CN204661602U - 一种密筋螺旋式焦炉上升管余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种密筋螺旋式焦炉上升管余热回收装置，包括由内、外套管组成的水夹套，水夹套内设有通过螺旋叶片形成的换热水螺旋上升通道，螺旋上升通道中内套管一侧设有数道平行的螺旋导热筋；螺旋上升通道顶端距出水口留有2～3个螺旋导程的空间，在水夹套上部形成汽水分离腔。内套管内壁上依次设有耐高温保护层和耐高温不粘覆涂层。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)采用螺旋式夹套式结构，在螺旋叶片中间增加数道同样为螺旋设置的导热筋，大大提高了换热效率；2)夹套内顶部留有汽水分离腔，可增加外排换热水中的蒸汽比，减少循环水量；3)夹套内壁光滑，且内套管内设有耐高温不粘覆涂层，可极大地改善焦油粘附现象。

Description

一种密筋螺旋式焦炉上升管余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种余热回收装置，尤其涉及一种密筋螺旋式焦炉上升管余热回收装置。

背景技术

焦炉生产过程中产生大量的高温荒煤气，经上升管导入荒煤气回收系统。为了保证荒煤气回收质量，其回收温度不得低于400℃，而上升管入口处荒煤气温度一般在800℃左右，因此有大量的余热被浪费，同时还污染环境。为此企业采用各种方式进行余热回收，主要分为三类：1)夹套式回收。即将上升管做成夹套形，从夹套流过吸收余热。2)在夹套基础上，再加一套炉胆管，经夹套已预热的水，再流经炉胆管加热后外供。3)设有螺旋叶片的夹套，水在夹套内沿螺旋式上升流动并被加热。这三种形式都能吸收一定量的余热，均有其优点及不足。如方法1)的夹套式结构简单，内壁光滑，好制作、结焦好清理，但热效率低。方法2)的热效率最高，加工难度中等，但结焦不好清理，特别是“炉胆”管盘旋在上升管内，管交叉处极易结焦且清焦十分困难。方法3)螺旋式夹套也采用光滑内壁，清理结焦方便，其热效率比夹套式高，但低于夹套炉胆管式，热回收效果一般。

发明内容

本实用新型提供了一种密筋螺旋式焦炉上升管余热回收装置，以螺旋式夹套为基本结构形式，在螺旋叶片中间增加数道同样螺旋设置的导热筋，大大提高了换热效率；夹套顶部留有汽水分离腔，可增加外排换热水中的蒸汽比，减少循环水量；另外内套管内设有耐高温不粘覆涂层，可极大地改善焦油粘附现象。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种密筋螺旋式焦炉上升管余热回收装置，包括由内、外套管组成的水夹套，水夹套内设有通过螺旋叶片形成的换热水螺旋上升通道，所述螺旋上升通道中内套管一侧设有数道与螺旋叶片平行的螺旋导热筋，高度为螺旋叶片高度的1/3～1/2；螺旋上升通道顶端距出水口留有2～3个螺旋导程的空间，在水夹套上部形成汽水分离腔。

所述外套管外壁设有保温层。

所述内套管内壁上依次设有耐高温保护层和耐高温不粘覆涂层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)采用螺旋式夹套式的结构形式，在螺旋叶片中间增加数道同样为螺旋设置的导热筋，大大提高了换热效率；

2)夹套内顶部留有汽水分离腔，可增加外排换热水中的蒸汽比，减少循环水量；

3)夹套内壁光滑，且内套管内设有耐高温不粘覆涂层，可极大地改善焦油粘附现象。

附图说明

图1是本实用新型的主视剖面图。

图2是图1中的I部放大图。

图中：1.上升管上法兰 2.保温层 3.外套管 4.内套管 5.耐高温保护层 6.耐高温不粘覆涂层 7.螺旋叶片 8.螺旋导热筋 9.进水管 10.出水管 11.汽水分离腔12.上升管下法兰

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

见图1-图2，是本实用新型的结构示意图，本实用新型一种密筋螺旋式焦炉上升管余热回收装置，包括由内、外套管3、4组成的水夹套，水夹套内设有通过螺旋叶片7形成的换热水螺旋上升通道，所述螺旋上升通道中内套管4一侧设有数道与螺旋叶片7平行的螺旋导热筋8，高度为螺旋叶片7高度的1/3～1/2；螺旋上升通道顶端距出水管10留有2～3个螺旋导程的空间，在水夹套上部形成汽水分离腔11。

所述外套管3外壁设有保温层2。

所述内套管4内壁上依次设有耐高温保护层5和耐高温不粘覆涂层6。

因为上升管内荒煤气上升时产生结焦是必然现象，现有技术还无法克服结焦问题，因此本实用新型主体结构仍采用夹套式，减少易结焦点，且结焦清理方便。在相邻螺旋叶片7之间增加螺旋导热筋8，可增大导热效率。螺旋导热筋8与螺旋叶片7平行设置，导程相同，但高度只有螺旋叶片7的1/3～1/2左右，不影响水的流动性，因其数量较多，因此称密筋螺旋式。以在螺旋叶片7之间设置3道螺旋导热筋8为例，高度为螺旋叶片7高度1/2计算，总散热面积比原来单纯设置螺旋叶片7的散热面积增加1.5倍，所以大大提高了换热效率。

在水夹套顶部2-3个导程范围内不设置螺旋叶片7，在此区域形成汽水分离腔11。因为换热水沿螺旋通道上升过程中不断被加热，最后形成6kg以上压力和150℃以上的汽水混合物，从螺旋通道出来到达汽水分离腔11时，空间突然加大，则换热水流速减缓，蒸汽上升，这样从出水管10输出的换热水中蒸汽量比例增大，减少了循环水量。

在外套管3外部设保温层2，可避免热量损失，进一步加大换热效率；保温层可以用玻璃丝棉、聚氨脂或纳米绝热材料制成。

内套管4内壁向管中心方向依次设有耐高温保护层5和耐高温不粘覆涂层6，耐高温保护层5采用不锈钢材料制成，可以起到耐高温、抗腐蚀的作用；耐高温不粘覆涂层6为新材料，采用特制高温硅酸盐溶液、磷酸铝溶液，木质黄酸钠溶液、共晶熔融体、纳米石墨鳞片、碳化硅、碳化硼等材料经过纳米超声分散、高温下合成等工序加工而成，耐温高，长期耐温可以达到2000℃，不老化，不变色，涂层硬度高，耐冲击，附着力好，可以涂刷在各种高温设备表面上防止各种高温溶液、高温焦体粘附。本实用新型采用北京志盛威华化工有限公司生产的ZS-522型耐高温不粘覆涂料制作涂层6。

本实用新型一种密筋螺旋式焦炉上升管余热回收装置的工作过程为：换热水在高压作用下经进水管9进入水夹套，沿螺旋叶片7隔离出来的螺旋通道上升，上升过程中通过被高温荒煤气加热的螺旋叶片7和螺旋导热筋8换热，最后成为150℃以上及6kg以上压力的汽水混合物，当其从螺旋通道末端喷出时，进入汽水分离腔11，在此区域空间突然变大，水流速度大幅度降低，换热水在自重作用下下沉，换热水中的蒸汽上升，最后带有大量蒸汽的汽水混合物经出水管10排出。由于内套管4内壁上直接与荒煤气接触的部分设置有耐高温不粘覆涂层6，可极大地减少焦油的粘附现象。

Claims (3)

1.一种密筋螺旋式焦炉上升管余热回收装置，包括由内、外套管组成的水夹套，水夹套内设有通过螺旋叶片形成的换热水螺旋上升通道，其特征在于，所述螺旋上升通道中内套管一侧设有数道与螺旋叶片平行的螺旋导热筋，高度为螺旋叶片高度的1/3～1/2；螺旋上升通道顶端距出水口留有2～3个螺旋导程的空间，在水夹套上部形成汽水分离腔。

2.根据权利要求1所述的一种密筋螺旋式焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，所述外套管外壁设有保温层。

3.根据权利要求1所述的一种密筋螺旋式焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，所述内套管内壁上依次设有耐高温保护层和耐高温不粘覆涂层。