CN213060738U - 一种焦炉上升管中间取热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焦炉上升管中间取热装置，属于上升管荒煤气余热回收利用技术领域。技术方案是：插入式换热器（3）由插入式换热器法兰盘（301）和换热管道组成，换热管道通过插入式换热器法兰盘（301）插入设置在下段上升管（2）内；上法兰盘（3011）和下法兰盘（3012）相互平行设置，并通过上下法兰连接筒连接固定，上下法兰连接筒由内筒圈（3013）、外筒圈（3014）和耐火保温料（3015）组成，内筒圈（3013）和外筒圈（3014）内外套接；内筒圈和外筒圈之间填充耐火保温料。本实用新型的有益效果是：插入式换热器取热部位为荒煤气温度较高的上升管中下部，取热量大，不易出现换煤气温度过低产生结焦。

Description

一种焦炉上升管中间取热装置

技术领域

本实用新型涉及一种焦炉上升管中间取热装置，属于上升管荒煤气余热回收利用技术领域。

背景技术

在能源日趋短缺的背景下，对现有能源充分利用具有重要的意义。焦炉在炼焦过程中，上升管荒煤气温度约为650℃至850℃，荒煤气带出热约占焦炉支出热的36%。这一部分余热的回收，具有重要的经济价值。现有插入换热器取热技术在上升管水封盘下方插入金属管道制作的换热器，易出现上升管管口温度过低荒煤气结焦现象；另一方面，由于上升管内荒煤气温度沿荒煤气流方向逐渐降低，现有插入换热器取热技术在上升管中上部取热，存在取热不足现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种焦炉上升管中间取热装置，将插入式换热器放置在上升管中间连接法兰处，通过插入式换热器法兰盘，将上下两段上升管连接起来，并在下段上升管中设置换热管道，达到在上升管中下部取热，从而实现减少结焦，充分取热的效果，解决背景技术中存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种焦炉上升管中间取热装置，包含上段上升管、下段上升管和插入式换热器，所述上段上升管和下段上升管上下布置，上段上升管的底端设有上段上升管法兰，下段上升管的顶部设有下段上升管法兰；所述插入式换热器由插入式换热器法兰盘和换热管道组成；所述插入式换热器法兰盘由上法兰盘、下法兰盘和上下法兰连接筒组成，上法兰盘和下法兰盘相互平行设置，分别与上段上升管法兰和下段上升管法兰固定连接，两者之间通过上下法兰连接筒连接固定，上下法兰连接筒上按圆周方向依次设有八个水平通孔；所述上下法兰连接筒由内筒圈、外筒圈和耐火保温料组成，内筒圈和外筒圈内外套接，内筒圈直径与上法兰盘和下法兰盘的内径相同，外筒圈的直径小于上法兰盘和下法兰盘的外径；内筒圈和外筒圈之间填充耐火保温料；所述换热管道包含四个设置在下段上升管内的U型管，四个U型管的八个直管段相互平行布置，两个U型管的弧管段位于另外两个U型管的弧管段下面，四个U型管的八个直管段上端分别与八个连接弯管一端连接，八个连接弯管的另一端弯曲90度后分别设置在上下法兰连接筒上的八个水平通孔处，其中六个连接弯管的另一端通过三个外部U型连接弯管两两连接，另外两个连接弯管的另一端分别设有出水法兰和进水法兰，进水法兰、出水法兰、三个外部U型连接弯管、八个连接弯管和四个U型管连接成一条贯通的管路。

所述四个U型管分别为第一U型管、第二U型管、第三U型管和第四U型管，第一U型管由弧管段a、直管段A和直管段B组成，第二U型管由弧管段b、直管段C和直管段D组成，第三U型管由弧管段c、直管段E和直管段F组成，第四U型管由弧管段d、直管段G和直管段H组成；三个外部U型连接弯管分别为外部U型连接弯管A、外部U型连接弯管B和外部U型连接弯管C；八个连接弯管分别为连接弯管A、连接弯管B、连接弯管C、连接弯管D、连接弯管E、连接弯管F、连接弯管G和连接弯管H；所述上下法兰连接筒上的八个水平通孔分别为水平通孔A、水平通孔B、水平通孔C、水平通孔D、水平通孔E、水平通孔F、水平通孔G和水平通孔H；

所述第一U型管和第二U型管前后平行布置，第三U型管和第四U型管左右平行布置；直管段A的顶端与连接弯管A的一端连接，连接弯管A的另一端贯穿水平通孔A，并设有进水法兰，直管段A的底端与弧管段a的一端连接，弧管段a的另一端与直管段B的底端连接，直管段B的顶端与连接弯管B的一端连接，连接弯管B的另一端与设置在水平通孔D处的外部U型连接弯管A的一端连接，外部U型连接弯管A的另一端与设置在水平通孔E处的连接弯管C的一端连接，连接弯管C的另一端与直管段C的顶端连接，直管段C的底端与弧管段b的一端连接，弧管段b的另一端与直管段D的底端连接，直管段D的顶端与连接弯管D的一端连接，连接弯管D的另一端与设置在水平通孔H处的外部U型连接弯管B的一端连接，外部U型连接弯管B的另一端与设置在水平通孔G处的连接弯管E的一端连接，连接弯管E的另一端与直管段E的顶端连接，直管段E的底端与弧管段c的一端连接，弧管段c的另一端从弧管段a和弧管段b的下方绕过并与直管段F的底端连接，直管段F的顶端与连接弯管F的一端连接，连接弯管F的另一端与设置在水平通孔B处的外部U型连接弯管C的一端连接，外部U型连接弯管C的另一端与设置在水平通孔C处的连接弯管G的一端连接，连接弯管G的另一端与直管段G的顶端连接，直管段G的底端与弧管段d的一端连接，弧管段d的另一端从弧管段a和弧管段b的下方绕过并与直管段H的底端连接，直管段H的顶端与连接弯管H的一端连接，连接弯管H的另一端贯穿水平通孔F，并设有出水法兰。

所述四个U型管的八个直管段之间通过固定支架约束固定，固定支架包含八个短管和八个活动连接板，八个短管分别设置在八个直管段的中部，八个短管之间通过活动连接板连接。

所述上段上升管法兰与上法兰盘之间和下段上升管法兰与下法兰盘之间均采用石墨垫片密封。

所述进水法兰和出水法兰的中心线的延长线相互垂直。

分水器中的水进入进水法兰，先从连接弯管A进入第一U型管，依次流过连接弯管B、外部U型连接弯管A和连接弯管C后，再进入第二U型管，依次流过连接弯管D、外部U型连接弯管B和连接弯管E后，再进入第三U型管，再依次流过连接弯管F、外部U型连接弯管C和连接弯管G后，进入第四U型管，流水经过荒煤气换热后从连接弯管H处的出水法兰送出。

本实用新型的有益效果是：插入式换热器取热部位为荒煤气温度较高的上升管中下部，取热量大，不易出现换煤气温度过低产生结焦。

附图说明

图1为本实用新型插入式换热器结构图；

图2为本实用新型安装示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4为本实用新型插入式换热器法兰盘及连接弯管结构示意图；

图中：上段上升管1、上段上升管法兰101、下段上升管2、下段上升管法兰201、插入式换热器3、插入式换热器法兰盘301、上法兰盘3011、下法兰盘3012、内筒圈3013、外筒圈3014、耐火保温料3015、出水法兰302、进水法兰303、弧管段a3041、直管段A3042、直管段B3043、弧管段b3051、直管段C3052、直管段D3053、弧管段c3061、直管段E3062、直管段F3063、弧管段d3071、直管段G3072、直管段H3073、外部U型连接弯管A308、外部U型连接弯管B309、外部U型连接弯管C310、连接弯管A311、连接弯管B312、连接弯管C313、连接弯管D314、连接弯管E315、连接弯管F316、连接弯管G317、连接弯管H318、水平通孔A319、水平通孔B320、水平通孔C321、水平通孔D322、水平通孔E323、水平通孔F324、水平通孔G325、水平通孔H326、短管327、活动连接板328。

具体实施方式

以下结合附图，通过实例对本实用新型作进一步说明。

一种焦炉上升管中间取热装置，包含上段上升管1、下段上升管2和插入式换热器3，所述上段上升管1和下段上升管2上下布置，上段上升管1的底端设有上段上升管法兰101，下段上升管2的顶部设有下段上升管法兰201；所述插入式换热器3由插入式换热器法兰盘301和换热管道组成；所述插入式换热器法兰盘301由上法兰盘3011、下法兰盘3012和上下法兰连接筒组成，上法兰盘3011和下法兰盘3012相互平行设置，分别与上段上升管法兰101和下段上升管法兰201固定连接，两者之间通过上下法兰连接筒连接固定，上下法兰连接筒上按圆周方向依次设有八个水平通孔；所述上下法兰连接筒由内筒圈3013、外筒圈3014和耐火保温料3015组成，内筒圈3013和外筒圈3014内外套接，内筒圈3013直径与上法兰盘3011和下法兰盘3012的内径相同，外筒圈3014的直径小于上法兰盘3011和下法兰盘3012的外径；内筒圈3013和外筒圈3014之间填充耐火保温料3015，起到保温隔热作用；所述换热管道包含四个设置在下段上升管2内的U型管，四个U型管的八个直管段相互平行布置，两个U型管的弧管段位于另外两个U型管的弧管段下面，四个U型管的八个直管段上端分别与八个连接弯管一端连接，八个连接弯管的另一端弯曲90度后分别设置在上下法兰连接筒上的八个水平通孔处，其中六个连接弯管的另一端通过三个外部U型连接弯管两两连接，另外两个连接弯管的另一端分别设有出水法兰302和进水法兰303，进水法兰、出水法兰、三个外部U型连接弯管、八个连接弯管和四个U型管连接成一条贯通的管路。

所述四个U型管分别为第一U型管、第二U型管、第三U型管和第四U型管，第一U型管由弧管段a3041、直管段A3042和直管段B3043组成，第二U型管由弧管段b3051、直管段C3052和直管段D3053组成，第三U型管由弧管段c3061、直管段E3062和直管段F3063组成，第四U型管由弧管段d3071、直管段G3072和直管段H3073组成；三个外部U型连接弯管分别为外部U型连接弯管A308、外部U型连接弯管B309和外部U型连接弯管C310；八个连接弯管分别为连接弯管A311、连接弯管B312、连接弯管C313、连接弯管D314、连接弯管E315、连接弯管F316、连接弯管G317和连接弯管H318；所述上下法兰连接筒上的八个水平通孔分别为水平通孔A319、水平通孔B320、水平通孔C321、水平通孔D322、水平通孔E323、水平通孔F324、水平通孔G325和水平通孔H326；

所述第一U型管和第二U型管前后平行布置，第三U型管和第四U型管左右平行布置；直管段A3042的顶端与连接弯管A311的一端连接，连接弯管A311的另一端贯穿水平通孔A319，并设有进水法兰303，直管段A3042的底端与弧管段a3041的一端连接，弧管段a3041的另一端与直管段B3043的底端连接，直管段B3043的顶端与连接弯管B312的一端连接，连接弯管B312的另一端与设置在水平通孔D322处的外部U型连接弯管A308的一端连接，外部U型连接弯管A308的另一端与设置在水平通孔E323处的连接弯管C313的一端连接，连接弯管C313的另一端与直管段C3052的顶端连接，直管段C3052的底端与弧管段b3051的一端连接，弧管段b3051的另一端与直管段D3053的底端连接，直管段D3053的顶端与连接弯管D314的一端连接，连接弯管D314的另一端与设置在水平通孔H326处的外部U型连接弯管B309的一端连接，外部U型连接弯管B309的另一端与设置在水平通孔G325处的连接弯管E315的一端连接，连接弯管E315的另一端与直管段E3062的顶端连接，直管段E3062的底端与弧管段c3061的一端连接，弧管段c3061的另一端从弧管段a和弧管段b的下方绕过并与直管段F3063的底端连接，直管段F3063的顶端与连接弯管F316的一端连接，连接弯管F316的另一端与设置在水平通孔B320处的外部U型连接弯管C310的一端连接，外部U型连接弯管C310的另一端与设置在水平通孔C321处的连接弯管G317的一端连接，连接弯管G317的另一端与直管段G3072的顶端连接，直管段G3072的底端与弧管段d3071的一端连接，弧管段d3071的另一端从弧管段a和弧管段b的下方绕过并与直管段H3073的底端连接，直管段H3073的顶端与连接弯管H318的一端连接，连接弯管H318的另一端贯穿水平通孔F324，并设有出水法兰302。

所述四个U型管的八个直管段之间通过固定支架约束固定，固定支架包含八个短管327和八个活动连接板328，八个短管327分别设置在八个直管段的中部，八个短管327之间通过活动连接板328连接。

所述上段上升管法兰101与上法兰盘3011之间和下段上升管法兰201与下法兰盘3012之间均采用石墨垫片密封，起到密封作用。

所述进水法兰303和出水法兰302的中心线的延长线相互垂直。

本实用新型提供的焦炉上升管中间取热装置，安装于上段上升管和下段上升管中间，除氧水由进水法兰进入插入式换热器，插入式换热器吸收上升管内荒煤气热量，把除氧水转化为水蒸气后经出水法兰排出，实现荒煤气余热利用。插入式换热器取热部位为荒煤气温度较高的上升管中下部，取热量大，不易出现换煤气温度过低产生结焦。

所述连接弯管、U型管、内筒圈和外筒圈均采用耐高温310s材质，能承受长期高温灼烧。

分水器中的水进入进水法兰303，先从连接弯管A进入第一U型管，依次流过连接弯管B312、外部U型连接弯管A308和连接弯管C313后，再进入第二U型管，依次流过连接弯管D314、外部U型连接弯管B309和连接弯管E315后，再进入第三U型管，再依次流过连接弯管F316、外部U型连接弯管C310和连接弯管G317后，进入第四U型管，流水经过荒煤气换热后从连接弯管H318处的出水法兰302送出。

Claims (5)

1.一种焦炉上升管中间取热装置，其特征在于：包含上段上升管（1）、下段上升管（2）和插入式换热器（3），所述上段上升管（1）和下段上升管（2）上下布置，上段上升管（1）的底端设有上段上升管法兰（101），下段上升管（2）的顶部设有下段上升管法兰（201）；所述插入式换热器（3）由插入式换热器法兰盘（301）和换热管道组成；所述插入式换热器法兰盘（301）由上法兰盘（3011）、下法兰盘（3012）和上下法兰连接筒组成，上法兰盘（3011）和下法兰盘（3012）相互平行设置，分别与上段上升管法兰（101）和下段上升管法兰（201）固定连接，两者之间通过上下法兰连接筒连接固定，上下法兰连接筒上按圆周方向依次设有八个水平通孔；所述上下法兰连接筒由内筒圈（3013）、外筒圈（3014）和耐火保温料（3015）组成，内筒圈（3013）和外筒圈（3014）内外套接，内筒圈（3013）直径与上法兰盘（3011）和下法兰盘（3012）的内径相同，外筒圈（3014）的直径小于上法兰盘（3011）和下法兰盘（3012）的外径；内筒圈（3013）和外筒圈（3014）之间填充耐火保温料（3015）；所述换热管道包含四个设置在下段上升管（2）内的U型管，四个U型管的八个直管段相互平行布置，两个U型管的弧管段位于另外两个U型管的弧管段下面，四个U型管的八个直管段上端分别与八个连接弯管一端连接，八个连接弯管的另一端弯曲90度后分别设置在上下法兰连接筒上的八个水平通孔处，其中六个连接弯管的另一端通过三个外部U型连接弯管两两连接，另外两个连接弯管的另一端分别设有出水法兰（302）和进水法兰（303），进水法兰、出水法兰、三个外部U型连接弯管、八个连接弯管和四个U型管连接成一条贯通的管路。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管中间取热装置，其特征在于：所述四个U型管分别为第一U型管、第二U型管、第三U型管和第四U型管，第一U型管由弧管段a（3041）、直管段A（3042）和直管段B（3043）组成，第二U型管由弧管段b（3051）、直管段C（3052）和直管段D（3053）组成，第三U型管由弧管段c（3061）、直管段E（3062）和直管段F（3063）组成，第四U型管由弧管段d（3071）、直管段G（3072）和直管段H（3073）组成；三个外部U型连接弯管分别为外部U型连接弯管A（308）、外部U型连接弯管B（309）和外部U型连接弯管C（310）；八个连接弯管分别为连接弯管A（311）、连接弯管B（312）、连接弯管C（313）、连接弯管D（314）、连接弯管E（315）、连接弯管F（316）、连接弯管G（317）和连接弯管H（318）；所述上下法兰连接筒上的八个水平通孔分别为水平通孔A（319）、水平通孔B（320）、水平通孔C（321）、水平通孔D（322）、水平通孔E（323）、水平通孔F（324）、水平通孔G（325）和水平通孔H（326）；

所述第一U型管和第二U型管前后平行布置，第三U型管和第四U型管左右平行布置；直管段A（3042）的顶端与连接弯管A（311）的一端连接，连接弯管A（311）的另一端贯穿水平通孔A（319），并设有进水法兰（303），直管段A（3042）的底端与弧管段a（3041）的一端连接，弧管段a（3041）的另一端与直管段B（3043）的底端连接，直管段B（3043）的顶端与连接弯管B（312）的一端连接，连接弯管B（312）的另一端与设置在水平通孔D（322）处的外部U型连接弯管A（308）的一端连接，外部U型连接弯管A（308）的另一端与设置在水平通孔E（323）处的连接弯管C（313）的一端连接，连接弯管C（313）的另一端与直管段C（3052）的顶端连接，直管段C（3052）的底端与弧管段b（3051）的一端连接，弧管段b（3051）的另一端与直管段D（3053）的底端连接，直管段D（3053）的顶端与连接弯管D（314）的一端连接，连接弯管D（314）的另一端与设置在水平通孔H（326）处的外部U型连接弯管B（309）的一端连接，外部U型连接弯管B（309）的另一端与设置在水平通孔G（325）处的连接弯管E（315）的一端连接，连接弯管E（315）的另一端与直管段E（3062）的顶端连接，直管段E（3062）的底端与弧管段c（3061）的一端连接，弧管段c（3061）的另一端从弧管段a和弧管段b的下方绕过并与直管段F（3063）的底端连接，直管段F（3063）的顶端与连接弯管F（316）的一端连接，连接弯管F（316）的另一端与设置在水平通孔B（320）处的外部U型连接弯管C（310）的一端连接，外部U型连接弯管C（310）的另一端与设置在水平通孔C（321）处的连接弯管G（317）的一端连接，连接弯管G（317）的另一端与直管段G（3072）的顶端连接，直管段G（3072）的底端与弧管段d（3071）的一端连接，弧管段d（3071）的另一端从弧管段a和弧管段b的下方绕过并与直管段H（3073）的底端连接，直管段H（3073）的顶端与连接弯管H（318）的一端连接，连接弯管H（318）的另一端贯穿水平通孔F（324），并设有出水法兰（302）。

3.根据权利要求1或2所述的一种焦炉上升管中间取热装置，其特征在于：所述四个U型管的八个直管段之间通过固定支架约束固定，固定支架包含八个短管（327）和八个活动连接板（328），八个短管（327）分别设置在八个直管段的中部，八个短管（327）之间通过活动连接板（328）连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种焦炉上升管中间取热装置，其特征在于：所述上段上升管法兰（101）与上法兰盘（3011）之间和下段上升管法兰（201）与下法兰盘（3012）之间均采用石墨垫片密封。

5.根据权利要求1或2所述的一种焦炉上升管中间取热装置，其特征在于：所述进水法兰（303）和出水法兰（302）的中心线的延长线相互垂直。

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