[發明專利]一種提高煅后焦換熱器壽命的換熱器結構

有效

• 申請號: 201210568887.5
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN102976312A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 王佐峰;王佐任;劉永啟;鄭斌;卞玉峰;高亮寶;張英杰
• 申請（專利權）人: 濰坊聯興炭素有限公司
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 孫愛華

技術領域

一種提高煅后焦換熱器壽命的換熱器結構,涉及石油焦罐式煅燒爐，尤其涉及一種罐式煅燒爐高溫煅后焦換熱器。

背景技術

罐式煅燒爐內石油焦的煅燒溫度在1300℃左右，煅燒后的石油焦在通過爐底板排出之后，必須對其進行密閉冷卻，將溫度降至250℃以下，避免煅后焦遇到空氣發生氧化燃燒反應而導致部分煅后焦燒蝕。目前，普遍采用水冷夾套對高溫煅后焦進行冷卻，然后通過排料閥出料。水冷夾套一般為雙層鋼板焊接結構，內層鋼板圍成一個高溫物料的通道；內、外層鋼板之間形成封閉的環形夾層空間為冷卻水通道。當高溫石油焦通過水冷夾套時，將熱量通過內層鋼板傳導給夾層空間內的冷卻水，冷卻水再送到涼水塔或涼水池進行降溫后再循環。由于石油焦的傳熱系數較小，這種水冷夾套的物料冷卻不均勻，靠近內層鋼板的高溫物料冷卻速度較快，溫度較低；由外向內，物料溫度越來越高。濰坊聯興炭素有限公司公開了一種“石油焦罐式煅燒爐冷卻水套”（申請號為ZL200810139761.X），采用用于圍成高溫物料通道的一級換熱裝置（外換熱器）和位于高溫物料通道中心的二級換熱裝置（內換熱器）同時對高溫物料進行冷卻，冷卻效果得到較大的改善。但在一級換熱裝置和二級換熱裝置的換熱管之間還有較大的空間，該空間中心處的物料難于冷卻。山東理工大學在申報的申請號為201110187100.6的專利中，公開了一種“石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置”，采用在內換熱器和外換熱器的換熱管上設置軸向翅片，翅片深入到高溫物料的內層，既增加了換熱器的有效換熱面積，又有效減小了內層物料的傳熱距離，較好地解決了內層物料難以冷卻的問題。上述兩種換熱器在安裝時，上部通過與外換熱器焊為一體的上法蘭板與罐式煅燒爐的爐底板相連接，下部通過與外換熱器焊為一體的下法蘭板與排料閥連接。進出換熱器的物料溫差高達800℃，在換熱器內產生很大的熱應力。特別是外換熱器的上法蘭，不但接觸的物料溫度高，還直接與煅燒爐底板接觸，溫度很高，受熱膨脹變形大，容易引起上法蘭與環形上集箱之間的焊縫和環形上集箱的對接環焊縫開裂。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種提高煅后焦換熱器工作可靠性,提高煅后焦換熱器使用壽命的換熱器結構。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該種提高煅后焦換熱器壽命的換熱器結構，包括用于圍成高溫物料通道的外換熱器和位于物料通道中心的內換熱器，所述的外換熱器包括一個環形上集箱和一個環形下集箱，環形上集箱設有出水口，環形下集箱設有進水口，多根外換熱管分別與環形上集箱和環形下集箱固定連接并相通，相鄰的兩根外換熱管之間都設有導熱擋板，導熱擋板分別與所述的兩根外換熱管、環形上集箱和環形下集箱固定連接，環形下集箱下端安裝下法蘭板，環形上集箱上端安裝上法蘭，所述的內換熱器包括內上集箱、內下集箱和多根內換熱管，內換熱管分別與內上集箱和內下集箱固定連接并相通，內上集箱和內下集箱的一端分別伸出導熱擋板，其特征在于：所述上法蘭由多個上法蘭板組合而成，每一個上法蘭板分別和環形上集箱固定連接，且相鄰兩個上法蘭板通過下面的連接板連接在一起，相鄰兩個上法蘭板之間留有縫隙，在縫隙內填充耐熱材料。上法蘭由多個上法蘭板組合而成，相鄰兩塊上法蘭板之間留有膨脹縫隙，可以有效補償上法蘭熱膨脹大于環形上集箱熱膨脹而引起的變形，降低上法蘭與環形上集箱之間焊縫以及環形上集箱環焊縫的應力，提高了煅后焦換熱器工作可靠性。

所述的相鄰兩個上法蘭板之間的縫隙位于環形上集箱的環焊縫的正上方。

優選的，所述的上法蘭由兩個對稱的上法蘭板組成。

所述的上法蘭板的內邊位于環形上集箱的管子軸線正上方。

優選的，所述的法蘭板之間縫隙內的耐熱材料為耐熱陶瓷纖維。

所述的連接板上開有對稱的孔，上法蘭板上開有對稱的螺栓孔，多個螺栓穿過孔和螺栓孔將連接板和上法蘭板連接在一起，并用螺母和墊圈緊固。?

所述的連接板的孔為長圓形。

與現有技術相比，該種提高煅后焦換熱器壽命的換熱器結構所具有的有益效果是：

1、換熱器的上法蘭為分體結構，由多個上法蘭板組成，每一個上法蘭板分別和環形上集箱焊接，相鄰兩個上法蘭板之間留有膨脹縫隙，用于補償上法蘭板熱膨脹大于環形上集箱熱膨脹而引起的變形，有效降低上法蘭板與環形上集箱之間焊縫所承受的應力；

2、環形上集箱的環焊縫位于相鄰兩個上法蘭板之間縫隙的下方，當上法蘭板熱膨脹大于環形上集箱熱膨脹時，環形上集箱的環焊縫所承受的應力為壓應力，不會將環焊縫撕裂；