本實(shí)用新型涉及一種利用換熱介質(zhì)間接換熱焦?fàn)t荒煤氣換熱器。

背景技術(shù)：

焦?fàn)t荒煤氣余熱回收的難點(diǎn)在于焦?fàn)t上升管換熱器，文獻(xiàn)中有大量關(guān)于焦?fàn)t上升管換熱器的報(bào)道，突出的問(wèn)題是結(jié)焦、腐蝕，以及換熱器損壞后不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。焦?fàn)t上升管換熱器的結(jié)構(gòu)形式有夾套式、盤(pán)管式、熱管式等，當(dāng)換熱器壁面與荒煤氣直接接觸，一旦發(fā)生泄漏，會(huì)給焦?fàn)t安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患。但通常由于單根焦?fàn)t上升管換熱量不大，并且結(jié)焦過(guò)程又是變化的過(guò)程，通過(guò)直接對(duì)換熱介質(zhì)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控來(lái)判斷換熱器狀況具有很大難度。通常的做法是利用耐腐蝕、耐高溫的金屬材料作為與荒煤氣側(cè)直接接觸換熱面，并通過(guò)噴涂耐腐蝕涂料來(lái)加強(qiáng)換熱器的壽命，但該做法會(huì)大大提高換熱器的造價(jià)，由于換熱器其他組件破壞造成整個(gè)換熱器報(bào)廢，會(huì)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

檢測(cè)焦?fàn)t上升管換熱器是否發(fā)生泄漏是其安全工作的重要保障，在復(fù)雜、惡劣的高溫荒煤氣環(huán)境中直接檢測(cè)換熱管泄露存在較大的技術(shù)困難，檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利號(hào)CN205024150 U《一種焦?fàn)t荒煤氣上升管工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》通過(guò)利用安裝在攔焦車上的紅外測(cè)溫儀和測(cè)距儀來(lái)檢測(cè)焦?fàn)t上升管的工作狀態(tài)，當(dāng)上升管更換為換熱器后，由于焦化過(guò)程的不穩(wěn)定性，和吸熱介質(zhì)的存在，測(cè)得的溫度場(chǎng)必然存在很大偏差，而且需要測(cè)溫裝置沿著焦?fàn)t上升管換熱器周向旋轉(zhuǎn)，才能對(duì)整個(gè)焦?fàn)t上升管換熱器給出客觀評(píng)價(jià)，必然給測(cè)量帶來(lái)很多困難；另外，攔焦車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中必然存在時(shí)間間隙，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)損壞的換熱器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種監(jiān)測(cè)上升管換熱器是否發(fā)生泄漏的利用換熱介質(zhì)間接換熱焦?fàn)t荒煤氣換熱器。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型利用換熱介質(zhì)間接換熱焦?fàn)t荒煤氣換熱器，包括由外向內(nèi)依次設(shè)置的外殼、中間殼和內(nèi)殼；

所述中間殼與所述內(nèi)殼圍成第一空腔，所述中間殼與外殼或者中間殼、外殼和內(nèi)殼圍成第二空腔；

所述第一空腔通過(guò)管道與一容器連通，所述容器的頂部高于所述第一空腔的頂部，所述容器上設(shè)置有一液位計(jì)；所述第二空腔上設(shè)置有一液位計(jì)；

所述第一空腔內(nèi)設(shè)置有換熱管，所述換熱管的入口和出口穿出中間殼和外殼并與中間殼和外殼密封連接。

進(jìn)一步地，所述中間殼的上下邊緣與所述內(nèi)殼密封連接，所述內(nèi)、外殼的下邊緣與下法蘭密封連接，所述內(nèi)殼的上邊緣與上法蘭密封連接，所述外殼的上邊緣與所述上法蘭連接；

或者，所述外殼、中間殼和內(nèi)殼的下邊緣均與下法蘭密封連接，所述中間殼和內(nèi)殼的上邊緣與上法蘭密封連接，所述外殼的上邊緣與上法蘭連接。

進(jìn)一步地，所述外殼的內(nèi)表面設(shè)置有保溫層，所述保溫層與所述中間殼之間間隔設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)殼的換熱介質(zhì)側(cè)表面設(shè)置有翅片或翅針。

進(jìn)一步地，所述換熱管外表面設(shè)置有翅片或翅針。

進(jìn)一步地，用于連通第一密封腔體和容器的管道與中間殼密封連接，所述管道與外殼滑動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述保溫層與所述中間殼之間的間隙為2～8mm。

本實(shí)用新型利用換熱介質(zhì)間接換熱焦?fàn)t荒煤氣換熱器通過(guò)液態(tài)換熱介質(zhì)進(jìn)行間接熱交換，通過(guò)監(jiān)控液態(tài)換熱介質(zhì)液位變化可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)換熱器的工作狀態(tài)，當(dāng)泄露發(fā)生時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄露出現(xiàn)的可能位置；

本實(shí)用新型利用換熱介質(zhì)間接換熱焦?fàn)t荒煤氣換熱器通過(guò)液態(tài)換熱介質(zhì)進(jìn)行間接熱交換，有利于提高換熱器靠近荒煤氣側(cè)壁面溫度，降低壁面結(jié)焦的可能。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型利用換熱介質(zhì)間接換熱焦?fàn)t荒煤氣換熱器實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的右視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種利用換熱介質(zhì)間接換熱焦?fàn)t荒煤氣換熱器，包括外殼、中間殼、內(nèi)殼、導(dǎo)熱油夾層和導(dǎo)熱油、換熱器、儲(chǔ)油罐和液位計(jì)；內(nèi)殼和中間殼通過(guò)焊接連接后形成導(dǎo)熱油夾層，在其內(nèi)裝滿導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油通過(guò)導(dǎo)熱油管與外部導(dǎo)熱油儲(chǔ)油罐連接，導(dǎo)熱油儲(chǔ)油罐連接液位計(jì)。中間殼和外殼之間存在空氣夾層。換熱器通過(guò)焊接固定在中間殼上。

所述的換熱器置于導(dǎo)熱油夾層內(nèi)，換熱介質(zhì)通過(guò)換熱器壁面、導(dǎo)熱油、內(nèi)殼吸收荒煤氣中的熱量。

具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，利用換熱介質(zhì)間接換熱焦?fàn)t荒煤氣換熱器由外殼2、空氣夾層6、中間殼7、導(dǎo)熱油夾層+導(dǎo)熱油8、換熱器9、內(nèi)殼10、儲(chǔ)油罐13、液位計(jì)5和12、以及法蘭1和2組成。內(nèi)殼10和中間殼7通過(guò)焊接連接，保證焊縫不泄露，內(nèi)殼10和中間殼7直接構(gòu)成導(dǎo)熱油夾層8，導(dǎo)熱油夾層內(nèi)裝滿導(dǎo)熱油8，導(dǎo)熱油夾層8通過(guò)導(dǎo)熱油管14與儲(chǔ)油罐13連接；儲(chǔ)油罐13下部安裝液位計(jì)12；換熱器9的換熱面與導(dǎo)熱油直接接觸；荒煤氣中的熱量通過(guò)內(nèi)壁10傳遞給導(dǎo)熱油8，導(dǎo)熱油8通過(guò)導(dǎo)熱和自然對(duì)流將熱量傳遞給換熱器9中的換熱介質(zhì)。

儲(chǔ)油罐13中導(dǎo)熱油液面初始時(shí)高出液位計(jì)1cm左右，正常工作時(shí)，由于導(dǎo)熱油8受熱膨脹，液位計(jì)12顯示的液位會(huì)略有增加。

換熱介質(zhì)通過(guò)換熱介質(zhì)進(jìn)/出口進(jìn)入換熱器9，換熱器進(jìn)出口焊接在中間殼7上，換熱介質(zhì)通過(guò)換熱器壁面與導(dǎo)熱油間接換熱，換熱器9進(jìn)出口管與外殼孔之間有一定縫隙，避免熱膨脹不一致時(shí)發(fā)生的剪切應(yīng)力。

空氣夾層6靠近外殼側(cè)粘有保溫介質(zhì)，保溫介質(zhì)與中間殼7之間存在2～8mm的縫隙，同時(shí)空氣夾層6下部留空，保證發(fā)生泄漏時(shí)，導(dǎo)熱油可以順利沿中間殼7壁面流到空氣夾層6底部，液位計(jì)5可以及時(shí)監(jiān)控到液位變化。

當(dāng)出現(xiàn)內(nèi)殼10腐蝕泄漏時(shí)，導(dǎo)熱油8會(huì)流入到荒煤氣側(cè)，此時(shí)液位計(jì)12的讀數(shù)會(huì)降低，此時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警。

當(dāng)發(fā)生導(dǎo)熱油夾層8焊縫泄漏時(shí)，導(dǎo)熱油8會(huì)進(jìn)入空氣夾層，液位計(jì)12讀數(shù)會(huì)降低，液位計(jì)5讀數(shù)會(huì)從0緩慢增加，此時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警。

當(dāng)換熱器9中換熱介質(zhì)泄漏時(shí)，若采用氣體換熱介質(zhì)，此時(shí)儲(chǔ)油罐13壓力會(huì)增加；若采用液體換熱介質(zhì)，液位計(jì)12讀數(shù)會(huì)持續(xù)增加，此時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警。

當(dāng)液位計(jì)5讀數(shù)增加，而液位計(jì)12讀數(shù)基本不變時(shí)，可以判定此時(shí)導(dǎo)熱油夾層8和換熱器均出現(xiàn)泄漏。

由于換熱介質(zhì)通過(guò)換熱器9壁面、導(dǎo)熱油8和內(nèi)殼10三層熱阻進(jìn)行換熱，可以通過(guò)在換熱器9壁面焊接翅片、翅針，內(nèi)殼10靠近導(dǎo)熱油側(cè)焊接翅片、翅針等方式實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化換熱。同時(shí)由于熱阻增加，導(dǎo)致內(nèi)殼10荒煤氣側(cè)壁面溫度較高，內(nèi)殼10壁面不易結(jié)焦。

由于荒煤氣具有強(qiáng)烈腐蝕性，所以內(nèi)殼10靠荒煤氣從通過(guò)噴涂高溫防腐涂料來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)殼的防腐蝕。

實(shí)施例2

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述的空氣夾層靠近外殼粘有保溫材料，保溫材料與中間殼之間存在2～8mm的間隙，空氣夾層下部與外部液位計(jì)相連。本實(shí)施例在外殼上設(shè)置保溫材料，能夠阻擋熱量的傳遞，降低外殼溫度，保證操作人員的安全。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例1與實(shí)施例2的不同之處在于：本實(shí)施例中，中間殼的上下邊緣不與內(nèi)殼連接，本實(shí)施例中的中間殼的上下邊緣與上下法蘭密封連接，從而在內(nèi)殼與中間殼之間留出一個(gè)密封空間。本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)與實(shí)施例1相同的效果。

實(shí)施例4

在上述各實(shí)施例的基礎(chǔ)上，導(dǎo)熱油管14焊接在中間殼7上，導(dǎo)熱油管與外殼孔有一定縫隙，避免熱膨脹不一致時(shí)發(fā)生的剪切應(yīng)力。

以上，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。