CN203286918U - 异形真空热管余热回收蒸发器 - Google Patents

异形真空热管余热回收蒸发器 Download PDF

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Abstract

一种异形真空热管余热回收蒸发器装置，由若干个异形真空热管单元件上下焊接而成，而每个异形真空热管包含以下三个方面：翅片管、环形夹套、环形盘管；每个翅片管与环形夹套相连通，并形成高度真空的密封室；密封室内装有中温热管介质；环形夹套内有环形盘管，环形盘管里面有流动的载热工质，含有进出口；环形盘管与环形夹套相互密封隔绝；环形盘管含有载热工质的进口和出口，进口位置在下，出口位置在上；每个真空热管都有内部荒煤气通道。本实用新型换热系数高、启动温度适中、使用寿命长、平均对数温差大。

Description

异形真空热管余热回收蒸发器
【技术领域】
本实用新型专利涉及一种异形真空热管换热器，尤其是焦炉上升管余热回收装备。该设备可以在不改变焦化生产流程和主要设备的情况下，将上升管内的荒煤气的显热进行热量回收。 
【背景技术】
炼焦工业既是重要的能源生产部门，又是耗能大户。中国焦化生产工序能耗为180～200kg标煤/t。就焦炉产物带出的热量而言，赤热焦炭的显热居第一位，荒煤气的显热居第二位，两者合计占焦炉总输出热量的65%～75%。荒煤气带出显热的回收，对焦化厂节能降耗提高经济具有非常重要的作用。荒煤气的温度在700℃左右，离开炭化室时带走的热量约占总加热煤气热量的35%，折合为1280MJ/t焦。荒煤气经过氨水喷洒冷却，再进一步分离煤焦油、净煤气、粗苯等化产品。焦炉上升管里的荒煤气的高温度，带走了大量显热，同时加大了对氨水的需求量和对污水的处理量等。即使，部分厂家有过对荒煤气的显热进行回收的试验，其回收效率都不明显，同时无法精确控制荒煤气排出的温度，造成焦化付产品的回收效率降低。主要技术有上升管汽化冷却技术和导热油夹套技术。 
1.上升管汽化冷却技术 
即在上升管外壁上焊接一环形夹套，在夹套下部通入软水，在夹套内水与热荒煤气换热，荒煤气温度降低到450-500℃，水则吸热变成了汽水混合物，在 夹套上部排出并通过管道送到汽包里。但是其缺点十分突出，在夹套根部荒煤气骤冷容易造成煤焦油析出，最终造成结石石墨现象；传热启动温度低等。 
2.导热油夹套技术 
2006年济钢和济南冶金设备公司在济钢进行导热油荒煤气回收试验，利用导热油为介质回收上升管中荒煤气的热量。其缺点主要为导热油在使用过程中会变质，假如泄漏会造成严重的污染甚至生产事故发生。 
【发明内容】
本实用新型专利的目的是提供一种能够在不改变现有炼焦行业的其他任何部件，只需要替换掉原有上升管即可达到回收荒煤气中显热的设备，同时也不会产生结焦现象。异形真空热管余热回收蒸发器装置由若干个异形真空热管单元件上下焊接而成，而每个异形真空热管包含以下三个方面：翅片管、环形夹套、环形盘管；每个翅片管与环形夹套相连通，并形成高度真空的密封室；密封室内装有中温热管介质；环形夹套内有环形盘管，环形盘管里面有流动的载热工质，含有进出口；环形盘管与环形夹套相互密封隔绝；环形盘管含有载热工质的进口和出口，进口位置在下，出口位置在上；每个真空热管都有内部荒煤气通道。所述装置以中温热管介质为异形真空热管工质，所述环形盘管装有液体介质为载热体带出热量，具有高换热系数、安全可靠性高、使用寿命长等优点。 
本专利实行的技术方案是： 
该装置主要由若干个异形的热管换热器构成：图1为由若干个图2、图3所示的单品异形热管上下焊接好的成品异形真空热管余热回收蒸发器。图2、图 3分别为单个的异形真空热管，由翅片管与环形夹套相连，并形成高度真空的密封室。室内装有中温热管介质。环形夹套内有环形盘管，环形盘管里面有流动的载热工质，含有进出口。环形盘管与环形夹套密封隔绝。 
本实用新型专利的有利效果是，利用热管的高效传热和热半导体功能，使得荒煤气降低到500℃左右就不再降低，同时翅片管壁温较高，不会形成局部低温造成结焦现象。该专利产品具有换热系数高，设备紧凑，替换安装方便。即使异形真空热管个别发生泄漏现象，也只是异形真空热管内的些许中温介质，影响不大，安全系数高，其他异形真空热管仍然工作。 
【附图说明】
下面结合附图来对本专利做进一步阐述。 
图1为本实用新型专利的主视图，包含局部剖视图。图2、图3为异形真空热管余热回收蒸发器单元件的正视图和俯视图。 
1.底座法兰   2.环形夹套外壁 3.环形盘管   4.环形夹套真空室 
5.上升管内壁 6.异形真空热管冷热段连接口  7.顶端法兰 
8.翅片管     9.环形盘管进口              10.环形盘管出口 
【具体实施方式】
该装置主要由若干个异形真空热管换热器构成：图1为由若干个图2所示的单品上下焊接完成的成品异形真空热管余热回收蒸发器。图2、图3为单个的异形真空热管，每个翅片管与环形夹套相连通，并形成高度真空的密封室。密 封室内装有中温热管介质。环形夹套内有环形盘管，环形盘管里面有流动的载热工质，含有进出口。环形盘管与环形夹套相互密封隔绝。环形盘管含有载热工质的进口和出口，进口位置在下，出口位置在上。 
在图中，翅片管8为异形真空热管的加热端，处在环形夹套真空室4里的环形盘管3为异形的冷却端。高温荒煤气每经过一个异形真空热管余热回收蒸发器的翅片管8时，便将热量传递给异形真空热管里的中温介质，使其蒸发，介质蒸汽通过连接口6快速扩散到环形夹套真空室4里，在环形盘管3的表面被冷却成液态。并在重力的作用下，迅速流回到了翅片管里，循环往复。载热工质以冷态状况从环形盘管9进口，从环形盘管出口10以热态出来。当荒煤气温度降低到一定温度下，不再能够将翅片管中的中温介质加热蒸发，此时热管不再具有进行导热的功能，形成热力学上的断开作用，并且翅片管壁面温度比较高，不会造成析焦现象。翅片管8的主要目的是起到增加换热面积的作用。同时，即使发生泄漏情况，也只仅仅会使单个异形真空热管中的介质漏出，不会造成严重的影响，也不影响其他异形真空热管的工作。 
另外，每个异形真空热管单元件的环形盘管之间可进行并联或者串联使用，进出口位置选用耐高温高压阀门以及温度传感器进行准确调节载热工质出口温度，更加提高该专利产品的安全性能。 
本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (2)

1.异形真空热管余热回收蒸发器：异形真空热管余热回收蒸发器装置由若干个异形真空热管单元件上下焊接而成，而每个异形真空热管包含以下三个方面：翅片管、环形夹套、环形盘管；每个翅片管与环形夹套相连通，并形成高度真空的密封室；密封室内装有中温热管介质；环形夹套内有环形盘管，环形盘管里面有流动的载热工质，含有进出口；环形盘管与环形夹套相互密封隔绝；环形盘管含有载热工质的进口和出口，进口位置在下，出口位置在上；每个真空热管都有内部荒煤气通道。 
2.根据权利要求1所述的异形真空热管余热回收蒸发器，其装置中的每个异形真空热管单元件内环形盘管之间进行并联或者串联使用，进出口位置选用耐高温高压阀门以及温度传感器进行准确调节载热工质出口温度。 
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104479693A (zh) * 2014-12-22 2015-04-01 杭州锅炉集团股份有限公司 焦炉荒煤气显热回收***及回收方法
CN104694139A (zh) * 2015-02-13 2015-06-10 常州江南冶金科技有限公司 一种焦炉荒煤气带导流装置换热器

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