專利名稱：石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置，屬于固體高溫物料冷卻技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
石油焦是將原油蒸餾后剩下的重質(zhì)油再經(jīng)過熱裂而得到的炭體物，含有一些未碳化的碳烴化合物的揮發(fā)份，俗稱生焦。生焦可以通過高溫煅燒去除其揮發(fā)份，并完全炭化形成煅燒石油焦。煅燒石油焦主要用于生產(chǎn)石墨電極、炭糊制品、金剛砂、電石等工業(yè)產(chǎn)品， 市場(chǎng)需求很大。目前，普遍采用罐式煅燒爐對(duì)石油焦進(jìn)行煅燒，煅燒溫度在1300°C左右； 煅燒后的石油焦通過冷卻水套進(jìn)行冷卻，然后通過排料閥出料。冷卻水套一般為雙層鋼板焊接結(jié)構(gòu)，內(nèi)層鋼板圍成一個(gè)高溫物料的通道；內(nèi)、外層鋼板之間形成封閉的環(huán)形夾層空間，為冷卻水通道。當(dāng)高溫石油焦通過冷卻水套時(shí)，將熱量通過內(nèi)層鋼板傳導(dǎo)給夾層空間內(nèi)的冷卻水而逐漸冷卻。這種冷卻水套結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn)由于石油焦的傳熱系數(shù)較小， 在高溫物料流通橫截面上，靠近內(nèi)層鋼板的外層高溫物料冷卻速度較快，溫度較低；由外向內(nèi)的冷卻效果逐漸變差，物料溫度越來越高，冷卻溫度不均勻，這既影響了產(chǎn)品質(zhì)量，又浪費(fèi)了一部分熱能，還會(huì)影響排料閥的工作可靠性。濰坊聯(lián)興炭素有限公司在申報(bào)的專利 (200810139761. X)中公開了一種“石油焦罐式煅燒爐冷卻水套”，采用用于圍成高溫物料通道的一級(jí)換熱裝置和位于高溫物料通道中心的二級(jí)換熱裝置同時(shí)對(duì)高溫物料進(jìn)行冷卻，冷卻效果得到較大的改善。但是，由于一級(jí)換熱裝置和二級(jí)換熱裝置的換熱管之間還有較大的空間距離，該空間中心處物料的溫度比換熱管周圍物料的溫度高很多，冷卻換熱效果還有待于進(jìn)一步改善。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種能克服或避免上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)或不足、換熱器的有效換熱面積大、高溫物料冷卻均勻的石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置。其技術(shù)方案為一種石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置，包括外換熱器和內(nèi)換熱器，外換熱器包括環(huán)形的外上集箱、外下集箱和設(shè)置在外上集箱與外下集箱之間的多根外換熱管，其中外上集箱設(shè)有出水口，外下集箱設(shè)有進(jìn)水口，外換熱管的上、下端分別與外上集箱和外下集箱固定連接并相通，相鄰的兩根外換熱管之間都設(shè)有導(dǎo)熱擋板；內(nèi)換熱器設(shè)置在外換熱器內(nèi)，包括一個(gè)內(nèi)上集箱、一個(gè)內(nèi)下集箱和設(shè)置在內(nèi)上集箱與內(nèi)下集箱之間的多根內(nèi)換熱管，其中內(nèi)上集箱的一端封堵，另一端為出水口穿過導(dǎo)熱擋板伸出到外換熱器的外部與回水管相連接；內(nèi)下集箱的一端封堵，另一端為進(jìn)水口穿過導(dǎo)熱擋板伸出到外換熱器的外部與供水管相連接，內(nèi)換熱管分別與內(nèi)上集箱和內(nèi)下集箱固定連接并相通；其特征在于在每個(gè)外換熱管朝向外換熱器內(nèi)側(cè)的外壁上、沿著外換熱管軸向方向設(shè)有一個(gè)內(nèi)側(cè)翅片，內(nèi)側(cè)翅片分別與外換熱管、外上集箱和外下集箱固定連接；在每個(gè)內(nèi)換熱管沿著軸向方向?qū)ΨQ設(shè)有兩個(gè)外側(cè)翅片，兩個(gè)外側(cè)翅片垂直于過內(nèi)上集箱和內(nèi)下集箱軸線的平面、且每個(gè)外側(cè)翅片分別與內(nèi)換熱管、內(nèi)上集箱和內(nèi)下集箱固定連接。所述的石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置，導(dǎo)熱擋板分別與相鄰的兩根外換熱管、 外上集箱和外下集箱固定連接。所述的石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置，內(nèi)上集箱和一個(gè)內(nèi)下集箱均采用直管， 內(nèi)上集箱傾斜安裝，軸線與水平面之間呈5° 20°傾角，且內(nèi)上集箱的出水口位于內(nèi)上集箱傾斜的上端。所述的石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置，外側(cè)翅片和內(nèi)側(cè)翅片上下兩端的外緣為斜邊，斜邊與水平面之間的夾角為60° 80°。本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)和有益效果是1、外換熱器的每個(gè)外換熱管上都設(shè)有一個(gè)內(nèi)側(cè)翅片，內(nèi)換熱器的每個(gè)內(nèi)換熱管上都對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)外側(cè)翅片，這不僅大大增加了內(nèi)換熱器和外換熱器與高溫固體物料之間的有效換熱面積，而且內(nèi)側(cè)翅片和外側(cè)翅片都深入到高溫物料的內(nèi)部，有效減小了內(nèi)部高溫物料的傳熱距離和熱阻，提高了高溫物料冷卻的速度和均勻性，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量、余熱利用效率和排料閥工作可靠性。2、所有外換熱管、內(nèi)側(cè)翅片、內(nèi)換熱器和外側(cè)翅片的布置方向與高溫物料的流動(dòng)方向一致，而且內(nèi)側(cè)翅片和外側(cè)翅片上下兩端的翅片外緣為斜邊，可以保證物料不會(huì)因?yàn)樾纬膳锪隙鴮?dǎo)致物料通道堵塞。3、由于內(nèi)側(cè)翅片分別與外換熱管、外上集箱和外下集箱固定連接，每個(gè)外側(cè)翅片分別與內(nèi)換熱管、內(nèi)上集箱和內(nèi)下集箱固定連接，因而進(jìn)一步提高了外換熱器和內(nèi)換熱器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并有利于減小外換熱器和內(nèi)換熱器的熱應(yīng)力。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示實(shí)施例的A-A剖面圖；圖3是圖1所示實(shí)施例的B-B剖面圖；圖4是圖1所示實(shí)施例中外換熱器的A-A剖面圖；圖5是圖1所示實(shí)施例中內(nèi)換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、外上集箱2、外下集箱3、外換熱管4、出水口 5、進(jìn)水口 6、導(dǎo)熱擋板7、內(nèi)上集箱8、內(nèi)下集箱9、內(nèi)換熱管10、內(nèi)側(cè)翅片11、外側(cè)翅片
具體實(shí)施方式
在圖1-5所示的實(shí)施例中包括外換熱器和內(nèi)換熱器，外換熱器包括環(huán)形的外上集箱1、外下集箱2和設(shè)置在外上集箱1與外下集箱2之間的多根外換熱管3，其中外上集箱1設(shè)有出水口 4，外下集箱2設(shè)有進(jìn)水口 5，外換熱管3的上、下端分別與外上集箱1和外下集箱2固定連接并相通，相鄰的兩根外換熱管3之間都設(shè)有導(dǎo)熱擋板6，導(dǎo)熱擋板6分別與相鄰的兩根外換熱管3、外上集箱1和外下集箱2固定連接；內(nèi)換熱器設(shè)置在外換熱器內(nèi)，包括一個(gè)內(nèi)上集箱7、一個(gè)內(nèi)下集箱8和設(shè)置在內(nèi)上集箱7與內(nèi)下集箱8之間的多根內(nèi)換熱管9，其中內(nèi)上集箱7和一個(gè)內(nèi)下集箱8均采用直管，內(nèi)上集箱7傾斜安裝，軸線與水平面之間呈10 °傾角，且內(nèi)上集箱7的出水口位于內(nèi)上集箱7傾斜的上端，內(nèi)上集箱7的一端封堵，另一端為出水口穿過導(dǎo)熱擋板6伸出到外換熱器的外部與回水管相連接；內(nèi)下集箱 8的一端封堵，另一端為進(jìn)水口穿過導(dǎo)熱擋板6伸出到外換熱器的外部與供水管相連接，內(nèi)換熱管9分別與內(nèi)上集箱7和內(nèi)下集箱8固定連接并相通；在每個(gè)外換熱管3朝向外換熱器內(nèi)側(cè)的外壁上、沿著外換熱管3軸向方向設(shè)有一個(gè)內(nèi)側(cè)翅片10，內(nèi)側(cè)翅片10分別與外換熱管3、外上集箱1和外下集箱2固定連接；在每個(gè)內(nèi)換熱管9沿著軸向方向?qū)ΨQ設(shè)有兩個(gè)外側(cè)翅片11，兩個(gè)外側(cè)翅片11垂直于過內(nèi)上集箱7和內(nèi)下集箱8軸線的平面、且每個(gè)外側(cè)翅片11分別與內(nèi)換熱管9、內(nèi)上集箱7和內(nèi)下集箱8固定連接；外側(cè)翅片11和內(nèi)側(cè)翅片10 上下兩端的外緣為斜邊，斜邊與水平面之間的夾角為65°。
權(quán)利要求1.一種石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置，包括外換熱器和內(nèi)換熱器，外換熱器包括環(huán)形的外上集箱(1)、外下集箱( 和設(shè)置在外上集箱(1)與外下集箱( 之間的多根外換熱管(3)，其中外上集箱(1)設(shè)有出水口 G)，外下集箱( 設(shè)有進(jìn)水口(5)，外換熱管(3) 的上、下端分別與外上集箱(1)和外下集箱O)固定連接并相通，相鄰的兩根外換熱管(3) 之間都設(shè)有導(dǎo)熱擋板(6)；內(nèi)換熱器設(shè)置在外換熱器內(nèi)，包括一個(gè)內(nèi)上集箱(7)、一個(gè)內(nèi)下集箱(8)和設(shè)置在內(nèi)上集箱(7)與內(nèi)下集箱(8)之間的多根內(nèi)換熱管(9)，其中內(nèi)上集箱 (7)的一端封堵，另一端為出水口穿過導(dǎo)熱擋板(6)伸出到外換熱器的外部與回水管相連接；內(nèi)下集箱(8)的一端封堵，另一端為進(jìn)水口穿過導(dǎo)熱擋板(6)伸出到外換熱器的外部與供水管相連接，內(nèi)換熱管(9)分別與內(nèi)上集箱(7)和內(nèi)下集箱(8)固定連接并相通；其特征在于在每個(gè)外換熱管C3)朝向外換熱器內(nèi)側(cè)的外壁上、沿著外換熱管C3)軸向方向設(shè)有一個(gè)內(nèi)側(cè)翅片(10)，內(nèi)側(cè)翅片(10)分別與外換熱管(3)、外上集箱(1)和外下集箱O)固定連接；在每個(gè)內(nèi)換熱管(9)沿著軸向方向?qū)ΨQ設(shè)有兩個(gè)外側(cè)翅片(11)，兩個(gè)外側(cè)翅片(11) 垂直于過內(nèi)上集箱(7)和內(nèi)下集箱(8)軸線的平面、且每個(gè)外側(cè)翅片(11)分別與內(nèi)換熱管 (9)、內(nèi)上集箱(7)和內(nèi)下集箱(8)固定連接。
2.如權(quán)利要求1所述的石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置，其特征在于導(dǎo)熱擋板(6) 分別與相鄰的兩根外換熱管(3)、外上集箱(1)和外下集箱O)固定連接。
3.如權(quán)利要求1所述的石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置，其特征在于內(nèi)上集箱(7) 和一個(gè)內(nèi)下集箱(8)均采用直管，內(nèi)上集箱(7)傾斜安裝，軸線與水平面之間呈5° 20° 傾角，且內(nèi)上集箱(7)的出水口位于內(nèi)上集箱(7)傾斜的上端。
4.如權(quán)利要求1所述的石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置，其特征在于外側(cè)翅片(11) 和內(nèi)側(cè)翅片(10)上下兩端的外緣為斜邊，斜邊與水平面之間的夾角為60° 80°。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種石油焦罐式煅燒爐排料冷卻裝置，屬于固體高溫物料冷卻技術(shù)領(lǐng)域，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(nèi)換熱器，外換熱器包括一個(gè)外上集箱、一個(gè)外下集箱、多根外換熱管和多個(gè)導(dǎo)熱擋板，在每個(gè)外換熱管內(nèi)側(cè)的外壁上設(shè)有一個(gè)內(nèi)側(cè)翅片；內(nèi)換熱器包括一個(gè)內(nèi)上集箱、一個(gè)內(nèi)下集箱、多根內(nèi)換熱管，在每個(gè)內(nèi)換熱管的外壁上對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)外側(cè)翅片。內(nèi)側(cè)翅片和外側(cè)翅片都深入到高溫物料的內(nèi)部。本實(shí)用新型具有高溫物料冷卻均勻、冷卻速度快、排料溫度低、余熱利用效率高、工作可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01B31/02GK202177313SQ201120235179
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者劉永啟, 劉瑞祥, 王延遐, 鄭斌, 高振強(qiáng) 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)