一种新型上升管余热回收结构的制作方法

本实用新型主要涉及余热回收的技术领域，具体涉及新型上升管余热回收结构。

背景技术：

焦炉产生的荒煤气需要通过上升管回收焦炉荒煤气中热量产生的热水或蒸汽，以实现节能减排，目前国内流行的技术有几种:夹套式、半管式、夹套配合加强筋等。

现有夹套式结构传热厚度大，工艺结构复杂，显著降低了传热系数，降低了余热回收效率。其运行中主要存在以下问题：热应力集中、角焊缝容易撕裂、故障率高、使用寿命短；回收蒸汽低品位，一般只产低压蒸汽(1.6mpa以下)，不能并网发电，无法依据现场情况改变蒸汽回收压力的设计，传热系数小、效率等。

技术实现要素：

本实用新型主要提供了新型上升管余热回收结构，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案为：

新型上升管余热回收结构，包括有上升管壁，所述上升管壁内表面固定连接有保温层，所述保温层远离上升管壁一侧固定安装有取热管组，所述取热管组远离保温层一侧固定连接有陶瓷层，所述上升管壁底部固定连接有下接管，所述下接管远离上升管壁一端固定连接有下环板，所述下环板底部固定连接有下法兰，所述下接管内侧固定连接有隔热材料，所述上升管壁顶部固定连接有上接管，所述上接管顶部固定连接有上环板，所述上环板顶部固定连接有上法兰，所述上升管壁外侧顶部固定开设有换热介质出口，所述上升管壁外侧底部固定开设有换热介质进口，所述上升管壁内部设置有荒煤气通道。

所述陶瓷层贴合在取热管组表面，所述隔热材料贴合在上接管内表面，所述隔热材料贴合在下接管内表面。

所述取热管组结构为螺旋管式结构。

所述上法兰通过上环板固定连接在上接管一端。

所述下法兰通过下环板固定连接在下接管一端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型利用螺旋管式结构的设计，取热管组承压能力可以达到23mpa以上，其受压方式由外转内，消除了外压承载弊端，使螺旋管内压受力更加合理，以高品质回收高温荒煤气高温显热，取热管组外设置有特殊耐火材料的陶瓷层，耐温度达到1500～1700℃，陶瓷材料全覆盖于上升管取热管组金属表面，避免荒煤气与上升管取热管组金属的直接接触，消除了腐蚀条件，且本陶瓷材料具有耐水击、耐高压、耐高温的特点；通过控制热阻值的方法，控制荒煤气高于450℃，消除荒煤气结石墨(结焦)的温度条件，设计热阻层导热系数控制传热，实现防焦与余热利用效率最大化，同时取热管组具有波纹轮廓外形，使其荒煤气流动边界区形成局部涡流，起到了显著的强化防结焦功能；通过控制取热防止结焦，实践证明在450℃以上的荒煤气显热是高品质余热，可以生产较高压力的饱和蒸汽，蒸汽做功(如发电或驱动机组等)可以提高荒煤气余热效率，从而实现高品质荒煤气显热的高品质回收利用。

以下将结合附图与具体的实施例对本实用新型进行详细的解释说明。

附图说明

图1为本实用新型的管内结构剖面图；

图2为本实用新型的整体结构示意图。

图中：1、下法兰；2、下接管；3、上升管壁；4、取热管组；5、保温层；6、陶瓷层；7、上接管；8、上法兰；9、下环板；10、换热介质进口；11、荒煤气通道；12、换热介质出口；13、隔热材料；14、上环板。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更加全面的描述，附图中给出了本实用新型的若干实施例，但是本实用新型可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本实用新型公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请着重参照附图1-2，新型上升管余热回收结构，包括有上升管壁3，上升管壁3内表面固定连接有保温层5，保温层5远离上升管壁3一侧固定安装有取热管组4，取热管组4设计为螺旋管式结构，其受压方式由外转内，取热管组4远离保温层5一侧固定连接有陶瓷层6，陶瓷层6为特殊耐火材料，耐温度1500～1700℃，取热管承压能力可以达到23mpa以上，上升管壁3底部固定连接有下接管2，下接管2远离上升管壁3一端固定连接有下环板9，下环板9底部固定连接有下法兰1，下接管2内侧固定连接有隔热材料13，上升管壁3顶部固定连接有上接管7，上接管7顶部固定连接有上环板14，上环板14顶部固定连接有上法兰8，上升管壁3外侧顶部固定开设有换热介质出口12，上升管壁3外侧底部固定开设有换热介质进口10，上升管壁3内部设置有荒煤气通道11。

陶瓷层6贴合在取热管组4表面，陶瓷层6为特殊耐火材料，陶瓷材料全覆盖于上升管取热管组4金属表面，其耐温度1500～1700℃，取热管承压能力可以达到23mpa以上，受压方式由外转内，套管受内压，可以任意提高蒸汽回收压力(22mpa以下)，隔热材料13贴合在上接管7内表面，隔热材料13贴合在下接管2内表面，取热管组4结构为螺旋管式结构，利用波纹轮廓外形使其荒煤气流动边界区形成局部涡流，实现上升管与荒煤气在高于450℃的强化传热和低于450℃的抑制传热，设计热阻层导热系数控制传热，实现防焦与余热利用效率最大化，上法兰8通过上环板14固定连接在上接管7一端，下法兰1通过下环板9固定连接在下接管2一端。

本实用新型的具体操作方式如下：

使用时，换热介质通过换热介质进口10进入取热管组4，高温荒煤气经过下法兰1、下环板9进入下接管2，下接管2内侧固定设置有隔热材料13，进而进入荒煤气通道11，上升管壁3内侧固定设置有保温层5，保温层5远离上升管壁3一侧固定设置有取热管组4，取热管组4外表面固定设置有特殊耐火材料的陶瓷层6，高温荒煤气的热量通过陶瓷层6转换到取热管组4内，换热介质吸收热量产生较高压力的饱和蒸汽，蒸汽通过换热介质出口12输出做功，从而做到高品质回收高温荒煤气高温显热，荒煤气进入上接管7，通过上环板14和上法兰8流出，从而完成一次荒煤气显热回收。

上述结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.新型上升管余热回收结构，包括有上升管壁(3)，其特征在于：所述上升管壁(3)内表面固定连接有保温层(5)，所述保温层(5)远离上升管壁(3)一侧固定安装有取热管组(4)，所述取热管组(4)远离保温层(5)一侧固定连接有陶瓷层(6)，所述上升管壁(3)底部固定连接有下接管(2)，所述下接管(2)远离上升管壁(3)一端固定连接有下环板(9)，所述下环板(9)底部固定连接有下法兰(1)，所述下接管(2)内侧固定连接有隔热材料(13)，所述上升管壁(3)顶部固定连接有上接管(7)，所述上接管(7)顶部固定连接有上环板(14)，所述上环板(14)顶部固定连接有上法兰(8)，所述上升管壁(3)外侧顶部固定开设有换热介质出口(12)，所述上升管壁(3)外侧底部固定开设有换热介质进口(10)，所述上升管壁(3)内部设置有荒煤气通道(11)。

2.根据权利要求1所述的新型上升管余热回收结构，其特征在于：所述陶瓷层(6)贴合在取热管组(4)表面，所述隔热材料(13)贴合在上接管(7)内表面，所述隔热材料(13)贴合在下接管(2)内表面。

3.根据权利要求1所述的新型上升管余热回收结构，其特征在于：所述取热管组(4)结构为螺旋管式结构。

4.根据权利要求1所述的新型上升管余热回收结构，其特征在于：所述上法兰(8)通过上环板(14)固定连接在上接管(7)一端。

5.根据权利要求1所述的新型上升管余热回收结构，其特征在于：所述下法兰(1)通过下环板(9)固定连接在下接管(2)一端。

技术总结
本实用新型提供了新型上升管余热回收结构，包括有上升管壁，所述上升管壁内表面固定连接有保温层，所述保温层远离上升管壁一侧固定安装有取热管组，所述取热管组远离保温层一侧固定连接有陶瓷层，所述上升管壁底部固定连接有下接管，所述下接管远离上升管壁一端固定连接有下环板。本实用新型利用螺旋管式结构的设计，取热管组受压方式由外转内，消除了外压承载弊端，使螺旋管内压受力更加合理，以高品质回收高温荒煤气高温显热，同时取热管组具有波纹轮廓外形，使其荒煤气流动边界区形成局部涡流，起到了显著防结焦功能，取热管组外设置有特殊耐火材料的陶瓷层，避免荒煤气与上升管取热管组金属的直接接触，消除了腐蚀条件。

技术研发人员：张宇甲;黄铭庆;刘小波;赵海凡;薛斌
受保护的技术使用者：零碳天下(苏州)节能科技有限公司
技术研发日：2020.09.14
技术公布日：2021.06.01