[实用新型]热管式焦炉煤气加热器

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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240⁰C～350⁰C，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。

实用新型内容

本实用新型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240⁰C～350⁰C的工业废气余热将15⁰C～20⁰C冷焦炉煤气加热到100⁰C-200⁰C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，本实用新型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1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。