CN214700732U - 余热回收器 - Google Patents

Abstract

余热回收器属于能源利用设备技术领域，尤其涉及一种余热回收器。本实用新型提供一种使用效果好的余热回收器。本实用新型余热回收器包括壳体111，其特征在于壳体111前后端连接管板104，管板104上设置有换热管穿孔和中心管穿孔，中心管107和换热管106穿过管板104并与管板104相连，前端的管板104前端与燃烧炉后端相连，换热管106和中心管107前端与燃烧炉内部后端连通，后端的管板104后端与管箱103前端相连，换热管106和中心管107后端与管箱103内部前端连通。

Description

余热回收器

技术领域

本实用新型属于能源利用设备技术领域，尤其涉及一种余热回收器。

背景技术

随着生产和科学技术的发展,石油、煤炭等化石能源不断消耗,日益枯竭,因此对能源的高效利用,成为国家发展、企业发展必须重视的发展方向。在重油裂化、催化工艺中会产生大量高温蒸汽,蒸汽中带有大量热能,需要通过蒸汽余热回收装置进行热能的回收利用。

随着技术的进步和国民消费水平需求的不断提高,为了追求综合成本的降低,如何做到能量的综合利用,尽可能地减少系统能量的损失,已成为一个重要的课题。

而余热回收器对于大多数的化工行业来说都是必不可少的装备,不仅是因为它能让系统能量达到很好的平衡,更因为它能减少环境的热污染,减少能量排放，为系统内部合理使用自身的能量并进行转化,起到极为重要的作用。随着环保检查力度的增加,余热回收器有着更加重要的战略地位,在整个工业系统中都是不可或缺的过程设备。

锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能,锅炉输出具有一定热能的烟气和高温水,其中,锅炉输出的烟气一方面携带有大量的热量,这些热量如果直接排入空气，会造成能量的浪费,其次,锅炉输出的烟气含有大量的固体颗粒物,如果直接排入空气会造成环境的污染。

这些高温烟气,若不加以利用,不仅造成能源浪费,而且会造成环境污染，因此需要能够对化工生产中排放的带有一定热量的烟气进行热量回收的装置,能够保证热量的回收,同时还能对烟气中的灰尘进行吸附,降低对空气的污染。

从能源统计角度,热力是指可提供热源的热水、过热或饱和蒸汽,热力余热是指生产过程中释放出来的可被利用的热能，主要有高温废气等,余热利用可以通过余热回收器产生蒸汽,推动汽轮机做机械功或发电,也可用来供暖或生产热水，在工业加工生产过程中,经常用到热力余热回收装置对工业废气进行余热回收及净化处理，同时,现有的余热回收装置缺少相应的烟气流量控制装置,经过余热回收处理后的废气量不易控制,则进一步温度也不好控制。

在使用过程中会产生较多的含有较高热量的烟气。如果这些烟气直接进行环保处理,则会浪费较多的能源，使得焦化过程中的热量利用率下降。而对这些焦炉烟气直接进行余热回收，则由于烟气流速较高造成余热回收率较低,余热回收达不到理想的效果。

实用新型内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种使用效果好的余热回收器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型余热回收器包括壳体111，其特征在于壳体111前后端连接管板104，管板104上设置有换热管穿孔和中心管穿孔，中心管107和换热管106穿过管板104并与管板104相连，前端的管板104前端与燃烧炉后端相连，换热管106和中心管107前端与燃烧炉内部后端连通，后端的管板104后端与管箱103前端相连，换热管106和中心管107后端与管箱103内部前端连通；

换热管106围绕中心管107布置，换热管106的内径小于中心管107的内径；

管箱103内设置有闸板阀118，闸板阀118前端口扣在中心管107所在区域的外侧，闸板阀118后端口与管箱103内部连通，管箱103后端为工艺气出口101；

壳体111上设置有回水出口105、蒸汽入口113、下水进口114和排污口116，蒸汽入口113与壳体111底部的蒸汽管115相连。

作为一种优选方案，本实用新型所述管板104与燃烧炉后端通过折边108过渡连接，折边108置于管板104后部外侧；折边108为向外后弯折的圆弧状。

作为另一种优选方案，本实用新型所述外圆弧折边所在圆半径为80mm。

作为另一种优选方案，本实用新型所述换热管106的内径为51mm，厚度为5mm，材质为GB/T6479/Q345D；中心管107的内径为273mm，厚度为22mm。

作为另一种优选方案，本实用新型所述闸板阀118前端口通过法兰117与管箱103内壁相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述管箱103后端通过封头102与工艺气出口101相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述换热管106在穿过前端的管板104位置处内侧设置有耐高温保护套管110，耐高温保护套管110与换热管106内壁之间设置有陶瓷纤维层109。

作为另一种优选方案，本实用新型所述耐高温保护套管110采用陶瓷耐高温保护套管，陶瓷纤维层的厚度为1mm。

作为另一种优选方案，本实用新型所述壳体111内部设置有横向拉杆106.2，拉杆106.2前端与管板104固定，106.2上设置有竖向支撑板106.1，换热管106穿过支撑板106.1上的支撑孔。

其次，本实用新型所述支撑板106.1为两个，拉杆106.2穿过支撑板106.1，前侧支撑板106.1与管板104之间的拉杆106.2外侧套有前定位管106.3，前定位管106.3前端与管板104相抵，前定位管106.3后端与支撑板106.1前端相抵；

后侧支撑板106.1与前侧支撑板106.1之间的拉杆106.2外侧套有后定位管106.3，后定位管106.3前端与前侧支撑板106.1后端相抵，后定位管106.3后端与后侧支撑板106.1前端相抵；后侧支撑板106.1前侧的拉杆106.2上设置有外螺纹并旋有螺母。

另外，本实用新型所述壳体111下端设置有鞍式支座119。

本实用新型有益效果。

本实用新型余热回收器可用于硫酸项目中，燃烧炉焚烧后的高温烟气进入下游直连的余热回收器对热能进行再利用，从燃烧炉过来的工艺气纵向从换热管106内通过，在出口管箱103内汇流，由工艺气出口101引出。烟气与汽包壳体111内循环水进行热量交换，通过闸板阀118调节通过中心管工艺气的流量，从而可以控制工艺气的出口烟气温度，出余热回收器的烟气被冷却至下游工艺所需要的温度。

本实用新型余热回收器将烟气的剩余热量转化为水蒸气的热量，从而减少了热量损失，增加了传热率，提高锅炉效率，节约资源，减少环境污染。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1余热回收器结构示意图。

图2拉杆与管板、支撑板连接示意图。

图3换热管入口管端详图。

图4换热管、中心管布置示意图（图4中点划线的每个交叉点处均设置一个换热管。双点划线的完整轮廓是圆形，换热管外周轮廓沿双点划线的轮廓布置）。

图1-4中：工艺气出口101、封头102、管箱103、管板104、汽包回水出口105、换热管106、支撑板106.1、拉杆106.2、定位管106.3、中心管107、折边108、陶瓷纤维层109、陶瓷套管110、壳体111、刚玉浇注料112、开工蒸汽入口113、汽包下水进口114、开工蒸汽管115、排污口116、连接法兰117、闸板阀118、支座119。

图5是本实用新型闸板阀示意图。

图6是图5视图Ⅰ放大图。

图7是图5的A-A剖视图。

图8是图5的B向视图。

图5-8中：管1，压盖1.1，盘根1.2，螺柱1.3，螺母1.4，筋板2，环板3，阀轴Ⅰ4，螺柱4.1，螺母4.2，连接件5，阀轴Ⅱ6，螺柱6.1，螺母6.2，套筒Ⅰ7，套筒Ⅱ8，阀体9，套筒Ⅲ10，阀板11，筋板11.1，阀轴Ⅲ12，螺柱12.1，螺母12.2，挡块13，法兰117，壳体15。

具体实施方式

如图所示，本实用新型余热回收器包括壳体111，壳体111前后端连接管板104，管板104上设置有换热管穿孔和中心管穿孔，中心管107和换热管106穿过管板104并与管板104相连，前端的管板104前端与燃烧炉后端相连，换热管106和中心管107前端与燃烧炉内部后端连通，后端的管板104后端与管箱103前端相连，换热管106和中心管107后端与管箱103内部前端连通；

换热管106围绕中心管107布置，换热管106的内径小于中心管107的内径；

管箱103内设置有闸板阀118，闸板阀118前端口扣在中心管107所在区域的外侧（即中心管107输出的工艺气必须通过闸板阀118才能进入管箱103内），闸板阀118后端口与管箱103内部连通，管箱103后端为工艺气出口101；

壳体111上设置有回水出口105、开工蒸汽入口113、下水进口114和排污口116，蒸汽入口113与壳体111底部的蒸汽管115相连。

所述管板104与燃烧炉后端通过折边108过渡连接，折边108置于管板104后部外侧；折边108为向外后弯折的圆弧状。通过折边108过渡连接可以改善应力分布，降低管板厚度。折边108可分别与管板104和燃烧炉焊接连接。

管板104可采用高强度低合金钢锻件16MnⅢ锻件，正面有6mm堆焊层，以保证换热管106与管板104的焊接，换热管106与管板104连接密封可靠、保证长期稳定运行；

所述外圆弧折边所在圆半径为80mm。

所述换热管106的内径为51mm，厚度为5mm，材质为GB/T6479/Q345D；中心管107的内径为273mm，厚度为22mm。

所述换热管106布置在管板104的外周，错列布置（即正三角形排列），强化换热。

所述闸板阀118前端口通过法兰117与管箱103内壁相连。

所述管箱103后端通过封头102与工艺气出口101相连。

所述换热管106在穿过前端的管板104位置处内侧设置有耐高温保护套管110，耐高温保护套管110与换热管106内壁之间设置有陶瓷纤维层109。

所述耐高温保护套管110采用陶瓷耐高温保护套管，陶瓷纤维层的厚度为1mm。伸出来的耐高温保护套管110的周围可用耐火材料覆盖。

所述壳体111内部设置有横向拉杆106.2，拉杆106.2前端与管板104固定，106.2上设置有竖向支撑板106.1，换热管106穿过支撑板106.1上的支撑孔（中心管107也可从支撑板106.1上穿过，支撑板106.1也可对中心管107起到支撑作用）。

所述支撑板106.1为两个，拉杆106.2穿过支撑板106.1，前侧支撑板106.1与管板104之间的拉杆106.2外侧套有前定位管106.3，前定位管106.3前端与管板104相抵，前定位管106.3后端与支撑板106.1前端相抵；

后侧支撑板106.1与前侧支撑板106.1之间的拉杆106.2外侧套有后定位管106.3，后定位管106.3前端与前侧支撑板106.1后端相抵，后定位管106.3后端与后侧支撑板106.1前端相抵；后侧支撑板106.1前侧的拉杆106.2上设置有外螺纹并旋有螺母。

支撑板106.1的材料可为Q235B。支撑板106.1可增加管束的整体刚性，提高抗振能力。

所述壳体111下端设置有鞍式支座119。

封头102内壁可设刚玉浇注料112。为避免高温烟气直接冲刷前管板104，在前管板104表面可浇筑耐高温的刚玉浇注料112。

中心管107与前后管板104的焊接方式可为内孔焊接，使其焊缝能够承受1100℃烟气的冲刷；中心管107数量可为9根。

汽包壳体111可设置在高平台上，通过热虹吸和余热回收器实现自然循环，换热并副产饱和蒸汽，此蒸汽在后续工艺过热后并入相应压力等级的蒸汽管网。

所述闸板阀118包括两侧开通阀体9，阀体9一侧与管箱103内的介质出口相连，阀体9内设置有控制阀体9导通程度的阀板11。

本实用新型闸板阀118安装在压力容器装置中，结构简单，成本低廉，操作容易，使用方便。

本实用新型阀体9内设置有控制阀体9导通程度的阀板11，可调节通过阀体9过程气的流量，从而控制过程气的出口烟气温度。

所述阀板11的旋转驱动部件采用阀轴，阀轴一端与阀板11中部相连，阀轴另一端置于管箱103外侧。旋转阀轴带动阀板11旋转，调节通过中心管过程气的流量，从而控制过程气的出口烟气温度。

可通过电机驱动阀轴。

所述阀轴包括阀轴Ⅰ4和阀轴Ⅱ6，管箱103上端设置有管穿孔，管1穿过管穿孔并与管箱103相连，管1的中部置于管穿孔内；

阀轴Ⅰ4向下穿过管1，阀轴Ⅰ4下端通过阀轴Ⅰ紧固件与连接件5上端连接；连接件5下端通过阀轴Ⅱ紧固件与阀轴Ⅱ6连接；

阀体9上、下端对应设置有阀轴Ⅱ穿孔，阀轴Ⅱ穿孔处设置有套筒Ⅱ8，阀轴Ⅱ下端穿过套筒Ⅱ8并通过阀板上下紧固件与阀板11相连。

所述管穿孔上端管1外壁与管箱103上端焊接，套筒Ⅱ8外壁与阀体9外壁焊接。

所述管1上端设置压盖1.1。

所述管1上端内壁向外侧凹陷形成T形孔，凹陷处中下部设置有沿竖向盘绕的盘根1.2，盘根1.2围绕在阀轴Ⅰ4外侧；

压盖1.1的中心孔外周向下延伸，延伸部的下端与盘根1.2上端相抵，压盖1.1外周设置有连接孔，管1上端面相应于连接孔设置有螺柱1.3，螺柱1.3上端穿过连接孔并旋有螺母1.4。用螺柱1.3、螺母1.4压紧，保证密封性

所述盘根1.2采用石墨盘根。

所述阀轴Ⅰ4上端穿过环板2，环板2下端与管1上端外壁之间连接有筋板3。

所述筋板3与环板2焊接。

所述阀轴Ⅰ紧固件采用螺柱4.1和螺母4.2，阀轴Ⅱ紧固件和阀板上紧固件采用螺柱6.1和螺母6.2，阀板下紧固件采用螺柱12.1和螺母12.2。

所述套筒Ⅱ8的外端设置有套筒Ⅰ7，套筒Ⅰ7通过紧固件与阀轴Ⅱ6相连。

所述阀轴Ⅱ6置于阀体9内的部分穿过套筒Ⅲ10，套筒Ⅲ10上下端通过紧固件与阀轴Ⅲ12上端连接相连；阀轴Ⅲ12下端依次穿过套筒Ⅱ8、套筒Ⅰ7，并且通过螺柱12.1、螺母12.2与套筒Ⅰ7固定；阀板11设置在套筒Ⅲ10外壁两侧。

所述在阀板11平面两侧垂直套筒Ⅲ10对称焊有加强筋板11.1；加强筋板11.1为多个，沿竖向布置。使得阀板11与套筒Ⅲ10连接更牢固。

所述加强筋板11.1的外侧轮廓为外凸的弧形，加强筋板11.1的内侧分别与阀板11和套筒Ⅲ10相接。

所述阀体9内部横截面上对称间隔焊接挡块13，阀板11旋转至阀体9横截面时被挡块13挡住，阻止工艺气流通。挡块13待阀门装配完毕可以正常转动后再确定焊接位置。阀体9装配完毕后再确定壳体15上的管穿孔位置。

所述阀体9端面焊接法兰117。

所述阀体9为圆筒状，阀板11为圆形，挡块13为弧形（当然阀板11直径小于阀体9内径）。

阀轴开孔均为立体交错形式，立体交错的意思是：如图1所示，螺柱4.1、螺柱6.1（由上至下3个）、螺柱12.1，这几个位置在阀轴上开的孔，相邻孔的方向垂直。

阀板11有两件，分别焊接在套筒Ⅲ10两侧，形成平面。

下面结合附图说明本实用新型的工作过程。

本设备烘炉及开工时，从开工蒸汽入口113向壳体111注入蒸汽，将壳程加热到温度大于120℃时，才允许通入工艺气；余热回收器紧接H2S燃烧器后面，工艺气进入本体，纵向从换热管106内通过，与壳体111内的工质换热，回收热量并副产蒸汽，之后，工艺气在出口管箱103内汇流，进入余热回收器主气流与中心管107气流混合，二者汇合后由工艺气出口101引出余热回收器。其中余热回收器中心管107的尾部设有高温烟气调节闸板阀118，此高温调节闸板阀118关闭时隔断工艺气通过中心管107进入出口管箱103，开启时工艺气可通过中心管107进入出口管箱103，从而可以控制工艺气的出口烟气温度。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.余热回收器，包括壳体（111），其特征在于壳体（111）前后端连接管板（104），管板（104）上设置有换热管穿孔和中心管穿孔，中心管（107）和换热管（106）穿过管板（104）并与管板（104）相连，前端的管板（104）前端与燃烧炉后端相连，换热管（106）和中心管（107）前端与燃烧炉内部后端连通，后端的管板（104）后端与管箱（103）前端相连，换热管（106）和中心管（107）后端与管箱（103）内部前端连通；

换热管（106）围绕中心管（107）布置，换热管（106）的内径小于中心管（107）的内径；

管箱（103）内设置有闸板阀（118），闸板阀（118）前端口扣在中心管（107）所在区域的外侧，闸板阀（118）后端口与管箱（103）内部连通，管箱（103）后端为工艺气出口（101）；

壳体（111）上设置有回水出口（105）、蒸汽入口（113）、下水进口（114）和排污口（116），蒸汽入口（113）与壳体（111）底部的蒸汽管（115）相连。

2.根据权利要求1所述余热回收器，其特征在于所述管板（104）与燃烧炉后端通过折边（108）过渡连接，折边（108）置于管板（104）后部外侧；折边（108）为向外后弯折的圆弧状。

3.根据权利要求1所述余热回收器，其特征在于所述换热管（106）的内径为51mm，厚度为5mm，材质为GB/T6479/Q345D；中心管（107）的内径为273mm，厚度为22mm。

4.根据权利要求1所述余热回收器，其特征在于所述闸板阀（118）前端口通过法兰（117）与管箱（103）内壁相连。

5.根据权利要求1所述余热回收器，其特征在于所述管箱（103）后端通过封头（102）与工艺气出口（101）相连。

6.根据权利要求1所述余热回收器，其特征在于所述换热管（106）在穿过前端的管板（104）位置处内侧设置有耐高温保护套管（110），耐高温保护套管（110）与换热管（106）内壁之间设置有陶瓷纤维层（109）。

7.根据权利要求6所述余热回收器，其特征在于所述耐高温保护套管（110）采用陶瓷耐高温保护套管，陶瓷纤维层的厚度为1mm。

8.根据权利要求1所述余热回收器，其特征在于所述壳体（111）内部设置有横向拉杆（106.2），拉杆（106.2）前端与管板（104）固定，（106.2）上设置有竖向支撑板（106.1），换热管（106）穿过支撑板（106.1）上的支撑孔。

9.根据权利要求8所述余热回收器，其特征在于所述支撑板（106.1）为两个，拉杆（106.2）穿过支撑板（106.1），前侧支撑板（106.1）与管板（104）之间的拉杆（106.2）外侧套有前定位管（106.3），前定位管（106.3）前端与管板（104）相抵，前定位管（106.3）后端与支撑板（106.1）前端相抵；

后侧支撑板（106.1）与前侧支撑板（106.1）之间的拉杆（106.2）外侧套有后定位管（106.3），后定位管（106.3）前端与前侧支撑板（106.1）后端相抵，后定位管（106.3）后端与后侧支撑板（106.1）前端相抵；后侧支撑板（106.1）前侧的拉杆（106.2）上设置有外螺纹并旋有螺母。

10.根据权利要求1所述余热回收器，其特征在于所述壳体（111）下端设置有鞍式支座（119）。

Images