CN211734257U - 一种焦炉上升管防结焦恒定壁温换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焦炉上升管防结焦恒定壁温换热器，它涉及焦炉换热技术领域；蓄热层与钢套筒的内壁之间设有保温层；所述蓄热层内设有电热网带；所述电热网带与电源连接，电热网带的开关与控制器连接；所述蓄热层的内表面设有温度传感器；所述温度传感器与控制器无线连接；所述钢套筒顶部的侧壁设有出水口；所述钢套筒底部的侧壁设有数个进水口；所述进水口与出水口上均设有电动调节阀；所述电动调节阀与控制器连接。结构设计合理，操作方便，灵活稳定，可实时监测内部温度，通过温度反馈控制来控制内部可加热电热网带以及水流的流量，从而恒定内部温度，避免现有技术中存在的弊端，减少了环境污染。

Description

一种焦炉上升管防结焦恒定壁温换热器

技术领域

本实用新型属于焦炉换热技术领域，具体涉及一种焦炉上升管防结焦恒定壁温换热器。

背景技术

目前，随着焦化厂对资源回收利用的高度重视，荒煤气的余热回收是降低焦炉能耗的主要途径之一，现有工艺是将炭化室逸出的650℃-850℃高温荒煤气经过上升管换热器进入集气管以回收余热。焦炉荒煤气中包含各种焦油成分，其露点主要分布在200-450℃，容易产生粘度较高的液体紧紧地粘结在管壁表面，从而导致粘结、结焦的问题，使得生产工况不稳定，并由此导致传热问题更加恶化。而焦炉炼焦周期内，荒煤气流量和温度呈现周期变化，在炼焦周期的末期，上升管出口段荒煤气温度会降低到200℃左右，极易引起焦油凝结在上升管出口段内壁，导致传热恶化以及环保问题。

实际操作中，一个炼焦周期为24小时，但开始的1小时和结束的1小时荒煤气温度比较低，通常低于450℃，导致上升管内析焦和冒黑烟的问题，会造成严重的环境污染，若想要避开此弊端，就需要提高荒煤气温度来减少上升管内析焦和冒黑烟的问题。

实用新型内容

为解决现有焦炉上升管换热器出口段内壁易凝结焦油的通病，本实用新型的目的在于提出了焦炉上升管防结焦恒定壁温换热器。

本实用新型的焦炉上升管防结焦恒定壁温换热器，它包括钢套筒、出水口、进水口、温度传感器、蓄热层、保温层、电热网带；所述钢套筒的内壁设有蓄热层，蓄热层与钢套筒的内壁之间设有保温层；且蓄热层、保温层之间设有换热层；所述蓄热层内设有电热网带；所述电热网带与电源连接，电热网带的开关与控制器连接；所述蓄热层的内表面设有温度传感器；所述温度传感器与控制器无线连接；所述钢套筒顶部的侧壁设有出水口；所述钢套筒底部的侧壁设有数个进水口；所述进水口与出水口上均设有电动调节阀；所述电动调节阀与控制器连接。

作为优选，所述换热层为套管式换热层或盘管式换热层。

作为优选，所述温度传感器为热电偶传感器，它的材料具有很好的延展性，这种细微的测温元件有极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。

作为优选，所述蓄热层为特质碳化硅和棕刚玉复合材料的混合层，厚度20mm左右。具有耐高温和强蓄热能力，对稳定壁温有较大作用。

作为优选，所述电热网带竖直方向敷设在蓄热层中，敷设范围从上升管换热器出口向下2m左右，水平方向距蓄热层内壁10mm左右。

本实用新型的原理：通过监控上升管出口段蓄热层内壁实时温度，来相应调节进水流量和电热网带开关，来保证上升管出口段蓄热层内壁温度在炼焦全周期稳定在500℃，确保焦炉上升管换热器不凝结焦油，不产生石墨。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

一、结构设计简单，操作方便，灵活稳定，可实时监测内部的温度并及时作出相应的调整；

二、避免了现有技术中存在的弊端，大大改善了操作过程粘结、结焦的问题；

三、解决了现有技术中上升管内析焦和冒黑烟的问题，减少了环境污染，使得生产过程更为环保。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A部放大图；

图中：钢套筒1、出水口2、进水口3、温度传感器4、蓄热层5、保温层6、电热网带7、控制器8、电动调节阀9。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

如图1和图2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包括钢套筒1、出水口2、进水口3、温度传感器4、蓄热层5、保温层6、电热网带7；所述钢套筒1的内壁设有蓄热层5，蓄热层5与钢套筒1的内壁之间设有保温层6；且蓄热层5、保温层6之间设有换热层10；所述蓄热层5内设有电热网带7；所述电热网带7与电源连接，电热网带7的开关与控制器8连接；所述蓄热层5的内表面设有温度传感器4；所述温度传感器4与控制器8无线连接；所述钢套筒1顶部的侧壁设有出水口2；所述钢套筒1底部的侧壁设有数个进水口3；所述进水口3与出水口2上均设有电动调节阀9；所述电动调节阀9与控制器8连接。

进一步地，所述换热层10为套管式换热层或盘管式换热层。

进一步地，所述温度传感器4为热电偶传感器，它的材料具有很好的延展性，这种细微的测温元件有极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。

进一步地，所述蓄热层5为特质碳化硅和棕刚玉复合材料的混合层，厚度20mm左右。具有耐高温和强蓄热能力，对稳定壁温有较大作用。

进一步地，所述电热网带7竖直方向敷设在蓄热层5中，敷设范围从上升管换热器出口向下2m左右，水平方向距蓄热层内壁10mm左右。

本具体实施方式中，首先，在上升管换热器内壁贴附有蓄热层，厚度20mm；然后在该蓄热层中间设有一层耐高温电热网带；其次，设有温度测量装置，实时测量蓄热层内壁温度，通过温度传感器4测量的实时温度来控制电热网带7的开关，从而恒定壁温；通过温度传感器4测量的实时温度来控制电动调节阀9，从而控制进水流量，实现稳定壁温的目的，保证蓄热层内壁温度始终稳定在500℃左右，杜绝焦油凝结。

本具体实施方式操作时：

当温度传感器测量的温度超过500℃，该温度信号通过控制系统，关闭电热网带，同时控制进水电动调节阀，增大进水流量，充分吸热，从而将上升管换热器出口壁温稳定在500℃，提高吸热量。

当温度传感器测量的温度低于500℃，该温度信号通过控制系统，打开电热网带，对蓄热层进行加热；同时控制进水电动调节阀，适量降低进水流量，从而将上升管换热器出口壁温稳定在500℃，避免结焦。

本具体实施方式所述的一种焦炉上升管防结焦恒定壁温换热器，结构设计合理，操作方便，灵活稳定，可实时监测内部温度，通过温度反馈控制来控制内部可加热电热网带以及水流的流量，从而恒定内部温度，避免现有技术中存在的弊端，减少了环境污染。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种焦炉上升管防结焦恒定壁温换热器，其特征在于：它包括钢套筒(1)、出水口(2)、进水口(3)、温度传感器(4)、蓄热层(5)、保温层(6)、电热网带(7)；所述钢套筒(1)的内壁设有蓄热层(5)，蓄热层(5)与钢套筒(1)的内壁之间设有保温层(6)；且蓄热层(5)、保温层(6)之间设有换热层(10)；所述蓄热层(5)内设有电热网带(7)；所述电热网带(7)与电源连接，电热网带(7)的开关与控制器(8)连接；所述蓄热层(5)的内表面设有温度传感器(4)；所述温度传感器(4)与控制器(8)无线连接；所述钢套筒(1)顶部的侧壁设有出水口(2)；所述钢套筒(1)底部的侧壁设有数个进水口(3)；所述进水口(3)与出水口(2)上均设有电动调节阀(9)；所述电动调节阀(9)与控制器(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管防结焦恒定壁温换热器，其特征在于：所述换热层(10)为套管式换热层或盘管式换热层。

3.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管防结焦恒定壁温换热器，其特征在于：所述温度传感器(4)为热电偶传感器。

4.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管防结焦恒定壁温换热器，其特征在于：所述蓄热层(5)为特质碳化硅和棕刚玉复合材料的混合层，厚度20mm左右。

5.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管防结焦恒定壁温换热器，其特征在于：所述电热网带(7)竖直方向敷设在蓄热层(5)中，敷设范围从上升管换热器出口向下2m左右，水平方向距蓄热层内壁10mm左右。

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