專利名稱：一種煤氣初冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種焦化工程設(shè)備，特別是一種用于對焦爐產(chǎn)生的高溫煤氣進行冷卻的煤氣初冷器。
背景技術(shù)：
煤氣初冷器是對由焦爐出來的高溫煤氣進行冷卻的設(shè)備，通常，荒煤氣以650～700℃溫度離開焦爐，在集氣管內(nèi)經(jīng)循環(huán)氨水噴灑冷卻，降溫至85℃左右，通過氣液分離后，以83℃左右的溫度進入煤氣初冷器，被冷卻至21～30℃。
目前常用的煤氣初冷器，其換熱元件都是鋼制橫管式，換熱管壁厚通常在2.5～4毫米之間，且冷卻介質(zhì)單一，均取自自然水或循環(huán)水，其換熱效果受材料厚度及設(shè)備結(jié)構(gòu)的制約，難以取得突破。故目前使用的煤氣初冷器，在高度、重量上不斷增加，給制造、運輸、安裝帶來了巨大困難。
亦有將煤氣初冷器分段的報道，如中國發(fā)明專利申請CN1209450A公開了一種利用余熱制冷為煤氣初冷器供低溫水的煤氣回收工藝裝置，其中提及將煤氣初冷器分成兩段，第一段采用循環(huán)水作為冷卻介質(zhì)，第二段采用制冷后的水(例如溴化鋰冷卻機組提供的冷卻水)作為冷卻介質(zhì)。雖然使得能量的利用率得以提高，但仍未解決換熱效果不夠造成的高度、重量大的問題。
要提高換熱效率，減輕換熱器重量，人們會考慮到采用薄壁管作為換熱元件，然而，此時會遇到下列問題一是管壁過薄，使得換熱管與管板間連接難度增加，制作工藝復雜化，同時使用中易發(fā)生換熱管與管板連接處破裂、換熱介質(zhì)泄漏等情況；二是采用薄壁管時，換熱管易產(chǎn)生過大的撓度，當氣流流量大時會引起振動。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的是提供一種換熱效率高，重量輕，工作可靠，不易泄漏的煤氣初冷器。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種煤氣初冷器，包括底座、本體和頂箱，所述本體至少由兩段構(gòu)成，每段包括連接有復數(shù)個換熱元件的二管板，以及二側(cè)板，所述管板和側(cè)板圍成密封的殼體結(jié)構(gòu)，管板外側(cè)固定有復數(shù)個水箱，每段管板的下側(cè)第一個水箱設(shè)有進水口，最上一個水箱設(shè)有出水口，所述換熱元件由換熱管和分別與換熱管兩端固定連接的管端構(gòu)成，換熱元件的管端與所述管板固定連接并與水箱連通，殼體內(nèi)設(shè)有支撐板，所述換熱管穿越支撐板并與支撐板固定連接。
上述技術(shù)方案中，所述管端可以采用普通厚度的金屬管，也可以采用金屬薄壁管，通常，管端與換熱管之間可以用氬弧焊固定連接，考慮到與管板固定連接時的可靠性及操作的方便性，進一步的技術(shù)方案為，所述換熱管為厚度小于2.5毫米的薄壁管，所述管端厚度在2.5毫米-4毫米之間。
上述技術(shù)方案中，所述換熱管選自薄壁光管、薄壁波紋管和薄壁螺旋管。
上述技術(shù)方案中，設(shè)有至少3個支撐板，所述換熱管水平布置，與殼體橫截面平行，所述支撐板與換熱管呈90度置放。
上述技術(shù)方案中，所述管端和管板之間的固定連接，可以是焊接；可以是脹接；也可以是先脹接后焊接。
上述技術(shù)方案中，所述本體可以由多段構(gòu)成，優(yōu)選的方案為，由三段構(gòu)成，在第一、第二段換熱器的上部，設(shè)有噴灑管。噴灑管的設(shè)置，主要用于吹掃換熱管上的積灰，以避免換熱管積灰而造成冷卻器的運行效率下降。
由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1.由于本實用新型的換熱元件由換熱管和兩端的管端構(gòu)成，從而可以選用薄壁管如薄壁光管、薄壁波紋管、薄壁螺旋管，通過管端的連接，保證換熱元件與管板的可靠連接與密封，防止泄漏；2.本實用新型設(shè)置了支撐板，可以防止換熱管產(chǎn)生過大的撓度，避免因氣體流量大而引起的振動；3.由此，本實用新型可以采用薄壁管，使煤氣與冷卻介質(zhì)間的傳熱更加充分，并受到分段結(jié)構(gòu)中各段換熱管的導流作用，會產(chǎn)生充分的三維湍流流動，使煤氣分布更加均勻，從而有效提高冷卻效率，單臺本裝置的煤氣處理量可以相當于兩臺普通橫管式煤氣初冷器的處理能力，冷卻水需要量只有普通橫管式煤氣初冷器的50～60％，并可使下段低溫段冷卻量大大降低，可減少溴化鋰冷卻機組開機臺數(shù)。


附圖1為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為實施例一中管端與換熱管連接部的一種結(jié)構(gòu)放大示意圖；附圖3為實施例一中管端與換熱管連接部的第二種結(jié)構(gòu)放大示意圖；附圖4為實施例一中管端與換熱管連接部的第三種結(jié)構(gòu)放大示意圖。
其中[1]、底座；[2]、管板；[3]、側(cè)板；[4]、支撐板；[5]、換熱管；[6]、水箱；[7]、頂箱；[8]、噴灑管；[9]、管端；[10]、進水口；[11]、出水口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見附圖1至附圖4所示，一種煤氣初冷器，包括底座1、本體和頂箱7，所述本體由三段構(gòu)成，每段包括連接有復數(shù)個換熱元件的左右二管板2，以及前后二側(cè)板3，所述管板2和側(cè)板3圍成密封的殼體結(jié)構(gòu)，管板2外側(cè)固定有復數(shù)個水箱6，每段管板的下側(cè)第一個水箱設(shè)有進水口10，最上一個水箱設(shè)有出水口11，所述換熱元件由換熱管5和分別與換熱管5兩端固定連接的管端9構(gòu)成，換熱元件的管端9與所述管板2固定連接并與水箱6連通，殼體內(nèi)設(shè)有4個支撐板4，所述換熱管5穿越支撐板4并與支撐板4固定連接，其中，換熱管5水平布置，與殼體橫截面平行，所述支撐板4與換熱管5呈90度置放。在頂箱7以下的第一、第二段換熱器上部，設(shè)有噴灑管，用以吹掃換熱管上的積灰，在底座1和頂箱7上分別設(shè)置有人孔。
本實施例中，所述換熱管5與管端9的配合可以從三種結(jié)構(gòu)中選擇，參見附圖2，換熱管5為厚度小于2.5毫米的薄壁波紋管，管端9為厚度小于2.5毫米的薄壁金屬管；附圖3中，換熱管5為厚度小于2.5毫米的薄壁螺旋管，管端9為厚度在2.5毫米-4毫米之間的金屬管；附圖4中，換熱管5為厚度小于2.5毫米的薄壁光管，管端9為厚度在2.5毫米-4毫米之間的金屬管。換熱管的材料和管端的材料，可以選用相同的材料，但為了降低成本，也可以選用不同的材料，例如，換熱管選用不銹鋼管，而管端則采用普通碳鋼管。
本實施例中，管端和管板之間的采用焊接方式連接。
工作時，管程的冷卻介質(zhì)可以在這些水箱、換熱管中流動，與殼程中的煤氣換熱，使煤氣冷卻。每一段中的冷卻介質(zhì)，先從下面第一個水箱通過換熱管流向?qū)?cè)第一個水箱，再從對側(cè)第一個水箱依次流向?qū)γ嫠?，以此類推，直至從該段的最后一個水箱流出。通常，可以選用的各段冷卻介質(zhì)由下至上分別為，由溴化鋰冷卻機組提供的低溫水、循環(huán)水、采暖水。冷、熱兩種介質(zhì)通過換熱管管壁完成熱交換，以完成工藝任務(wù)。
權(quán)利要求1.一種煤氣初冷器，包括底座[1]、本體和頂箱[7]，所述本體至少由兩段構(gòu)成，每段包括連接有復數(shù)個換熱元件的二管板[2]，以及二側(cè)板[3]，所述管板[2]和側(cè)板[3 ]圍成密封的殼體結(jié)構(gòu)，管板[2]外側(cè)固定有復數(shù)個水箱[6]，每段管板[2]的下側(cè)第一個水箱設(shè)有進水口[10]，最上一個水箱設(shè)有出水口[11]，其特征在于所述換熱元件由換熱管[5]和分別與換熱管[5]兩端固定連接的管端[9]構(gòu)成，換熱元件的管端[9]與所述管板[2]固定連接并與水箱[6]連通，殼體內(nèi)設(shè)有支撐板[4]，所述換熱管[5]穿越支撐板[4]并與支撐板[4]固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣初冷器，其特征在于所述換熱管[5]為厚度小于2.5毫米的薄壁管，所述管端[9]厚度在2.5毫米-4毫米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤氣初冷器，其特征在于所述換熱管[5]選自薄壁光管、薄壁波紋管和薄壁螺旋管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣初冷器，其特征在于設(shè)有至少3個支撐板[4]，所述換熱管[5]水平布置，與殼體橫截面平行，所述支撐板[4]與換熱管[5]呈90度置放。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣初冷器，其特征在于所述管端[9]和管板[2]之間的固定連接為焊接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣初冷器，其特征在于所述管端[9]和管板[2]之間的固定連接為脹接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣初冷器，其特征在于所述管端[9]和管板[2]之間的固定連接為先脹接后焊接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣初冷器，其特征在于所述本體至少由三段構(gòu)成，在第一、第二段換熱器的上部，設(shè)有噴灑管[8]。
專利摘要本實用新型公開了一種煤氣初冷器，包括底座、本體和頂箱，所述本體至少由兩段構(gòu)成，每段包括連接有復數(shù)個換熱元件的二管板，以及二側(cè)板，所述管板和側(cè)板圍成密封的殼體結(jié)構(gòu)，管板外側(cè)固定有復數(shù)個水箱，每段管板的下側(cè)第一個水箱設(shè)有進水口，最上一個水箱設(shè)有出水口，其特征在于所述換熱元件由換熱管和分別與換熱管兩端固定連接的管端構(gòu)成，換熱元件的管端與所述管板固定連接并與水箱連通，殼體內(nèi)設(shè)有支撐板，所述換熱管穿越支撐板并與支撐板固定連接。
文檔編號C10K1/00GK2789261SQ200520070619
公開日2006年6月21日 申請日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月8日
發(fā)明者顧安勝, 周文勇 申請人:顧安勝