本实用新型专利技术涉及余热回收再利用技术领域应用的热管热交换装置，尤其是热管式焦炉煤气加热器。该装置包括焦炉煤气压力容器、热废气筒、热管、密封装置及自动清灰装置。本实用新型专利技术提高了焦炉煤气的热值，减少了废气能源浪费，提高了焦炉煤气利用的附加值，而且所述的装置密封效果好，拆装方便，使用寿命长，换热效率高，减少了污染物的排放，保证生产工作安全有序地进行。
【技术实现步骤摘要】
热管式焦炉煤气加热器
本技术涉及余热回收再利用
应用的热管热交换装置，尤其是热管式焦炉煤气加热器。
技术介绍
在制药行业中，药用玻璃窑炉在生产过程中产生大量的工业废气，工业废气中含有大量的氟化物及硼化物，排出的工业废气温度一般在240°C?350°C，这些高温废气不加以利用而直接排放，就会有大量的热量损失，而且会造成大气污染，不适应当今社会节能环保的要求。 焦炉煤气是指炼焦用煤，在炼焦炉中经高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃气体，是炼焦产品的副产品。焦炉煤气的热值高，燃烧快，生成的废气比重小，其成分主要包括甲烷、氢和一氧化碳，用作燃料和化工原料。焦炉煤气属于中热值煤气，其低发热值为17?19 MJ/m3。 在能源紧张的时代，为了节约能源，提高效益，可对烟气余热收集起来再利用，可用于发电、供暖及其它方面。现有普遍使用的热管式预热器是通过中间管板将其分隔成两个腔，冷、热流体在不同的腔内逆向流动来完成热交换过程，在腔体内设置有换热管，换热管的一端设置在冷凝腔中，另一端设置在蒸发腔中，依靠中间隔板将蒸发腔和冷凝腔隔开，热管穿过中间隔板，并且在与中间隔板接触部位设有与热管接触的密封装置。 目前，利用药用玻璃窑炉在生产过程中产生大量的工业废气通过热管式预热器加热焦炉煤气的应用在市场上少见，而且现有的热管式预热器至少存在如下问题: 1、换热管与腔体密封拆卸及更换不方便、密封不严密，当换热管和腔体焊接在一起，虽然冷、热两腔的流体能保证零泄漏，但是如果换热管失效，轻则降低换热效率，严重导致整台设备报废，给生产安全带来严重损失；若冷、热腔体密封不严，使得设备运行存在不安全因素，生产过程中导致爆炸、气体泄漏等危险事故发生。 2、换热管传热效率低，换热管的换热效率与换热管的形状、材质及传热工质密切相关，市场上通用的换热管在具体使用场合上存在传热效率低，传热管管内外锈蚀严重，换热管寿命较短的特点。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供热管式焦炉煤气加热器，该装置利用药用玻璃窑炉产生240°C?350°C的工业废气余热将15°C?20°C冷焦炉煤气加热到100°C-200°C以上，提高焦炉煤气的热值，减少废气能源浪费，提高焦炉煤气利用的附加值，而且所述的加热器装置的密封效果好，拆装方便，使用寿命长，换热效率高，减少污染物的排放，保证生产工作安全有序地进行。 为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是这样实现的: 热管式焦炉煤气加热器，该装置包括焦炉煤气压力容器、热废气筒、热管、密封装置及自动清灰装置，其中，所述的焦炉煤气压力容器的左右两端分别设有热煤气出口、冷煤气入口，热废气筒的左右两端分别设有热废气入口、冷废气出口 ； 所述的热管上端穿过焦炉煤气压力容器的底部进入焦炉煤气压力容器内，热管的下端穿过热废气筒的顶部进入废气筒内； 所述的热管中部与焦炉煤气压力容器底部、热废气筒的顶部接触处设有密封装置； 所述的自动清灰装置设置于热废气筒壁上用于清扫置于热废气筒内热管上的灰尘。 进一步，所述的还包括气压表及流量计，在焦炉煤气压力容器的冷煤气入口处安装有煤气流量计，用于调节冷煤气的流量，在热废气筒的热废气入口端设有废气流量计，用于调节废气的流量，冷煤气的流量调节范围为1000?5000m3/h，废气的流量调节范围为20000?100000m3/h，焦炉煤气压力容器上装设有气压表，由于焦炉煤气属于燃爆气体，焦炉煤气压力容器内的压力一般情况下为负压，避免危险情况发生； 进一步，所述的还包括自动控制设备，该自动化控制设备能够自动控制煤气的流量调节、废气的流量调节，依靠温度传感器、流量传感器及自动控制阀门，实现焦炉煤气的升温控制以及废气余热利用的最大化； 进一步，所述的热管为带有外螺纹结构的环形管或带有外螺纹结构的圆柱形管，热管的数量为I个及以上，各个热管相互之间竖直平行间隔放置在焦炉煤气压力容器和热废气筒的内部； 进一步，所述的热管为内有传热工质的真空管，其可以是光管，但最好其上设有扩展传热面积的螺旋翅片、肋片； 进一步，所述的热管材质选用导热系数高、膨胀系数高的不锈钢。 进一步，所述的密封装置包括轴套及密封圈，所述的轴套内设有螺纹，轴套套设在热管中部，轴套与热管形成螺纹活动连接，轴套的顶部及底部设有密封圈，密封圈的形状为中空的圆柱形，密封圈一端的内径与轴套的外径相配合，密封圈另一端的内径与热管的外径相一致； 进一步，所述的自动清灰装置包括清扫管、执行机构、电动机、控制器、风管、空气压缩机；所述的清扫管上设有气孔，气孔的大小及数量根据清扫管的长度及直径大小设置；清扫管一端水平伸入热废气筒内，其放置于两热管之间的合适位置，伸出热废气筒的清扫管另一端接入由风管输送空气压缩机产生的0.3?0.4MPa的压缩空气，伸出热废气筒的清扫管另一端的端部通过执行机构连接在电动机上，电动机带动清扫管做水平方向的伸入、伸出运动，使得压缩空气均匀地吹在粘在热管上的灰尘，所述的电动机和空气压缩机的运行由控制器控制。 本技术相比现有技术的有益效果: 本技术提高了焦炉煤气的热值，减少了废气能源浪费，提高了焦炉煤气利用的附加值，而且所述的装置密封效果好，拆装方便，使用寿命长，换热效率高，减少了污染物的排放，保证生产工作安全有序地进行。具体来说: 1、本技术的密封结构密封性能非常好，没有泄漏，使相互传热的两种介质被完全分成两个独立通道，适合密封性能要求较严的工况，能保证设备的安全运行。 2、本技术可以单独换管，而且操作简单，使用寿命长。 3、本技术采用的自动清灰装置能够清理热管上的沾灰，减少了对热管的腐蚀，保证了热管的传热稳定性。 4、本技术结构简单、强度高、稳定性好、加工难度小。 【附图说明】 图1是本技术的结构示意图。 图2是本技术热管的结构示意图。 图3是本技术自动清灰装置的结构示意图。 图4是本技术密封圈的结构示意图。 图中:1-焦炉煤气压力容器；2_热废气筒；3_冷煤气入口 ；4_热煤气出口 ；5-冷废气出口 ；6_热废气入口 ；7_气压表；8_流量计；9-热管；10_轴套；11_密封圈；12_自动清灰装置；13-清扫管；14_气孔；15-控制器；16_电动机；17-空气压缩机；18_风管；19-执行机构。 【具体实施方式】 以下结合附图对本技术作进一步地详细描述。 如图1所示，热管式焦炉煤气加热器，该装置包括焦炉煤气压力容器1、热废气筒 2、热管9、密封装置11及自动清灰装置12，其中，所述的焦炉煤气压力容器I的左右两端分别设有热煤气出口 4、冷煤气入口 3，热废气筒2的左右两端分别设有热废气入口 6、冷废气出口 5 ; 所述的热管9上端穿过焦炉煤气压力容器I的底部进入焦炉煤气压力容器I内，热管9的下端穿过热废气筒2的顶部进入废气筒2内； 所述的热管9中部与焦炉煤气压力容器I底部、热废气筒2的顶部接触处设有密封装置； 所述的自动清灰装置12设置于热废气筒2壁上用于清扫置于热废气筒2内热管9上的灰尘。 在上述的实施例所述技术方案的基础上，优选地，所述的还包括气本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热管式焦炉煤气加热器，其特征在于：该装置包括焦炉煤气压力容器（1）、热废气筒（2）、热管（9）、密封装置（11）及自动清灰装置（12），其中，所述的焦炉煤气压力容器（1）的左右两端分别设有热煤气出口（4）、冷煤气入口（3），热废气筒（2）的左右两端分别设有热废气入口（6）、冷废气出口（5）；所述的热管（9）上端穿过焦炉煤气压力容器（1）的底部进入焦炉煤气压力容器（1）内，热管（9）的下端穿过热废气筒（2）的顶部进入废气筒（2）内；所述的热管（9）中部与焦炉煤气压力容器（1）底部、热废气筒（2）的顶部接触处设有密封装置；所述的自动清灰装置（12）设置于热废气筒（2）壁上用于清扫置于热废气筒（2）内热管（9）上的灰尘。
【技术特征摘要】
1.一种热管式焦炉煤气加热器，其特征在于:该装置包括焦炉煤气压力容器(1)、热废气筒(2)、热管(9)、密封装置(11)及自动清灰装置(12)，其中，所述的焦炉煤气压力容器(I)的左右两端分别设有热煤气出口(4)、冷煤气入口(3)，热废气筒(2)的左右两端分别设有热废气入口(6)、冷废气出口(5)； 所述的热管(9)上端穿过焦炉煤气压力容器(I)的底部进入焦炉煤气压力容器(I)内，热管(9)的下端穿过热废气筒(2)的顶部进入废气筒(2)内； 所述的热管(9)中部与焦炉煤气压力容器(I)底部、热废气筒(2)的顶部接触处设有密封装置； 所述的自动清灰装置(12)设置于热废气筒(2)壁上用于清扫置于热废气筒(2)内热管(9)上的灰尘。2.根据权利要求1所述的热管式焦炉煤气加热器，其特征在于:所述的还包括气压表(7 )及流量计(8 )，在焦炉煤气压力容器(I)的冷煤气入口( 3 )处安装有煤气流量计，在热废气筒(2)的热废气入口端设有废气流量计，冷煤气的流量调节范围为1000?5000m3/h，废气的流量调节范围为20000?10000mVh ;焦炉煤气压力容器(I)上装设有气压表(7)，焦炉煤气压力容器(I)内的压力一般情况下为负压。3.根据权利要求1所述的热管式焦炉煤气加热器，其特征在于:所述的还包括自动控制设备，依靠温度传感器、流量传感器及自动控制阀门，自动控制煤气的流量及温度调节、废气的流量调节。4.根据权利要求1所述的热管式焦炉煤气加热器，其特征在于:所述的热管(9)为带有外螺纹结构的环形管或带有外螺纹结构的圆柱形管，热管(9)的数量为I个及以上，各个热管(9)相互之间竖直平行间隔放置在焦炉煤...
【专利技术属性】
技术研发人员：高文有，
申请(专利权)人：高文有，
类型：新型
国别省市：河南;41
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