一种预埋管铸造圆筒式换热器的制作方法

[0001]
本发明涉及节能环保装备技术领域，尤其涉及一种预埋管铸造圆筒式换热器。


背景技术：

[0002]
目前，炼焦工业，在炼焦过程中，从焦炉进入上升管的荒煤气温度在800-900℃之间，大部分厂家是采用喷洒氨水的方法来降温，直接把荒煤气的温度降下来，这种方法有两大弊端，一、大量的热能浪费，二、处理氨水要消耗大量的资源并给环保带来较大的压力。
[0003]
由于进入上升管的荒煤气中含有大量的煤焦油等粘稠物质，这些粘稠物质给荒煤气中的高温余热回收带来很大的困难，针对这一难题，现有极少数厂家用焊接园筒式换热器来回收荒煤气中的余热，但这种焊接圆筒式换热器有很多不足，导致不能被推广开来，首先是这种焊接圆筒式换热器的承压能力非常有限，只能产生低压水蒸气，这种低压水蒸气没有太大的利用价值，也就是不能带来明显的经济效益；其次，这种焊接圆筒式换热器可靠性太差，经常有漏水现象，水进入焦炉后对焦炉是灾难性的事故；为回避漏水事故，也有厂家用导热油传热（中间传热介质），但由于焦炉一旦投产后就不会停炉，这种导热油焊接圆筒式换热器在检修或更换时很容易发生火灾，所以，到目前为止，在炼焦领域，在世界范围内，这种荒煤气中的高温余热还没有得到很好的回收利用。


技术实现要素：

[0004]
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种预埋管铸造圆筒式换热器。
[0005]
本发明是通过以下技术方案实现的：一种预埋管铸造圆筒式换热器，包括有铸造筒体和螺旋盘管式换热管，铸造筒体外侧设有保温棉层，所述的螺旋盘管式换热管预埋在铸造筒体的筒壁内，在铸造筒体的下部设有除盐水入口管，在铸造筒体的上部设有高温高压蒸汽出口管，所述的螺旋盘管式换热管的上端和下端分别连接高温高压蒸汽出口管和除盐水入口管。
[0006]
所述的铸造筒体的上下端均设有连接法兰一；高温高压蒸汽出口管和除盐水入口管的伸出端均设有连接法兰二。
[0007]
所述的螺旋盘管式换热管外壁与铸造筒体之间的结合形式为无缝隙熔合，铸造筒体和螺旋盘管式换热管均为耐高温高压的金属良导热材料。
[0008]
所述的铸造筒体内壁与高温荒煤气接触面加工成镜面状态。
[0009]
本发明的优点是：本发明将螺旋换热管预埋在铸造筒体的筒壁内，对螺旋换热管有绝对的保护作用，保证螺旋换热管在使用过程中不可能损坏漏水，绝对满足焦炉该工位不得有水的使用要求；铸造筒体在工作过程中起载热均温的作用，保证在工作过程中不会因为局部低温而结焦；除盐水经换热器加热后形成高温高压水蒸汽进入热力管网发电，荒煤气中的热量被充分利用，荒煤气的温度被降低，大大降低了氨水的消耗量，节约了资源。
附图说明
[0010]
图1为本发明的结构示意图。
[0011]
图2为本发明的俯视图。
具体实施方式
[0012]
如图1、2所示，一种预埋管铸造圆筒式换热器，包括有铸造筒体1和螺旋盘管式换热管2，铸造筒体1外侧设有保温棉层3，所述的螺旋盘管式换热管2预埋在铸造筒体1的筒壁内，在铸造筒体1的下部设有除盐水入口管4，在铸造筒体1的上部设有高温蒸汽出口管5，所述的螺旋盘管式换热管2的上端和下端分别连接高温蒸汽出口管5和除盐水入口管4。
[0013]
所述的铸造筒体1的上下端均设有连接法兰一6；高温高压蒸汽出口管5和除盐水入口管4的伸出端均设有连接法兰二7。
[0014]
所述的螺旋盘管式换热管2外壁与铸造筒体1之间的结合形式为无缝隙熔合，铸造筒体1和螺旋盘管式换热管2均为耐高温高压的金属良导热材料。
[0015]
所述的铸造筒体1内壁与高温荒煤气接触面加工成镜面状态。
[0016]
本发明把螺旋盘管式换热管2预埋在铸造筒体1内，铸造筒体1两端为连接法兰一，预埋螺旋盘管式换热管2伸出端也为法兰连接；铸造筒体1内壁与高温荒煤气接触面加工成镜面状态，确保荒煤气中的粘稠物质不易附着在其表面，时间久了，即使有少量附着也方便清理；由于水和蒸汽是从预埋的螺旋式换热管的管内通过，其承压能力超强，因为它是由一根直径很小的厚壁无缝管缠绕而成的，所以这种预埋管铸造筒体换热器能承受高压或超高压力，能生产高温高压蒸汽，能产生很大的经济效益螺旋盘管式换热管2外壁与铸造筒体1之间的结合形式为无缝隙熔合，无明显热阻层，铸造筒体材质和预埋管材质均为耐高温高压的金属良导热材料。
[0017]
铸造筒体1对螺旋盘管式换热管2有绝对的保护作用，保证螺旋盘管式换热管在使用过程中不可能损坏漏水，绝对满足焦炉该工位不得有水的使用要求；铸造筒体1结构把每一圈换热管连接成一个无缝隙无盲区的光滑整体，保证荒煤气中的粘稠物和其他杂质没有停留和附着的机会确保铸造筒体换热器高可靠性长寿命运行；铸造筒体结构还起到一种储能的作用，消除换热面各部位温度冲击和波动，确保铸造筒体换热器与高温荒煤气接触面温度基本恒定，这样高温荒煤气中的粘稠物就没有在换热器工作面附着和结焦的机会；由于铸造筒体换热器两端设有连接法兰，直接在原焦炉上升管部位换成多段铸造筒体换热器串联，这样既方便改造安装，又方便后期的更换和检修，降低改造和使用成本；铸造筒体的厚度对换热器的总传热系数的影响非常有限，根据传热系数的公式：1/u=1/u
热
+1/u
冷
+r
w
u
热-热侧传热系数u
冷-冷侧传热系数r
w-管壁热阻通过推导，总传热系数与壁厚的关系为：u=uw*kw/(uw*t+kw)u-计算壁厚的总传热系数
uw-不计壁厚的传热系数kw-铸造筒体材料的导热系数t-铸造筒体的传热壁厚从上式可以看出，t以米为单位，一般小于0.03米，当kw远大于uw*t时u≈uw，即铸造体为良好的导热材料时，其壁厚对换热效果的影响可以忽略不计。
[0018]
余热利用：除盐水经换热器加热后形成高温高压水蒸汽进入热力管网发电，荒煤气中的高温热量被充分可靠利用，荒煤气的温度被降低，大大降低了氨水的消耗量，节约了资源。

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