一种煤气冷凝水换热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种换热器，具体地说是一种应用在煤化工行业中对高压、高温、含尘的合成气冷却的煤气冷凝水换热器。
【背景技术】
[0002]我国对环境的保护日益重视，尤其是对水的污染，国家投入了大量的资金进行治理。煤炭在我国是一种不可替代的能源，不仅储量大，而且品质也高。我国为了保护环境、节约资源，已经明令禁止把煤炭作为直接燃料进行燃烧。国家大力提倡发展煤制气的工艺，用煤气发生器把煤炭进行一系列氧化还原反应，使煤炭由固体变成气体作为燃料，即所说的煤气，已广泛应用于各行各业。
[0003]在煤化工行业中，生产过程中会产生废弃水，该废弃水直接排放到自然中容易造成环境污染，而通过将该废弃水进行换热蒸发形成水蒸汽被工厂其它生产单元再利用，则会减小此种情况。目前的管壳式换热器是一种较为成熟的工业设备，在煤化工行业中也普遍应用，但存在单位容积有效换热面积系数不高，高温气体条件下由于热膨胀形成应力使得结构复杂等不利因素。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种煤气冷凝水换热器，通过简化换热面设计结构，明显提高单位容积内有效换热面积系数，缩小换热装置尺寸。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案:
[0006]一种煤气冷凝水换热器，包括外壳，所述外壳内设有换热器组件，该换热器组件包括相互独立且不相连通的水流腔室和热气通道，水流腔室上设有进水侧和出水侧，外壳上沿径向方向设有与水流腔室相通的进水口和出水口，外壳上沿轴向方向设有与热气通道相通的进气口和出气口，热气通道与水流腔室的外表面相通。
[0007]所述外壳内设有进水分配区及水导向管，该水导向管位于进水分配区内且与进水口连接。
[0008]所述外壳内设有与出水口相通的蒸汽汇集区。
[0009]所述水流腔室为一长方体器件，该长方体器件的顶端和底面由长条板封闭安装，该长方体器件的前侧面和后侧面由长方形金属板封闭安装，使水流腔室的左侧端和右侧端形成开口不封闭的进水侧和出水侧。
[0010]所述水流腔室至少设置两个，该水流腔室在外壳内间隔平行排列分布，相邻水流腔室的左侧和右侧开口采用金属板条进行封闭且顶端面和底面保持开口状，该相邻水流腔室之间的空间为热气通道，该相邻水流腔室之间的空间的顶端面和底面为该热气通道的热气进口和热气出口。
[0011]所述热气通道内沿轴线方向还设置有隔板。
[0012]所述进水分配区为一分配箱，该分配箱与水流腔室的进水侧贴合安装，且分配箱上对应水流腔室的进水侧的位置开设有供水流通的开口。
[0013]所述水流腔室的外周上设有环形支撑圈，外壳内壁设有环形支撑件，环形支撑圈卡装在该环形支撑件上形成水流腔室与外壳间的固定密封。
[0014]本实用新型采用平板型水汽/热气体换热结构，采用单端支撑，简化换热面设计结构，直接利用水流腔室的侧壁作为热气通道的内壁，明显提高单位容积有效换热面积系数，缩小换热装置尺寸。适用于高、中温热气体包括含尘气体(如高压含尘合成气)的冷却，对水汽和热气体两侧压力接近的操作条件更加有利。
【附图说明】
[0015]附图1为本实用新型俯视结构示意图；
[0016]附图2为附图1中A-A向结构示意图；
[0017]附图3为附图1中B-B向结构示意图；
[0018]附图4为附图1中B-B向的另一实施方式结构示意图；
[0019]附图5为本实用新型中水流腔室与热气通道组合的透视示意图；
[0020]附图6为本实用新型水流腔室的立体透视结构示意图；
[0021]附图7为本实用新型热气通道的立体透视结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0023]如附图1?7所示，一种煤气冷凝水换热器，包括外壳1，该外壳内I设有换热器组件，该换热器组件包括相互独立且不相连通的水流腔室2和热气通道7，水流腔室2上设有进水侧21和出水侧22，外壳I上沿径向方向设有与水流腔室2相通的进水口 5和出水口9，外壳I上沿轴向方向设有与热气通道7相通的进气口 110和出气口 11，热气通道7与水流腔室2的外表面相通，从而使得水流腔室的侧壁即为换热面。外壳I内设有进水分配区4及水导向管6，该水导向管6位于进水分配区4内且与进水口 5连接，煤气冷凝水从外壳I的进水口 5进并经水导向管6排入进水分配区4内，再进入到水流腔室2中。外壳I内设有与出水口 9相通的蒸汽汇集区8，经过水流腔室2的水经换热后会先排出到蒸汽汇集区8。其中对于外壳上进水口和出水口的设置，可以设置在与进水分配区所在的区域位置内，如附图3所示，也可以将进水口和出不口设置在进水分配区的上方位置，如附图4所示。
[0024]所述水流腔室2为一长方体器件，该长方体器件的顶端和底面由长条板封闭安装，该长方体器件的前侧面和后侧面由长方形金属板封闭安装，使水流腔室的左侧端和右侧端形成开口不封闭的进水侧和出水侧。即水流腔室呈一个薄型长方体，并且该长方体的左右对称两个侧面为开口未封闭，而其他四个侧面则用金属板进行封闭安装，由于水流腔室整体显得较为薄，因此为平板式。水从进水流腔室的进水侧进入再经出水侧排出。水流腔室至少设置两个，该水流腔室在外壳内间隔平行排列分布，相邻水流腔室的左侧和右侧开口采用金属板条进行封闭且顶端面和底面保持开口状，该相邻水流腔室之间的空间为热气通道，该相邻水流腔室之间的空间的顶端面和底面为该热气通道的热气进口 71和热气出口 72。相邻的水流腔室之间的间隙空间就是热气通道，相邻的水流腔室形成一个具有四个侧面都开口，此时将左右方向的两个侧面用金属板进行封闭安装，使得顶面和底面两个侧面保持开口不封闭，使热气从顶面开口进入并经底面开口排出。
[0025]此外，热气通道7内沿轴线方向还设置有隔板14，该隔板既起到保持换热面之间间距的重要，也增加热气体一侧从热气体中吸收热量的面积，提高有效换热面积。进水分配区为一分配箱，该分配箱与水流腔室的进水侧贴合安装，且分配箱上对应水流腔室的进水侧的位置开设有供水流通的开口。蒸汽汇集区可以为一个箱体，该蒸汽汇集区与水流腔室的出水侧贴装，并且与外壳的出水口相通。水导向管在进水分配区内的具体设置，可以由上往下延伸并进行一定的弯折。
[0026]水流腔室2的外周上设有环形支撑圈13，外壳内壁设有环形支撑件12，环形支撑圈13卡装在该环形支撑件12上形成水流腔室与外壳间的固定密封，使得水流腔室2和热气通道7组成的换热组件稳固地安装在外壳内。并且在实际应用的时候，在外壳的热气入口处可采用耐火材料形成气体入口分隔，以保护热气体进口端面，不易损坏。
[0027]加工过程中产生的煤气冷凝水从外壳的进水口进入到水导向管中，再流到进水分配区内，然后进水分配区内的冷凝水流向各个水流腔室中。热气则由外壳上的进气口进入到热气通道内，从而使得水流腔室的侧壁发热，水流腔室内的水与该热气进行换热，从而吸收热量变成水蒸汽，该水蒸汽再从水流腔室的出水侧排到蒸汽汇集区，最后再统一从外壳的出水/汽口排出。而换热过后的热气温度下降，从外壳的出气口排出。实现与冷凝水的换热，并且整个换热组件呈平板型水汽/热气体换热结构，单端主支撑，另一端可自由热膨胀，简化换热面设计结构，明显提高单位容积有效换热面积系数，缩小换热装置尺寸，尤其适用于高、中温热气体包括含尘气体(如高压含尘合成气)的冷却，对水汽和热气体两侧压力接近的操作条件更加有利。
[0028]需要说明的是，以上所述并非是对本实用新型技术方案的限定，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种煤气冷凝水换热器，包括外壳，其特征在于，所述外壳内设有换热器组件，该换热器组件包括相互独立且不相连通的水流腔室和热气通道，水流腔室上设有进水侧和出水侧，外壳上沿径向方向设有与水流腔室相通的进水口和出水口，外壳上沿轴向方向设有与热气通道相通的进气口和出气口，热气通道与水流腔室的外表面相通。2.根据权利要求1所述的煤气冷凝水换热器，其特征在于，所述外壳内设有进水分配区及水导向管，该水导向管位于进水分配区内且与进水口连接。3.根据权利要求2所述的煤气冷凝水换热器，其特征在于，所述外壳内设有与出水口相通的蒸汽汇集区。4.根据权利要求1或2或3所述的煤气冷凝水换热器，其特征在于，所述水流腔室为一长方体器件，该长方体器件的顶端和底面由长条板封闭安装，该长方体器件的前侧面和后侧面由长方形金属板封闭安装，使水流腔室的左侧端和右侧端形成开口不封闭的进水侧和出水侧。5.根据权利要求4所述的煤气冷凝水换热器，其特征在于，所述水流腔室至少设置两个，该水流腔室在外壳内间隔平行排列分布，相邻水流腔室的左侧和右侧开口采用金属板条进行封闭且顶端面和底面保持开口状，该相邻水流腔室之间的空间为热气通道，该相邻水流腔室之间的空间的顶端面和底面为该热气通道的热气进口和热气出口。6.根据权利要求5所述的煤气冷凝水换热器，其特征在于，所述热气通道内沿轴线方向还设置有隔板。7.根据权利要求6所述的煤气冷凝水换热器，其特征在于，所述进水分配区为一分配箱，该分配箱与水流腔室的进水侧贴合安装，且分配箱上对应水流腔室的进水侧的位置开设有供水流通的开口。8.根据权利要求7所述的煤气冷凝水换热器，其特征在于，所述水流腔室的外周上设有环形支撑圈，外壳内壁设有环形支撑件，环形支撑圈卡装在该环形支撑件上形成水流腔室与外壳间的固定密封。
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤气冷凝水换热器，包括外壳，所述外壳内设有换热器组件，该换热器组件包括相互独立且不相连通的水流腔室和热气通道，水流腔室上设有进水侧和出水侧，外壳上沿径向方向设有与水流腔室相通的进水口和出水口，外壳上沿轴向方向设有与热气通道相通的进气口和出气口，热气通道与水流腔室的外表面相通。本实用新型成平板状，单端支撑，适用于高、中温热气体包括含尘气体（如高压含尘合成气）的冷却，对水汽和热气体两侧压力接近的操作条件更加有利。
【IPC分类】F28D9/00, F28F9/02
【公开号】CN204854424
【申请号】CN201520286322
【发明人】彭万旺, 杨宝友
【申请人】彭万旺
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年5月6日