一种焦炉荒煤气余热回收装置的制作方法

1.本发明涉及余热回收设备技术领域，具体为一种焦炉荒煤气余热回收装置。


背景技术：

2.焦炉煤气又称焦炉气，由于可燃成分多，属于高热值煤气，是指用几种烟煤配制成炼的焦用煤在炼焦炉中经过高温干馏产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，属于炼焦工业的副产品，是一种混合物，荒煤气是指含尘煤气。
3.现有的余热回收设备在对焦炉煤气的余热进行回收时大多都是采用水夹套套合在输气管上升管段回收余热的方式，但是这种方式只能够接触到输气管外表壁的热量，而焦炉煤气中的大部分热量都集中在输气管的中部位置，导致余热回收设备不能够充分接触到焦炉煤气中的热量并进行交换，使得余热回收效率较低；此外，由于荒煤气中夹杂着煤尘，需要对其进行过滤才能够进行余热回收，但目前现有的过滤方式大多只是利用过滤板进行过滤，容易使得在长时间的使用后发生过滤板被堵塞的情况，影响后续的正常的余热回收工作。


技术实现要素：

4.要解决的技术问题：本发明提供的一种焦炉荒煤气余热回收装置，可以解决上述背景技术中指出的难题。
5.技术方案：为达到以上目的，本发明采用以下技术方案，一种焦炉荒煤气余热回收装置，包括进气管和固定连接在进气管上部并与其相连通的气泵，所述进气管左部设置有用于对荒煤气进行过滤粉尘的过滤机构，所述进气管右部连通有输送管，所述输送管外部等距安装有若干个用于对荒煤气余热回收的换热机构组，每个所述换热机构组均包括用于对靠近输送管内腔壁部分的荒煤气余热回收的外换热单元和对靠近输送管内腔中心部分的荒煤气余热回收的内换热单元。
6.进一步的，所述外换热单元包括第一u形扰流管、第一螺旋换热管和第一环形导流片，所述输送管外表壁圆周等距连通有多个第一u形扰流管，所述输送管内腔且位于第一u形扰流管右侧固定连接有第一环形导流片，且第一环形导流片开口为从右至左逐渐向靠近输送管轴心线收拢的锥形，每个所述第一u形扰流管的横向段外部均套设有第一螺旋换热管，且第一螺旋换热管通过连接管相互连通。
7.进一步的，位于输送管上方的所述第一螺旋换热管左部和右部分别连通有升流管和降流管，所述升流管和降流管远离第一螺旋换热管的一端之间连通有导热栅板。
8.进一步的，所述内换热单元包括聚流管，所述聚流管通过固定杆固定连接在输送管内腔，所述聚流管外表壁圆周等距连通有多个第二u形扰流管，所述聚流管内腔且位于第二u形扰流管右侧固定连接有第二环形导流片，且第二环形导流片开口为从右至左逐渐向靠近聚流管轴心线收拢的锥形，每个所述第二u形扰流管的横向段外部均套设有第二螺旋换热管，且第二螺旋换热管通过连接管相互连通，位于聚流管上部的所述第二螺旋换热管
左部和右部分别连通有第一传流管和第二传流管，所述第一传流管远离第二螺旋换热管的一端穿过输送管管壁连通在升流管的外表壁上，所述第二传流管远离第二螺旋换热管的一端穿过输送管管壁连通在降流管的外表壁上。
9.进一步的，所述过滤机构包括过滤板和刮板，所述过滤板固定连接在进气管内腔壁且过滤板为左低右高的倾斜状态，所述进气管内腔前端壁和后腔壁均开设有梯形安装槽，两个所述梯形安装槽的斜槽壁上均通过弹簧伸缩杆固定连接有滑动杆，且两个滑动杆外部分别滑动连接有滑动板，两个滑动板之间固定连接有安装板，所述安装板靠近过滤板的一侧端面从上至下依次固定连接有清扫板、刮板和辊架，所述辊架内腔转动连接有转轴，所述转轴外部固定连接有碎尘辊，位于后方的所述梯形安装槽的斜槽壁上通过弹簧伸缩拉杆固定连接有齿条，所述转轴后端同轴心固定连接有和齿条相啮合的齿轮，且齿轮位于齿条的下方，位于后方的所述梯形安装槽内部安装有用于驱动安装板在过滤板上往复移动的驱动单元。
10.进一步的，所述驱动单元包括导向槽，位于后方的梯形安装槽后槽壁开设有导向槽，所述导向槽为矩形环形状且和过滤板的倾角一致，所述导向槽后槽壁下部通过转柱配合扭簧铰接有导向岔板，所述导向槽内部滑动连接有滑动块，所述滑动块前端面转动连接有l形连接板，所述l形连接板的竖向段固定连接在安装板上端面，所述l形连接板远离安装板的一侧端面固定连接有凸板，所述凸板后端面通过圆柱转动连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆远离凸板的一端通过连接柱转动连接在位于后方的梯形安装槽槽壁上。
11.进一步的，所述进气管下端面且位于过滤板的下方可拆卸连通有集尘盒。
12.有益效果(1)、通过第一环形导流片和第一u形扰流管相互配合，在焦炉荒煤气经过外换热单元时使得靠近输送管内壁部分的焦炉荒煤气在第一u形扰流管内旋转形成涡流，再通过内换热单元中的第二u形扰流管和第二环形导流片相互配合来让靠近输送管中心部分的焦炉荒煤气形成涡流，从而能够增加第一螺旋换热管和第二螺旋换热管与焦炉荒煤气之间的接触时长，使得换热机构组能够与焦炉荒煤气进行充分的接触，提高热量交换效率。
13.(2)、通过驱动单元带动安装板往复运动时碎尘辊转动，能够将粘附在过滤板上结块的粉尘破碎掉，接着通过刮板和清扫板和刮板将灰尘扫落下来，避免了拦截下来的灰尘导致过滤板堵塞。
附图说明
14.图1为本发明整体结构示意图。
15.图2为本发明换热机构组剖视结构示意图。
16.图3为本发明内换热单元剖视结构示意图。
17.图4为本发明过滤机构安装结构示意图。
18.图5为本发明滑动板和滑动杆连接处结构示意图。
19.图6为本发明驱动单元结构示意图。
20.图7为本发明导向槽安装结构示意图。
21.图中：1、进气管；2、过滤机构；21、过滤板；22、刮板；23、梯形安装槽；24、弹簧伸缩杆；25、滑动杆；26、滑动板；27、安装板；28、清扫板；29、辊架；210、转轴；211、碎尘辊；212、弹
簧伸缩拉杆；213、齿条；214、齿轮；215、驱动单元；2151、导向槽；2152、导向岔板；2153、滑动块；2154、l形连接板；2155、电动伸缩杆；3、输送管；4、换热机构组；41、外换热单元；411、第一u形扰流管；412、第一螺旋换热管；413、第一环形导流片；42、内换热单元；421、聚流管；422、第二u形扰流管；423、第二环形导流片；424、第二螺旋换热管；5、升流管；6、降流管；7、导热栅板；8、第一传流管；9、第二传流管；10、集尘盒。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.请参阅图1和图4，本发明提供一种技术方案：一种焦炉荒煤气余热回收装置，包括进气管1和固定连接在进气管1上部并与其相连通的气泵，进气管1左部设置有用于对荒煤气进行过滤粉尘的过滤机构2，进气管1右部连通有输送管3，输送管3外部等距安装有若干个用于对荒煤气余热回收的换热机构组4，每个换热机构组4均包括用于对靠近输送管3内腔壁部分的荒煤气余热回收的外换热单元41和对靠近输送管3内腔中心部分的荒煤气余热回收的内换热单元42。
24.请参阅图2，外换热单元41包括第一u形扰流管411、第一螺旋换热管412和第一环形导流片413，输送管3外表壁圆周等距连通有多个第一u形扰流管411，输送管3内腔且位于第一u形扰流管411右侧固定连接有第一环形导流片413，且第一环形导流片413开口为从右至左逐渐向靠近输送管3轴心线收拢的锥形，每个第一u形扰流管411的横向段外部均套设有第一螺旋换热管412，且第一螺旋换热管412通过连接管相互连通，位于输送管3上方的第一螺旋换热管412左部和右部分别连通有升流管5和降流管6，升流管5和降流管6远离第一螺旋换热管412的一端之间连通有导热栅板7。
25.通过启动气泵将焦炉荒煤气经过进气管1吸入，接着经过过滤机构2过完后再进入到输送管3中，焦炉荒煤气在输送管3中流动时首先会接触到换热机构组4中的外换热单元41，通过外换热单元41中的第一环形导流片413将靠近输送管3内腔壁部分的焦炉荒煤气给拦截下来，接着在第一环形导流片413的锥形形状下进入到第一u形扰流管411中，接着再在输送管3中的焦炉荒煤气的流动下使得第一u形扰流管411的左部开口产生吸力，使得第一u形扰流管411内部的焦炉荒煤气从第一u形扰流管411的左部开口流出，使得靠近输送管3内表壁部分的焦炉荒煤气形成湍流来增加和第一u形扰流管411的接触次数来增大接触面积，并将热量传导至套设在第一u形扰流管411外部第一螺旋换热管412上，使得第一螺旋换热管412内的液体受热接着上升进入到升流管5内，接着进入到导热栅板7中，便可以对热量进行利用，利用完成热量的液体气温降低，接着流入到降流管6中重新回到第一螺旋换热管412中进行再次换热，通过多个外换热单元41连续的使得靠近输送管3内表壁部分的荒煤气形成湍流以此来增加荒煤气和第一u形扰流管411的接触面积，从而提高换热效率。
26.请参阅3，本实施例中，内换热单元42包括聚流管421，聚流管421通过固定杆固定连接在输送管3内腔，聚流管421外表壁圆周等距连通有多个第二u形扰流管422，聚流管421内腔且位于第二u形扰流管422右侧固定连接有第二环形导流片423，且第二环形导流片423
开口为从右至左逐渐向靠近聚流管421轴心线收拢的锥形，每个第二u形扰流管422的横向段外部均套设有第二螺旋换热管424，且第二螺旋换热管424通过连接管相互连通，位于聚流管421上部的第二螺旋换热管424左部和右部分别连通有第一传流管8和第二传流管9，第一传流管8远离第二螺旋换热管424的一端穿过输送管3管壁连通在升流管5的外表壁上，第二传流管9远离第二螺旋换热管424的一端穿过输送管3管壁连通在降流管6的外表壁上。
27.当位于输送管3中心部分的荒煤气经过内换热机构时，首先荒煤气在聚流管421的作用下进入聚流管421内部，接着在第二环形导流片423锥形形状下从第二u形扰流管422的右部开口进入到第二u形扰流管422中，并将热量传导至第二螺旋换热管424中，接着再通过第一传流管8将热量传递至升流管5中，通过第二传流管9将温度下降的液体重新输送至第二螺旋换热管424中进行换热，然后通过荒煤气在聚流管421中流动使得第二u形扰流管422左部的开口形成负压来带动第二u形扰流管422中的荒煤气从左部的开口流出再重新进入到聚流管421中，使得聚流管421中的荒煤气形成湍流，从而能够增加荒煤气和第二u形扰流管422的接触面积，能够对处于输送管3中不同层次的荒煤气的热量进行回收，进一步的提高余热回收效率，
28.请参阅图4、图5和图6，本实施例中，过滤机构2包括过滤板21和刮板22，过滤板21固定连接在进气管1内腔壁且过滤板21为左低右高的倾斜状态，进气管1内腔前端壁和后腔壁均开设有梯形安装槽23，两个梯形安装槽23的斜槽壁上均通过弹簧伸缩杆24固定连接有滑动杆25，且两个滑动杆25外部分别滑动连接有滑动板26，两个滑动板26之间固定连接有安装板27，安装板27靠近过滤板21的一侧端面从上至下依次固定连接有清扫板28、刮板22和辊架29，辊架29内腔转动连接有转轴210，转轴210外部固定连接有碎尘辊211，位于后方的梯形安装槽23的斜槽壁上通过弹簧伸缩拉杆212固定连接有齿条213，转轴210后端同轴心固定连接有和齿条213相啮合的齿轮214，且齿轮214位于齿条213的下方，位于后方的梯形安装槽23内部安装有用于驱动安装板27在过滤板21上往复移动的驱动单元215。
29.请参阅图5、图6和图7，驱动单元215包括导向槽2151，位于后方的梯形安装槽23后槽壁开设有导向槽2151，导向槽2151为矩形环形状且和过滤板21的倾角一致，导向槽2151后槽壁下部通过转柱配合扭簧铰接有导向岔板2152，导向槽2151内部滑动连接有滑动块2153，滑动块2153前端面转动连接有l形连接板2154，l形连接板2154的竖向段固定连接在安装板27上端面，l形连接板2154远离安装板27的一侧端面固定连接有凸板，凸板后端面通过圆柱转动连接有电动伸缩杆2155，电动伸缩杆2155远离凸板的一端通过连接柱转动连接在位于后方的梯形安装槽23槽壁上，进气管1下端面且位于过滤板21的下方可拆卸连通有集尘盒10。
30.通过启动电动伸缩杆2155带动滑动块2153在导向槽2151内往复移动，在向下移动的过程中，滑动块2153位于导向槽2151的下部的环形中，此时，刮板22、清扫板28和碎尘辊211均贴合在过滤板21的左端面上，滑动块2153通过l形连接板2154带动安装板27向下移动，并通过轮架带动转轴210下移，使得齿轮214在齿条213上行走同时自身旋转带动转轴210转动，转轴210带动碎尘辊211转动，将粘附在过滤板21表壁且结块的粉尘破碎掉，接着通过刮板22刮下来，紧接着通过清扫板28进一步的清扫。
31.在安装板27下移的过程中带动着清除下来的灰尘向下移动，当滑动块2153移动至导向槽2151的下部末端时，安装板27此时位于过滤板21的下部，接着在重力和过滤板21倾
斜形状的的作用下被清扫下来的粉尘落入到收集盒中，接着滑动块2153再带动着安装板27向上移动，滑动块2153滑动至导向槽2151的下部末段时会挤压导向岔板2152打开，当滑动块2153完成移动至导向槽2151的下部末端时，滑动块2153从导向岔板2152上脱离，接着导向岔板2152在扭簧的作用下关闭，接着滑动块2153上升并从导向岔板2152左侧面滑上去，进入到导向槽2151的上部环形中，并带动安装板27提升，使得安装板27和过滤板21分离，安装板27再通过滑动杆25带动弹簧伸缩杆24拉伸，碎尘辊211提升带动齿轮214提升，齿轮214进而顶动齿条213提升使得弹簧伸缩拉杆212被拉伸，在弹簧伸缩拉杆212的拉动作用下当齿条213被齿轮214的顶动下提升位置时，能够使得齿轮214和齿条213始终啮合连接在一起，在安装板27上升的过程中避免刮板22和清扫板28将粉尘带动至过滤板21的上部，在滑动块2153完全移动至导向槽2151的上部时，滑动块2153又会在重力的作用下滑入导向槽2151的下部环状中，刮板22、清扫板28和碎尘辊211又重新过滤板21接触，接着向下移动重复上述的操作将过滤板21上的粉尘清理下来，避免过滤板21被堵塞，保证后续的余热回收能够正常进行。
32.工作时，将焦炉荒煤气从进气管1左部通入，接着启动气泵带动焦炉荒煤气移动，通过过滤机构2对进入的焦炉荒煤气中夹杂的粉尘进行过滤，过滤完成后焦炉荒煤气进入到输送管3中，再通过换热机构组4对输送管3中的焦炉荒煤气中的余热进行换热回收。
33.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。