焦炉荒煤气上升管蒸发器制造技术

本实用新型专利技术公开一种焦炉荒煤气上升管蒸发器。包括由内向外依次设置的内管、内套管、保温层和外夹套；内管与内套管之间形成汽水通道，汽水通道底部设置有用于向汽水通道通入冷却水的进水管，汽水通道的顶部设置有出水管；还包括温度传感器，控制装置以及进水流量调节阀；所述温度传感器设置在内套管的外壁上，用于检测内套管外壁温度，并将检测到的温度信息输出给控制装置；所述控制装置用于接收温度传感器输出的温度信息，并依据温度信息输出控制信号给进水流量调节阀；所述进水流量调节阀设置在所述进水管上，所述进水流量调节阀用于接受控制装置输出的控制信号，依据控制信号调节阀门的开度。本实用新型专利技术能确保换热效率，有效回收荒煤气显热。

Coke oven gas rising tube evaporator

【技术实现步骤摘要】
焦炉荒煤气上升管蒸发器
本技术涉及焦炉上升管内荒煤气显热回收利用
，尤其涉及一种焦炉荒煤气上升管蒸发器。
技术介绍
焦炉在炼焦过程中，炭化室逸出大量的荒煤气，经过焦炉上升管、桥管、集气管冷却集合后送入化产装置进行净化处理；在一个结焦周期内，单孔炭化室产出的荒煤气约10000m3，荒煤气经过焦炉上升管时温度高达650～800℃，含有大量的显热。为了降低焦炉荒煤气温度便于后续焦化工艺处理，传统工艺采用喷循环氨水急速冷却高温荒煤气，使荒煤气急剧降温至80～85℃。该工艺流程不仅浪费了大量荒煤气显热，而且消耗大量的氨水、又浪费了大量的水资源和电力，增加了污水排放量。焦炉荒煤气显热巨大且未被有效利用。当前炼焦工业积极寻找降本增效的新途径，节能——无疑是降低成本的一个重要手段，并且随着工业生产的高速发展，能源需求量越来越大，而能源的供应却越来越紧张，各行各业必须挖潜革新，尽量采取节能减排措施。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种能确保换热效率焦炉荒煤气上升管蒸发器。为达到上述目的，本技术一种焦炉荒煤气上升管蒸发器，包括由内向外依次设置的内管、内套管、保温层和外夹套；所述内管与内套管之间形成汽水通道，所述汽水通道底部设置有用于向汽水通道通入冷却水的进水管，所述汽水通道的顶部设置有出水管；还包括温度传感器，控制装置以及进水流量调节阀；所述温度传感器设置在内套管的外壁上、用于检测内套管外壁温度，并将检测到的温度信息输出给控制装置；所述控制装置用于接收温度传感器输出的温度信息，并依据温度信息输出控制信号给进水流量调节阀；所述进水流量调节阀设置在所述进水管上，所述进水流量调节阀用于接收控制装置输出的控制信号，依据控制信号调节阀门的开度。进一步地，所述外夹套上设置有平衡孔以及测温孔，所述温度传感器中的测温探头设置在测温孔内、且内套管的外壁接触。进一步地，所述内管的侧壁外表面设置有至少一组螺旋槽，各所述螺旋槽的深度相同；各所述螺旋槽的侧壁与内管侧壁的外表面之间无焊缝，各所述螺旋槽的侧壁端面与内套管密封连接。进一步地，所述进水管依次穿过所述外夹套和保温层，所述进水管的出水口与所述汽水通道连通且所述进水管与所述汽水通道圆周面相切；所述出水管依次穿过所述外夹套和保温层，所述出水管的进水口与所述汽水通道连通且所述出水管与所述汽水通道圆周面相切。进一步地，所述内管和内套管为防腐、耐磨合金无缝钢管；所述内管的内壁上设置有不粘涂层。进一步地，其特征在于，所述内套管和所述外夹套上分别设置有波纹补偿器。进一步地，各所述螺旋槽在内管外侧形成汽水通道分支；相邻两组螺旋槽之间等螺距设置。进一步地，所述上升管蒸发器还包括两个连接法兰，其中一个连接法兰与所述内管、内套管和外夹套的顶端连接，另一个连接法兰与所述内管、内套管和外夹套的底端连接。进一步地，所述内套管对应所述汽水通道的底部设置有排污口。本技术焦炉荒煤气上升管蒸发器采用独特的螺旋式槽汽水通道式结构，使流场分布均匀、换热效率高、不存在内管局部应力分布不均，有效回收荒煤气显热；内套管外侧设有温度传感器，依据炭化室结焦周期荒煤气温度、流量变化曲线控制调节阀的开度，进而调节进水流量确保换热效率。本技术上升管蒸发器在确保焦炉安全运行、不影响生产工艺参数的同时，有效回收焦炉上升管内荒煤气余热、降低了冷却氨水的用量，同时，避免减缓或解决上升管内壁石墨化以及焦油粘结、腐蚀问题。附图说明图1是本技术焦炉荒煤气上升管蒸发器的一种优选结构示意图；图2是图1的A-A视图。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术做进一步的描述。实施例1结合图1，本实施例提供一种焦炉荒煤气上升管蒸发器，包括由内向外依次设置的内管2、内套管3、保温层4和外夹套5；其中，所述内管的内侧为荒煤气通道6，所述内管及内套管上下两端面分别与法兰7密封连接，所述内管2与内套管3之间形成汽水通道8，汽包给水在夹套内吸收上升管蒸发器的热量，产生汽水混合物；所述汽水通道底部设置有用于向汽水通道通入冷却水的进水管10，所述汽水通道的顶部设置有出水管9；还包括温度传感器，控制装置以及进水流量调节阀；所述温度传感器设置在内套管的外壁上、用于内套管外壁温度，并将检测到的温度信息输出给控制装置；所述控制装置用于接收温度传感器输出的温度信息，并依据温度信息输出控制信号给进水流量调节阀；所述进水流量调节阀设置在所述进水管上，所述进水流量调节阀用于接收控制装置输出的控制信号，依据控制信号调节阀门的开度。具体的，所述进水流量调节阀为数控阀；所述温度传感器的类型为热电偶传感器或热敏电阻传感器。本实施例中通过设置在内套管外侧设有温度传感器，实时检测内套管温度，依据炭化室结焦周期荒煤气温度及流量变化，控制进水管上的进水流量调节阀的开度，进而调节进水流量，确保换热效率。相对于现有技术上升管结构，本技术在确保焦炉安全运行、不影响生产工艺参数的同时，有效回收焦炉上升管内荒煤气余热、降低了冷却氨水的用量，本实施例中的上升管蒸发器数量仅仅作为一个举例，并不对本技术的保护范围形成限定，在上述实施例的基础上，焦炉上升管内荒煤气量决定串联运行的上升管蒸发器数量，相邻的上升管蒸发器可通过法兰连接，上升管蒸发器的顶部设置汽水出口9与上升管蒸发器底部设置进水口10通过连接管连接，从而实现荒煤气量和该系统的显热回收能力的匹配。实施例2作为实施例1的具体方案，所述外夹套上设置有平衡孔13以及用于放置温度传感器的测温孔14，所述温度传感器中的测温热电偶与内套管3的外壁接触。本实施例中的平衡孔13可以有效平衡外夹套5内因温差引起的压力差；内套管3外侧设有测温孔14，可依据炭化室结焦周期荒煤气温度、流量变化曲线控制进水流量确保换热效率。实施例3作为实施例1的进一步改进，所述内管的侧壁外表面车有若干组螺旋槽，各所述螺旋槽的深度相同，各所述螺旋槽在内管外侧形成汽水通道分支；各所述螺旋槽的侧壁端面与内套管密封连接。较佳的，相邻两组螺旋槽之间等螺距设置。本实施例中焦炉荒煤气上升管蒸发器，采用独特的螺旋式孔槽汽水通道式结构，利用车床对内管的外壁进行加工、车铣出螺旋槽，通过车铣工艺使得螺旋孔槽与螺旋槽的侧壁之间没有焊缝，使得夹套内汽水流场均匀分布，延长换热路径，保证介质间进行充分热交换，提高换热效率高、不存在内管局部用力分布不均，有效回收荒煤气显热。实施例4作为实施例1的具体方案，所述进水管10依次穿过所述保温层4和外夹套5，所述进水管10的出水口与所述汽水通道连通且所述进水管与所述汽水通道圆周面相切；所述出水管9依次穿过所述保温层4和外夹套5，所述出水管的进水口与所述汽水通道连通且所述出水管与所述汽水通道圆周面相切。所述内套管对应所述汽水通道的底部还设置有排污口11。实施例5作为实施例1的具体方案，所述内管和内套管为防腐、耐磨合金无缝钢管；所述内管的内壁上设有不粘涂层1以防结焦，同时作为主要受热面。本实施例中，通过在内管的侧壁上设置不粘涂层，避免减缓上升管内壁石墨化、焦油粘结和腐蚀的问题，延长了内管和内套管的使用寿命。实施例6作为实施例与实施例1的不同之处在于，所述内套管和所述外夹套上分别设置有波纹补偿器。由于内管2、内套管3、外夹套5的受热程度不一样，材质也不一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦炉荒煤气上升管蒸发器，包括由内向外依次设置的内管、内套管、保温层和外夹套；所述内管与内套管之间形成汽水通道，所述汽水通道底部设置有用于向汽水通道通入冷却水的进水管，所述汽水通道的顶部设置有出水管，其特征在于，还包括温度传感器、控制装置以及进水流量调节阀；所述温度传感器设置在内套管的外壁上、用于检测内套管外壁温度，并将检测到的温度信息输出给控制装置；所述控制装置用于接受温度传感器输出的温度信息，并依据温度信息输出控制信号给进水流量调节阀；所述进水流量调节阀设置在所述进水管上，所述进水流量调节阀用于接收控制装置输出的控制信号，依据控制信号调节阀门的开度。

【技术特征摘要】
1.一种焦炉荒煤气上升管蒸发器，包括由内向外依次设置的内管、内套管、保温层和外夹套；所述内管与内套管之间形成汽水通道，所述汽水通道底部设置有用于向汽水通道通入冷却水的进水管，所述汽水通道的顶部设置有出水管，其特征在于，还包括温度传感器、控制装置以及进水流量调节阀；所述温度传感器设置在内套管的外壁上、用于检测内套管外壁温度，并将检测到的温度信息输出给控制装置；所述控制装置用于接受温度传感器输出的温度信息，并依据温度信息输出控制信号给进水流量调节阀；所述进水流量调节阀设置在所述进水管上，所述进水流量调节阀用于接收控制装置输出的控制信号，依据控制信号调节阀门的开度。2.根据权利要求1所述的焦炉荒煤气上升管蒸发器，其特征在于，所述外夹套上设置有平衡孔以及测温孔，所述温度传感器中的测温探头设置在测温孔内、且与内套管的外壁接触。3.根据权利要求1所述的焦炉荒煤气上升管蒸发器，其特征在于，所述内管的侧壁外表面设置有至少一组组螺旋槽，各所述螺旋槽的深度相同；各所述螺旋槽的侧壁与内管侧壁的外表面之间无焊缝，各所述螺旋槽的侧壁端面与内套管密封连接。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，余波，王淦，程寒飞，詹茂华，桂峰，王泉荣，安忠义，杨春根，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，中冶华天南京工程技术有限公司，中冶华天安徽节能环保研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34