CN218178841U - 一种高温固体物料余热利用换热器 - Google Patents

Abstract

一种高温固体物料余热利用换热器，涉及炭素行业技术领域，包括上下对应设置的上集箱和下集箱，上集箱与下集箱之间通过若干第一换热管连通，上集箱、下集箱和第一换热管围成下料通道，下料通道内设置有若干上下对应的内上横管和内下横管，内上横管与内下横管之间通过若干第二换热管连通，内上横管、内下横管和第二换热管将下料通道分隔成若干个小下料通道，下集箱上设置有冷却水入口，上集箱上设置有蒸汽出口，内上横管与上集箱之间至多有一端连通。本实用新型通过内上横管与上集箱之间有一端或是两端均不予上集箱连通，从而在保证足够换热面积的前提的，防止上集箱和内上横管膨胀量不一致，造成上集箱和内上横管连接位置处开焊。

Description

一种高温固体物料余热利用换热器

技术领域

本实用新型涉及炭素行业技术领域，特别涉及一种高温固体物料余热利用换热器。

背景技术

炭素行业经常出现高温固体物料，包括但不限于兰炭，高温固体物料需要冷却。而目前的生产冷却工艺主要使用水熄法和半干熄法，将高温固体物料直接浸入水中或在下落过程中喷水降温，再利用高温固体物料生产获取的煤气烘干，然后运输储存。

中国专利CN 216010792 U公开了一种高温固体物料余热利用换热器，通过将高温兰炭从上集箱放入换热器内腔，依靠重力从下料通道下落，水在第一换热管内自下而上流动，与兰炭间接换热，吸收兰炭显热，生成水和蒸汽的混合物，混合物从上集箱上的蒸汽出口排出进入到水气分离装置，然后再进入到蒸汽利用的其他设备，从而实现兰炭余热的回收利用；兰炭冷却过程中水与兰炭不直接接触，兰炭冷却方式为干燥冷却，从而不需要额外的烘干也不会产生有害物质，并且冷却过程产生的蒸汽可以充分回收利用，大大节约了能源；冷却水从下往上流动，使水温从下往上递增，从而兰炭进行热交换时为循序进行，不会出现骤然冷却，造成兰炭性能破坏。但是此种装置存在以下缺陷：上集箱和内上横管膨胀量不一致，从而造成上集箱和内上横管连接位置处开焊。

实用新型内容

针对以上缺陷，本实用新型的目的是提供一种高温固体物料余热利用换热器，此高温兰炭余热利用换热器在满足足够换热面积的前提下，不开焊。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种高温固体物料余热利用换热器，包括上下对应设置的上集箱和下集箱，所述上集箱与所述下集箱之间通过若干第一换热管连通，所述上集箱、所述下集箱和所述第一换热管围成下料通道，所述下料通道内设置有若干上下对应的内上横管和内下横管，所述内上横管与所述内下横管之间通过若干第二换热管连通，所述内上横管、所述内下横管和所述第二换热管将所述下料通道分隔成若干个小下料通道，所述下集箱上设置有冷却水入口，所述上集箱上设置有蒸汽出口，所述内上横管与所述上集箱之间至多有一端连通。

其中，所述内上横管倾斜设置，所述内上横管的高端位连通所述上集箱，所述内上横管的低端位封闭。

其中，所述内下横管的两端与所述下集箱连通或所述内下横管的一端与所述下集箱连通或所述内下横管的两端均不与所述下集箱连通。

其中，所述内下横管倾斜或水平设置。

其中，所述相邻所述第一换热管之间设置有膜式壁，相邻所述第二换热管之间设置有膜式壁。

其中，所述上集箱的底部外侧设置有上连接管，所述上连接管的一端封闭，另一端设置蒸汽辅助出口，所述内上横管的一端封闭另一端贯穿所述膜式壁连通所述上连接管。

其中，所述上集箱的底部内侧设置有上连接管，所述上连接管的一端封闭，另一端设置蒸汽辅助出口，所述上连接管的两端贯穿所述膜式壁，所述内上横管的一端封闭另一端连通所述上连接管。

其中，所述下集箱的顶部外侧设置有下连接管，所述下连接管的一端封闭另一端设置辅助冷却水入口，若干所述内下横管贯穿所述膜式壁连通所述下连接管。

其中，所述下集箱的顶部内侧设置有下连接管，所述下连接管的一端封闭另一端设置辅助冷却水入口，所述下连接管的两端贯穿所述膜式壁，所述内下横管的一端封闭另一端连通所述下连接管。

其中，所述上连接管倾斜设置，所述蒸汽辅助出口的一端高于密封端。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型一种高温固体物料余热利用换热器包括上下对应设置的上集箱和下集箱，所述上集箱与所述下集箱之间通过若干第一换热管连通，所述上集箱、所述下集箱和所述第一换热管围成下料通道，所述下料通道内设置有若干上下对应的内上横管和内下横管，所述内上横管与所述内下横管之间通过若干第二换热管连通，所述内上横管、所述内下横管和所述第二换热管将所述下料通道分隔成若干个小下料通道，所述下集箱上设置有冷却水入口，所述上集箱上设置有蒸汽出口，所述内上横管与所述上集箱之间至多有一端连通。本实用新型通过内上横管与上集箱之间有一端或是两端均不予上集箱连通，从而在保证足够换热面积的前提的，防止上集箱和内上横管膨胀量不一致，造成上集箱和内上横管连接位置处开焊。

当内上横管一端与上集箱连通时，内上横管倾斜设置，内上横管的高端位连通上集箱，内上横管的低端位封闭，当内下横管一端与下集箱连通时，内下横管倾斜设置，内下横管的低端位连通下集箱，内下横管的高端位封闭，从而在高温液体上行的原理，防止出现困气。

通过设置上连接管和下连接管，从而在保证内上横管和内下横管进水和出水通畅，从而大大提高了水流循环的速度，保证热交换的效率。

综上所述，本实用新型一种高温固体物料余热利用换热器解决了现有技术中上集箱和内上横管膨胀量不一致，从而造成上集箱和内上横管连接位置处开焊的技术问题，本实用新型通过内上横管与上集箱之间有一端或是两端均不予上集箱连通，从而在保证足够换热面积的前提的，防止上集箱和内上横管膨胀量不一致，造成上集箱和内上横管连接位置处开焊。

附图说明

图1是本实用新型高温兰炭余热利用换热器的结构示意图；

图2是实施例一的结构示意图；

图3是实施例二的结构示意图；

图4是实施例三的结构示意图；

图中：1、上集箱，11、内上横管，12、内下横管，13、蒸汽出口，14、第二横管，151、上连接管，152、下连接管，153、蒸汽辅助出口，154、辅助冷却水入口，2、下集箱，22、冷却水入口，3、第一换热管，31、第二换热管，32、吊耳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。

本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。

实施例一：

如图1所示，一种高温固体物料余热利用换热器，包括上下对应设置的上集箱1和下集箱2，上集箱1固定安装在上法兰盘上，下集箱2固定安装在下法兰盘上，通过设置法兰盘，从而可以方便安装。上集箱1与下集箱2之间通过若干第一换热管3连通，上集箱1和下集箱2仿形并且均为环状结构，本实施例采用的是腰型环状结构，实际设计中还可以采用圆形结构、方形结构或其他形状，本实用新型对此不做限制。上集箱1与下集箱2的尺寸可以一致，也可以上集箱1的尺寸大于下集箱2的尺寸，本实施例优上集箱1的尺寸大于下集箱2的尺寸，从而使上集箱1、第一换热管3和下集箱2围成收拢型的下料通道。

如图1和图2共同所示，下料通道内设置有若干上下对应的内上横管11和内下横管12，内上横管11和内下横管12之间通过若干第二换热管31连通，内上横管11和内下横管12和第二换热管31将下料通道分隔成若干个小下料通道。本实施例优选内上横管11设置有两根，实际应用中可根据上集箱1围成的长度设计成其他数量，本实施例对此不作限制。

如图2所示，本实施例内上横管11与上集箱1之间一端连通。内上横管11设置在上集箱1宽度位置，内上横管11倾斜设置，内上横管11的高端位连通上集箱1，内上横管11的低端位封闭。

下集箱2连接有若干内下横管12，内下横管12的两端与下集箱2连通或内下横管12的一端与下集箱2连通或内下横管12的两端均不与下集箱2连通。本实施例优选内下横管12的两端分别连通下集箱2，内上横管11与内下横管12上下对应设置，内上横管11与内下横管12之间通过若干第二换热管31连通，下集箱2上设置有冷却水入口22，上集箱1上设置有蒸汽出口13，蒸汽出口13位于上集箱1上。相邻的第二换热管31和相邻的第一换热管3之间设置有膜式壁。第一换热管3上设置有吊耳32。

循环水从冷却水入口22进入下集箱2，一部分水从内下横管12经过第二换热管31进入到内上横管11，剩余部分水从第一换热管3进入到上集箱1中，循环水在上升过程中，不断吸收兰炭显热，进入上集箱1中的循环水从蒸汽出口13排出，进入到内上横管11中的水通过内上横管11的高端位进入到上集箱1，然后从蒸汽出口13排出。

实施例二：

如图3所示，实施例一与实施例二基本一致，唯一不同之处在于，内下横管12的一端与下集箱2连通，内下横管12倾斜设置，本实施例优选内下横管12的低端位连通下集箱2，内下横管12的高端位封闭。实际应用中可根据需要调整成内下横管12水平设置或倾斜方向相反。通过将内下横管12也设计成一端封闭，一端与下集箱2连通的状态，从而也提高了下集箱2热胀能力。

实施例三:

如图4所示，本实施例与实施例一基本一致，唯一不同之处在于，内上横管11与上集箱1之间均不连通，上集箱1的底部外侧设置有上连接管151，上连接管151的一端封闭，另一端设置有蒸汽辅助出口153，内上横管11的一端封闭另一端贯穿膜式壁连通上连接管151。内上横管11固定在两端的膜式壁上。通过将内上横管11单独接出水，增加出水量，当循环水受热膨胀后，降低水压，可以保证出水顺畅和安全生产。上连接管151倾斜设置，蒸汽辅助出口153的一端高于密封端。

下集箱2的顶部外侧设置有下连接管152，下连接管152的一端封闭另一端设置辅助冷却水入口154，若干内下横管12贯穿膜式壁连通下连接管152。内下横管12固定在两端的膜式壁上。通过将下连接管152单独进水，增加进水量，从而提高换热效果。

实施例四：

本实施例与实施例三基本一致，唯一不同之处在于，上连接管151与下连接管152设置位置不同，上连接管151设置在上集箱1的底部内侧，下连接管152设置在下集箱2的顶部内侧。上连接管151与下连接管152两端分别贯穿膜式壁并固定在膜式壁上。

本实用新型一种高温固体物料余热利用换热器通过内上横管与上集箱之间有一端或是两端均不予上集箱连通，从而在保证足够换热面积的前提的，防止上集箱和内上横管膨胀量不一致，造成上集箱和内上横管连接位置处开焊。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高温固体物料余热利用换热器，包括上下对应设置的上集箱和下集箱，所述上集箱与所述下集箱之间通过若干第一换热管连通，所述上集箱、所述下集箱和所述第一换热管围成下料通道，所述下料通道内设置有若干上下对应的内上横管和内下横管，所述内上横管与所述内下横管之间通过若干第二换热管连通，所述内上横管、所述内下横管和所述第二换热管将所述下料通道分隔成若干个小下料通道，所述下集箱上设置有冷却水入口，所述上集箱上设置有蒸汽出口，其特征在于，所述内上横管与所述上集箱之间至多有一端连通。

2.根据权利要求1所述的一种高温固体物料余热利用换热器，其特征在于，所述内上横管倾斜设置，所述内上横管的高端位连通所述上集箱，所述内上横管的低端位封闭。

3.根据权利要求1所述的一种高温固体物料余热利用换热器，其特征在于，所述内下横管的两端与所述下集箱连通或所述内下横管的一端与所述下集箱连通或所述内下横管的两端均不与所述下集箱连通。

4.根据权利要求1所述的一种高温固体物料余热利用换热器，其特征在于，所述内下横管倾斜或水平设置。

5.根据权利要求1所述的一种高温固体物料余热利用换热器，其特征在于，所述相邻所述第一换热管之间设置有膜式壁，相邻所述第二换热管之间设置有膜式壁。

6.根据权利要求5所述的一种高温固体物料余热利用换热器，其特征在于，所述上集箱的底部外侧设置有上连接管，所述上连接管的一端封闭，另一端设置蒸汽辅助出口，所述内上横管的一端封闭另一端贯穿所述膜式壁连通所述上连接管。

7.根据权利要求5所述的一种高温固体物料余热利用换热器，其特征在于，所述上集箱的底部内侧设置有上连接管，所述上连接管的一端封闭，另一端设置蒸汽辅助出口，所述上连接管的两端贯穿所述膜式壁，所述内上横管的一端封闭另一端连通所述上连接管。

8.根据权利要求5所述的一种高温固体物料余热利用换热器，其特征在于，所述下集箱的顶部外侧设置有下连接管，所述下连接管的一端封闭另一端设置辅助冷却水入口，若干所述内下横管贯穿所述膜式壁连通所述下连接管。

9.根据权利要求5所述的一种高温固体物料余热利用换热器，其特征在于，所述下集箱的顶部内侧设置有下连接管，所述下连接管的一端封闭另一端设置辅助冷却水入口，所述下连接管的两端贯穿所述膜式壁，所述内下横管的一端封闭另一端连通所述下连接管。

10.根据权利要求6所述的一种高温固体物料余热利用换热器，其特征在于，所述上连接管倾斜设置，所述蒸汽辅助出口的一端高于密封端。

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