CN205133493U - 一种夹套式汽化冷却器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种夹套式汽化冷却器，包括：具有荒煤气入口管和荒煤气出口管的上升管；安装在所述上升管外部的夹套；其特征在于，夹套包括：安装在所述上升管下部的下部冷却组件；安装在所述上升管上部且连通所述下部冷却组件的上部冷却组件；连通所述下部冷却组件入口的软水入口管；以及连通所述上部冷却组件出口的气液两相出口管。本实用新型可提高上升管筒体外压稳定性和夹套间的承压能力，增大上升管换热面积，提高余热回收产气率；并且生产安全可靠，加工制造简单，施工更换方便，适用于自然循环式余热锅炉。

Description

一种夹套式汽化冷却器
技术领域
本实用新型涉及冶金焦化行业焦炉荒煤气余热回收利用技术领域，尤其涉及一种新型夹套式汽化冷却器。
背景技术
目前国内公知的炼焦生产中产生大量的高温荒煤气(约750℃)，经上升管、桥管进入集气管用循环氨水冷却，循环氨水吸热而大量汽化，高温荒煤气在集气管内降为80～85℃，进入煤气净化车间处理，高温荒煤气带出的热量白白浪费。我国20世纪70年代以来，一直进行荒煤气余热回收的尝试，大部分是采用夹套式上升管结构，也称焦炉上升管汽化冷却装置来回收焦炉荒煤气的余热。软水在夹套式上升管中吸收荒煤气的余热汽化产生余热蒸汽，供生产或生活使用，但受到夹套式上升管结构的限制，上升管筒体承受外压能力小，只能产生0.2MPa～0.6MPa的低压蒸汽，难于满足生产上用蒸汽的要求，又因换热面积小，使得上升管荒煤气余热没有充分的回收利用。后来由于设计、制造上的原因和系统安全性、稳定性和经济性等原因焦炉上升管汽化冷却装置纷纷停用。
至今没有找到成熟、可靠、高效、经济的焦炉荒煤气余热回收利用技术，亟须研究出一种更多更好的回收荒煤气的余热，并使系统安全性、稳定性和经济性大大提高的焦炉换热上升管。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种夹套式汽化冷却器，用于更多更好的回收荒煤气的余热，并使系统安全性、稳定性和经济性大大提高。
本实用新型的一种夹套式汽化冷却器，包括：
具有荒煤气入口管和荒煤气出口管的上升管；
安装在所述上升管外部的夹套；
其中，所述夹套包括：
安装在所述上升管下部的下部冷却组件；
安装在所述上升管上部且连通所述下部冷却组件的上部冷却组件；
连通所述下部冷却组件入口的软水入口管；以及
连通所述上部冷却组件出口的气液两相出口管。
优选地，所述荒煤气出口管设置在上升管的上部。
优选地，所述下部冷却组件和上部冷却组件经由中部汇聚管连通。
优选地，所述下部冷却组件的横截面呈圆形。
优选地，所述下部冷却组件包括：连接所述软水入口管的下部汇聚管；分别连接在所述下部汇聚管与中部汇聚管之间的第一组半圆管；所述第一组半圆管中的所有半圆管均沿着上升管轴向分布。
优选地，所述上部冷却组件的横截面呈圆弧形。
优选地，所述上部冷却组件包括：连接所述气液两相出口管的圆弧形的上部汇聚管；分别连接在所述上部汇聚管与中部汇聚管之间的第二组半圆管；所述第二组半圆管中的所有半圆管均沿着上升管轴向分布。
优选地，所述第二组半圆管的半圆管数量小于所述第一组半圆管的半圆管数量。
优选地，所述第一组半圆管中的所有半圆管等间隔地布置在所述下部汇聚管与中部汇聚管之间。
优选地，所述第二组半圆管中的所有半圆管等间隔地布置在上部汇聚管与中部汇聚管之间。
本实用新型的有益技术效果是，利用包括半圆管的夹套加强上升管，提高了稳定性，使上升管的筒体承压能力高，在焦炉荒煤气余热回收利用中可产生中压蒸汽，从而满足了生产和余热回收中用汽要求，扩大了焦炉荒煤气余热回收利用的用途。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1是本实用新型的夹套式汽化冷却器结构示意图；
图2是图1中A-A的断面图；
图3是图1中B-B的断面图。
附图标记说明：1-上升管筒体；11-荒煤气入口管；12-荒煤气出口管；2-夹套；21-下部冷却组件；22-上部冷却组件；31-下部汇集管；32-中部汇聚管；33-上部汇聚管；4-软水入口管；5-汽液两相出口管。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的夹套式汽化冷却器包括：具有荒煤气入口管11和荒煤气出口管12的上升管1；安装在所述上升管1外部的夹套2；其中夹套2包括：安装在所述上升管1下部的下部冷却组件21；安装在所述上升管1上部且连通所述下部冷却组件21的上部冷却组件22；连通所述下部冷却组件21入口的软水入口管4；以及连通所述上部冷却组件22出口的气液两相出口管5。
如图1所示，荒煤气出口管12设置在上升管1的上部，下部冷却组件21和上部冷却组件22经由中部汇聚管32连通。
参见图1、图2和图3，下部冷却组件21的横截面呈圆形，其包括：连接所述软水入口管4的下部汇聚管31；分别连接在所述下部汇聚管31与中部汇聚管32之间的第一组半圆管；第一组半圆管中的所有半圆管均沿着上升管轴向分布。上部冷却组件22的横截面呈圆弧形，其包括：连接所述气液两相出口管5的圆弧形的上部汇聚管33；分别连接在上部汇聚管33与中部汇聚管32之间的第二组半圆管；第二组半圆管中的所有半圆管均沿着上升管轴向分布。
本实用新型的第二组圆管的半圆管数量小于所述第一组半圆管的半圆管数量。并且第一组半圆管中的所有半圆管等间隔地布置在所述下部汇聚管31与中部汇聚管32之间。第二组半圆管中的所有半圆管等间隔地布置在圆弧形的上部汇聚管33与中部汇聚管32之间。
本实用新型的夹套2上升管1牢固焊接成一个整体，软水入口管4与下部汇集管11焊接固定，汽液两相出口管5与上部汇集管33焊接固定。上部汇集管33根据原焦炉上升管的结构改为半圆环形。
本实用新型的夹套式汽化冷却器在焦炉荒煤气余热回收系统中工作中，软水由入口管4进入夹套下部汇集管31中，通过下部冷却组件21进入中部汇集管32，再通过上部冷却组件22进入上部汇集管33。夹套中的水与焦炉荒煤气进行热量交换，约750℃的荒煤气由上升管的荒煤气入口管11(即下部法兰口)进入上升管冷却，冷却后的荒煤气由上升管荒煤气出口管12排出，软水吸收荒煤气的热量后汽化产生的汽液两相的混合物即饱和蒸汽和饱和水从汽液两相出口管5排出。
本实用新型将焦炉上升管结构由原来的分段式改为整体式，将原桥管与上升管联接的直段部分与上升管联接为一体，并在上面布置换热管(即第一组半圆管和第二组半圆管)，增大上升管换热面积，提高余热回收产气率，夹套是以整体夹套为基础，半圆管对上升管起到了加强的作用，提高了稳定性，筒体承压能力高，其承压能力可达6.4MPa，可产生中压蒸汽，从而满足了生产和余热回收中用汽要求，扩大了焦炉荒煤气余热回收利用的用途，如可以利用中压余热蒸汽发电等。新型夹套式汽化冷却器在满足现有焦炉生产设施的正常使用的同时满足焦炉荒煤气余热回收装置工艺的要求，降低工程改造投资。
本实用新型将原有上升管改为新型夹套式汽化冷却器，提高了焦炉荒煤气余热回收装置的安全性、稳定性和经济性，具有生产安全可靠，加工制造简单，环保效益提高，节能效果显著，施工更换方便，工程投资降低等优点，满足现有焦炉生产设施的正常使用的同时满足焦炉荒煤气余热回收装置工艺的要求，从而扩大荒煤气余热回收利用的用途。
尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本技术领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种夹套式汽化冷却器，包括：
具有荒煤气入口管和荒煤气出口管的上升管；
安装在所述上升管外部的夹套；
其特征在于，所述夹套包括：
安装在所述上升管下部的下部冷却组件；
安装在所述上升管上部且连通所述下部冷却组件的上部冷却组件；
连通所述下部冷却组件入口的软水入口管；以及
连通所述上部冷却组件出口的气液两相出口管。
2.根据权利要求1所述的夹套式汽化冷却器，其特征在于，所述荒煤气出口管设置在上升管的上部。
3.根据权利要求2所述的夹套式汽化冷却器，其特征在于，所述下部冷却组件和上部冷却组件经由中部汇聚管连通。
4.根据权利要求3所述的夹套式汽化冷却器，其特征在于，所述下部冷却组件的横截面呈圆形。
5.根据权利要求4所述的夹套式汽化冷却器，其特征在于，所述下部冷却组件包括：
连接所述软水入口管的下部汇聚管；
分别连接在所述下部汇聚管与中部汇聚管之间的第一组半圆管；
其中，所述第一组半圆管中的所有半圆管均沿着上升管轴向分布。
6.根据权利要求5所述的夹套式汽化冷却器，其特征在于，所述上部冷却组件的横截面呈圆弧形。
7.根据权利要求6所述的夹套式汽化冷却器，其特征在于，所述上部冷却组件包括：
连接所述气液两相出口管的圆弧形的上部汇聚管；
分别连接在所述上部汇聚管与中部汇聚管之间的第二组半圆管；
其中，所述第二组半圆管中的所有半圆管均沿着上升管轴向分布。
8.根据权利要求7所述的夹套式汽化冷却器，其特征在于，所述第二组半圆管的半圆管数量小于所述第一组半圆管的半圆管数量。
9.根据权利要求8所述的夹套式汽化冷却器，其特征在于，所述第一组半圆管中的所有半圆管等间隔地布置在所述下部汇聚管与中部汇聚管之间。
10.根据权利要求8所述的夹套式汽化冷却器，其特征在于，所述第二组半圆管中的所有半圆管等间隔地布置在上部汇聚管与中部汇聚管之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106085466A (zh) * 2016-08-05 2016-11-09 山东宏力热泵能源股份有限公司 焦炉上升管
CN108690643A (zh) * 2018-07-10 2018-10-23 常州大学 半直管焦炉上升管余热回收装置
CN108707465A (zh) * 2018-07-14 2018-10-26 常州大学 鱼鳞瓣片式半直管焦炉上升管余热回收装置

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