[发明专利]一种螺旋盘管传导式荒煤气余热回收设备

说明书

一种螺旋盘管传导式荒煤气余热回收设备，包括上升管内筒、上升管外筒、换热盘管，在上升管内筒和上升管外筒的上下两端设置有连接法兰，换热盘管螺旋形缠绕在上升管内筒的外侧；在换热盘管与上升管内筒之间设置有传热垫板，所述传热垫板的内壁与上升管内筒的外壁紧密贴合，所述传热垫板的外壁形状与螺旋缠绕在其上的换热盘管的形状相吻合，在换热盘管与上升管外筒之间填充有绝缘层，在上升管外筒的底部设有放空口。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：改善之间的传热条件，提高荒煤气热量的回收率；避免形成荒煤气中的焦油在冷壁冷凝现象；节约余热回收装置的制作成本。

技术领域

本发明涉及焦炉高温荒煤气余热回收利用技术领域，尤其涉及一种螺旋盘管传导式荒煤气余热回收设备。

背景技术

焦炉出来的高温荒煤气温度～750℃左右，所带出的热量相当于焦炉炼焦消耗的总热量的三分之一，为便于后续工序的净化，荒煤气需降温至80～83℃送到煤气精制系统，如何回收高温荒煤气的热量进行了大量的探讨，但是由于荒煤气的固有特性，现有技术方案中的方法和结构在工业生产中存在重大运行缺陷和安全隐患，比如，现有技术中公开的水夹套汽化方式，水及水蒸气的混合物走夹套间，高温荒煤气走夹套内筒，其存在的主要的缺陷是：(一)由于夹套内筒外壁是水及水蒸气的混合物，夹套内筒壁是冷壁，荒煤气中的焦油在夹套内筒内壁冷凝，逐渐沥青–石墨化引起上升管堵塞；(二)夹套中的水过热或干烧宜引起的事故,事故引起的泄漏给焦炉带来危害；(三)上升管换热器通常属于压力容器或锅炉，一座焦炉上有几十到上百孔碳化室，即焦炉上有几十个或上百个上升管换热器压力容器或锅炉，给生产管理带来很大的压力，并且压力容器或锅炉需要定期监检而焦炉必须连续生产。

申请号为201520772829.3的专利文件公开了“一种螺旋盘管套筒式焦炉荒煤气显热回收装置”，该装置是在上升内筒与上升外筒之间的空腔中螺旋盘绕螺旋盘管。该装置虽然采用了螺旋盘管的换热结构，但是螺旋盘管与上升内管之间为线接触，其导热效果不理想。

申请号为201020667321.4的专利文件公开的“多螺旋盘管式焦炉上升管余热利用装置”，申请号为201410795216.1的专利文件公开的“焦炉荒煤气上升管显热回收装置及回收方法”，以上专利技术均是采用上升内筒与上升外筒之间盘绕螺旋盘管的结构，并在上升内筒与上升外筒之间填充粉状导热介质，该专利技术存在的技术缺陷是：在实际应用中，粉状导热介质在螺旋盘管与上升内筒之间是无法填实的，存在孔隙，仍然会影响上升内管与螺旋盘管之间的导热效率。

申请号为201621243607.3的专利文件公开了“一种焦炉荒煤气上升管换热器”，其采用了一种内壁与螺旋盘管结构相吻合的上升内筒，可以使上升内筒与盘管大面积贴合，达到高效导热的目的，但是该结构对上升内管的性能要求较高：因上升内管内部要接触高温荒煤气，故而要求其具有较高的耐腐蚀性、耐高温性及良好的强度和刚度，而其内部要与螺旋盘管高效导热，需耐高温、紧密贴合(柔软性)、高导热但却不需要耐腐蚀，其对上升内筒的材质要求很高且制造难度大成本高。

发明内容

本发明的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提出一种螺旋盘管传导式荒煤气余热回收设备装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种螺旋盘管传导式荒煤气余热回收设备，包括上升管内筒、上升管外筒、换热盘管，在上升管内筒和上升管外筒的上下两端设置有连接法兰，换热盘管螺旋形缠绕在上升管内筒的外侧；在换热盘管与上升管内筒之间设置有传热垫板，所述传热垫板的内壁与上升管内筒的外壁紧密贴合，所述传热垫板的外壁形状与螺旋缠绕在其上的换热盘管的形状相吻合，在换热盘管与上升管外筒之间填充有绝缘层，在上升管外筒的底部设有放空口。

所述传热垫板为铜垫板或铝垫板。

所述换热盘管内的冷却介质是水或水蒸气或氮气或导热油。

所述换热盘管的直径为Dn30-80mm。