專利名稱：加壓煤氣用單項(xiàng)工質(zhì)換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種粉煤氣化方法配備的廢熱回收設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)前我國(guó)以煤作為原料的化工廠正在進(jìn)行煤氣生產(chǎn)方法的改造，從原有的固定床方法改造為粉煤氣化(流化床)方法。用粉煤氣化方法生產(chǎn)出的煤氣溫度很高，大都超過1000□，而進(jìn)入到工藝流程的煤氣溫度只需要200□，左右。為了將煤氣降溫，同時(shí)也將煤氣降溫過程中釋放的熱量利用起來，粉煤氣化方法需要配備廢熱回收設(shè)備。
目前在化工行業(yè)上采用的傳統(tǒng)換熱器基本上為管殼式，由于其火管結(jié)構(gòu)煤氣縱向沖刷的特點(diǎn)，傳熱效率較低，需要大尺寸鍛件。由于筒體與有一定溫度的工質(zhì)直接接觸，往往需要采用合金鋼材料。因此其結(jié)構(gòu)笨重，金屬耗量大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是公開一種加壓煤氣用單項(xiàng)工質(zhì)換熱器，與管殼式換熱器相比，提高了設(shè)備的傳熱效率，減少了設(shè)備的金屬耗量；不需要大尺寸鍛件。筒體溫度低，可采用普通碳鋼材料。這樣就降低了設(shè)備成本。運(yùn)行的安全系數(shù)高。
本發(fā)明是帶有保溫層(11)的筒體結(jié)構(gòu)，筒體內(nèi)腔形成煤氣流道(1)，筒體的內(nèi)套筒(8)和筒體(9)之間是保溫層(11)，筒體上下兩端是便于與煤氣管道連接的上接口(2)和下接口(3)，其特征在于在筒體上下端口處分別有一個(gè)上環(huán)形集箱(4)和下環(huán)形集箱(5)，上環(huán)形集箱和下環(huán)形集箱分別留有工質(zhì)進(jìn)口和工質(zhì)出口，在筒體中心處有一上端封閉的中心筒(7)，在中心筒(7)與內(nèi)套筒(8)之間水平密布環(huán)形盤管(6)每根環(huán)形盤均與上下環(huán)形集箱連通，形成工質(zhì)流道；在筒體(9)外壁上均勻布置支撐換熱器的支座(10)，在筒體內(nèi)壁上沿徑向均焊接有埋留在保溫材料中的加強(qiáng)環(huán)(12)，加強(qiáng)環(huán)的剖面可以是T形或O形。


圖1為本發(fā)明原理結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖1的俯視圖。
具體實(shí)施例方式按照粉煤氣化的運(yùn)行壓力，分為常壓和加壓兩種。本單項(xiàng)工質(zhì)換熱器就是加壓粉煤氣化廢熱回收的關(guān)鍵設(shè)備可作為蒸汽過熱器和給水予熱器。
如圖1所示，高溫煤氣進(jìn)入煤氣通道，沖刷煤氣通道中由疊置盤管形成的管束，在對(duì)盤管管外進(jìn)行沖刷時(shí)，產(chǎn)生對(duì)流和輻射放熱過程，放出熱量，降低了溫度；工質(zhì)--蒸汽或水首先進(jìn)入下環(huán)形集箱，從下環(huán)形集箱分配到水平放置的各盤管中，工質(zhì)在盤管管內(nèi)流動(dòng)的過程中，吸收了煤氣傳過來的熱量，溫度升高后，匯集到上環(huán)形集箱中，通過引出管引出。上述兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行，在熱量從煤氣傳給工質(zhì)同時(shí)，達(dá)到煤氣溫度降低，工質(zhì)溫度升高的目的。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1.煤氣橫向沖刷盤管管束，其傳熱系數(shù)要比縱向沖刷大；同時(shí)，盤管間還存在縱向沖刷不存在的輻射傳熱。工質(zhì)方面，由于其在盤管管內(nèi)的流速較高，傳熱系數(shù)也很大。這樣綜合起來，就提高了設(shè)備的傳熱效率，減少了設(shè)備的金屬耗量。
2.不需要大尺寸鍛件。同時(shí)由于筒體內(nèi)襯有保溫材料，筒體不與灼熱煤氣接觸，筒體溫度低，筒體材料可采用普通碳鋼材料。這樣就降低了設(shè)備成本。
3.設(shè)備各組件間膨脹應(yīng)力小，運(yùn)行的安全系數(shù)高。
4.針對(duì)煤氣運(yùn)行壓力較高的特點(diǎn)，采用美國(guó)ANSY56.1應(yīng)力分析程序?qū)υO(shè)備整體進(jìn)行了全面應(yīng)力分析。按照分析結(jié)果，對(duì)筒體的薄弱部分，采用了可靠的加強(qiáng)環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)，以保證設(shè)備的長(zhǎng)期安全運(yùn)行。
應(yīng)用領(lǐng)域加壓粉煤氣化裝置廢熱回收系統(tǒng)。煤氣壓力≥1.0MPa，工質(zhì)壓力≥3·92MPa中的廢熱鍋爐。
權(quán)利要求
1.一種加壓煤氣用單項(xiàng)工質(zhì)換熱器，是帶有保溫層(11)的筒體結(jié)構(gòu)，筒體內(nèi)腔形成煤氣流道(1)，筒體的內(nèi)套筒(8)和筒體(9)之間是保溫層(11)，筒體上下兩端是便于與煤氣管道連接的上接口(2)和下接口(3)，其特征在于在筒體上下端口處分別有一個(gè)上環(huán)形集箱(4)和下環(huán)形集箱(5)，上環(huán)形集箱和下環(huán)形集箱分別留有工質(zhì)進(jìn)口和工質(zhì)出口，在筒體中心處有一上端封閉的中心筒(7)，在中心筒(7)與內(nèi)套筒(8)之間水平密布環(huán)形盤管(6)每根環(huán)形盤均與上下環(huán)形集箱連通，形成工質(zhì)流道；在筒體(9)外壁上均勻布置支撐換熱器的支座(10)，在筒體內(nèi)壁上沿徑向均焊接有埋留在保溫材料中的加強(qiáng)環(huán)(12)，加強(qiáng)環(huán)的剖面可以是T形或O形。
全文摘要
本發(fā)明公開一種加壓煤氣用單項(xiàng)工質(zhì)換熱器，提高了設(shè)備的傳熱效率，減少了設(shè)備的金屬耗量，筒體溫度低，降低了設(shè)備成本。運(yùn)行的安全系數(shù)高。本發(fā)明是帶有保溫層11的筒體結(jié)構(gòu)，筒體內(nèi)腔形成煤氣流道1，筒體的內(nèi)套筒8和筒體9之間是保溫層11，筒體上下兩端是便于與煤氣管道連接的上接口2和下接口3，其特征在于在筒體上下端口處分別有一個(gè)上環(huán)形集箱4和下環(huán)形集箱5，上環(huán)形集箱和下環(huán)形集箱分別留有工質(zhì)進(jìn)口和工質(zhì)出口，在筒體中心處有一上端封閉的中心筒7，在中心筒7與內(nèi)套筒8之間水平密布環(huán)形盤管6，每根環(huán)形盤均與上下環(huán)形集箱連通形成工質(zhì)流道；在筒體9外壁上均勻布置支撐換熱器的支座10，在筒體內(nèi)壁上沿徑向均焊接有埋留在保溫材料中的加強(qiáng)環(huán)12，加強(qiáng)環(huán)的剖面可以是T形或O形。
文檔編號(hào)F28D1/047GK1786642SQ200510010270
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月19日
發(fā)明者張?zhí)祆? 魯雪峰 申請(qǐng)人:張?zhí)祆? 魯雪峰