一種焦?fàn)t上升管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焦化工藝余熱回收領(lǐng)域，特別涉及一種焦?fàn)t上升管。
【背景技術(shù)】
[0002]焦化廠在煉焦過程中，從炭化室經(jīng)上升管逸出的荒煤氣溫度約為650°C _750°C，其帶出的熱量占焦?fàn)t輸出總熱量的36%左右，一般情況下，焦化廠會(huì)對(duì)這部分熱量進(jìn)行回收再利用，以實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境友好的目的。
[0003]現(xiàn)在，焦化廠一般采用的荒煤氣熱量回收方式是在焦?fàn)t上升管的內(nèi)壁和外壁之間通入換熱介質(zhì)，形成換熱層；如圖1所示，在焦?fàn)t上升管的內(nèi)壁10和外壁11之間通入換熱介質(zhì)，換熱介質(zhì)從換熱介質(zhì)入口 12進(jìn)入后，與從焦?fàn)t上升管底部進(jìn)入的荒煤氣進(jìn)行熱交換，并從換熱介質(zhì)出口 13排出，荒煤氣從焦?fàn)t上升管頂部的荒煤氣出口 14排出，通過熱交換從而將荒煤氣中的熱量進(jìn)行回收。但是實(shí)際應(yīng)用中，由于靠近焦?fàn)t上升管中心部分的荒煤氣與換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換比較慢，往往還未來得及充分進(jìn)行熱交換，就已經(jīng)從焦?fàn)t上升管逸出，所以這種熱量回收方式換熱效率較低，回收熱量的能力有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種焦?fàn)t上升管，以提高焦?fàn)t上升管中荒煤氣的換熱效率，進(jìn)而提高荒煤氣熱量的回收利用率。技術(shù)方案如下:
[0005]—種焦?fàn)t上升管，包括內(nèi)壁和外壁，所述焦?fàn)t上升管側(cè)壁設(shè)置有貫穿所述內(nèi)壁和外壁的至少一個(gè)外流體入口，以使外流體通過外流體入口噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，改變焦?fàn)t上升管中荒煤氣的流場(chǎng)。
[0006]其中，所述外流體通過外流體入口噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，具體為:外流體通過外流體入口以預(yù)設(shè)的俯角噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部。
[0007]其中，所述外流體通過外流體入口噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，具體為:外流體通過外流體入口以預(yù)設(shè)的仰角噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部。
[0008]其中，所述外流體通過外流體入口噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，具體為:外流體通過外流體入口以水平方向噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部。
[0009]其中，所述外流體為氣體或能夠在焦?fàn)t上升管內(nèi)轉(zhuǎn)化成氣體的液體。
[0010]所述外流體優(yōu)選為荒煤氣或氨水。
[0011]由上述的技術(shù)方案可見，本實(shí)用新型通過在焦?fàn)t上升管側(cè)壁設(shè)置有至少一個(gè)外流體入口，以使外流體通過外流體入口噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，改變荒煤氣的流場(chǎng)，增加了荒煤氣流動(dòng)的雷諾數(shù)，提高了上升管中荒煤氣的換熱效率，進(jìn)而提高了荒煤氣熱量的回收利用率，增強(qiáng)了焦?fàn)t的運(yùn)行效能。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種焦?fàn)t上升管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種焦?fàn)t上升管結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種焦?fàn)t上升管，包括內(nèi)壁10和外壁11，焦?fàn)t上升管側(cè)壁設(shè)置有貫穿所述內(nèi)壁10和外壁11的至少一個(gè)外流體入口 20，以使外流體通過外流體入口 20噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，改變焦?fàn)t上升管中荒煤氣的流場(chǎng)。
[0017]在實(shí)際應(yīng)用中，內(nèi)壁10和外壁11之間可以形成換熱層，并通入換熱介質(zhì)，例如導(dǎo)熱油、冷卻水、空氣等，換熱介質(zhì)從換熱介質(zhì)入口 12進(jìn)入后，與從焦?fàn)t上升管底部進(jìn)入的荒煤氣進(jìn)行熱交換，并從換熱介質(zhì)出口 13排出，荒煤氣從焦?fàn)t上升管頂部的荒煤氣出口 14排出，從而實(shí)現(xiàn)荒煤氣熱量回收的目的。
[0018]需要說明的是，外流體入口 20的數(shù)量、大小、形狀是需要技術(shù)人員根據(jù)換熱效果來確定，本實(shí)用新型在此不作限定。另外，外流體通過外流體入口 20噴入焦?fàn)t上升管的方向也是由技術(shù)人員根據(jù)換熱效果來確定，例如，外流體可以通過外流體入口 20以預(yù)設(shè)的俯角噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部；也可以通過外流體入口 20以預(yù)設(shè)的仰角噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部；還可以通過外流體入口 20以水平方向噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部；
[0019]在實(shí)際應(yīng)中，技術(shù)人員可以根據(jù)換熱效果選擇外流體的一種噴入方向，在設(shè)置有多個(gè)外流體入口 20的情況下，還可以選擇上述各噴入方向的部分或全部的組合。
[0020]同理，所說的預(yù)設(shè)的仰角、俯角的大小，也可以由技術(shù)人員根據(jù)換熱效果來確定，本實(shí)用新型在此不作具體限定。在實(shí)際應(yīng)用中，外流體入口 20可以與外流體輸送管線連接，并在一定的壓力下，使外流體從外流體入口 20噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部。
[0021]需要說明的是，圖2只是一種焦?fàn)t上升管的結(jié)構(gòu)示意圖，雖然圖2中出現(xiàn)了多個(gè)外流體入口 20，但并不表示本實(shí)用新型的技術(shù)方案中就存在相應(yīng)數(shù)量的外流體入口 20，圖2只能表示本實(shí)用新型的技術(shù)方案中存在外流體入口 20，圖中顯示的外流體入口 20的具體數(shù)量不能成為對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限定。
[0022]通過上述的實(shí)施例可見，通過在焦?fàn)t上升管側(cè)壁設(shè)置有外流體入口 20，以使外流體通過外流體入口 20噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，改變荒煤氣的流場(chǎng)，增加了荒煤氣流動(dòng)的雷諾數(shù)，提高了焦?fàn)t上升管中荒煤氣的換熱效率，進(jìn)而提高了荒煤氣熱量的回收利用率，增強(qiáng)了焦?fàn)t的運(yùn)行效能。
[0023]在實(shí)際應(yīng)用中，采用上述任意一種焦?fàn)t上升管進(jìn)行荒煤氣熱量時(shí)可以在預(yù)設(shè)的周期通過外流體入口 20向焦?fàn)t上升管內(nèi)部噴入外流體，以改變焦?fàn)t上升管中荒煤氣的流場(chǎng)。
[0024]所說的預(yù)設(shè)的周期可以由技術(shù)人員根據(jù)換熱效果來確定，本實(shí)用新型在此不作具體限定。
[0025]所說的外流體可以理解為氣體或能夠在焦?fàn)t上升管內(nèi)轉(zhuǎn)化成氣體的液體。該轉(zhuǎn)化過程可以理解為外流體在噴入上升管內(nèi)部后，在焦?fàn)t上升管中高溫的作用下，外流體通過蒸發(fā)等形式轉(zhuǎn)化為氣體。所說的外流體的具體形式本實(shí)用新型在此不進(jìn)行限定，例如，可以采用荒煤氣或氨水作為外流體。
[0026]由于在焦?fàn)t上升管側(cè)壁設(shè)置有外流體入口 20，以使外流體通過外流體入口 20噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，改變荒煤氣的流場(chǎng)，增加了荒煤氣流動(dòng)的雷諾數(shù)，提高了焦?fàn)t上升管中荒煤氣的換熱效率，進(jìn)而提高了荒煤氣熱量的回收利用率，增強(qiáng)了焦?fàn)t的運(yùn)行效能。
[0027]為了考察本實(shí)用新型的技術(shù)方案的實(shí)際效果，采用如圖1所示的焦?fàn)t上升管及如圖2所示的焦?fàn)t上升管(與如圖1所示的焦?fàn)t上升管相比，設(shè)置有6個(gè)外流體入口，其它參數(shù)與圖1所示的焦?fàn)t上升管相同)進(jìn)行荒煤氣的熱量回收對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其中，焦?fàn)t上升管的高度均為3米，內(nèi)徑均為0.5米。
[0028]實(shí)驗(yàn)過程如下，在兩個(gè)焦?fàn)t上升管的內(nèi)壁10和外壁11之間的換熱層分別通等量的冷空氣吸收荒煤氣帶入的熱量，降低荒煤氣的溫度，操作時(shí)間均為一個(gè)炭化室的結(jié)焦周期，通過熱電偶測(cè)量上升管內(nèi)荒煤氣出口和入口的溫度。經(jīng)過試驗(yàn)對(duì)比，圖1所示的焦?fàn)t上升管中的荒煤氣出入口溫差約為100°c，圖2所示的裝置，荒煤氣出入口溫差可達(dá)130°C，換熱效率提高約30 %，換熱效果增加明顯。
[0029]可見，本實(shí)用新型的技術(shù)方案確實(shí)提高了焦?fàn)t上升管中荒煤氣的換熱效率。
[0030]本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用相關(guān)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。
[0031]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種焦?fàn)t上升管，包括內(nèi)壁和外壁，其特征在于: 所述焦?fàn)t上升管側(cè)壁設(shè)置有貫穿所述內(nèi)壁和外壁的至少一個(gè)外流體入口，所述內(nèi)壁和外壁之間形成換熱層，并通入換熱介質(zhì)，換熱介質(zhì)從換熱介質(zhì)入口進(jìn)入后，與從焦?fàn)t上升管底部進(jìn)入的荒煤氣進(jìn)行熱交換，并從換熱介質(zhì)出口排出，荒煤氣從焦?fàn)t上升管頂部的荒煤氣出口排出。2.如權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t上升管，其特征在于，所述的外流體入口與外流體輸送管線連接。3.如權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t上升管，其特征在于，所述焦?fàn)t上升管設(shè)置有6個(gè)外流體入□ ο4.如權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t上升管，其特征在于，所述外流體為荒煤氣或氨水。
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種焦?fàn)t上升管，所述焦?fàn)t上升管側(cè)壁設(shè)置有貫穿所述內(nèi)壁和外壁的至少一個(gè)外流體入口，以使外流體通過外流體入口噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，改變焦?fàn)t上升管中荒煤氣的流場(chǎng)，由上述的技術(shù)方案可見，本實(shí)用新型通過在焦?fàn)t上升管側(cè)壁設(shè)置有至少一個(gè)外流體入口，以使外流體通過外流體入口噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，改變荒煤氣的流場(chǎng)，增加了荒煤氣流動(dòng)的雷諾數(shù)，提高了上升管中荒煤氣的換熱效率，進(jìn)而提高了荒煤氣熱量的回收利用率，增強(qiáng)了焦?fàn)t的運(yùn)行效能。
【IPC分類】F27D17/00, C10B27/00
【公開號(hào)】CN204958800
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520480168
【發(fā)明人】韓冬, 徐列, 黃保健, 韓克明, 王浩強(qiáng), 程先賀
【申請(qǐng)人】北京華泰焦化工程技術(shù)有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年7月6日