一种带有封闭衬釉换热筒的上升管盘管换热器的制作方法

1.本实用新型涉及一种带有封闭衬釉换热筒的上升管盘管换热器，属于焦炉余热回收技术领域。


背景技术：

2.焦炉荒煤气温度约为800℃，在桥管段经氨水的喷洒冷却温度降低到约80℃，原有炼焦工艺这一部分热能被白白浪费。上升管换煤气带出热占焦炉支出热的36%，有效回收这一部分热能具有重要意义。
3.现有的外盘管式荒煤气余热回收换热器分为上下法兰、支撑筒和换热筒等几部分。换热筒置于支撑筒内部，一般为下端固定，上端处于游动状态，以消除热变形引起的热应力。现有技术通过在上法兰设置挡圈，并在挡圈与换热筒之间增加密封环或迷宫密封，实现阻挡荒煤气进入换热筒和支撑筒之间的空间。密封环或迷宫密封存在失效的情况，失效后会造成荒煤气或氨水串入换热筒和支撑筒之间的空间内，导致换热介质或螺旋管的损坏，进而造成换热器失效。
4.另一方面，现有外盘管式荒煤气余热回收换热器的导热材质多为固态混合物，在受热后难免会因为螺旋管与导热材质膨胀系数不同形成微观间隙，影响换热效果。
5.为了增大换热效果，内筒往往焊接一定数量的翅片，翅片之间容易粘结焦油，造成翅片失去换热能力。
6.因此，需要一种能够有效阻挡荒煤气进入换热筒与支撑筒之间空间，填充的导热材质能自行消除因热膨胀造成的螺旋管和导热材料之间间隙，翅片上的焦油能附着力小，减少粘结的换热器。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是提供一种带有封闭衬釉换热筒的上升管盘管换热器，该换热器在保证换热筒能够始终处于游动状态的情况下，还能有效防止荒煤气进入换热筒和支撑筒之间的空间；在热筒内填充的流态导热砂能在螺旋盘发生热变形后自由流动，填充产生的间隙；低附着力的金属釉面能有效防止焦油粘结，流态导热砂能够消除热膨胀产生间隙，使热量一直有效传递，解决背景技术存在的上述问题。
8.本实用新型的技术方案是：
9.一种带有封闭衬釉换热筒的上升管盘管换热器，包含支撑筒以及分别设置在支撑筒上端面和下端面的上法兰和下法兰，支撑筒内部设有换热筒，换热筒与支撑筒同心布置，构成双层套筒结构，双层套筒结构的环形空间内设有螺旋盘管；所述支撑筒和换热筒下端面均与下法兰焊接，上法兰和支撑筒上部之间设有加强筋，换热筒上部通过波纹膨胀节与上法兰连接。
10.优选地，所述上法兰下端面焊接有挡火桶，挡火桶位于波纹膨胀节和换热筒的内侧，在挡火桶和换热筒之间布置密封圈，起到保护波纹膨胀节的作用。
11.优选地，所述螺旋盘管的底部进水口与入水管连通，螺旋盘管的顶部出水口与出水管连通。
12.优选地，所述支撑筒的上部侧壁和下部侧壁上分别设有上部开口和下部开口，螺旋盘管的底部进水口自下部开口与入水管连接，下部开口处的入水管外设有进水口膨胀节；螺旋盘管的顶部出水口自上部开口与出水管连接，上部开口处的出水管外设有出水口膨胀节，用以吸收热变形。
13.优选地，所述换热筒与支撑筒之间填充有流态导热砂，流态导热砂能在螺旋盘发生热变形后自由流动，填充产生的间隙。
14.优选地，所述支撑筒的高度大于换热筒的高度，换热筒的上端面与上法兰之间留有空隙，波纹膨胀节设置在空隙处，波纹膨胀节的上下两端分别与上法兰下端面和换热筒上端面固定连接；挡火桶将波纹膨胀节完全覆盖，挡火桶的底部与换热筒之间设有密封圈，因波纹膨胀节为可伸缩结构，长度可变换，保证了换热筒上的始终处于游动状态，同时波纹膨胀节的上下两端分别与上法兰下端面和换热筒上端面固定连接，对双层套筒结构的环形空间进行密封。
15.优选地，所述换热筒壁沿圆周方向均布若干翅片，换热筒内壁和翅片烧结有金属釉面，金属釉面低附着力，能有效防止焦油粘结。
16.优选地，所述支撑筒外部包有保温层，防止热量损失。
17.优选地，所述螺旋盘管由多路螺旋管并联组成，多路螺旋管并行环绕设置在双层套筒结构的环形空间内。每路螺旋管的进水口和出水口分别与相应的入水管和出水管相连接。所述螺旋盘管为已知结构。
18.本实用新型的积极效果：换热筒上端处于封闭状态，能有效防止荒煤气等杂志进入换热筒与支撑筒之间空间，同时能够保证换热筒始终处于游动状态；换热筒内壁及翅片上烧结金属釉面能有效防止焦油粘结；在热筒内填充的流态导热砂能在螺旋盘发生热变形后自由流动，填充产生的间隙。
附图说明
19.图1为本实用新型安装结构示意图；
20.图2为本实用新型剖视结构示意图；
21.图3为本实用新型俯视结构示意图；
22.图4为图2的i部放大图；
23.图5为图2的ⅱ部放大图；
24.图中：换热器001、上升管底座002、桥管段 003、支撑筒1、下法兰2、上法兰3、加强筋4、螺旋盘管5、流态导热砂6、翅片7、波纹膨胀节8、挡火筒9、密封圈10、换热筒11、入水管12、出水管13、出水口膨胀节14、进水口膨胀节15、保温层16、流态导热砂17。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：
26.结合附图1-5，本实施例中，提供一种带有封闭衬釉换热筒的上升管盘管换热器。所述换热器001通过下法兰2和上法兰3安装于上升管底座002和桥管段003之间，高温烟气
由上升管底座002进入。高温烟气与螺旋盘管5内的循环水进行热交换，吸收高温余热。
27.所述换热器001包含支撑筒1、下法兰2、上法兰3、加强筋4、螺旋盘管5、流态导热砂6、翅片7、波纹膨胀节8、挡火筒9、密封圈10、换热筒11、入水管12、出水管13、出水口膨胀节14、进水口膨胀节15、保温层16和流态导热砂17。
28.所述支撑筒1上端面与上法兰3之间通过沿圆周设置的多个加强筋4连接，支撑筒1下端面与下法兰2焊接，支撑筒1起到支撑桥管段003的作用，外部包有保温层16。
29.所述换热筒11置于支撑筒1内部，与支撑筒1同心布置，构成双层套筒结构，双层套筒结构的环形空间内设有螺旋盘管5，并填充有流态导热砂17，流态导热砂能够消除热膨胀产生间隙，使热量一直有效传递。所述换热筒11下端面与下法兰2焊接，支撑筒1的高度大于换热筒11的高度，换热筒11的上端面与上法兰3之间留有空隙，波纹膨胀节8设置在空隙处，波纹膨胀节8的上下两端分别与上法兰3下端面和换热筒11上端面焊接，对环形空间进行密封。
30.为防止高温荒煤气对波纹膨胀节8造成损害，在波纹膨胀节8与高温荒煤气接触的一侧设置挡火桶9，挡火桶9的上端焊接在上法兰3下端面上，挡火桶9垂直向下设置将波纹膨胀节8全部覆盖，在挡火桶9和换热筒11之间布置密封圈10，挡火桶9起到保护波纹膨胀节8的作用。
31.所述换热筒11内壁沿圆周方向均布若干翅片7，换热筒11内壁和翅片7烧结有金属釉面，金属釉面低附着力，能有效防止焦油粘结。
32.所述螺旋盘管5可采用2路至4路等多路螺旋管并联组成。本实施例中，所述螺旋盘管5由两路螺旋管并联组成，两路螺旋管并行环绕设置在双层套筒结构的环形空间内，两路螺旋管可上下浮动。所述支撑筒1的上部侧壁和下部侧壁上分别设有上部开口和下部开口，两路螺旋管的底部进水口自下部开口穿出分别与两个入水管12连接，下部开口处的两个入水管12外设有进水口膨胀节15。两路螺旋管的顶部出水口自上部开口穿出分别与两个出水管13连接，上部开口处的两个出水管13外设有出水口膨胀节14，进水口膨胀节15和出水口膨胀节14用以吸收热变形。
33.本实用新型通过换热筒上端面和上法兰下端面之间设置波纹膨胀节，使换热筒上端处于封闭状态，且因波纹膨胀节为可伸缩结构，长度可变换，保证了换热筒始终处于游动状态。并在换热筒内壁及翅片上烧结金属釉面，能有效防止焦油粘结。在支撑筒和换热筒之间填充流态导热砂，流态导热砂能在螺旋盘发生热变形后自由流动，填充产生的间隙。