CN219570166U - 透平膨胀机前置煤气加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了透平膨胀机前置煤气加热器，属于煤气加热技术领域，包括：本体、换热管和隔板。所述本体内用于输送煤气。换热管安装在所述本体内，所述换热管的中部设有弯折部，所述弯折部用于使进入所述换热管的高温蒸汽折返。隔板定位在所述弯折部的内侧，且所述隔板向所述换热管的端部延展，所述隔板用于降低所述换热管在所述本体内部进行的热交换。本实用新型提供的透平膨胀机前置煤气加热器避免换热管自身进行热交换，而使换热管散发的热量更多的被煤气所吸收，最终提高了换热管与煤气之间的换热效果，由于煤气温度升高，保证了后续透平膨胀机的稳定运行。

Description

透平膨胀机前置煤气加热器

技术领域

本实用新型属于煤气加热技术领域，更具体地说，是涉及透平膨胀机前置煤气加热器。

背景技术

高炉顶压煤气是一种具有压力能及热能的可二次利用的能源,顶压煤气通过透平膨胀机进行做功,可以将其转化为机械能直接作用于高炉鼓风机(BPRT技术)或者通过发电机组转化为电能(TRT技术)，达到节省电能的作用，并且节能效率可达到40％以上。

顶压煤气进入透平膨胀机内进行做功，在煤气温度达到120℃-170℃这一区间时透平机运行工况最好，转子能够有效避免结垢积灰。但大多情况下由于高炉用料、生产不顺等多种原因，煤气温度长期在100℃左右，由于煤气温度较低，不仅造成透平膨胀机能量转换效率降低，还使高炉煤气中水分凝结和杂质混合造成透平机转子叶片结垢、腐蚀，严重影响设备使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供透平膨胀机前置煤气加热器，旨在解决进入透平膨胀机煤气的温度较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供透平膨胀机前置煤气加热器，包括：

本体，所述本体内用于输送煤气；

换热管，安装在所述本体内，所述换热管的中部设有弯折部，所述弯折部用于使进入所述换热管的高温蒸汽折返；

隔板，定位在所述弯折部的内侧，且所述隔板向所述换热管的端部延展，所述隔板用于降低所述换热管在所述本体内部进行的热交换。

在一种可能的实现方式中，所述换热管上安装有端壳，所述端壳固定在所述本体上用于定位所述换热管。

在一种可能的实现方式中，所述隔板固定在所述端壳上。

在一种可能的实现方式中，所述隔板自所述端壳向所述本体的出气侧延展。

在一种可能的实现方式中，所述隔板的侧面上粘接有隔热层。

在一种可能的实现方式中，所述隔板可拆卸连接在所述端壳上。

在一种可能的实现方式中，所述换热管的数量为两个，两个所述换热管沿所述本体长度方向上间隔排布。

在一种可能的实现方式中，所述本体的两端均安装有用于检测煤气温度的温度传感器。

在一种可能的实现方式中，所述本体的底部连通有冷凝管，所述冷凝管的末端安装有截止阀。

在一种可能的实现方式中，所述换热管上安装有控制阀。

本实用新型提供的透平膨胀机前置煤气加热器的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型透平膨胀机前置煤气加热器中本体内用于输送煤气，在本体内安装有换热管，弯折部设置在换热管的中部，同时在弯折部的内侧设置有隔板，并且隔板向换热管的端部延展。

在实际应用过程中，煤气在本体内流动的过程中会与换热管接触，由于换热管内流通有高温蒸汽，因此能够对煤气进行加热。换热管在本体内部散发热量，而通过设置隔板，能够避免换热管中温度较高部位的热量被温度较低部位所吸收，也即避免换热管自身进行热交换，而使换热管散发的热量更多的被煤气所吸收，最终提高了换热管与煤气之间的换热效果，由于煤气温度升高，保证了后续透平膨胀机的稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的透平膨胀机前置煤气加热器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的换热管与端壳的连接示意图。

图中：1、本体；2、换热管；3、端壳；4、温度传感器；5、截止阀；6、煤气水封；7、隔板；8、隔热层。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1和图2，现对本实用新型提供的透平膨胀机前置煤气加热器进行说明。透平膨胀机前置煤气加热器，包括：本体1、换热管2和隔板7。本体1内用于输送煤气。换热管2安装在本体1内，换热管2的中部设有弯折部，弯折部用于使进入换热管2的高温蒸汽折返。隔板7定位在弯折部的内侧，且隔板7向换热管2的端部延展，隔板7用于降低换热管2在本体1内部进行的热交换。

本实用新型提供的透平膨胀机前置煤气加热器的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型透平膨胀机前置煤气加热器中本体1内用于输送煤气，在本体1内安装有换热管2，弯折部设置在换热管2的中部，同时在弯折部的内侧设置有隔板7，并且隔板7向换热管2的端部延展。

在实际应用过程中，煤气在本体1内流动的过程中会与换热管2接触，由于换热管2内流通有高温蒸汽，因此能够对煤气进行加热。换热管2在本体1内部散发热量，而通过设置隔板7，能够避免换热管2中温度较高部位的热量被温度较低部位所吸收，也即避免换热管2自身进行热交换，而使换热管2散发的热量更多的被煤气所吸收，最终提高了换热管2与煤气之间的换热效果，由于煤气温度升高，保证了后续透平膨胀机的稳定运行。

在本申请提供的透平膨胀机前置煤气加热器的一些实施例中，请参阅图1和图2，换热管2上安装有端壳3，端壳3固定在本体1上用于定位换热管2。本体1内用于煤气的传输，如果发生煤气泄露那么必然会造成较大的安全事故，同时换热管2需要安装并定位在本体1上，这就要求保证换热管2与本体1之间连接的密闭性。基于上述原因，首先将加热管固定在端壳3上，端壳3与换热管2之间能够始终保持相对稳定，并且两者之间没有缝隙。

在本体1上开设有连通孔，将端壳3安装在连通孔上，从而能够将换热管2定位在本体1的内部。在其中一个实施例中，端壳3可通过多个螺栓安装在本体1上，而在端壳3与本体1之间设置有密封垫。

在本申请提供的透平膨胀机前置煤气加热器的一些实施例中，请参阅图2，隔板7固定在端壳3上。

换热管2上一端为进气端另一端为出气端，高温蒸汽自进气端进入换热管2内并在弯折部部折返至出气端，在与煤气进行热交换之后，高温蒸汽温度会降低，这也就导致了进气端的温度高于出气端。

如果进气端与出气端之间没有任何的隔热措施，最终就会导致进气端与出气端直接进行了热交换，最终的结果是导致煤气的温度无法有效升高。为了避免上述问题，本申请中在弯折部的内侧设置有隔板7，隔板7为隔热材料制件，并且隔板7位于进气端与出气端之间，从而在一定程度上避免了热量的损失。而为了保证隔板7位置的稳定，隔板7直接固定在端壳3上，也即端壳3、隔板7和换热管2为近似的一体结构。

在本申请提供的透平膨胀机前置煤气加热器的一些实施例中，请参阅图2，隔板7自端壳3向本体1的出气侧延展。

通过设置隔板7能够避免换热管2的进气端与出气端之间热量的交换，最终的目的是提高煤气从本体1内排出时的温度。隔板7的一端固定在端壳3上，另一端与本体1的内壁之间形成气体流通的通道，同时由于隔板7的存在，能够对经过的煤气进行扰流，也即煤气在接触隔板7之后，需要沿隔板7运动直至从隔板7与本体1内壁之间的间隙排出。

而为了降低煤气流通时的阻力，同时适当的延长部分位置煤气与换热管2接触的时间，隔板7自本体1进气侧向出气侧延展，也即隔板7相对于本体1内壁为倾斜设置，通过上述设置使进入隔板7与本体1内壁之间的煤气能够顺利从隔板7的端面排出。

在本申请提供的透平膨胀机前置煤气加热器的一些实施例中，请参阅图2，隔板7的侧面上粘接有隔热层8。

首先隔板7本身为隔热材料制件，为了进一步提高隔板7的隔热性能，可在隔板7的两侧面均粘接隔热层8，以及通过隔热层8和隔板7来共同阻隔热量的传递。

在本申请提供的透平膨胀机前置煤气加热器的一些实施例中，隔板7可拆卸连接在端壳3上。

当外部环境的温度较高时，就可以相应的降低高温蒸汽的流量，甚至无需换热管2对煤气的加热即可使煤气自本体1排出的温度满足要求。针对上述情况，就需要将隔板7进行拆除，从而避免对煤气的扰动。

基于上述情况，隔板7可通过螺栓等固定在端壳3上，当需要拆除隔板7时，通过拧下相应的螺栓，即可将隔板7取下。

通过可拆卸连接，能够根据实际情况更换不同的隔板7，通过改变隔板7与本体1内壁之间气体流通通道的大小，调整对煤气的加热效果。

在本申请提供的透平膨胀机前置煤气加热器的一些实施例中，请参阅图1，换热管2的数量为两个，两个换热管2沿本体1长度方向上间隔排布。

在实际应用过程中，煤气流通的速度较快，这就导致煤气与换热管2接触的时间较短，也即无法对煤气进行有效的加热，导致煤气的温度上升幅度较小。为此沿本体1长度方向设置有两个换热管2，通过设置两个换热管2可以使煤气能够加热两次，通过两次的加热，从而就保证从本体1排出的煤气的温度较高。

在本申请提供的透平膨胀机前置煤气加热器的一些实施例中，请参阅图1，本体1的两端均安装有用于检测煤气温度的温度传感器4。

为了对本体1内的煤气的状态进行有效的监测，从而便于后续的调整与控制，因此在本体1的两端均安装有温度传感器4，温度传感器4的探头位于本体1的内部，当煤气流经本体1内时，温度传感器4能够直接检测到煤气的温度。

通过确定两个温度传感器4所反馈数值的差异，就能够确定出煤气吸收的热量的多少，如果检测的温度较低也即两个温度传感器4反馈的差值较小，那么就说明高温蒸汽的流量较小，或者煤气流动的速度过快，通过对高温蒸汽流量以及煤气流量的调节，最终保证煤气自本体1排出的温度符合要求。

在本申请提供的透平膨胀机前置煤气加热器的一些实施例中，请参阅图1，本体1的底部连通有冷凝管，冷凝管的末端安装有截止阀5。

在日常应用过程中，在本体1的内壁上可能会出现冷凝水，上述冷凝水可能是煤气在排入本体1内时湿度较大造成的，或者是由于外部空气中水分的进入。基于此，在本体1中部的底部连通有冷凝管，冷凝管的末端安装有截止阀5，通过截止阀5来避免煤气的泄露，并且为了防止打开截止阀5时煤气的泄露，在冷凝管的末端安装有煤气水封6，截止阀5位于煤气水封6与本体1之间。

在本申请提供的透平膨胀机前置煤气加热器的一些实施例中，请参阅图2，换热管2上安装有控制阀。

为了能够对高温蒸汽的流量等进行有效的控制，因此在每个换热管2上均安装有控制阀，为了保证控制的精度，在换热管2的进气端和出气端可均安装控制阀。本申请中换热管2的数量为两个，因此相应的控制阀的数量可为两个或者四个。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.透平膨胀机前置煤气加热器，其特征在于，包括：

本体，所述本体内用于输送煤气；

换热管，安装在所述本体内，所述换热管的中部设有弯折部，所述弯折部用于使进入所述换热管的高温蒸汽折返；

隔板，定位在所述弯折部的内侧，且所述隔板向所述换热管的端部延展，所述隔板用于降低所述换热管在所述本体内部进行的热交换。

2.如权利要求1所述的透平膨胀机前置煤气加热器，其特征在于，所述换热管上安装有端壳，所述端壳固定在所述本体上用于定位所述换热管。

3.如权利要求2所述的透平膨胀机前置煤气加热器，其特征在于，所述隔板固定在所述端壳上。

4.如权利要求3所述的透平膨胀机前置煤气加热器，其特征在于，所述隔板自所述端壳向所述本体的出气侧延展。

5.如权利要求2所述的透平膨胀机前置煤气加热器，其特征在于，所述隔板的侧面上粘接有隔热层。

6.如权利要求2所述的透平膨胀机前置煤气加热器，其特征在于，所述隔板可拆卸连接在所述端壳上。

7.如权利要求1所述的透平膨胀机前置煤气加热器，其特征在于，所述换热管的数量为两个，两个所述换热管沿所述本体长度方向上间隔排布。

8.如权利要求1所述的透平膨胀机前置煤气加热器，其特征在于，所述本体的两端均安装有用于检测煤气温度的温度传感器。

9.如权利要求1所述的透平膨胀机前置煤气加热器，其特征在于，所述本体的底部连通有冷凝管，所述冷凝管的末端安装有截止阀。

10.如权利要求1所述的透平膨胀机前置煤气加热器，其特征在于，所述换热管上安装有控制阀。