本实用新型专利技术公开了一种适用于焦炉上升管余热回收的换热器，属于余热回收技术领域；包括内管、外管和换热管，所述内管和外管同心套设，所述换热管置于内管和外管之间；本实用新型专利技术还包括翅片，所述换热管通过翅片连接于内管，所述翅片横截面为弧形板或折弯板，所述翅片两自由端分别与内管和换热管连接；本实用新型专利技术将内管壁温稳定在360℃以上，避免焦油在内管内壁凝结带来的问题，并保证其换热效率；内管外部的翅片和换热管，可以有效的应对热膨胀对换热器结构带来的影响，也将换热介质与焦炉煤气隔离，避免了换热介质或焦炉煤气的意外泄漏导致的安全隐患。漏导致的安全隐患。漏导致的安全隐患。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于焦炉上升管余热回收的换热器
[0001]本技术公开了一种换热器，尤其涉及一种适用于焦炉上升管余热回收的换热器，属于余热回收
技术介绍
[0002]焦炉荒煤气余热回收过程中，荒煤气温度在550～800℃之间，荒煤气中含 80～120g/Nm3焦油汽，荒煤气接触到温度较低的换热界面时，荒煤气中的气态焦油会凝出在换热界面，壁温300℃以下极易凝结，壁面焦油滴遇到高温荒煤气时，焦油又发生热解和热缩合反应重新汽化，生成石墨，荒煤气温度越高，石墨的沉积量越大。从而上升烟管内壁容易结焦、石墨化，甚至完全封堵荒煤气流通烟道，这不仅很大程度降低换热效率，还可能严重危及碳化室及后端工艺的运行安全。
[0003]另一方面，由于焦炉炭化室是以19小时为一周期的周期性运行，每一个上升烟道的荒煤气在一个周期内的产量、温度一直在变化，由于热膨胀、腐蚀等多种因素影响，容易出现焊缝变形、拉裂，从而出现漏水、漏气等问题，运行故障率较高，导致其使用寿命较短，难以长期稳定运行，对焦化炉正常生产带来极大危害。
[0004]申请号分别为201520484828.9和201520484831.0的中国技术专利，分别提供了一种焦炉荒煤气余热回收换热装置，主要技术手段为在内筒和盘管之间设置导热垫或导热脂，其主要解决的技术问题是：在焦炉的结焦周期内，荒煤气温度变化达400℃以上，普通换热器的结构很难经受这种温度变化所产生的应力破坏。其主要依靠的技术手段是：在换热盘管与内筒间设置具有高导热、耐高温、有一定塑性的导热垫片，起到在传热的同时，吸收荒煤气周期温度变化引起的内筒和盘管的不均匀性膨胀，防止应力过大造成盘管和内筒破坏。这两种方案主要依靠导热垫或导热脂选用材料的塑性。
[0005]申请号为201710777845.5的中国技术专利申请，其公开了一种螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，其要解决的主要问题是焦炉荒煤气显热巨大且未被有效利用，且避免回收装置荒煤气通道发生结焦、腐蚀等现象；但其导热水管直接与内套管接触换热，同时加装导热板增加换热面积；整个结构换热面积大，换热速度快，内套管壁温不能达到理想控制状态，也相对容易发生结焦、腐蚀等现象；并且对于热膨胀等变形没有给出解决措施，易发生泄漏，危及整个装置和生产安全。
技术实现思路
[0006](一)要解决的技术问题
[0007]本技术要解决的技术问题是解决现有的焦炉荒煤气余热回收过程中，上升烟管内壁壁温得不到控制或较低从而容易结焦、石墨化，影响换热；同时换热管连接处容易出现变形、拉裂，从而出现漏水、漏气等问题。
[0008](二)技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种适用于焦炉上升管余热回收的换
热器，包括：内管、外管和换热管，所述内管和外管同心套设，所述换热管置于内管和外管之间，本换热器还包括翅片，所述换热管通过翅片连接于内管，所述翅片为横截面为曲型的板。
[0010]进一步，所述翅片为横截面为弧形的板或为非弧形折弯的板。
[0011]进一步，所述翅片上开设有若干切缝，所述切缝将翅片与换热管连接的外沿或与内管连接的内沿分割成不连续的若干部分。
[0012]进一步，所述换热管为螺旋状换热管，所述翅片为与换热管相匹配的螺旋状翅片；所述螺旋状翅片的数量可以为一个将换热管与内管连接，也可以是多个间隙地将换热管与内管连接
[0013]进一步，所述切缝沿翅片螺旋方向螺旋设置。
[0014]进一步，所述切缝为V型切缝；所述切缝也可以为其它形状的切缝，如矩形、梯形、平行四边形等。
[0015]进一步，所述内管、外管和换热管之间的间隙填充保温材料形成保温层。
[0016]进一步，所述换热管内流通有换热介质，所述换热介质包括104℃～150℃的除氧水。
[0017]进一步，所述内管两端分别连接有第一法兰，所述换热管的进口端和出口端分别连接有第二法兰。
[0018]进一步，所述内管纵向设置，内管下端为荒煤气进口，其上端为荒煤气出口；换热介质从下而上进入到换热管内。
[0019]一种适用于焦炉上升管余热回收的换热器工作原理为：换热管按原有上升烟道即内管竖直布置，焦炉荒煤气由下而上进入该换热器的上升烟道，进行换热，除氧水从下而上进入到换热管内，参与换热，产生汽水混合物，再由顶部出口排出，冷热侧呈顺流换热模式；整个换热过程为：内管内通过的焦炉荒煤气的品位较高的余热通过内管管壁传到翅片，再由翅片传递到换热管管壁，最终传递给换热管内相对较低温度的换热介质。
[0020]螺旋状的翅片的厚度和高度需要根据冷热侧温差及热流密度进行计算确认，以此保证上升烟道即内管内壁壁面温为360℃以上。同时，对于翅片厚度和高度的计算选择，还应考虑其柔性形变量，需满足上升烟管在轴向方向和径向方向上形变的弹性吸收量，确保上升烟道换热管不会出现因热胀冷缩导致设备损坏泄漏的情况。螺旋翅片在与换热管连接时，有一定的弧度或有部分曲折，以吸收径向方向的部分形变量。若条件不足以根据冷热侧温差及热流密度进行计算确认螺旋状的翅片的厚度和高度，以此保证上升烟道即内管内壁壁面温为360℃以上时，可以在正式投入使用前进行模拟试验，通过选择不同厚度和高度的翅片进行试验，测量内壁壁温，直到选出合适的符合要求厚度和高度的翅片。
[0021](三)有益效果
[0022]本技术的上述技术方案具有如下优点：
[0023]1、通过特定厚度和高度的翅片传热，将内管内壁温度稳定在360℃以上，避免焦油在上升烟道内壁凝结带来的结焦、石墨化，甚至完全封堵荒煤气流通烟道，从而很大程度降低换热效率，甚至可能严重危及碳化室及后端工艺的运行安全问题，使得换热器的换热效率得到保证。
[0024]2、横截面为曲型板结构的翅片连接换热管与内管，可以有效的应对热膨胀对换热
器结构带来的影响，如变形和拉裂等问题；也将冷却水与焦炉煤气隔离，避免了冷却水或焦炉煤气的意外泄漏导致的安全隐患；因为内管与换热管之间不仅间隔有翅片，还有保温材料。
[0025]3、本技术结构简单，故障率低，运行稳定，同时保证换热效率。
[0026]除了上述所描述的本技术解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本技术的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0028]图1为本技术整体结构示意图。
[0029]图2为本技术A-A剖视图示意图。
[0030]图3为本技术局部放大示意图。
[0031]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于焦炉上升管余热回收的换热器，包括内管(1)、外管(6)和换热管(4)，所述内管(1)和外管(6)同心套设，所述换热管(4)置于内管(1)和外管(6)之间，其特征在于：还包括翅片(5)，所述换热管(4)通过翅片(5)连接于内管(1)，所述翅片(5)为横截面为曲型的板。2.根据权利要求1所述的一种适用于焦炉上升管余热回收的换热器，其特征在于：所述翅片(5)为横截面为弧形的板或为非弧形折弯的板。3.根据权利要求1或2所述的一种适用于焦炉上升管余热回收的换热器，其特征在于：所述翅片(5)上开设有若干切缝，所述切缝将翅片(5)与换热管(4)连接的外沿或与内管(1)连接的内沿分割成不连续的若干部分。4.根据权利要求3所述的一种适用于焦炉上升管余热回收的换热器，其特征在于：所述换热管(4)为螺旋状换热管(4)，所述翅片(5)为与换热管(4)相匹...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵铁，张巍耀，蔡江平，王洪科，
申请(专利权)人：云南丰普科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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