CN211084895U - 一种螺旋盘管式上升管换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于换热器设备领域，涉及一种螺旋盘管式上升管换热器。该种螺旋盘管式上升管换热器包括内管体和外层保护套，所述内管体的内部设置有纳米导热层，所述内管体的外部设有耐磨耐腐蚀合金层，所述耐磨耐腐蚀合金层外层设有金属导热体；所述内管体与外层保护套之间设置有盘管，所述盘管缠绕在内管体表面；所述盘管下部连通有进水口，盘管上部连通有出水口；所述盘管为半管体，其横截面为半圆形，所述内管体与外层保护套间具有蓄热导热剂层。该上升管换热器余热回收利用率高，不受压力限制；采用盘管形式，将原来水夹套型的压力容器变成常压容器，不需要定期年检，使用便捷。
Description
技术领域
本实用新型属于换热器设备领域，涉及焦化行业焦炉上升管余热回收系统，具体涉及一种螺旋盘管式上升管换热器。
背景技术
目前，国内炼焦工艺主要是炼焦煤在焦炉中被隔绝空气加热干馏，生成焦炭，同时产生大量挥发出来的荒煤气。从焦炉炭化室推出的 950～1050℃红焦带出的显热占焦炉支出热的37％；650～800℃焦炉荒煤气带出显热占焦炉支出热的36％；180～230℃焦炉烟道废气带出热占焦炉支出热的17％；炉体表面热损失占焦炉支出热的10％。
目前焦化工艺，对于高温荒煤气的处理大部分仍然是为冷却高温荒煤气必须喷洒大量70～75℃的循环氨水，降低荒煤气温度后，进入煤气初冷器，再由循环水和低温冷却水进一步降低温度到21℃左右，回收化产品，而高温荒煤气带出显热无法利用。现有技术中，采用上升管换热器进行预热回收。夹套式上升管换热器由水夹套层、内筒、保温层等组成，通过水与高温荒煤气进行换热，产生饱和蒸汽，但该上升管换热器主要产出蒸汽为低压饱和蒸汽，产出蒸汽受其水夹套型式限制，仅能产出1.6MPa压力以下饱和蒸汽，蒸汽的应用用途较少，其次上升管换热器本身属于压力容器，不可避免的需要年检等繁琐程序，对于目前的焦化生产而言，停炉损失非常巨大，因此需要找到一种型式将上升管换热器归入非压力容器内。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本实用新型提供一种螺旋盘管式上升管换热器，余热回收利用率高，不受压力限制；采用盘管形式，将原来水夹套型的压力容器变成常压容器，不需要定期年检，使用便捷。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下：一种螺旋盘管式上升管换热器，包括内管体和外层保护套，所述内管体与外层保护套之间设置有盘管，所述盘管缠绕在内管体表面，呈螺旋状；所述盘管下部连通有进水口，盘管上部连通有出水口。采用外置盘管式结构，将现有的压力容器夹套式换热器变成常压换热器，不需要定期年检，解决了采用焊接的方式连接时，易开裂、造成泄露的问题，使用便捷。
进一步的，所述盘管为半管体，其横截面为半圆形、平椭圆形、山字型、D型或拱形。半管体盘管与内管体接触面积大，可以有效提高传热效率。
进一步的，所述内管体与外层保护套间具有蓄热导热剂层。蓄热导热剂层采用高质量多层石墨烯材料作为导热填料，利用表面微控制和改性技术使石墨烯均匀分散于聚合物基体中，形成有取向的导热网络链，石墨烯之间充分搭接，减少界面热阻，制备高导热率复合导热填料，极大弥补了盘管与内管体不接触部分的热量传递，提高换热装置的热导和换热效率。
进一步的，所述内管体的内部设置有纳米导热层。设置的纳米导热层可以进一步的提高荒煤气的换热效率。
进一步的，所述内管体的外部设有耐磨耐腐蚀合金层，所述耐磨耐腐蚀合金层外层设有金属导热体。耐磨耐腐蚀层的设置，可以提高该上升换热器的使用寿命，并且配合金属导热体使用，确保上升管换热器的换热效率。
进一步的，所述外层保护套所采用的材料为不锈钢。
进一步的，所述盘管采用半管体时的弦高的长度a与弦的长度b 的比值为2/5-3/5，选用合适的半管体比值，可以确保盘管与内管体或金属导热体之间较大的接触面积，传热效果好。
进一步的，所述盘管设置在固定支撑座上，所述固定支撑座螺旋设置在内管体上或所述固定支撑座螺旋设置在金属导热体上。通过设置固定支撑座，可以避免缠绕在内管体上的盘管在使用过程中脱落，提高该上升管换热器的使用寿命。
本实用新型的有益效果是：采用上述方案，采用外置盘管式结构，将现有的压力容器夹套式换热器变成常压换热器，不需要定期年检，解决了采用焊接的方式连接时，易开裂、造成泄露的问题，使用便捷；半圆形盘管与内管体接触面积大，可以有效提高传热效率；蓄热导热剂层极大弥补了盘管与内管体不接触部分的热量传递，提高换热装置的热导和换热效率；耐磨耐腐蚀层的设置，可以提高该上升换热器的使用寿命，并且配合金属导热体使用，确保上升管换热器的换热效率；通过设置固定支撑座，可以避免缠绕在内管体上的盘管在使用过程中脱落，提高该上升管换热器的使用寿命。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本实用新型前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。
图1为本实用新型实施例1结构示意图；
图2为本实用新型盘管截面为半圆形示意图；
图3为本实用新型实施例2结构示意图；
图4为本实用新型盘管截面为山字形示意图；
图5为本实用新型盘管截面为拱形示意图；
图6为本实用新型盘管截面为平椭圆形示意图；
图7为本实用新型盘管截面为D形示意图；
其中：1为内管体，2为耐磨耐腐蚀合金层，3为金属导热体，4 为盘管，41为进水口，42为出水口，5为蓄热导热剂层，6为外层保护套，7为纳米导热层，8为固定支撑座。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
参照图1所示，一种螺旋盘管式上升管换热器，包括内管体1和外层保护套6，所述内管体1的内部设置有纳米导热层7，所述内管体1的外部设有耐磨耐腐蚀合金层2，所述耐磨耐腐蚀合金层2外层设有金属导热体3；所述内管体1与外层保护套6之间设置有盘管4，所述盘管4缠绕在内管体1表面，呈螺旋状；所述盘管4下部连通有进水口41，盘管4上部连通有出水口42；所述盘管4为半管体，其横截面为半圆形，其中盘管4半管体的弦高的长度a与弦的长度b的比值为1/2。所述内管体1与外层保护套6间具有蓄热导热剂层5，其中，所述外层保护套6所采用的材料为不锈钢。
实施例2
参照图3所示，本实施例在实施例1基础上，为了避免缠绕在金属导热体3上的盘管4在使用过程中脱落，提高该上升管换热器的使用寿命，将所述盘管4设置在固定支撑座8上，所述固定支撑座8螺旋设置在金属导热体3上。
所述盘管4除图3采用截面为半圆形结构，还可以采用如图4所示的山字形、图5所示的拱形、图6所示的平椭圆形或图7所示的D 形，根据金属导热体3与外层保护套6之间的空间距离的不同以及上升管尺寸要求，选择不同的横截面的盘管。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。如在实施过程中，内管体1外部不设置有耐磨耐腐蚀合金层2和金属导热体3，为了使盘管4固定在内管体1 上，此时的固定支撑座8是螺旋设置在内管体1上的。
本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种螺旋盘管式上升管换热器，包括内管体(1)和外层保护套(6)，其特征在于：所述内管体(1)与外层保护套(6)之间设置有盘管(4)，所述盘管(4)缠绕在内管体(1)表面，呈螺旋状；所述盘管(4)下部连通有进水口(41)，盘管(4)上部连通有出水口(42)。
2.如权利要求1所述的一种螺旋盘管式上升管换热器，其特征在于：所述盘管(4)为半管体，其横截面为半圆形、平椭圆形、山字型、D型或拱形。
3.如权利要求1所述的一种螺旋盘管式上升管换热器，其特征在于：所述内管体(1)与外层保护套(6)间具有蓄热导热剂层(5)。
4.如权利要求1所述的一种螺旋盘管式上升管换热器，其特征在于：所述内管体(1)的内部设置有纳米导热层(7)。
5.如权利要求1所述的一种螺旋盘管式上升管换热器，其特征在于：所述内管体(1)的外部还设有耐磨耐腐蚀合金层(2)，所述耐磨耐腐蚀合金层(2)外层设有金属导热体(3)，所述盘管(4)缠绕在金属导热体(3)外部。
6.如权利要求1所述的一种螺旋盘管式上升管换热器，其特征在于：所述外层保护套(6)所采用的材料为不锈钢。
7.如权利要求2所述的一种螺旋盘管式上升管换热器，其特征在于：所述盘管(4)半管体的弦高的长度a与弦的长度b的比值为1/5-3/5。
8.如权利要求1所述的一种螺旋盘管式上升管换热器，其特征在于：所述盘管(4)设置在固定支撑座(8)上，所述固定支撑座(8)螺旋设置在内管体(1)上。
9.如权利要求5所述的一种螺旋盘管式上升管换热器，其特征在于：所述盘管(4)设置在固定支撑座(8)上，所述固定支撑座(8)螺旋设置在金属导热体(3)上。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113336197A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-09-03 | 四川中信华诚化工科技有限公司 | 一种不溶性硫磺生产工艺 |
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2019
- 2019-10-09 CN CN201921674260.1U patent/CN211084895U/zh active Active
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