CN215049892U - 一种类蜂窝夹套式上升管余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种类蜂窝夹套式上升管余热回收装置，通过在内管外侧设置换热列管，将传统夹套式上升管余热回收装置中整体式的大夹套腔体分割成若干小的通道，相当于在整体式的大夹套腔体内部增加了若干支撑件，从而大大提高了夹套腔体的受力极限，使得内管的承压能力得到大幅度提升，即使内管具有更强的耐压能力，在同等压力下，可以承受更高的温度，或在同等温度下，可以承受更高的压力，完全可以用于生产中压饱和蒸汽和温度高于300℃的过热蒸汽；换热列管导流效果好，布水更加均匀，增大了换热面积，换热效率更高，可大大降低局部干烧的现象，为实现生产中压饱和蒸汽和过热饱和蒸汽提供了设备支持。

Description

一种类蜂窝夹套式上升管余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及余热回收设备技术领域，具体涉及一种类蜂窝夹套式上升管余热回收装置。

背景技术

炼焦生产中，从焦炉炭化室出来进入上升管的荒煤气约700～800℃，所产生的热量约占焦炉可利用总热量的36％，这部分巨大的热量，多年来未曾被重视和利用，很多焦化企业一般采用在桥管内氨水喷洒的方式将荒煤气温度降到85℃以下，大量的余热资源无法得到利用，造成能源的极大浪费。

荒煤气余热回收中最常用的设备是上升管余热回收装置。目前，上升管余热回收装置常用的结构形式有夹套式和盘管式两种。其中夹套式上升管余热回收装置，由于结构简单、制作方便、内管内壁与荒煤气直接接触换热效率高，且不受换热时间延长换热效率衰减、使用寿命长等优点，得到广泛使用。夹套式上升管余热回收装置在使用过程中夹套腔体需要直接承受水汽压力，但是通常的夹套式上升管余热回收装置中夹套腔体的承压能力一般，平时只适合于生产1.6MPa以下的低压饱和蒸汽。而在生产温度高于300℃的过热蒸汽时，钢材的屈服强度急剧下降，即使在低压状况下，钢材也容易鼓包变形，因此通常的夹套式上升管余热回收装置不适合生产高于300℃的过热蒸汽。

随着低压饱和蒸汽的生产逐渐过剩，工业生产过程中对中压蒸汽和过热蒸汽等更高品质蒸汽的需求越来越多。为了适应不同用户需求，提高蒸汽品质，需要研发一种更加耐温耐压的新型夹套式上升管余热回收装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种类蜂窝夹套式上升管余热回收装置，通过在内管外侧设置换热列管，将传统夹套式上升管余热回收装置中整体式的大夹套腔体分割成若干小的通道，相当于在整体式的大夹套腔体内部增加了若干支撑件，从而大大提高了夹套腔体的受力极限，使得内管的承压能力得到大幅度提升，即使内管具有更强的耐压能力，在同等压力下，可以承受更高的温度，或在同等温度下，可以承受更高的压力，完全可以用于生产中压饱和蒸汽和温度高于300℃的过热蒸汽；换热列管导流效果好，布水更加均匀，增大了换热面积，换热效率更高，可大大降低局部干烧的现象，为实现生产中压饱和蒸汽和过热饱和蒸汽提供了设备支持；该类蜂窝夹套式上升管余热回收装置结构设计简单合理，制备实施可行性高，实用性强。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种类蜂窝夹套式上升管余热回收装置，包括内管和外管，所述内管的外周侧纵向布置有若干换热列管，所述内管外周侧的上端设有第一环形汇流腔体，所述内管外周侧的下端设有第二环形汇流腔体，若干所述换热列管上端均与第一环形汇流腔体汇流贯通，若干所述换热列管下端均与第二环形汇流腔体汇流贯通，所述外管同轴套设于内管的外周侧，所述内管和外管的上端部设有第一法兰，所述内管和外管的下端部设有第二法兰，所述外管上端设有贯穿管壁的蒸汽出口管道，所述蒸汽出口管道的内端与所述第一环形汇流腔体密封贯通，所述外管下端设有贯穿管壁的进液管道，所述进液管道的内端与所述第二环形汇流腔体密封贯通，所述外管与若干所述换热列管的外侧壁间隙内填充有保温材料。

本实用新型的一种类蜂窝夹套式上升管余热回收装置，通过在内管外侧设置换热列管，将传统夹套式上升管余热回收装置中整体式的大夹套腔体分割成若干小的通道，相当于在整体式的大夹套腔体内部增加了若干支撑件，从而大大提高了夹套腔体的受力极限，使得内管的承压能力得到大幅度提升，即使内管具有更强的耐压能力，在同等压力下，可以承受更高的温度，或在同等温度下，可以承受更高的压力，完全可以用于生产中压饱和蒸汽和温度高于300℃的过热蒸汽；换热列管导流效果好，布水更加均匀，增大了换热面积，换热效率更高，可大大降低局部干烧的现象，为实现生产中压饱和蒸汽和过热饱和蒸汽提供了设备支持；该类蜂窝夹套式上升管余热回收装置结构设计简单合理，制备实施可行性高，实用性强。

优选的技术方案是，若干所述换热列管的管体横截面均为月牙形结构。该横截面结构的换热列管，进一步提高了换热列管内流体与内筒内荒煤气的有效换热面积，进一步提高了换热效率；该结构的换热列管强度更高，进一步提高了内管的承压能力；该结构的换热列管便于在内管的外周侧定位和固定，确保了换热列管在内管外周侧的布置施工效率和施工精度。

为了更进一步确保本实用新型类蜂窝夹套式上升管余热回收装置的换热效率，进一步优选的技术方案还有，若干所述换热列管紧密排列焊接布置于内管的外周侧。

进一步优选的技术方案还有，所述外管为不锈钢材质。不锈钢材质具有优良的耐腐蚀和耐热性能，且成本较低，确保了本实用新型类蜂窝夹套式上升管余热回收装置整体具有较长的使用寿命。

进一步优选的技术方案还有，所述内管的内壁面上熔覆有防火耐腐涂层，若干所述换热列管的外壁面上涂覆有纳米隔热涂层。内管的内壁面上熔覆有防火耐腐涂层，确保了内管具有优良的耐温和防腐性能，还可以防止内管内壁凝结石墨和悬挂焦油，确保了内管的使用通畅性；换热列管的外壁面上涂覆有纳米隔热涂层，有效防止换热列管内部流体的热量发生大量流失，从而有效提升本实用新型类蜂窝夹套式上升管余热回收装置的整体换热效率。

为了便于本实用新型类蜂窝夹套式上升管余热回收装置与工业管道和设备进行对接应用，进一步优选的技术方案还有，所述蒸汽出口管道的外端和进液管道的外端均设有连接法兰。

本实用新型的优点和有益效果在于：

1、本实用新型的一种类蜂窝夹套式上升管余热回收装置，通过在内管外侧设置换热列管，将传统夹套式上升管余热回收装置中整体式的大夹套腔体分割成若干小的通道，相当于在整体式的大夹套腔体内部增加了若干支撑件，从而大大提高了夹套腔体的受力极限，使得内管的承压能力得到大幅度提升，即使内管具有更强的耐压能力，在同等压力下，可以承受更高的温度，或在同等温度下，可以承受更高的压力，完全可以用于生产中压饱和蒸汽和温度高于300℃的过热蒸汽；换热列管导流效果好，布水更加均匀，增大了换热面积，换热效率更高，为实现生产中压饱和蒸汽和过热饱和蒸汽提供了设备支持；该类蜂窝夹套式上升管余热回收装置结构设计简单合理，制备实施可行性高，实用性强。

2、从进液管道进入第二环形汇流腔体内的冷水从各个独立的换热列管底部流动至顶部并进入第一环形汇流腔体内汇流后从蒸汽出口管道流出，由于各个换热列管相互独立，各个换热列管内流体不会相互干扰，这种结构相比整体式的大夹套腔体水流分布更加均匀，达到均匀布水的效果，有利于避免上升管出现局部干烧的情况。

3、各个换热列管与内管形成一个整体，各个换热列管类似于翅片，增大了内管的有效换热面积，从而相对于传统夹套式上升管余热回收装置显著增加了换热面积，因而换热效率更高，蒸汽产率更高。

4、若干所述换热列管的管体横截面均为月牙形结构。该横截面结构的换热列管，进一步提高了换热列管内流体与内筒内荒煤气的有效换热面积，进一步提高了换热效率；该结构的换热列管强度更高，进一步提高了内管的承压能力；该结构的换热列管便于在内管的外周侧定位和固定，确保了换热列管在内管外周侧的布置施工效率和施工精度。

附图说明

图1是本实用新型类蜂窝夹套式上升管余热回收装置的立体结构示意图；

图2是图1中本实用新型类蜂窝夹套式上升管余热回收装置在A-A方向的横截面结构示意图；

图3是内管的立体结构示意图。

图中：1、第一法兰；2、第一环形汇流腔体；3、内管；4、换热列管；5、第二环形汇流腔体；6、第二法兰；7、蒸汽出口管道；8、外管；9、进液管道；10、保温材料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例

如图1～3所示，本实用新型是一种类蜂窝夹套式上升管余热回收装置，包括内管3和外管8，所述内管3的外周侧纵向布置有若干换热列管4，所述内管3外周侧的上端设有第一环形汇流腔体2，所述内管3外周侧的下端设有第二环形汇流腔体5，若干所述换热列管4上端均与第一环形汇流腔体2汇流贯通，若干所述换热列管4下端均与第二环形汇流腔体5汇流贯通，所述外管8同轴套设于内管3的外周侧，所述内管3和外管8的上端部设有第一法兰1，所述内管3和外管8的下端部设有第二法兰6，所述外管8上端设有贯穿管壁的蒸汽出口管道7，所述蒸汽出口管道7的内端与所述第一环形汇流腔体2密封贯通，所述外管8下端设有贯穿管壁的进液管道9，所述进液管道9的内端与所述第二环形汇流腔体5密封贯通，所述外管8与若干所述换热列管4的外侧壁间隙内填充有保温材料10。

优选地，若干所述换热列管4的管体横截面均为月牙形结构。

进一步优选地，若干所述换热列管4紧密排列焊接布置于内管3的外周侧。

进一步优选地，若干所述换热列管4紧密排列焊接布置于内管3的外周侧。

进一步优选地，所述内管3的内壁面上熔覆有防火耐腐涂层，若干所述换热列管4的外壁面上涂覆有纳米隔热涂层。

进一步优选地，所述蒸汽出口管道7的外端和进液管道9的外端均设有连接法兰。

本实用新型一种类蜂窝夹套式上升管余热回收装置的工作原理：

将炼焦生产过程中产生的除氧水经强制循环泵依次泵入进液管道9和第二环形汇流腔体5内，第二环形汇流腔体5内的除氧水进入若干换热列管4内与内筒3内的高温荒煤气换热后生成高温高压的水汽混合物(饱和水与饱和蒸汽的混合物)，水汽混合物在强制循环泵的作用下进入第一环形汇流腔体2，第一环形汇流腔体2内的高温高压的水汽混合物最后经蒸汽出口管道7输送到外部用于工业化生产。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种类蜂窝夹套式上升管余热回收装置，其特征在于，包括内管(3)和外管(8)，所述内管(3)的外周侧纵向布置有若干换热列管(4)，所述内管(3)外周侧的上端设有第一环形汇流腔体(2)，所述内管(3)外周侧的下端设有第二环形汇流腔体(5)，若干所述换热列管(4)上端均与第一环形汇流腔体(2)汇流贯通，若干所述换热列管(4)下端均与第二环形汇流腔体(5)汇流贯通，所述外管(8)同轴套设于内管(3)的外周侧，所述内管(3)和外管(8)的上端部设有第一法兰(1)，所述内管(3)和外管(8)的下端部设有第二法兰(6)，所述外管(8)上端设有贯穿管壁的蒸汽出口管道(7)，所述蒸汽出口管道(7)的内端与所述第一环形汇流腔体(2)密封贯通，所述外管(8)下端设有贯穿管壁的进液管道(9)，所述进液管道(9)的内端与所述第二环形汇流腔体(5)密封贯通，所述外管(8)与若干所述换热列管(4)的外侧壁间隙内填充有保温材料(10)。

2.如权利要求1所述的类蜂窝夹套式上升管余热回收装置，其特征在于，若干所述换热列管(4)的管体横截面均为月牙形结构。

3.如权利要求2所述的类蜂窝夹套式上升管余热回收装置，其特征在于，若干所述换热列管(4)紧密排列焊接布置于内管(3)的外周侧。

4.如权利要求3所述的类蜂窝夹套式上升管余热回收装置，其特征在于，所述外管(8)为不锈钢材质。

5.如权利要求4所述的类蜂窝夹套式上升管余热回收装置，其特征在于，所述内管(3)的内壁面上熔覆有防火耐腐涂层，若干所述换热列管(4)的外壁面上涂覆有纳米隔热涂层。

6.如权利要求5所述的类蜂窝夹套式上升管余热回收装置，其特征在于，所述蒸汽出口管道(7)的外端和进液管道(9)的外端均设有连接法兰。

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