[发明专利]一种流态化上升管换热器

说明书

技术领域

本发明属于上升管换热器，特别涉及一种流态化上升管换热器。

背景技术

目前，焦炉生产过程中，产生大量的荒煤气，荒煤气的平均温度超过700℃，通过氨水喷洒，将荒煤气冷却到80℃左右进行后续处理，荒煤气所带的热量没有被回收利用，造成很大的资源和能源浪费。近年来，荒煤气的余热回收利用技术一直未取得突破性的进展，虽然有一些焦炉上升管换热装置，但因其结构复杂，换热效果不佳、容易漏水、结焦，堵塞上升管，既不能有效地回收荒煤气的余热，又存在很大的安全隐患，影响焦炉的正常生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种双曲线构体流态化上升管换热器，它既保证了换热效果，安全、有效、可靠地回收荒煤气的余热，又能确保在恶劣工况下，焦炉和换热器的安全经济的运行。

本发明的技术方案如下：

一种流态化上升管换热器，其包括外筒，外筒内部设有内筒，内筒的内腔形成烟气通道，外筒的上下两端分别设有连接部，在外筒和内筒之间设有夹套筒，所述夹套筒和外筒之间形成隔热保温空间，其特征在于：所述的内筒和夹套筒之间形成换热层，换热层内设有换热装置，换热装置贴覆设置在内筒的表面上，所述的换热层还内填充有流态化蓄热导热材料。

所述的换热装置为双曲线构体换热装置。

所述的双曲线构体换热装置为双曲线构体螺旋盘管，双曲线构体螺旋盘管采用耐热钢材或者不锈钢材料制成。

所述的流态化蓄热导热材料为微粉末状的、蓄热、导热材料。

所述的内筒的内表面涂有纳米导热层。

在内筒的内表面和纳米导热层之间设有耐温耐腐蚀层。

所述的换热层的下端设有均布器，上端设有收集器，换热器的两端分别与均布器和收集器连接，均布器与换热介质进口连接，收集器与换热介质出口连接。

所述的外筒上设有膨胀节。

所述的外筒由耐腐蚀不锈钢材料制成。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

采用了上述技术方案后，本双曲线构体流态化上升管换热器结构合理、用材适当，解决了漏水、结焦堵塞的问题，通过螺旋换热，换热效率高，可安全、有效、可靠地回收荒煤气的余热；双曲线构体流态化上升管换热器采用两级隔热保温，外壁温度保持在常温，大大改善焦炉炉顶操作环境；独特的结构特性，确保在恶劣工况下，焦炉和换热器的安全经济运行，此双曲线构体流态化上升管换热器适应性强，抗干烧，适用于焦炉的各种工况。

附图说明

图1为双曲线构体流态化上升管换热器的结构示意图；

图2为图1的截面示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1和图2所示，一种流态化上升管换热器，其包括外筒3，外筒内部设有内筒1，内筒1的内腔形成烟气通道11，外筒3的上下两端分别设有连接部，在外筒3和内筒1之间设有夹套筒2，所述夹套筒2和外筒3之间形成隔热保温空间6，所述的内筒1和夹套筒2之间形成换热层10，换热层10内设有换热装置4，换热装置4贴覆设置在内筒1的表面上，所述的换热层10还内填充有流态化蓄热导热材料5。

现有技术中换热装置与内筒的外壁面贴覆，两者之间换热，换热装置不可能完全铺满内筒的外壁面，避免存在换热的盲区，继而在实际的换热过程中，可能内筒的壁面的局部温度高、局部温度低，容易在内筒的表面形成结焦，本发明通过在换热层填充流态化蓄热导热材料来对换热装置之间的间隙进行填充，在上升管工作过程中，流态化蓄热导热材料也能够对热量进行吸收，避免在内筒的表面形成温度不均匀的问题，减少结焦的产生，同时，现有技术中，换热装置与内筒的贴覆的面积一定，换热装置的其余部位并不参与换热，本发明中流态化蓄热导热材料与换热装置的其余部位充分接触，其能够更好的将吸收的热量与换热装置进行交换，提高了换热效率。

进一步的，所述夹套筒2和外筒3之间形成隔热保温空间6依次设置有两级保温隔热层21和22，其中一级保温隔热层21由纳米级保温材料制成，另外一级保温隔热层由岩棉材料或者复合硅酸盐材料或者气凝胶材料制成；通过两级保温隔热，将内部的热量与外界隔离，一方面使得外界温度得到有效降低，保护环境，另一方面使得热量不外散，保证内部进行充分的热交换。