一種可耐常壓干燒型的上升管換熱器的制作方法
1.本實用新型屬于焦爐設備領域，特別涉及一種可耐常壓干燒型的焦爐上升管荒煤氣余熱回收用的上升管換熱器。
背景技術：
2.焦爐能對煤炭做高溫干餾處理，將其高效地轉換為焦炭、焦爐煤氣、煤焦油、粗苯等產物，是高效的能量轉換窯爐。在焦爐支出熱中，650℃-700℃荒煤氣的帶出熱約占 36％，具有極高的回收利用價值。目前，通常采用降溫處理工藝來實現荒煤氣的工業應用，傳統工藝為：向高溫荒煤氣噴灑大量70℃-75℃循環氨水使其降溫，實現余熱回收，然而，這會導致高溫荒煤氣帶出熱因循環氨水的大量蒸發而浪費。
3.在20世紀80年代，日本大部分焦化廠曾將導熱油用于上升管回收荒煤氣帶出熱：他們將上升管做成夾套管，導熱油通過夾套管與高溫荒煤氣間接換熱，被加熱的高溫導熱油可用于多種用途，例如蒸氨、蒸餾煤焦油、干燥入爐煤等等。后來，濟鋼曾在五孔上升管進行了類似的試驗；武鋼、馬鋼、鞍鋼、漣鋼、北京焦化廠、沈陽煤氣二廠、本鋼一鐵、平頂山焦化廠等多家企業曾在上升管采用水汽化冷卻技術回收這部分熱量；此外，也有企業采用以氮氣為介質、與高溫荒煤氣間接換熱的方法。
4.現有焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器，換熱效果好，能夠有效減少設備散熱損失但是由于焦爐不停運，當出現上升管換熱器故障情況，且需要切斷冷源介質時，熱源荒煤氣源源不斷地通過上升管換熱器，導致上升管換熱器干燒，對上升管換熱器的材質有破壞作用，影響其使用壽命，并且會導致熱量流失。
技術實現要素：
5.技術問題：為了解決現有技術的缺陷，本實用新型提供了一種可耐常壓干燒型的上升管換熱器。
6.技術方案：本實用新型提供一種可耐常壓干燒型的上升管換熱器，包括換熱器管道、上法蘭、下法蘭和螺旋換熱盤管；所述換熱器管道自外而內依次包括外筒、導熱層和內筒；所述上法蘭與外筒的頂部連接，上法蘭下表面設有導向筒，導向筒和導熱層之間留有間隙，內筒的頂部插入該間隙中，并且內筒的內側壁和導向筒的外側壁之間設有密封墊進行密封，下法蘭與外筒的底部和內筒的底部連接；所述螺旋換熱盤管設于導熱層內，呈螺旋上升狀態，其底部開口端和頂部開口端均穿過導熱層和外筒，延伸到換熱器管道外部；所述螺旋換熱盤管底部開口端為三通管設計，其中一個開口附近設有第一閥門，另一個開口即第三通口設有可拆卸的密封螺帽；所述螺旋換熱盤管頂部開口端的開口附近設有第二閥門，在頂部開口端的管道上，第二閥門和外筒之間，設有排氣放空閥。
7.作為優選或者改進方案：
8.所述第三通口包括管體、密封圈和可拆卸的密封螺帽，管體開口端外表面設有外螺紋，密封螺帽的內壁設有與上述外螺紋相匹配的內螺紋。
9.或者，所述第三通口包括管體、密封圈和可拆卸的密封螺帽，管體開口端內表面設有內螺紋，密封螺帽螺桿的外壁設有與上述內螺紋相匹配的外螺紋。
10.所述的可耐常壓干燒型的上升管換熱器還包括一組直翅片，所述一組直翅片固定于內筒的內側壁上。
11.所述的可耐常壓干燒型的上升管換熱器還包括檢漏管，所述檢漏管的一端開口穿過外筒，另一端開口設于換熱器管道外部。
12.所述內筒的頂部為自由端，其插入導向筒和導熱層之間的間隙，該設計使內筒和導向筒分別能夠在高溫可上下有密封地自由滑動，避免內筒內的荒煤氣泄漏入導熱層內。整個上升管換熱器通過外筒承重，外筒因溫度低不會引起整個上升管換熱器向上有大量的膨脹量。
13.當以水或導熱油作為冷源的焦爐上升管荒煤氣余熱回收系統遇到停電等突發事故時，循環泵停止工作，水循環或導熱油循環中斷，上升管換熱器面臨干燒，可關閉第一閥門和第二閥門，打開螺紋密封口和排氣放空閥，在螺紋密封口通入常溫壓縮空氣，冷卻上升管換熱器，保護上升管換熱器不受損壞。
14.有益效果：與現有技術相比，本實用新型提供的可耐常壓干燒型的上升管換熱器，結構簡單、成本低廉、使用方便，三通螺紋密封管口和排氣放空閥的設計，可將常溫壓縮空氣由三通螺紋密封管口進入螺旋盤管內，在排氣放空閥處排出，使得上升管換熱器降溫，對上升管換熱器的材質起到冷卻作用，保護了上升管換熱器。
附圖說明
15.圖1為本實用新型可耐常壓干燒型的上升管換熱器的結構示意圖。
16.圖2為本實用新型可耐常壓干燒型的上升管換熱器中三通管口的結構示意圖。
17.圖3為本實用新型可耐常壓干燒型的上升管換熱器中三通管口另一種方案的結構示意圖。
具體實施方式
18.下面結合附圖對本實用新型可耐常壓干燒型的焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器作出進一步說明。
19.實施例1
20.一種可耐常壓干燒型的上升管換熱器，如圖1所示，包括換熱器管道1、上法蘭2、下法蘭3和螺旋換熱盤管4；換熱器管道1自外而內依次包括外筒11、導熱層12和內筒13；上法蘭2與外筒11的頂部連接，上法蘭2下表面設有導向筒9，導向筒9和導熱層12之間留有間隙，內筒13的頂部插入該間隙中，并且內筒13的內側壁和導向筒9 的外側壁之間設有密封墊進行密封，下法蘭3與外筒11的底部和內筒13的底部連接；換熱螺旋盤管4設于導熱層12內，呈螺旋上升狀態，其底部開口端5和頂部開口端6 均穿過導熱層12和外筒11，延伸到換熱器管道1外部；換熱螺旋盤管4的底部開口端 5為三通管設計，其中一個開口附近設有第一閥門51，另一個開口即第三通口52設有可拆卸的密封螺帽；換熱螺旋盤管4的頂部開口端6的開口附近設有第二閥門61，在頂部開口端6的管道上，第二閥門61和外筒11之間，設有排氣放空閥62。
21.如圖2所示，第三通口52包括管體521、密封圈522和可拆卸的密封螺帽523，管體521開口端外表面設有外螺紋，密封螺帽523的內壁設有與上述外螺紋相匹配的內螺紋。
22.如圖3所示，作為另一種方案，第三通口52包括管體521、密封圈522和可拆卸的密封螺帽523，管體521開口端內表面設有內螺紋，密封螺帽523螺桿的外壁設有與上述內螺紋相匹配的外螺紋。
23.該上升管換熱器還包括一組直翅片7，固定于內筒13的內側壁上。
24.該上升管換熱器還包括檢漏管8，所述檢漏管8的一端開口穿過外筒11，另一端開口設于換熱器管道1外部。
25.所述內筒的頂部為自由端，其插入導向筒和導熱層之間的間隙，該設計使內筒和導向筒分別能夠在高溫可上下有密封地自由滑動，避免內筒內的荒煤氣泄漏入導熱層內。整個上升管換熱器通過外筒承重，外筒因溫度低不會引起上升管換熱器向上有大量的膨脹量。
26.上述可耐常壓干燒型的上升管換熱器的工作原理如下：
27.荒煤氣流經內筒13內，荒煤氣為熱源，冷源介質包括：水、導熱油、蒸汽，流經螺旋換熱盤管4內。
28.水或低溫導熱油從換熱器螺旋換熱盤管4的底部開口端5進入，吸熱后變成的汽水混合物或高溫導熱油，從換熱器螺旋換熱盤管4的頂部開口端6排出。
29.低溫蒸汽從換熱器螺旋換熱盤管4的頂部開口端6進入，吸熱后變成的高溫蒸汽，從換熱器螺旋換熱盤管4的底部開口端5排出。
30.由于焦爐不停運，當出現停電或上升管換熱器故障情況、且需要切斷冷源介質時，熱源荒煤氣源源不斷地通過上升管換熱器，可關閉第一閥門51和第二閥門61，但可導致上升管換熱器干燒，對上升管換熱器的材質有破壞作用，影響其使用壽命。
31.此時，可打開三通管口(第三通口52)和排氣放空閥62，螺旋換熱盤管4內處于和大氣相通的常壓情況，卸下三通管口的螺帽，將三通管口和焦爐爐頂的壓縮空氣通過軟管連接，可將常溫壓縮空氣由三通管口進入螺旋換熱盤管4內，在排氣放空閥62處排出，使得上升管換熱器降溫。對上升管換熱器的材質起到冷卻作用，保護了上升管換熱器。
32.待故障解除后，再斷開三通管口處的壓縮空氣，安裝并擰緊密封螺帽523，依次打開第一閥門51、關閉排氣放空閥62、打開第二閥門61，使上升管換熱器回歸正常使用。
技術特征：
1.一種可耐常壓干燒型的上升管換熱器，其特征在于，包括換熱器管道(1)、上法蘭(2)、下法蘭(3)和螺旋換熱盤管(4)；所述換熱器管道(1)自外而內依次包括外筒(11)、導熱層(12)和內筒(13)；所述上法蘭(2)與外筒(11)的頂部連接，上法蘭(2)下表面設有導向筒(9)，導向筒(9)和導熱層(12)之間留有間隙，內筒(13)的頂部插入該間隙中，并且內筒(13)的內側壁和導向筒(9)的外側壁之間設有密封墊進行密封，下法蘭(3)與外筒(11)的底部和內筒(13)的底部連接；所述螺旋換熱盤管(4)設于導熱層(12)內，呈螺旋上升狀態，其底部開口端(5)和頂部開口端(6)均穿過導熱層(12)和外筒(11)，延伸到換熱器管道(1)外部；所述螺旋換熱盤管(4)的底部開口端(5)為三通管設計，其中一個開口附近設有第一閥門(51)，另一個開口即第三通口(52)設有可拆卸的密封螺帽；所述螺旋換熱盤管(4)的頂部開口端(6)的開口附近設有第二閥門(61)，在頂部開口端(6)的管道上，第二閥門(61)和外筒(11)之間，設有排氣放空閥(62)。2.根據權利要求1所述的可耐常壓干燒型的上升管換熱器，其特征在于，所述第三通口(52)包括管體(521)、密封圈(522)和可拆卸的密封螺帽(523)，管體(521)開口端外表面設有外螺紋，密封螺帽(523)的內壁設有與上述外螺紋相匹配的內螺紋。3.根據權利要求1所述的可耐常壓干燒型的上升管換熱器，其特征在于，所述第三通口(52)包括管體(521)、密封圈(522)和可拆卸的密封螺帽(523)，管體(521)開口端內表面設有內螺紋，密封螺帽(523)螺桿的外壁設有與上述內螺紋相匹配的外螺紋。4.根據權利要求1所述的可耐常壓干燒型的上升管換熱器，其特征在于，還包括一組直翅片(7)，所述一組直翅片(7)固定于內筒(13)的內側壁上。5.根據權利要求1所述的可耐常壓干燒型的上升管換熱器，其特征在于，還包括檢漏管(8)，所述檢漏管(8)的一端開口穿過外筒(11)，另一端開口設于換熱器管道(1)外部。
技術總結
本實用新型提供了一種可耐常壓干燒型的上升管換熱器，換熱器自外而內依次包括外筒、導熱層和內筒、導向筒；上法蘭下表面與外筒和導向筒的頂部連接，內筒和導向筒之間具有密封圈，對內筒內荒煤氣進行密封，下法蘭與外筒的底部和內筒的底部連接；換熱盤管設于導熱層內，呈螺旋上升狀態，其底部開口端和頂部開口端均穿過導熱層和外筒，延伸到換熱器外部；換熱盤管的底部開口端為三通管設計，其中一個開口附近設有第一閥門，另一個開口即第三通口設有可拆卸的密封螺帽；頂部開口端的開口附近設有第二閥門，在頂部開口端的管道上，第二閥門和外筒之間，設有排氣放空閥。該設備結構簡單，使用方便，能對上升管換熱器的材質起到冷卻和保護作用。保護作用。保護作用。
