[实用新型]一种螺旋盘管式上升管换热器

说明书

本实用新型属于换热器设备领域，涉及一种螺旋盘管式上升管换热器。该种螺旋盘管式上升管换热器包括内管体和外层保护套，所述内管体的内部设置有纳米导热层，所述内管体的外部设有耐磨耐腐蚀合金层，所述耐磨耐腐蚀合金层外层设有金属导热体；所述内管体与外层保护套之间设置有盘管，所述盘管缠绕在内管体表面；所述盘管下部连通有进水口，盘管上部连通有出水口；所述盘管为半管体，其横截面为半圆形，所述内管体与外层保护套间具有蓄热导热剂层。该上升管换热器余热回收利用率高，不受压力限制；采用盘管形式，将原来水夹套型的压力容器变成常压容器，不需要定期年检，使用便捷。

技术领域

本实用新型属于换热器设备领域，涉及焦化行业焦炉上升管余热回收系统，具体涉及一种螺旋盘管式上升管换热器。

背景技术

目前，国内炼焦工艺主要是炼焦煤在焦炉中被隔绝空气加热干馏，生成焦炭，同时产生大量挥发出来的荒煤气。从焦炉炭化室推出的 950～1050℃红焦带出的显热占焦炉支出热的37％；650～800℃焦炉荒煤气带出显热占焦炉支出热的36％；180～230℃焦炉烟道废气带出热占焦炉支出热的17％；炉体表面热损失占焦炉支出热的10％。

目前焦化工艺，对于高温荒煤气的处理大部分仍然是为冷却高温荒煤气必须喷洒大量70～75℃的循环氨水，降低荒煤气温度后，进入煤气初冷器，再由循环水和低温冷却水进一步降低温度到21℃左右，回收化产品，而高温荒煤气带出显热无法利用。现有技术中，采用上升管换热器进行预热回收。夹套式上升管换热器由水夹套层、内筒、保温层等组成，通过水与高温荒煤气进行换热，产生饱和蒸汽，但该上升管换热器主要产出蒸汽为低压饱和蒸汽，产出蒸汽受其水夹套型式限制，仅能产出1.6MPa压力以下饱和蒸汽，蒸汽的应用用途较少，其次上升管换热器本身属于压力容器，不可避免的需要年检等繁琐程序，对于目前的焦化生产而言，停炉损失非常巨大，因此需要找到一种型式将上升管换热器归入非压力容器内。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本实用新型提供一种螺旋盘管式上升管换热器，余热回收利用率高，不受压力限制；采用盘管形式，将原来水夹套型的压力容器变成常压容器，不需要定期年检，使用便捷。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下：一种螺旋盘管式上升管换热器，包括内管体和外层保护套，所述内管体与外层保护套之间设置有盘管，所述盘管缠绕在内管体表面，呈螺旋状；所述盘管下部连通有进水口，盘管上部连通有出水口。采用外置盘管式结构，将现有的压力容器夹套式换热器变成常压换热器，不需要定期年检，解决了采用焊接的方式连接时，易开裂、造成泄露的问题，使用便捷。

进一步的，所述盘管为半管体，其横截面为半圆形、平椭圆形、山字型、D型或拱形。半管体盘管与内管体接触面积大，可以有效提高传热效率。

进一步的，所述内管体与外层保护套间具有蓄热导热剂层。蓄热导热剂层采用高质量多层石墨烯材料作为导热填料，利用表面微控制和改性技术使石墨烯均匀分散于聚合物基体中，形成有取向的导热网络链，石墨烯之间充分搭接，减少界面热阻，制备高导热率复合导热填料，极大弥补了盘管与内管体不接触部分的热量传递，提高换热装置的热导和换热效率。

进一步的，所述内管体的内部设置有纳米导热层。设置的纳米导热层可以进一步的提高荒煤气的换热效率。

进一步的，所述内管体的外部设有耐磨耐腐蚀合金层，所述耐磨耐腐蚀合金层外层设有金属导热体。耐磨耐腐蚀层的设置，可以提高该上升换热器的使用寿命，并且配合金属导热体使用，确保上升管换热器的换热效率。

进一步的，所述外层保护套所采用的材料为不锈钢。

进一步的，所述盘管采用半管体时的弦高的长度a与弦的长度b 的比值为2/5-3/5，选用合适的半管体比值，可以确保盘管与内管体或金属导热体之间较大的接触面积，传热效果好。