一种焦炉上升管用列管换热器的制作方法

1.本实用新型涉及焦炉换热技术领域，具体为一种焦炉上升管用列管换热器。


背景技术：

2.目前国内炼焦工艺主要是炼焦煤在焦炉中被隔绝空气加热干馏，生成焦炭，同时产生大量挥发出来的荒煤气。从焦炉炭化室推出的950～1050℃红焦带出的显热占焦炉支出热的37％；650～800℃焦炉荒煤气带出显热占焦炉支出热的36％；180～230℃焦炉烟道废气带出热占焦炉支出热的17％；炉体表面热损失占焦炉支出热的10％。
3.目前已有成熟的焦炉上升管余热回收技术来回收荒煤气的热量，其核心设备为上升管换热器。上升管换热器的结构型式主要分为三种，一种为夹套式结构，一种为外盘管式，一种为内插式。
4.夹套式上升管换热器由水夹套层、内筒、外壳等组成，通过水与高温荒煤气进行换热，产生蒸汽。
5.外盘管式上升管换热器由盘管、导热层、内筒、外壳等组成，通过水与高温荒煤气进行换热，产生蒸汽。
6.以上两种换热器的换热空间都在上升管内筒的外部。
7.内插式换热器是由换热管、固定架等组成，直接安装到上升管内部，通过水与高温荒煤气进行换热，产生蒸汽。此种换热器的换热空间在上升管的内部。
8.夹套式上升管换热器的内筒受外压左右，产汽压力较低，不能产中、高压的蒸汽；外盘管式上升管换热器的换热空间在上升管内筒的外侧，不与荒煤气直接接触，换热效率相对较低，且管程阻力较大；内插式换热器占用荒煤气的流通面积，不利于荒煤气的流通，并且直接与荒煤气接触，存在腐蚀、泄露的危险。
9.所以有必要提供一种焦炉上升管用列管换热器来解决上述问题。


技术实现要素：

10.基于现有技术中存在的上述问题，本实用新型实施例的目的在于：提供一种焦炉上升管用列管换热器。
11.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种焦炉上升管用列管换热器，由内向外依次包括换热组件、内筒和外筒，所述换热组件包括若干组换热管，若干组所述换热管均匀布置在内筒的内侧，若干组所述换热管形成的内腔为荒煤气通道，所述内筒和若干组换热管之间的空隙中填充有导热层，所述内筒和外筒之间设置有隔热保温层，所述隔热保温层采用气凝胶纤维毡且多层设置，所述内筒和外筒的两端均固定安装有法兰片。
12.进一步的，若干组所述换热管均采用无缝钢管加工而成，与荒煤气接触部位无任何焊缝，若干组所述换热管的安装方式为立管圆周布置，可沿轴向方向自由膨胀，若干组所述换热管的外表面涂有耐温涂层。
13.进一步的，所述内筒采用无缝钢管加工而成，与荒煤气接触部位无任何焊缝，所述内筒的中段位置设有内膨胀节，可补偿轴向方向的热伸长膨胀，所述外筒采用不锈钢材质，提高抗腐蚀性，所述外筒的中段设置有外膨胀节，可补偿轴向方向的热伸长膨胀，所述内膨胀节和外膨胀节的膨胀方向一致。
14.进一步的，若干组所述换热管的其中一组的底端安装有进水口，其中另外一个组的顶端安装有出水口，所述换热管的端部均安装有分配器。
15.进一步的，所述外筒的上下端均分布设有若干组泄露检测孔。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种焦炉上升管用列管换热器，通过设置有换热组件，换热管垂直排列在内筒内部圆周方向均匀分布，换热介质进入换热管与高温荒煤气进行换热，可产生不同压力等级的饱和蒸汽和过热蒸汽；换热管耐压高，不属于压力容器，不需要定期年检；与盘管式换热器相比，换热效率高，吸热充分，并且阻力小。
17.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
18.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
19.图1为本实用新型的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型的俯视剖视结构示意图；
21.图3为本实用新型的换热管涂层结构示意图；
22.其中，图中各附图标记：
23.1、外筒；2、内筒；3、换热管；4、荒煤气通道；5、导热层；6、隔热保温层；7、外膨胀节；8、内膨胀节；9、进水口；10、出水口；11、分配器；12、泄露检测孔；13、耐温涂层。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
26.如图1-3所示，本实用新型提供了一种焦炉上升管用列管换热器，由内向外依次包括换热组件、内筒2和外筒1，换热组件包括若干组换热管3，若干组换热管3均匀布置在内筒2的内侧，若干组换热管3形成的内腔为荒煤气通道4，若干组换热管3的其中一组的底端安装有进水口9，其中另外一个组的顶端安装有出水口10，换热管3的端部均安装有分配器11，内筒2和若干组换热管3之间的空隙中填充有导热层5，内筒2和外筒1之间设置有隔热保温层6，隔热保温层6采用气凝胶纤维毡且多层设置，内筒2和外筒1的两端均固定安装有法兰
片，外筒1的上下端均分布设有若干组泄露检测孔12。
27.若干组换热管3均采用无缝钢管加工而成，与荒煤气接触部位无任何焊缝，若干组换热管3的安装方式为立管圆周布置，可沿轴向方向自由膨胀，若干组换热管3的外表面涂有耐温涂层13。
28.内筒2采用无缝钢管加工而成，与荒煤气接触部位无任何焊缝，内筒2的中段位置设有内膨胀节8，可补偿轴向方向的热伸长膨胀，外筒1采用不锈钢材质，提高抗腐蚀性，外筒1的中段设置有外膨胀节7，可补偿轴向方向的热伸长膨胀，内膨胀节8和外膨胀节7的膨胀方向一致。
29.实施例一：需产生饱和蒸汽时，除盐水经除氧后进入汽包，由强制循环泵将水送入进水口9，经分配器11后进入每根换热管3进行换热，分配器的作用在于便于换热管连接和固定，另一方面便于换热介质的分布均匀，换热管3吸收荒煤气通道4内荒煤气的热量，导热层5可帮助换热管3更好的吸收热量，换热管3的外表面也涂有耐温涂层13，具有耐高温、耐腐蚀作用，可有效防止荒煤气内腐蚀介质的侵蚀，导热系数高，高温下形成光滑的釉面，不易粘附杂质，有效保障换热效率，内筒2和外筒1之间为隔热保温层6，隔热保温层6采用气凝胶纤维毡，多层结构，一方面使得外界温度得到有效降低，保护环境，另一方面使得热量不外散，保证内部进行充分的热交换，外膨胀节7和内膨胀节8可补偿轴向方向的热伸长膨胀，防止内筒2内部压力过大，产生汽水混合物通过出水口10的分配器11，送入汽包进行汽水分离，蒸汽通过汽包的蒸汽出口经过流量计送出，未汽化的水再次进入系统循环换热，如此循环产生符合需要压力的饱和蒸汽，外筒上下端分布的泄露检测孔12，可检测设备运行情况。
30.实施例二：需产生过热蒸汽时，将饱和蒸汽从进水口9经分配器11后，进入每根换热管3进行换热，吸收荒煤气的热量，产生过热蒸汽，经由出水口10，供用户使用
31.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。