一種新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管，結(jié)構(gòu)分為兩部分，第一部分上升管，第二部分蜂窩夾套，蜂窩夾套兩端分別由夾套封口錐將蜂窩夾套和上升管焊接成一封閉空間，上升管與蜂窩夾套之間采用撐拉體結(jié)構(gòu)，將上升管與蜂窩夾套牢固連接成一個整體，軟水入口管與汽液兩相出口管焊接在蜂窩夾套的下、上部。本發(fā)明的優(yōu)點在于：提高上升管筒體外壓穩(wěn)定性和蜂窩夾套間的承壓能力，為焦?fàn)t荒煤氣余熱回收提供一種新型高效換熱上升管。
【專利說明】一種新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及冶金焦化行業(yè)焦?fàn)t荒煤氣余熱回收利用【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管，在整體上采用加強(qiáng)措施，提高了上升管筒體的外壓穩(wěn)定性和蜂窩夾套間的承壓能力，可在荒煤氣余熱回收利用中產(chǎn)生中壓(≥1.6MPa)蒸汽。
【背景技術(shù)】:
[0002]目前國內(nèi)公知的煉焦生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的高溫荒煤氣(約750°C)，經(jīng)上升管、橋管進(jìn)入集氣管用循環(huán)氨水冷卻，循環(huán)氨水吸熱而大量汽化，高溫荒煤氣在集氣管內(nèi)降為80~85°C，進(jìn)入煤氣凈化車間處理，高溫荒煤氣帶出的熱量白白浪費。我國20世紀(jì)70年代以來，一直進(jìn)行荒煤氣余熱回收的嘗試，大部分是采用夾套式上升管結(jié)構(gòu)，也稱焦?fàn)t上升管汽化冷卻裝置來回收焦?fàn)t荒煤氣的余熱。軟水在夾套式上升管中吸收荒煤氣的余熱汽化產(chǎn)生余熱蒸汽，供生產(chǎn)或生活使用，但受到夾套式上升管結(jié)構(gòu)的限制，上升管筒體承受外壓能力小，只能產(chǎn)生0.2MPa~0.6MPa的低壓蒸汽，后來由于設(shè)計、制造上的原因和系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性等原因焦?fàn)t上升管汽化冷卻裝置紛紛停用。
[0003]至今沒有找到成熟、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)的焦?fàn)t荒煤氣余熱回收利用技術(shù)。為了更多更好的回收荒煤氣的余熱，并使系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性大大提高，發(fā)明一種新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]為了克服上述焦?fàn)t夾套式上升管在荒煤氣余熱回收利用中的缺點，提高上升管筒體承壓能力，本發(fā)明提供一 種在焦?fàn)t荒煤氣余熱回收利用中可產(chǎn)生中壓(≥1.6MPa)蒸汽的新型焦?fàn)t換熱上升管，從而擴(kuò)大了焦?fàn)t荒煤氣余熱回收利用的用途。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管，結(jié)構(gòu)分為上升管與蜂窩夾套兩部分:
[0007]I)、上升管與蜂窩夾套之間采用撐拉體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將上升管與夾套牢固連接成一個整體；
[0008]2)、撐拉體按正方形或菱形布置，眾多的撐拉體結(jié)構(gòu)在上升管與蜂窩夾套之間形成許多小的矩形或菱形空間，撐拉體與上升管焊接成為整體；
[0009]3)、上升管與蜂窩夾套的上下兩端分別設(shè)計為錐形結(jié)構(gòu)-夾套封口錐；夾套封口錐為折邊式或圓弧式，夾套封口錐一側(cè)與蜂窩夾套焊接，另一側(cè)與上升管的外壁焊接固定，將蜂窩夾套與上升管焊接成一封閉空間；
[0010]4)、軟水入口管與汽液兩相出口管分別焊接在蜂窩夾套的下部和上部。
[0011]蜂窩夾套是以整體夾套為基礎(chǔ)，采用某種加強(qiáng)措施來加強(qiáng)罐體的外壓穩(wěn)定性，以即節(jié)省材料又能提高夾套間的承壓能力。蜂窩夾套的工作壓力可達(dá)2.5~4MPa，而整體夾套的工作壓力僅為0.6MPa，這表明原先夾套式上升管在荒煤氣余熱回收利用中只能產(chǎn)生壓力≤0.6MPa，的低壓蒸汽，而蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管可在荒煤氣余熱回收利用中產(chǎn)生壓力> 1.6MPa的中壓蒸汽，從而擴(kuò)大荒煤氣余熱回收利用的用途，如可以利用中壓余熱蒸汽發(fā)電等。新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管在滿足現(xiàn)有焦?fàn)t生產(chǎn)設(shè)施的正常使用的同時滿足焦?fàn)t荒煤氣余熱回收裝置工藝的要求，降低工程改造投資。
[0012] 此時夾套內(nèi)介質(zhì)的壓力對上升管筒體壁厚的要求，只與相鄰兩個撐拉體的間距有關(guān)，而與上升管筒體直徑無關(guān)，不會發(fā)生上升管筒體在介質(zhì)壓力的作用下因外壓引起的失效現(xiàn)象，因此上升管筒體不需要考慮夾套中介質(zhì)的壓力引起失穩(wěn)而進(jìn)行外壓計算，從而大大提高了蜂窩夾套與上升管的承壓能力。
[0013]新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管結(jié)構(gòu)在整體上采用加強(qiáng)措施，提高了上升管筒體的外壓穩(wěn)定性和夾套間的承壓能力，可在荒煤氣余熱回收利用中產(chǎn)生大于1.6MPa中壓蒸汽，提高了余熱回收的經(jīng)濟(jì)效益，擴(kuò)大焦?fàn)t荒煤氣余熱回收利用的用途。
[0014]本發(fā)明將原有上升管改為新型蜂窩夾套式換熱上升管，提高了焦?fàn)t荒煤氣余熱回收裝置的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，環(huán)保效益提高，節(jié)能效果顯著，施工改造簡便，工程投資降低等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0015]圖1是新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管蜂窩夾套式結(jié)構(gòu)I部放大圖。
[0017]圖中:1、上升管，2、蜂窩夾套，3、夾套封口錐；4、軟水入口管；5、汽液兩相出口管；
【具體實施方式】:
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019]在圖1、圖2所示實施例中，一種新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管，在滿足現(xiàn)有焦?fàn)t生產(chǎn)設(shè)施的正常使用的同時滿足焦?fàn)t荒煤氣余熱回收裝置工藝的要求，降低工程改造投資。新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管結(jié)構(gòu)分為兩部分，第一部分上升管1，上升管I直徑、高度和上下法蘭連接尺寸與原焦?fàn)t上升管完全一致，與上升管I連接的設(shè)備可以正常使用，無需更換；第二部分蜂窩夾套2，在蜂窩夾套2上按正方形或菱形排列著很多沖壓成型的蜂窩錐體，在蜂窩底部沖有圓孔，在圓孔周邊處與上升管I筒體外壁焊接固定，形成蜂窩結(jié)構(gòu)，并構(gòu)成撐拉體，撐拉體使蜂窩夾套2與上升管I連接成為一個整體。上升管I與蜂窩夾套2的上下兩端分別設(shè)計為錐形結(jié)構(gòu)-夾套封口錐3 ;夾套封口錐3為折邊式或圓弧式，夾套封口錐3 —側(cè)與蜂窩夾套2焊接，另一側(cè)與上升管I的外壁焊接固定，將蜂窩夾套2與上升管I焊接成一封閉空間。夾套封口錐3形式為折邊式或圓弧式兩種，夾套封口錐3是用來密封蜂窩夾套2與上升管之間的間隙的。眾多的蜂窩結(jié)構(gòu)在蜂窩夾套2和上升管I筒體之間形成了許多小的矩形或菱形空間。軟水入口管4與汽液兩相出口管5分別焊接在蜂窩夾套2的下部和上部。
[0020]上升管I工作時可將蜂窩夾套2內(nèi)介質(zhì)壓力對蜂窩夾套2和上升管I筒體的作用力看作為承受均布載荷周邊固定的方形板或菱形板，板的邊長等于相鄰兩個撐拉體的間距。此時蜂窩夾套2內(nèi)介質(zhì)的壓力對上升管I筒體壁厚的要求，只與相鄰兩個撐拉體的間距有關(guān)，而與上升管I筒體直徑無關(guān)，不會發(fā)生上升管I筒體在介質(zhì)壓力的作用下因外壓引起的失效現(xiàn)象，因此上升管I筒體不需要考慮蜂窩夾套2中介質(zhì)的壓力引起失穩(wěn)而進(jìn)行外壓計算，從而大大提高了蜂窩夾套2與上升管I的承壓能力。
[0021]新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管在焦?fàn)t荒煤氣余熱回收系統(tǒng)中。工作時，軟水由入口管4進(jìn)入上升管I和蜂窩夾套2構(gòu)成的矩形或菱形空間，通過上升管I的管壁與焦?fàn)t荒煤氣進(jìn)行熱量交換，約750°C的荒煤氣由上升管I下部法蘭口進(jìn)入上升管I冷卻，冷卻后的荒煤氣由上升管I上部法蘭口排出，軟水吸收荒煤氣的熱量后汽化產(chǎn)生的汽液兩相的混合物即飽和蒸汽和飽和水從汽液兩相出口管5排出。此時蜂窩夾套2內(nèi)介質(zhì)的壓力對上升管I筒體壁厚的要求只與相鄰兩個撐拉體的間距有關(guān)，而與上升管I筒體直徑無關(guān)，不會發(fā)生上升管I筒體在介質(zhì)壓力的作用下因外壓引起的失效現(xiàn)象，因此上升管I筒體不需要考慮夾套2中介質(zhì)的壓力引起失穩(wěn)而進(jìn)行外壓計算，從而大大提高了上升管I與蜂窩夾套2的承壓能力。蜂窩夾套式結(jié)構(gòu)在整體上采用加強(qiáng)措施，提高了上升管I筒體的外壓穩(wěn)定性和蜂窩夾套2間的承壓能力，可在荒煤氣余熱回收利用中產(chǎn)生大于1.6MPa中壓蒸汽，從而擴(kuò)大荒煤氣余熱回收利用的 用途。
【權(quán)利要求】
1.一種新型蜂窩夾套式焦?fàn)t換熱上升管，其特征在于:結(jié)構(gòu)分為上升管(I)與蜂窩夾套⑵兩部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t換熱上升管，其特征在于: 1)、上升管(I)與蜂窩夾套(2)之間采用撐拉體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將上升管(I)與夾套(2)牢固連接成一個整體； 2)、眾多的撐拉體結(jié)構(gòu)在上升管(I)與蜂窩夾套(2)之間形成許多小的空間，撐拉體與上升管(I)焊接成為整體； 3)、上升管(I)與蜂窩夾套(2)的上下兩端分別設(shè)計為錐形結(jié)構(gòu)-夾套封口錐(3);夾套封口錐(3) —側(cè)與蜂窩夾套(2)焊接，另一側(cè)與上升管(I)的外壁焊接固定，將蜂窩夾套(2)與上升管(I)焊接成一封閉空間； 4)、軟水入口管(4)與汽液兩相出口管(5)分別焊接在蜂窩夾套(2)的下部和上部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t換熱上升管，其特征在于:所述的撐拉體按正方形或菱形布置，眾多的撐拉體結(jié)構(gòu)在上升管(I)與蜂窩夾套(2)之間形成許多小的矩形或菱形空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t換熱上升管，其特征在于:所述的夾套封口錐(3)為折邊式或圓弧式。
【文檔編號】F28D7/00GK103923665SQ201410160069
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】劉庸 申請人:劉庸