中压夹套式焦炉换热上升管的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种中压夹套式焦炉换热上升管，结构分为两部分，第一部分上升管，第二部分中压夹套，中压夹套两端分别由夹套封口锥将中压夹套和上升管焊接成一封闭空间，上升管与中压夹套之间设有多个撑拉件，将上升管与中压夹套牢固连接成一个整体，并在中压夹套和上升管筒体之间形成了许多小的矩形或菱形空间。软水入口管与汽液两相出口管焊接在中压夹套的下、上部。本实用新型的优点在于：提高上升管筒体外压稳定性和中压夹套间的承压能力，加工制造简单，为焦炉荒煤气余热回收提供一种新型高效换热上升管。
【专利说明】中压夹套式焦炉换热上升管
【技术领域】:
[0001]本实用新型涉及冶金焦化行业焦炉荒煤气余热回收利用【技术领域】，尤其涉及一种中压夹套式焦炉换热上升管。
【背景技术】:
[0002]目前国内公知的炼焦生产中产生大量的高温荒煤气(约750°C)，经上升管、桥管进入集气管用循环氨水冷却，循环氨水吸热而大量汽化，高温荒煤气在集气管内降为80?85°C，进入煤气净化车间处理，高温荒煤气带出的热量白白浪费。我国20世纪70年代以来，一直进行荒煤气余热回收的尝试，大部分是采用夹套式上升管结构，也称焦炉上升管汽化冷却装置来回收焦炉荒煤气的余热。软水在夹套式上升管中吸收荒煤气的余热汽化产生余热蒸汽，供生产或生活使用，但受到夹套式上升管结构的限制，上升管筒体承受外压能力小，只能产生0.2MPa?0.6MPa的低压蒸汽，后来由于设计、制造上的原因和系统安全性、稳定性和经济性等原因焦炉上升管汽化冷却装置纷纷停用。
[0003]至今没有找到成熟、可靠、高效、经济的焦炉荒煤气余热回收利用技术，亟须研究出一种更多更好的回收荒煤气的余热，并使系统安全性、稳定性和经济性大大提高的焦炉换热上升管。
实用新型内容:
[0004]为了克服现有的焦炉夹套式上升管在荒煤气余热回收利用中的缺点，本实用新型设计了一种筒体承压能力高，在焦炉荒煤气余热回收利用中可产生中压蒸汽的中压夹套式焦炉换热上升管，从而扩大了焦炉荒煤气余热回收利用的用途。
[0005]本实用新型的技术方案为:
[0006]一种中压夹套式焦炉换热上升管，结构分为上升管与中压夹套两部分；上升管由上下法兰和上升管筒体构为一体；
[0007]I)、上升管筒体与中压夹套之间设有众多撑拉件，撑拉件将上升管与中压夹套牢固连接成一个整体；
[0008]2)、撑拉件在上升管筒体与中压夹套之间形成许多小的空间。
[0009]3)、中压夹套的上下两端分别设计为锥形结构-夹套封口锥；夹套封口锥一侧与中压夹套焊接，另一侧与上升管筒体焊接固定，使中压夹套与上升管筒体之间的间隙在上升管上下两端密封，将中压夹套与上升管之间形成一封闭空间；
[0010]4)、软水入口管与汽液两相出口管分别焊接在中压夹套的下部和上部，并与上升管筒体与中压夹套之间的间隙连通。
[0011]所述的撑拉件按正方形或菱形布置，在中压夹套和上升管筒体之间形成了许多小的矩形或菱形空间。
[0012]所述的夹套封口锥为折边式或圆弧式。
[0013]中压夹套是以整体夹套为基础，采用某种加强措施来加强罐体的外压稳定性，以即节省材料又能提高夹套间的承压能力。中压夹套的工作压力可达2.5~4MPa，而整体夹套的工作压力仅为0.6MPa，这表明原先夹套式上升管在荒煤气余热回收利用中只能产生压力≤0.6MPa，的低压蒸汽，而中压夹套式焦炉换热上升管可在荒煤气余热回收利用中产生压力> 1.6MPa的中压蒸汽，从而扩大荒煤气余热回收利用的用途，如可以利用中压余热蒸汽发电等。中压夹套式焦炉换热上升管在满足现有焦炉生产设施的正常使用的同时满足焦炉荒煤气余热回收装置工艺的要求，降低工程改造投资。
[0014]此时夹套内介质的压力对上升管筒体壁厚的要求，只与相邻两个撑拉件的间距有关，而与上升管筒体直径无关，不会发生上升管筒体在介质压力的作用下因外压引起的失效现象，因此上升管筒体不需要考虑夹套中介质的压力引起失稳而进行外压计算，从而大大提高了中压夹套与上升管的承压能力。
[0015]中压夹套式焦炉换热上升管结构在整体上采用加强措施，提高了上升管筒体的外压稳定性和夹套间的承压能力，可在荒煤气余热回收利用中产生大于1.6MPa中压蒸汽，提高了余热回收的经济效益，扩大焦炉荒煤气余热回收利用的用途。 [0016]本实用新型将原有上升管改为中压夹套式焦炉换热上升管，提高了焦炉荒煤气余热回收装置的安全性、稳定性和经济性，具有设备结构简单，环保效益提高，节能效果显著，加工制造简便，工程投资降低等优点，满足现有焦炉生产设施的正常使用的同时满足焦炉荒煤气余热回收装置工艺的要求，从而扩大荒煤气余热回收利用的用途。
【专利附图】
【附图说明】:
[0017]图1是中压夹套式焦炉换热上升管结构示意图；
[0018]图2是图1中的I部放大图。
[0019]图中:1、上升管筒体，2、中压夹套，3、撑拉件，4、夹套封口锥；5、软水入口管；6、汽液两相出口管；
【具体实施方式】:
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
[0021]在图1、图2所示实施例中，一种中压夹套式焦炉换热上升管，结构分为两部分，第一部分是上升管，第二部分是上升管外部的中压夹套2。上升管与现有的原焦炉上升管一致，由上下法兰和上升管筒体I构为一体。上升管直径、高度和上下法兰连接尺寸与原焦炉上升管完全一致，与上升管连接的设备可以正常使用，无需更换。上升管筒体I与中压夹套2之间设有众多撑拉件3，其一端与上升管筒体I焊接，另一端与中压夹套2焊接，将中压夹套2与上升管连接成为一个整体。撑拉件3按正方形或菱形布置，在中压夹套2和上升管筒体I之间形成了许多小的矩形或菱形空间。中压夹套2的上下两端分别设计为锥形结构-夹套封口锥4，夹套封口锥4 一侧与中压夹套2焊接，另一侧与上升管筒体I焊接固定，使中压夹套2与上升管筒体I之间的间隙在上升管上下两端密封，将中压夹套2与上升管之间形成一封闭空间。夹套封口锥4为折边式或圆弧式两种。软水入口管5与汽液两相出口管6分别焊接在中压夹套2的下部和上部，并与上升管筒体I与中压夹套2之间的间隙连通。
[0022]上升管工作时可将中压夹套2内介质压力对中压夹套2和上升管I筒体的作用力看作为承受均布载荷周边固定的方形板或菱形板，板的边长等于相邻两个撑拉件的间距。此时中压夹套2内介质的压力对上升管筒体I壁厚的要求，只与相邻两个撑拉件3的间距有关，而与上升管直径无关，不会发生上升管筒体I在介质压力的作用下因外压引起的失效现象，因此上升管不需要考虑中压夹套2中介质的压力引起失稳而进行外压计算，从而大大提高了中压夹套2与上升管的承压能力。
[0023]中压夹套式焦炉换热上升管在焦炉荒煤气余热回收系统中工作时，软水由入口管5进入上升管I和中压夹套2构成的矩形或菱形空间，通过上升管筒体I的管壁与焦炉荒煤气进行热量交换，约750°C的荒煤气由上升管下部法兰口进入上升管冷却，冷却后的荒煤气由上升管上部法兰口排出，软水吸收荒煤气的热量后汽化产生的汽液两相的混合物即饱和蒸汽和饱和水从汽液两相出口管6排出。中压夹套式焦炉换热上升管结构在整体上采用加强措施，提高了上升管筒体I的外压稳定性和中压夹套2间的承压能力，可在荒煤气余热回收利用中产生大于1.6MPa中压蒸气。
【权利要求】
1.一种中压夹套式焦炉换热上升管，结构分为上升管与中压夹套(2)两部分；上升管由上下法兰和上升管筒体(I)构为一体；其特征在于: 1)、上升管筒体(I)与中压夹套(2)之间设有众多撑拉件(3)，撑拉件(3)将上升管与中压夹套(2)牢固连接成一个整体； 2)、撑拉件(3)在上升管筒体(I)与中压夹套(2)之间形成许多小的空间。 3)、中压夹套(2)的上下两端分别设计为锥形结构-夹套封口锥(4);夹套封口锥(4)一侧与中压夹套(2)焊接，另一侧与上升管筒体(I)焊接固定，使中压夹套(2)与上升管筒体(I)之间的间隙在上升管上下两端密封，将中压夹套(2)与上升管之间形成一封闭空间； 4)、软水入口管(5)与汽液两相出口管(6)分别焊接在中压夹套(2)的下部和上部，并与上升管筒体(I)与中压夹套(2)之间的间隙连通。
2.根据权利要求1所述的中压夹套式焦炉换热上升管，其特征在于:所述的撑拉件(3)按正方形或菱形布置，在中压夹套(2)和上升管筒体(I)之间形成了许多小的矩形或菱形空间。
3.根据权利要求1所述的中压夹套式焦炉换热上升管，其特征在于:所述的夹套封口锥(4)为折边式或圆弧式。
【文档编号】C10B27/00GK203820695SQ201420233849
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】刘庸 申请人:刘庸