本發(fā)明設(shè)涉及一種換熱裝置，尤其涉及一種焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器。

背景技術(shù)：

焦?fàn)t荒煤氣帶走了煉焦工序中35％的熱量，回收焦?fàn)t荒煤氣余熱可使得整個(gè)煉焦工序能耗下降10％左右，具有較大的市場(chǎng)前景。在焦?fàn)t荒煤氣余熱回收系統(tǒng)改造時(shí)，焦?fàn)t內(nèi)仍然處于800℃的高溫狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)行上升管換熱器的更換需要快速進(jìn)行，否則會(huì)造成換熱器干燒而使換熱器內(nèi)壁涂層破壞。此外，目前的上升管換熱器無論是夾套式還是盤管式結(jié)構(gòu)，荒煤氣側(cè)都未加裝任何擾流裝置，換熱效果較差。通過分析可以發(fā)現(xiàn)：未加裝擾流裝置主要原因是由于荒煤氣成分中的焦油成分在低于470℃時(shí)會(huì)迅速凝結(jié)，因此運(yùn)行過程中荒煤氣換熱器壁面溫度不能過低，否則煤焦油在壁面冷凝后，由于粘性大而附壁，形成較難清除的焦油渣；當(dāng)冷凝焦油沿?fù)Q熱器壁面向下流動(dòng)到達(dá)換熱器進(jìn)口附近，受炭化室高溫輻射，焦油二次分解，造成壁面積碳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種能改善換熱效果的焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器，包括上部法蘭、下部法蘭和設(shè)置在上部法蘭和下部法蘭之間的筒狀換熱組件；

所述下部法蘭設(shè)置有向所述的筒狀換熱組件的換熱腔延伸的環(huán)狀遮焰板，所述的遮焰板的進(jìn)煙口直徑大于出煙口直徑，所述的遮焰板的出煙口邊緣向中心設(shè)置有若干擾流葉片。

進(jìn)一步地，所述筒狀換熱組件包括由內(nèi)到外依次設(shè)置的內(nèi)殼、換熱元件、保溫層以及外殼，所述內(nèi)殼與保溫成之間夾設(shè)有換熱元件；

所述內(nèi)殼沿周向設(shè)置有集油槽，所述集油槽的外圓側(cè)壁與所述內(nèi)殼接觸，所述集油槽的底部設(shè)置有若干出油孔，所述遮焰板設(shè)置有若干進(jìn)油口，各所述出油孔與進(jìn)油口之間設(shè)置有導(dǎo)油管。

進(jìn)一步地，所述擾流葉片與水平方向的夾角范圍為20°～80°。

進(jìn)一步地，所述遮焰板側(cè)壁與水平方向的夾角范圍為30°～60°。

進(jìn)一步地，所述出油孔與進(jìn)油口沿豎直方向的距離不小于50mm。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)殼內(nèi)壁上設(shè)置有防腐不沾涂層。

進(jìn)一步地，所述遮焰板的出煙口直徑為內(nèi)殼之徑的0.8～0.9倍。

進(jìn)一步地，所述換熱組件內(nèi)還設(shè)置有一內(nèi)筒，所述內(nèi)筒與與遮掩板可拆卸連接；所述內(nèi)筒的厚度不小于3mm。

本發(fā)明通過遮焰板和擾流裝置，使得進(jìn)入換熱器的荒煤氣速度提高，同時(shí)形成上升旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，使荒煤氣由層流向紊流過渡，強(qiáng)化對(duì)流換熱效果，提高荒煤氣與換熱器內(nèi)殼的換熱系數(shù)；通過遮焰板和集油槽的結(jié)合，消除了換熱器積碳問題；利用設(shè)置在內(nèi)殼內(nèi)的內(nèi)筒，在換熱器安裝過程中，大大削弱高溫氣流對(duì)對(duì)換熱器壁面的熱輻射效應(yīng)，在斷水?dāng)嚯姇r(shí)通過內(nèi)置套筒方式可以避免換熱器內(nèi)殼的高溫?fù)p壞。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中圓圈b的放大圖；

圖3為圖1俯視圖；

圖4為換熱器進(jìn)口部分?jǐn)_流葉片放大圖；

圖5為集油槽與遮掩板的局部示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器，包括上部法蘭7、下部法蘭1和設(shè)置在上部法蘭和下部法蘭之間的筒狀換熱組件；

所述下部法蘭1設(shè)置有向所述的筒狀換熱組件的換熱腔延伸的環(huán)狀遮焰板11，所述的遮焰板11的進(jìn)煙口直徑大于出煙口直徑，所述的遮焰板的出煙口邊緣向中心設(shè)置有若干擾流葉片14。遮焰板11下部圓周直徑等于上升管內(nèi)徑。

本實(shí)施例中荒煤氣從炭化室上升管進(jìn)入上升管換熱器，由于遮焰板11的收縮作用，荒煤氣上升速度在換熱器進(jìn)口提速1.2～1.5倍，通過擾流裝置14形成順時(shí)針或者逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)上升氣流，與換熱器進(jìn)行熱交換。

實(shí)施例2

作為實(shí)施例1的具體方案，所述筒狀換熱組件包括由內(nèi)到外依次設(shè)置的內(nèi)殼6、盤管5、保溫層4以及外殼3，所述內(nèi)殼沿周向設(shè)置有集油槽10，所述集油槽10的外圓側(cè)壁與所述內(nèi)殼6接觸，所述集油槽的底部設(shè)置有若干出油孔，所述遮焰板設(shè)置有若干進(jìn)油口，各所述出油孔與進(jìn)油口之間設(shè)置有導(dǎo)油管12。

所述換熱器內(nèi)殼6內(nèi)徑為遮焰板11上部圓周直徑的1.1～1.25倍。

具體的所述導(dǎo)油管包括與集油槽出油孔連接的圓管12-1，以及與遮焰板進(jìn)油口連接的喇叭管12-2，所述喇叭管12-2喇叭口向上，喇叭管12-2下部通過緊配合方式固定在遮焰板11上部加工的凹槽內(nèi)，凹槽開小孔并倒圓角。集油槽10通過導(dǎo)油管固定在內(nèi)殼換熱面6-1下部，與內(nèi)殼6下部支撐斜面6-2接觸。集油槽10所開小孔下部距離到遮焰板11所開小孔上部距離大于50mm。

本實(shí)施例中荒煤氣通過擾流葉片進(jìn)入換熱器內(nèi)殼6進(jìn)行熱交換，內(nèi)殼6通過導(dǎo)熱將熱量傳遞給盤管5，盤管5通過導(dǎo)熱將熱量傳遞給管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)。

本實(shí)施例中通過設(shè)置集油槽，以及設(shè)置在集油槽與遮焰板之間的導(dǎo)游管，避免了遮焰板11的熱量傳遞給集油槽10而造成煤焦油的二次炭化而造成的積碳；當(dāng)冷凝的煤焦油沿內(nèi)殼6內(nèi)壁流入集油槽內(nèi)時(shí)，煤焦油會(huì)順著集油槽10上小孔流入圓管12-1、喇叭管12-2，經(jīng)過遮焰板11上的小孔返回炭化室。

實(shí)施例3

作為實(shí)施例1的具體方案，所述擾流葉片與水平方向的夾角范圍為20°-80°。

實(shí)施例4

作為實(shí)施例1的具體方案，所述遮焰板側(cè)壁與水平方向的夾角范圍為30°～60°。

實(shí)施例5

作為實(shí)施例2的具體方案，所述內(nèi)殼內(nèi)壁上設(shè)置有防腐不沾涂層。

實(shí)施例7

作為實(shí)施例2的具體方案，所述遮焰板的出煙口直徑為內(nèi)殼之徑的0.8～0.9倍。

實(shí)施例8

作為實(shí)施例2的具體方案，所述換熱組件內(nèi)還設(shè)置有一內(nèi)筒8，所述遮焰板11上設(shè)置有擋塊13，所述內(nèi)筒8通過擋塊13固定在遮掩板上；所述內(nèi)筒的厚度不小于3mm。

在上升管換熱器在線改造安裝時(shí)，由于炭化室仍處于保溫狀態(tài)，炭化室內(nèi)溫度約為800℃，仍然有一定的輻射熱量會(huì)傳遞給換熱器內(nèi)殼6，此時(shí)通過下部遮焰板11的阻擋可以減少傳遞給內(nèi)殼6的輻射熱量，同時(shí)在換熱器內(nèi)放置內(nèi)筒8，通過固定在遮焰板11上的擋塊13固定，有效隔離了傳遞給內(nèi)殼的輻射、對(duì)流熱量。換熱器安裝完畢后，此時(shí)換熱器通入換熱介質(zhì)，若采用氣體換熱介質(zhì)，則換熱介質(zhì)通過換熱介質(zhì)進(jìn)口9進(jìn)入換熱器內(nèi)，通過換熱介質(zhì)出口2流出換熱器；若采用液體換熱介質(zhì)，則換熱介質(zhì)通過換熱介質(zhì)進(jìn)口2進(jìn)入換熱器內(nèi)后，通過換熱介質(zhì)出口9流出換熱器，換熱器通入換熱截止后，通過打開上升管水封蓋取出內(nèi)筒8。在發(fā)生事故停水時(shí)，也可以打開上升管水封蓋，將內(nèi)筒8放置在上升管內(nèi)部，此時(shí)內(nèi)筒8應(yīng)選用耐腐蝕不銹鋼無縫管，避免干燒造成換熱器內(nèi)殼6損壞。

本發(fā)明通過遮焰板和擾流裝置，使得進(jìn)入換熱器的荒煤氣速度提高，同時(shí)形成上升旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，使荒煤氣由層流向紊流過渡，強(qiáng)化對(duì)流換熱效果，提高荒煤氣與換熱器內(nèi)殼的換熱系數(shù)；通過遮焰板和集油槽的結(jié)合，消除了換熱器積碳問題；利用設(shè)置在內(nèi)殼內(nèi)的內(nèi)筒，在換熱器安裝過程中，大大削弱高溫氣流對(duì)對(duì)換熱器壁面的熱輻射效應(yīng)，在斷水?dāng)嚯姇r(shí)通過內(nèi)置套筒方式可以避免換熱器內(nèi)殼的高溫?fù)p壞。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。