CN218120688U - 一种u型管上升管荒煤气余热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种U型管上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：包括上升管本体；所述上升管本体包括同轴设置的内管和外管；所述内管和外管之间形成换热腔；所述换热腔内沿内管的周向分布有连续的U型管。本实用新型采用连续U型管进行换热，其管路流程较长，且不断的改变变化工质流动方向，使得内部的工质介质的流速保持在一个高雷诺数的湍流上，使得传热效率增加，同时在连续的U型管与内管壁之间留有间隙，取消了之前的导热介质，减轻了内管筒壁受热时，内管壁与U型管壁金属受到的挤压力，同时还避免了U型管局部过温爆管的问题，从而提高了其使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及荒煤气余热回收技术领域，尤其是涉及一种U型管上升管荒煤气余热回收装置。
背景技术
荒煤气余热回收最主要的设备是上升管余热回收装置。目前，常见的上升管换热器有夹套式和盘管式两种，夹套式的上升管余热回收装置在生产过热蒸汽时，由于在温度高于300℃以上时，钢材的屈服强度急剧下降，在低压状况下，容易鼓包变形，因此也不适合生产高于300℃的过热蒸汽，同时也伴随着市场中低压饱和蒸汽逐渐过剩，对蒸汽的品质和过热度的需求也越来越高。但是普通盘管式结构在生产高于300℃的过热蒸汽时，不仅效率换热效率较低，而且由于难以抗击材料周期性线性膨胀形变的影响，存在寿命短等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有的上身管余热回收装置在生产高于300℃的过热蒸汽时，效率较低，而且使用寿命较短的问题而提出一种U型管上升管荒煤气余热回收装置。
本实用新型的技术方案是：一种U型管上升管荒煤气余热回收装置，包括上升管本体；所述上升管本体包括同轴设置的内管和外管；所述内管和外管之间形成换热腔；所述换热腔内沿内管的周向分布有连续的U型管；所述内管上设有用于固定U型管的定位部，并且U型管与内管的外壁之间留有间隙；所述外管上分别设有与连续的U型管的进口和出口连通的进口和出口。
所述定位部包括沿周向均布于内管外壁顶部的限位凸台，每个限位凸台均对应连续的U型管的一个U型单元；所述限位凸台上设有与U型单元配合的卡槽；所述U型单元的顶部卡接与于卡槽内。
所述内管壁的底部对应连续的U型管的底部沿周向设有环形凸台。
所述连续的U型管的直管的外壁上通过玻纤布包裹有碳纤维层。
所述环形凸台的材质为碳纤维。
所述上升管本体的两端均设有连接法兰盘。
采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型采用连续U型管进行换热，其管路流程较长，且不断的改变变化工质流动方向，使得内部的工质介质的流速保持在一个高雷诺数的湍流上，使得传热效率增加，同时在连续的U型管与内管壁之间留有间隙，取消了之前的导热介质，减轻了内管筒壁受热时，内管壁与U型管壁金属受到的挤压力，同时还避免了U型管局部过温爆管的问题，从而提高了其使用寿命。
(2)本实用新型的定位部采用与连续的U型管的U型单元对应的限位凸台，并且在限位凸台上设置了卡槽，不仅便于连续的U型管的安装，同时还保证其安装后的稳定性。
(3)本实用新型内管壁的底部对应连续的U型管的底部沿周向设有环形凸台，以避免U型管的底部与内管壁直接接触，避免U型管干烧，从而进一步提高了其使用寿命。
(4)本实用新型在连续的U型管的直管的外壁上通过玻纤布包裹了碳纤维层，能够对U型管起到良好的保护作用，同时还能够对U型管进行导热。
(5)本实用新型在上升管本体的两端设置了连接法兰，以便于整体结构的安装。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型内部结构示意图。
附图中的标号为：
上升管本体1、内管1-1、外管1-2、进口1-3、出口1-4、环形凸台1-5、U型管3定位部4。
具体实施方式
(实施例1)
见图1和图2，本实施例的一种U型管上升管荒煤气余热回收装置，包括上升管本体1；所述上升管本体1包括同轴设置的内管1-1和外管1-2；所述内管1-1和外管1-2之间形成换热腔；所述换热腔内沿内管1-1的周向分布有连续的U型管3；所述内管1-1上设有用于固定U型管3的定位部4，并且U型管3与内管1-1的外壁之间留有间隙；所述外管1-2上分别设有与连续的U型管3的进口1-3和出口1-4连通的进口1-3和出口1-4。
进一步的，为了保证连续的U型管3安装的稳定性，所述定位部4包括沿周向均布于内管1-1外壁顶部的限位凸台，每个限位凸台均对应连续的U型管3的一个U型单元；所述限位凸台上设有与U型单元配合的卡槽，以便于连续的U型管3的U型单元的安装；所述U型单元的顶部卡接与于卡槽内。
进一步的，所述内管1-1壁的底部对应连续的U型管3的底部沿周向设有环形凸台1-5，以避免其底部与内管1-1壁直接接触，避免干烧，进一步提高了U型管3的使用寿命。
进一步的，所述连续的U型管3的直管的外壁上通过玻纤布包裹有碳纤维层，不仅能够对U型管3起到良好的保护作用，而且还能对U型管3进行导热。
作为优选，所述环形凸台1-5的材质为碳纤维，耐热和导热性较好。
进一步的，所述上升管本体1的两端均设有连接法兰盘，以便于装置整体的安装。
本实施例的U型管3上升荒煤气余热回收装置采用连续U型管3进行换热，其管路流程较长，且不断的改变变化工质流动方向，使得内部的工质介质的流速保持在一个高雷诺数的湍流上，使得传热效率增加，同时在连续的U型管3与内管1-1壁之间留有间隙，取消了之前的导热介质，减轻了内管1-1筒壁受热时，内管1-1壁与U型管3壁金属受到的挤压力，同时还避免了U型管3局部过温爆管的问题，从而提高了其使用寿命。
此外，本实施的U型管3上升荒煤气余热回收装置还具有以下有益效果：
传统的上升管换热器无论是盘管还是夹套，当遇上延迟结焦时，都无法解决荒煤气吸热过多，导致焦油颗粒大量析出冒黑烟的问题。导致这一现象的主要问题是冷壁效应，出口1-4处接近壁面的荒煤气吸热过度，导致黑烟。而本实施例的U型管上升管荒煤气余热回收装置的连续的U型管3是顺、逆流来回切换的一种换热器，其可以使得内管1-1内壁各处位置的温度更加接近，从而不易结焦冒烟，并且由于之前项目均为一台水泵供应数十根上升管换热器，且现场各上升管管线布置也很长，远端的沿程阻力和局部阻力远高于近端，通过多管程的分布虽然大幅提升了整体管路的运行阻力，但却极大程度地解决了布水不均和换热管干烧的问题。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种U型管上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：包括上升管本体(1)；所述上升管本体(1)包括同轴设置的内管(1-1)和外管(1-2)；所述内管(1-1)和外管(1-2)之间形成换热腔；所述换热腔内沿内管(1-1)的周向分布有连续的U型管(3)；所述内管(1-1)上设有用于固定U型管(3)的定位部(4)，并且U型管(3)与内管(1-1)的外壁之间留有间隙；所述外管(1-2)上分别设有与连续的U型管(3)的进口(1-3)和出口(1-4)连通的进口(1-3)和出口(1-4)。
2.根据权利要求1所述的一种U型管上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：所述定位部(4)包括沿周向均布于内管(1-1)外壁顶部的限位凸台，每个限位凸台均对应连续的U型管(3)的一个U型单元；所述限位凸台上设有与U型单元配合的卡槽；所述U型单元的顶部卡接与于卡槽内。
3.根据权利要求1所述的一种U型管上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：所述内管(1-1)壁的底部对应连续的U型管(3)的底部沿周向设有环形凸台(1-5)。
4.根据权利要求1所述的一种U型管上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：所述连续的U型管(3)的直管的外壁上通过玻纤布包裹有碳纤维层。
5.根据权利要求3所述的一种U型管上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：所述环形凸台(1-5)的材质为碳纤维。
6.根据权利要求1所述的一种U型管上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：所述上升管本体(1)的两端均设有连接法兰盘。
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2022
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