CN205443181U - 一种焦炉荒煤气高效上升管换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，属于焦炉上升管技术领域。本实用新型的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，包括内筒、夹套和外筒，内筒、夹套和外筒由内到外依次设置，内筒和夹套之间形成用于通入换热介质的内夹层，夹套和外筒之间形成保温层，内筒包括内筒体和带钢，内筒体的外壁上沿内筒体的轴向开设有齿形槽，齿形槽内固定设有带钢，带钢将内夹层分隔成若干换热介质流动通道。本实用新型利用带钢与换热介质的接触换热，大幅提高了内筒的换热面积，提高了上升管换热器的换热效率，达到饱和蒸汽的输出要求；并且，将带钢焊接在内筒体的齿形槽中，不仅带钢的安装定位方便，而且带钢的尺寸精度易于保证，加工制作方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种焦炉上升管换热器，更具体地说，涉及一种焦炉荒煤气高效上升管换热器。
背景技术
炼焦生产是典型的能源再加工和热能的再回收利用过程，焦炭和炼焦煤气是其主要的能源产品。煤在干馏过程中产生的高温荒煤气，其余热的回收与利用历来是焦化行业重点技术之一。
炼焦化学工业是影响国民经济基础的清洁能源转化的流程工业，是炼焦煤通过干馏、实现焦炭和其关联产品的生产工艺模式，属于典型的能源流程产业。焦炭生产过程中，配合煤在焦炉中被隔绝空气加热干馏，生成焦炭的同时产生大量的荒煤气。如下表所示：
从炼焦生产过程热平衡分布看，从焦炉炭化室推出的950℃～1050℃红焦带出的显热(高温余热)占焦炉支出热的37％，650℃～750℃焦炉荒煤气带出热(中温余热)占焦炉支出热的36％，180℃～230℃焦炉烟道废气带出热(低温余热)占焦炉支出热的16％，炉体表面热损失(低温余热)占焦炉支出热的11％。在占焦炉支出热最多的两项中，对焦炭带出的显热.目前已有成熟的干熄焦装置回收并发电，而对焦化荒煤气带出的显热，虽然从上世纪70年代末期国内就开始回收尝试，但至今未形成成熟、可靠、高效的回收利用技术。
目前，对于焦炉荒煤气的显热大多采用焦炉上升管换热器来进行收集，而焦炉上升管与荒煤气的换热面积对于荒煤气的余热回收效果至关重要。上升管的尺寸一般与焦炉出口尺寸相匹配，这就导致难以通过增大上升管管径来提高换热面积。针对传统上升管换热效率较低的问题，有的上升管通过在内筒上开设齿形来增加换热面积，但是通过实际使用发现，采用这种方式的上升管的换热效率并没有得到太多的提升，上升管的余热回收效率还有待进一步提高。
发明内容
1.实用新型要解决的技术问题
本实用新型的目的在于克服现有焦炉上升管换热器的换热效率较低的不足，提供一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，采用本实用新型的技术方案，通过在内筒体的外壁上开设齿形槽，并在齿形槽内设置将内夹层分隔成若干换热介质流动通道的带钢，利用带钢与换热介质的接触换热，大幅提高了内筒的换热面积，提高了上升管换热器的换热效率，达到饱和蒸汽的输出要求；并且，将带钢焊接在内筒体的齿形槽中，不仅带钢的安装定位方便，而且带钢的尺寸精度易于保证，加工制作方便。
2.技术方案
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，包括内筒、夹套和外筒，所述的内筒、夹套和外筒由内到外依次设置，所述的内筒和夹套之间形成用于通入换热介质的内夹层，所述的夹套和外筒之间形成保温层，所述的内筒包括内筒体和带钢，所述的内筒体的外壁上沿内筒体的轴向开设有齿形槽，所述的齿形槽内固定设有带钢，所述的带钢将内夹层分隔成若干换热介质流动通道。
更进一步地，所述的带钢插装于内筒体的齿形槽中，并与内筒体焊接固定。
更进一步地，所述的内夹层的两端分别连通进水口和水汽出口，且内夹层的两端分别为用于均匀分布水汽的进出水分布端。
更进一步地，所述的内筒的内壁上还设有耐火层。
更进一步地，所述的夹套和外筒的中部还设有膨胀节。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，其内筒包括内筒体和带钢，内筒体的外壁上沿内筒体的轴向开设有齿形槽，齿形槽内固定设有带钢，带钢将内夹层分隔成若干换热介质流动通道，利用带钢与换热介质的接触换热，大幅提高了内筒的换热面积，并且带钢设于齿形槽内，其三面与内筒体接触，提高了内筒体与带钢的换热效率，从而提高了上升管换热器的换热效率，达到饱和蒸汽的输出要求；
(2)本实用新型的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，其带钢插装于内筒体的齿形槽中，并与内筒体焊接固定，将带钢焊接在内筒体的齿形槽中，不仅带钢的安装定位方便，而且带钢的尺寸精度易于保证，加工制作方便，带钢不易变形，易于内筒与夹套装配；
(3)本实用新型的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，其内夹层的两端分别连通进水口和水汽出口，且内夹层的两端分别为用于均匀分布水汽的进出水分布端，使换热介质在内夹层内流通更加顺畅，加快荒煤气与换热介质的换热；
(4)本实用新型的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，其内筒的内壁上还设有耐火层，防止荒煤气对内筒高温腐蚀，保证换热效果良好；夹套和外筒的中部还设有膨胀节，使上升管具有更好的冷热适应性。
附图说明
图1为本实用新型的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器的半剖结构示意图；
图2为图1中A-A处的截面示意图；
图3为图2中K处的局部放大示意图。
示意图中的标号说明：
1、内筒；2、夹套；3、外筒；4、保温层；5、耐火层；6、膨胀节；7、进水口；8、水汽出口；1-1、内筒体；1-2、带钢。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
实施例
结合图1、图2和图3所示，本实施例的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，包括内筒1、夹套2和外筒3，内筒1、夹套2和外筒3由内到外依次设置，内筒1和夹套2之间形成用于通入换热介质的内夹层，夹套2和外筒3之间形成密闭的保温层4，内筒1包括内筒体1-1和带钢1-2，内筒体1-1的外壁上沿内筒体1-1的轴向开设有齿形槽，该齿形槽均匀分布，可采用铣削工艺加工，齿形槽内固定设有带钢1-2，带钢1-2将内夹层分隔成若干换热介质流动通道。本实施例的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，带钢1-2越接近夹套2内壁越好，使换热介质从带钢1-2、内筒1和夹套2围成的直通道内流动，利用带钢1-2与换热介质的接触换热，大幅提高了内筒1的换热面积，并且带钢1-2设于齿形槽内，其三面与内筒体1-1接触，提高了内筒体1-1与带钢1-2的换热效率，从而提高了上升管换热器的换热效率，可以向外输出饱和蒸汽。
如图3所示，本实施例中的带钢1-2插装于内筒体1-1的齿形槽中，并与内筒体1-1焊接固定，将带钢1-2焊接在内筒体1-1的齿形槽中，不仅带钢1-2的安装定位方便，而且带钢1-2的尺寸精度易于保证，加工制作方便，带钢1-2不易变形，易于内筒1与夹套2装配。另外，本实施例中的内夹层的两端分别连通进水口7和水汽出口8，采用下端进水，上端出蒸汽或水的方式，且内夹层的两端分别为用于均匀分布水汽的进出水分布端，即带钢1-2不贯穿内夹层，在内夹层的两端保留环形夹层通道，使换热介质在内夹层内流通更加顺畅，加快荒煤气与换热介质的换热。
接续图1所示，在本实施例中，内筒1的内壁上还设有耐火层5，防止荒煤气对内筒1高温腐蚀，减少筒壁结焦，保证换热效果良好。在夹套2和外筒3的中部还设有膨胀节6，使上升管具有更好的冷热适应性。
本实施例的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，其通过法兰安装于焦炉上，换热介质由进水口7进入内夹层后，沿带钢1-2分割出的通道向上流动，同时换热介质与带钢1-2和内筒体1-1充分接触换热，带钢1-2的设置大大提高了换热面积，使水汽出口8可以输出饱和蒸汽，换热效率得到大幅提高。
以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，包括内筒(1)、夹套(2)和外筒(3)，所述的内筒(1)、夹套(2)和外筒(3)由内到外依次设置，所述的内筒(1)和夹套(2)之间形成用于通入换热介质的内夹层，所述的夹套(2)和外筒(3)之间形成保温层(4)，其特征在于：所述的内筒(1)包括内筒体(1-1)和带钢(1-2)，所述的内筒体(1-1)的外壁上沿内筒体(1-1)的轴向开设有齿形槽，所述的齿形槽内固定设有带钢(1-2)，所述的带钢(1-2)将内夹层分隔成若干换热介质流动通道。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，其特征在于：所述的带钢(1-2)插装于内筒体(1-1)的齿形槽中，并与内筒体(1-1)焊接固定。
3.根据权利要求2所述的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，其特征在于：所述的内夹层的两端分别连通进水口(7)和水汽出口(8)，且内夹层的两端分别为用于均匀分布水汽的进出水分布端。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，其特征在于：所述的内筒(1)的内壁上还设有耐火层(5)。
5.根据权利要求4所述的一种焦炉荒煤气高效上升管换热器，其特征在于：所述的夹套(2)和外筒(3)的中部还设有膨胀节(6)。
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Cited By (2)
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| CN107449300A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-12-08 | 中冶华天工程技术有限公司 | 均流水夹套荒煤气余热回收装置 |
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