[实用新型]一种焦炉上升烟道荒煤气余热回收装置用多面导热体

说明书

本实用新型公开了一种焦炉上升烟道荒煤气余热回收装置用多面导热体，属于荒煤气余热回收用导热介质领域；包括导热体，所述导热体外表面包括至少六个平面；本实用新型一方面通过将单一直径导热球的圆弧面接触变为多面导热体的平面接触，增加微观表面的接触点数，减小接触热阻；另一方面通过多面导热体空间填充率远高于单一直径导热求球体空间填充率，减少填充体内部空气量，提高整体导热率，本实用新型多面导热体的热导率高，传热能力强，选用陶瓷导热体即可保证单个导热体的热导率，烧结温度不高，成本可控，大大提高焦炉荒煤气余热回收装置的推广应用。

技术领域

本实用新型公开了一种多面导热体，尤其涉及一种焦炉上升烟道荒煤气余热回收装置用多面导热体，属于荒煤气余热回收用导热介质领域。

背景技术

焦炉是焦化企业生产的关键设备和能量聚集点。焦炉的支出热主要由三部分组成：一是焦炉炭化室出焦时所推出的红焦带出的高温余热，约占37％；二是焦炉上升管排出的高温荒煤气带出的中温余热，约占33％；三是焦炉烟道排出的废气带出的低温余热，约占17％。其中，红焦带出的高温余热目前已通过干熄焦技术予以回收并发电；烟道气排出的低温余热也已采用煤调湿、煤干燥、热管技术予以回收；但对于焦炉顶部上升管排出的550—800℃左右荒煤气，其带出的热量在焦炉输出显热中位居第二，该项中温余热是焦炉余热余能回收利用的最后一道亟待攻破的技术难关。不管对于焦化企业还是余热回收设备制造企业，焦炉荒煤气余热回收都是值得关注和投入的方向，具有广阔的市场前景。

焦炉荒煤气余热回收过程中，由于荒煤气中含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、石墨化，甚至封堵荒煤气流通烟道。为提高换热器壁面温度，焦炉荒煤气余热回收装置发展出直接换热和间接换热两种结构形式。间接换热是在上升管内外筒之间填充导热介质(如氮化铝)，将上升管内筒导入的荒煤气显热由导热介质传给其间的盘管中，换热器壁面温度远高于换热介质温度，换热介质为导热垫、陶瓷粉体、陶瓷球等。其中采用陶瓷球做导热介质，通过适当的结构布置，可以保持相对较高的换热器内壁面温度，一般可以高于300℃。但采用球形材料做导热介质存在以下问题：

1、填充换热器时，只能用单一直径的球体来填充(如果用不同直径的球体填充，存在填充过程中不同直径球体相互分离，填充分布不均问题)，而单一直径球体填充的理论最高填充率约为62％，还有38％的空间为空气，空气导热性较差，使得填充后整体热导率较低。

2、球形填充材料在最紧密填充时，每个球体与其周围6个球体相接触，相互之间为圆弧形接触，接触面积小，接触点较少(粗糙表面为凸起峰接触)，接触界面热阻较大，球体接触界面间导热能力弱。

3、为了保证填充后适当的传热能力，需要采用导热性能好的材料及相关工艺来保证单个球体的热导率，通常采用氮化铝、碳化硅等材料来制作导热球，这些材料相对较昂贵，烧结温度高，球形导热体总成本高，影响焦炉荒煤气余热回收装置的推广应用。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是解决现有的陶瓷球做导热介质最高填充率仅为62％，填充后整体热导率较低，球体接触界面间导热能力弱，传热能力高的材料相对较昂贵的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种焦炉上升烟道荒煤气余热回收装置用多面导热体，包括导热体，所述导热体外表面包括至少六个平面。

具体地，所述导热体为正方体。

更具体地，所述导热体为截角正方体。

具体地，所述导热体还可以为六棱柱。

更具体地，所述六棱柱导热体为截角六棱柱。

具体地，所述导热体还可以为八面体。