热管在上升管内呈螺旋状，所述预热器、一段换热组件和二段换热组件在上升管内由下至上依次设置且连通，所述预热器包括一进水口，所述二段换热器包括一蒸汽出口，所述进水口和所述蒸汽出口均设置于所述上升管的外部，所述预热器与所述一段换热组件的连接点伸出所述上升管外并形成第一弯折，所述一段换热组件和二段换热组件的连接点也伸出所述上升管外并形成第二弯折。

上述技术方案的有益效果为：分开设置的预热器、一段换热组件和二段换热组件能够逐步吸收热量，减少热量集中。且采用了螺旋状的换热管，能够消除换热过程中产生的热应力，使得整体设备更加安全。

进一步，所述换热管包括内管和套设于所述内管外的外管，所述外管和内管之间形成空腔并在所述空腔内填充有超导热介质。超导热介质能够增加换热管的吸热能力，提升吸热效果。

进一步，所述预热器的进水口连接供水设备，所述供水设备由所述进水口向所述换热管内注入除盐水。除盐水在蒸发后不会产生水垢，进而保证了换热管的安全。

进一步，所述第一弯折和第二弯折均为U形。

进一步，所述预热器、一段换热组件和二段换热组件的外径为所述上升管内径的1/2-4/5。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例的示意图；

图2为本发明实施例中换热管的截面图。

附图标记：上升管100、预热器200、进水口210、第一弯折220、一段换热组件300、第二弯折310、二段换热组件400、蒸汽出口410、外管500、内管510、超导热介质520。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1-2所示，本实施例提供一种具有螺旋卸荷功能的焦炉上升管换热器，包括：设置于上升管100内的预热器200、一段换热组件300和二段换热组件400；预热器200、一段换热组件300和二段换热组件400均包括中空的换热管，所述换热管在上升管100内呈螺旋状，三段螺旋状换热管的直径相同，预热器200、一段换热组件300和二段换热组件400的外径为所述上升管100 内径的1/2-4/5，本实施例优选3/4。这使得换热器和上升管100的内壁之间具有间隙，进而是的换热器能够被完全包裹。预热器200、一段换热组件300和二段换热组件400在上升管100内由下至上依次设置且连通。预热器200的入口端为进水口210，进水口210即为整体换热器的入口，二段换热器的出口端为蒸汽出口410，蒸汽出口410即为整体换热器的出口。在工作时，液体介质由进水口210进入换热管内，然后通过吸收上升管100内的热量升温直至生成高温蒸汽，高温蒸汽能够对其他设备进行加热或者驱动，进而达到回收预热的目的。进水口210和蒸汽出口410均设置于上升管100的外部，方便连接外部设备。预热器200与一段换热组件300的连接点伸出上升管100外并形成第一弯折220，一段换热组件300和二段换热组件400的连接点也伸出上升管100 外并形成第二弯折310。第一弯折220和第二弯折310均为U形。

分开设置的预热器200、一段换热组件300和二段换热组件400能够逐步吸收热量，减少热量集中。且采用了螺旋状的换热管，能够消除换热过程中产生的热应力，使得整体设备更加安全。

为了提升换热效果，换热管设置为包括内管510和套设于内管510外的外管500，在外管500和内管510之间形成空腔并在空腔内填充有超导热介质 520。外管500采用不锈钢材料制作，内管510采用铜制作。不锈钢材料能够增加换热管的弹性，使得换热管能够吸收热应力，铜具有良好的导热性，保证上升管100内的余热能够被快速收集。超导热介质520能够增加换热管的吸热能力，使得更多的热量被锁定在超导热介质520内，提升吸热效果。在制作时，将内管510和外管500的一端部对应空腔的位置封堵起来，然后由相对应的另一端部向空腔内注入超导热介质520，在超导热介质520将空腔填满后再对注入位置进行封堵，进而将超导热介质520密封在空腔内，避免使用时发生泄露。

预热器200的进水口210连接供水设备，供水设备由进水口210向换热管内注入除盐水。除盐水在蒸发后不会产生水垢，进而保证了换热管的安全。在上升管100的外部对应进水口210还设置有水流控制件，对进入换热管内的除盐水的水速进行控制，进而保证除盐水在一段换热组件300内即可完全蒸发。

在本申请的描述中，需要理解的是，本申请中的术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种具有螺旋卸荷功能的焦炉上升管换热器，其特征在于，包括：设置于上升管(100)内的预热器(200)、一段换热组件(300)和二段换热组件(400)；

所述预热器(200)、一段换热组件(300)和二段换热组件(400)均包括中空的换热管，所述换热管在上升管(100)内呈螺旋状，所述预热器(200)、一段换热组件(300)和二段换热组件(400)在上升管(100)内由下至上依次设置且连通，所述预热器(200)包括一进水口(210)，所述二段换热器包括一蒸汽出口(410)，所述进水口(210)和所述蒸汽出口(410)均设置于所述上升管(100)的外部，所述预热器(200)与所述一段换热组件(300)的连接点伸出所述上升管(100)外并形成第一弯折(220)，所述一段换热组件(300)和二段换热组件(400)的连接点也伸出所述上升管(100)外并形成第二弯折(310)。

2.根据权利要求1所述的一种具有螺旋卸荷功能的焦炉上升管换热器，其特征在于，所述换热管包括内管(510)和套设于所述内管(510)外的外管(500)，所述外管(500)和内管(510)之间形成空腔并在所述空腔内填充有超导热介质(520)。

3.根据权利要求1所述的一种具有螺旋卸荷功能的焦炉上升管换热器，其特征在于，所述预热器(200)的进水口(210)连接供水设备，所述供水设备由所述进水口(210)向所述换热管内注入除盐水。

4.根据权利要求1所述的一种具有螺旋卸荷功能的焦炉上升管换热器，其特征在于，所述第一弯折(220)和第二弯折(310)均为U形。

5.根据权利要求1所述的一种具有螺旋卸荷功能的焦炉上升管换热器，其特征在于，所述预热器(200)、一段换热组件(300)和二段换热组件(400)的外径为所述上升管(100)内径的1/2-4/5。

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