CN2789261Y

CN2789261Y - 一种煤气初冷器

Info

Publication number: CN2789261Y
Application number: CN 200520070619
Authority: CN
Inventors: 顾安胜; 周文勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2005-04-08
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2015-04-08

Abstract

本实用新型公开了一种煤气初冷器，包括底座、本体和顶箱，所述本体至少由两段构成，每段包括连接有复数个换热元件的二管板，以及二侧板，所述管板和侧板围成密封的壳体结构，管板外侧固定有复数个水箱，每段管板的下侧第一个水箱设有进水口，最上一个水箱设有出水口，其特征在于：所述换热元件由换热管和分别与换热管两端固定连接的管端构成，换热元件的管端与所述管板固定连接并与水箱连通，壳体内设有支撑板，所述换热管穿越支撑板并与支撑板固定连接。

Description

一种煤气初冷器

技术领域

本实用新型涉及一种焦化工程设备，特别是一种用于对焦炉产生的高温煤气进行冷却的煤气初冷器。

背景技术

煤气初冷器是对由焦炉出来的高温煤气进行冷却的设备，通常，荒煤气以650～700℃温度离开焦炉，在集气管内经循环氨水喷洒冷却，降温至85℃左右，通过气液分离后，以83℃左右的温度进入煤气初冷器，被冷却至21～30℃。

目前常用的煤气初冷器，其换热元件都是钢制横管式，换热管壁厚通常在2.5～4毫米之间，且冷却介质单一，均取自自然水或循环水，其换热效果受材料厚度及设备结构的制约，难以取得突破。故目前使用的煤气初冷器，在高度、重量上不断增加，给制造、运输、安装带来了巨大困难。

亦有将煤气初冷器分段的报道，如中国发明专利申请CN1209450A公开了一种利用余热制冷为煤气初冷器供低温水的煤气回收工艺装置，其中提及将煤气初冷器分成两段，第一段采用循环水作为冷却介质，第二段采用制冷后的水(例如溴化锂冷却机组提供的冷却水)作为冷却介质。虽然使得能量的利用率得以提高，但仍未解决换热效果不够造成的高度、重量大的问题。

要提高换热效率，减轻换热器重量，人们会考虑到采用薄壁管作为换热元件，然而，此时会遇到下列问题：一是管壁过薄，使得换热管与管板间连接难度增加，制作工艺复杂化，同时使用中易发生换热管与管板连接处破裂、换热介质泄漏等情况；二是采用薄壁管时，换热管易产生过大的挠度，当气流流量大时会引起振动。

发明内容

本实用新型目的是提供一种换热效率高，重量轻，工作可靠，不易泄漏的煤气初冷器。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种煤气初冷器，包括底座、本体和顶箱，所述本体至少由两段构成，每段包括连接有复数个换热元件的二管板，以及二侧板，所述管板和侧板围成密封的壳体结构，管板外侧固定有复数个水箱，每段管板的下侧第一个水箱设有进水口，最上一个水箱设有出水口，所述换热元件由换热管和分别与换热管两端固定连接的管端构成，换热元件的管端与所述管板固定连接并与水箱连通，壳体内设有支撑板，所述换热管穿越支撑板并与支撑板固定连接。

上述技术方案中，所述管端可以采用普通厚度的金属管，也可以采用金属薄壁管，通常，管端与换热管之间可以用氩弧焊固定连接，考虑到与管板固定连接时的可靠性及操作的方便性，进一步的技术方案为，所述换热管为厚度小于2.5毫米的薄壁管，所述管端厚度在2.5毫米-4毫米之间。

上述技术方案中，所述换热管选自薄壁光管、薄壁波纹管和薄壁螺旋管。

上述技术方案中，设有至少3个支撑板，所述换热管水平布置，与壳体横截面平行，所述支撑板与换热管呈90度置放。

上述技术方案中，所述管端和管板之间的固定连接，可以是焊接；可以是胀接；也可以是先胀接后焊接。

上述技术方案中，所述本体可以由多段构成，优选的方案为，由三段构成，在第一、第二段换热器的上部，设有喷洒管。喷洒管的设置，主要用于吹扫换热管上的积灰，以避免换热管积灰而造成冷却器的运行效率下降。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1.由于本实用新型的换热元件由换热管和两端的管端构成，从而可以选用薄壁管如薄壁光管、薄壁波纹管、薄壁螺旋管，通过管端的连接，保证换热元件与管板的可靠连接与密封，防止泄漏；

2.本实用新型设置了支撑板，可以防止换热管产生过大的挠度，避免因气体流量大而引起的振动；

3.由此，本实用新型可以采用薄壁管，使煤气与冷却介质间的传热更加充分，并受到分段结构中各段换热管的导流作用，会产生充分的三维湍流流动，使煤气分布更加均匀，从而有效提高冷却效率，单台本装置的煤气处理量可以相当于两台普通横管式煤气初冷器的处理能力，冷却水需要量只有普通横管式煤气初冷器的50～60％，并可使下段低温段冷却量大大降低，可减少溴化锂冷却机组开机台数。

附图说明

附图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

附图2为实施例一中管端与换热管连接部的一种结构放大示意图；

附图3为实施例一中管端与换热管连接部的第二种结构放大示意图；

附图4为实施例一中管端与换热管连接部的第三种结构放大示意图。

其中：[1]、底座；[2]、管板；[3]、侧板；[4]、支撑板；[5]、换热管；[6]、水箱；[7]、顶箱；[8]、喷洒管；[9]、管端；[10]、进水口；[11]、出水口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：参见附图1至附图4所示，一种煤气初冷器，包括底座1、本体和顶箱7，所述本体由三段构成，每段包括连接有复数个换热元件的左右二管板2，以及前后二侧板3，所述管板2和侧板3围成密封的壳体结构，管板2外侧固定有复数个水箱6，每段管板的下侧第一个水箱设有进水口10，最上一个水箱设有出水口11，所述换热元件由换热管5和分别与换热管5两端固定连接的管端9构成，换热元件的管端9与所述管板2固定连接并与水箱6连通，壳体内设有4个支撑板4，所述换热管5穿越支撑板4并与支撑板4固定连接，其中，换热管5水平布置，与壳体横截面平行，所述支撑板4与换热管5呈90度置放。在顶箱7以下的第一、第二段换热器上部，设有喷洒管，用以吹扫换热管上的积灰，在底座1和顶箱7上分别设置有人孔。

本实施例中，所述换热管5与管端9的配合可以从三种结构中选择，参见附图2，换热管5为厚度小于2.5毫米的薄壁波纹管，管端9为厚度小于2.5毫米的薄壁金属管；附图3中，换热管5为厚度小于2.5毫米的薄壁螺旋管，管端9为厚度在2.5毫米-4毫米之间的金属管；附图4中，换热管5为厚度小于2.5毫米的薄壁光管，管端9为厚度在2.5毫米-4毫米之间的金属管。换热管的材料和管端的材料，可以选用相同的材料，但为了降低成本，也可以选用不同的材料，例如，换热管选用不锈钢管，而管端则采用普通碳钢管。

本实施例中，管端和管板之间的采用焊接方式连接。

工作时，管程的冷却介质可以在这些水箱、换热管中流动，与壳程中的煤气换热，使煤气冷却。每一段中的冷却介质，先从下面第一个水箱通过换热管流向对侧第一个水箱，再从对侧第一个水箱依次流向对面水箱，以此类推，直至从该段的最后一个水箱流出。通常，可以选用的各段冷却介质由下至上分别为，由溴化锂冷却机组提供的低温水、循环水、采暖水。冷、热两种介质通过换热管管壁完成热交换，以完成工艺任务。

Claims

1.一种煤气初冷器，包括底座[1]、本体和顶箱[7]，所述本体至少由两段构成，每段包括连接有复数个换热元件的二管板[2]，以及二侧板[3]，所述管板[2]和侧板[3 ]围成密封的壳体结构，管板[2]外侧固定有复数个水箱[6]，每段管板[2]的下侧第一个水箱设有进水口[10]，最上一个水箱设有出水口[11]，其特征在于：所述换热元件由换热管[5]和分别与换热管[5]两端固定连接的管端[9]构成，换热元件的管端[9]与所述管板[2]固定连接并与水箱[6]连通，壳体内设有支撑板[4]，所述换热管[5]穿越支撑板[4]并与支撑板[4]固定连接。

2.根据权利要求1所述的煤气初冷器，其特征在于：所述换热管[5]为厚度小于2.5毫米的薄壁管，所述管端[9]厚度在2.5毫米-4毫米之间。

3.根据权利要求2所述的煤气初冷器，其特征在于：所述换热管[5]选自薄壁光管、薄壁波纹管和薄壁螺旋管。

4.根据权利要求1所述的煤气初冷器，其特征在于：设有至少3个支撑板[4]，所述换热管[5]水平布置，与壳体横截面平行，所述支撑板[4]与换热管[5]呈90度置放。

5.根据权利要求1所述的煤气初冷器，其特征在于：所述管端[9]和管板[2]之间的固定连接为焊接。

6.根据权利要求1所述的煤气初冷器，其特征在于：所述管端[9]和管板[2]之间的固定连接为胀接。

7.根据权利要求1所述的煤气初冷器，其特征在于：所述管端[9]和管板[2]之间的固定连接为先胀接后焊接。

8.根据权利要求1所述的煤气初冷器，其特征在于：所述本体至少由三段构成，在第一、第二段换热器的上部，设有喷洒管[8]。