一种可耐常压干烧型的上升管换热器的制作方法
1.本实用新型属于焦炉设备领域，特别涉及一种可耐常压干烧型的焦炉上升管荒煤气余热回收用的上升管换热器。
背景技术：
2.焦炉能对煤炭做高温干馏处理，将其高效地转换为焦炭、焦炉煤气、煤焦油、粗苯等产物，是高效的能量转换窑炉。在焦炉支出热中，650℃-700℃荒煤气的带出热约占 36％，具有极高的回收利用价值。目前，通常采用降温处理工艺来实现荒煤气的工业应用，传统工艺为：向高温荒煤气喷洒大量70℃-75℃循环氨水使其降温，实现余热回收，然而，这会导致高温荒煤气带出热因循环氨水的大量蒸发而浪费。
3.在20世纪80年代，日本大部分焦化厂曾将导热油用于上升管回收荒煤气带出热：他们将上升管做成夹套管，导热油通过夹套管与高温荒煤气间接换热，被加热的高温导热油可用于多种用途，例如蒸氨、蒸馏煤焦油、干燥入炉煤等等。后来，济钢曾在五孔上升管进行了类似的试验；武钢、马钢、鞍钢、涟钢、北京焦化厂、沈阳煤气二厂、本钢一铁、平顶山焦化厂等多家企业曾在上升管采用水汽化冷却技术回收这部分热量；此外，也有企业采用以氮气为介质、与高温荒煤气间接换热的方法。
4.现有焦炉上升管荒煤气余热回收换热器，换热效果好，能够有效减少设备散热损失但是由于焦炉不停运，当出现上升管换热器故障情况，且需要切断冷源介质时，热源荒煤气源源不断地通过上升管换热器，导致上升管换热器干烧，对上升管换热器的材质有破坏作用，影响其使用寿命，并且会导致热量流失。
技术实现要素：
5.技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种可耐常压干烧型的上升管换热器。
6.技术方案：本实用新型提供一种可耐常压干烧型的上升管换热器，包括换热器管道、上法兰、下法兰和螺旋换热盘管；所述换热器管道自外而内依次包括外筒、导热层和内筒；所述上法兰与外筒的顶部连接，上法兰下表面设有导向筒，导向筒和导热层之间留有间隙，内筒的顶部插入该间隙中，并且内筒的内侧壁和导向筒的外侧壁之间设有密封垫进行密封，下法兰与外筒的底部和内筒的底部连接；所述螺旋换热盘管设于导热层内，呈螺旋上升状态，其底部开口端和顶部开口端均穿过导热层和外筒，延伸到换热器管道外部；所述螺旋换热盘管底部开口端为三通管设计，其中一个开口附近设有第一阀门，另一个开口即第三通口设有可拆卸的密封螺帽；所述螺旋换热盘管顶部开口端的开口附近设有第二阀门，在顶部开口端的管道上，第二阀门和外筒之间，设有排气放空阀。
7.作为优选或者改进方案：
8.所述第三通口包括管体、密封圈和可拆卸的密封螺帽，管体开口端外表面设有外螺纹，密封螺帽的内壁设有与上述外螺纹相匹配的内螺纹。
9.或者，所述第三通口包括管体、密封圈和可拆卸的密封螺帽，管体开口端内表面设有内螺纹，密封螺帽螺杆的外壁设有与上述内螺纹相匹配的外螺纹。
10.所述的可耐常压干烧型的上升管换热器还包括一组直翅片，所述一组直翅片固定于内筒的内侧壁上。
11.所述的可耐常压干烧型的上升管换热器还包括检漏管，所述检漏管的一端开口穿过外筒，另一端开口设于换热器管道外部。
12.所述内筒的顶部为自由端，其插入导向筒和导热层之间的间隙，该设计使内筒和导向筒分别能够在高温可上下有密封地自由滑动，避免内筒内的荒煤气泄漏入导热层内。整个上升管换热器通过外筒承重，外筒因温度低不会引起整个上升管换热器向上有大量的膨胀量。
13.当以水或导热油作为冷源的焦炉上升管荒煤气余热回收系统遇到停电等突发事故时，循环泵停止工作，水循环或导热油循环中断，上升管换热器面临干烧，可关闭第一阀门和第二阀门，打开螺纹密封口和排气放空阀，在螺纹密封口通入常温压缩空气，冷却上升管换热器，保护上升管换热器不受损坏。
14.有益效果：与现有技术相比，本实用新型提供的可耐常压干烧型的上升管换热器，结构简单、成本低廉、使用方便，三通螺纹密封管口和排气放空阀的设计，可将常温压缩空气由三通螺纹密封管口进入螺旋盘管内，在排气放空阀处排出，使得上升管换热器降温，对上升管换热器的材质起到冷却作用，保护了上升管换热器。
附图说明
15.图1为本实用新型可耐常压干烧型的上升管换热器的结构示意图。
16.图2为本实用新型可耐常压干烧型的上升管换热器中三通管口的结构示意图。
17.图3为本实用新型可耐常压干烧型的上升管换热器中三通管口另一种方案的结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型可耐常压干烧型的焦炉上升管荒煤气余热回收换热器作出进一步说明。
19.实施例1
20.一种可耐常压干烧型的上升管换热器，如图1所示，包括换热器管道1、上法兰2、下法兰3和螺旋换热盘管4；换热器管道1自外而内依次包括外筒11、导热层12和内筒13；上法兰2与外筒11的顶部连接，上法兰2下表面设有导向筒9，导向筒9和导热层12之间留有间隙，内筒13的顶部插入该间隙中，并且内筒13的内侧壁和导向筒9 的外侧壁之间设有密封垫进行密封，下法兰3与外筒11的底部和内筒13的底部连接；换热螺旋盘管4设于导热层12内，呈螺旋上升状态，其底部开口端5和顶部开口端6 均穿过导热层12和外筒11，延伸到换热器管道1外部；换热螺旋盘管4的底部开口端 5为三通管设计，其中一个开口附近设有第一阀门51，另一个开口即第三通口52设有可拆卸的密封螺帽；换热螺旋盘管4的顶部开口端6的开口附近设有第二阀门61，在顶部开口端6的管道上，第二阀门61和外筒11之间，设有排气放空阀62。
21.如图2所示，第三通口52包括管体521、密封圈522和可拆卸的密封螺帽523，管体521开口端外表面设有外螺纹，密封螺帽523的内壁设有与上述外螺纹相匹配的内螺纹。
22.如图3所示，作为另一种方案，第三通口52包括管体521、密封圈522和可拆卸的密封螺帽523，管体521开口端内表面设有内螺纹，密封螺帽523螺杆的外壁设有与上述内螺纹相匹配的外螺纹。
23.该上升管换热器还包括一组直翅片7，固定于内筒13的内侧壁上。
24.该上升管换热器还包括检漏管8，所述检漏管8的一端开口穿过外筒11，另一端开口设于换热器管道1外部。
25.所述内筒的顶部为自由端，其插入导向筒和导热层之间的间隙，该设计使内筒和导向筒分别能够在高温可上下有密封地自由滑动，避免内筒内的荒煤气泄漏入导热层内。整个上升管换热器通过外筒承重，外筒因温度低不会引起上升管换热器向上有大量的膨胀量。
26.上述可耐常压干烧型的上升管换热器的工作原理如下：
27.荒煤气流经内筒13内，荒煤气为热源，冷源介质包括：水、导热油、蒸汽，流经螺旋换热盘管4内。
28.水或低温导热油从换热器螺旋换热盘管4的底部开口端5进入，吸热后变成的汽水混合物或高温导热油，从换热器螺旋换热盘管4的顶部开口端6排出。
29.低温蒸汽从换热器螺旋换热盘管4的顶部开口端6进入，吸热后变成的高温蒸汽，从换热器螺旋换热盘管4的底部开口端5排出。
30.由于焦炉不停运，当出现停电或上升管换热器故障情况、且需要切断冷源介质时，热源荒煤气源源不断地通过上升管换热器，可关闭第一阀门51和第二阀门61，但可导致上升管换热器干烧，对上升管换热器的材质有破坏作用，影响其使用寿命。
31.此时，可打开三通管口(第三通口52)和排气放空阀62，螺旋换热盘管4内处于和大气相通的常压情况，卸下三通管口的螺帽，将三通管口和焦炉炉顶的压缩空气通过软管连接，可将常温压缩空气由三通管口进入螺旋换热盘管4内，在排气放空阀62处排出，使得上升管换热器降温。对上升管换热器的材质起到冷却作用，保护了上升管换热器。
32.待故障解除后，再断开三通管口处的压缩空气，安装并拧紧密封螺帽523，依次打开第一阀门51、关闭排气放空阀62、打开第二阀门61，使上升管换热器回归正常使用。
技术特征：
1.一种可耐常压干烧型的上升管换热器，其特征在于，包括换热器管道(1)、上法兰(2)、下法兰(3)和螺旋换热盘管(4)；所述换热器管道(1)自外而内依次包括外筒(11)、导热层(12)和内筒(13)；所述上法兰(2)与外筒(11)的顶部连接，上法兰(2)下表面设有导向筒(9)，导向筒(9)和导热层(12)之间留有间隙，内筒(13)的顶部插入该间隙中，并且内筒(13)的内侧壁和导向筒(9)的外侧壁之间设有密封垫进行密封，下法兰(3)与外筒(11)的底部和内筒(13)的底部连接；所述螺旋换热盘管(4)设于导热层(12)内，呈螺旋上升状态，其底部开口端(5)和顶部开口端(6)均穿过导热层(12)和外筒(11)，延伸到换热器管道(1)外部；所述螺旋换热盘管(4)的底部开口端(5)为三通管设计，其中一个开口附近设有第一阀门(51)，另一个开口即第三通口(52)设有可拆卸的密封螺帽；所述螺旋换热盘管(4)的顶部开口端(6)的开口附近设有第二阀门(61)，在顶部开口端(6)的管道上，第二阀门(61)和外筒(11)之间，设有排气放空阀(62)。2.根据权利要求1所述的可耐常压干烧型的上升管换热器，其特征在于，所述第三通口(52)包括管体(521)、密封圈(522)和可拆卸的密封螺帽(523)，管体(521)开口端外表面设有外螺纹，密封螺帽(523)的内壁设有与上述外螺纹相匹配的内螺纹。3.根据权利要求1所述的可耐常压干烧型的上升管换热器，其特征在于，所述第三通口(52)包括管体(521)、密封圈(522)和可拆卸的密封螺帽(523)，管体(521)开口端内表面设有内螺纹，密封螺帽(523)螺杆的外壁设有与上述内螺纹相匹配的外螺纹。4.根据权利要求1所述的可耐常压干烧型的上升管换热器，其特征在于，还包括一组直翅片(7)，所述一组直翅片(7)固定于内筒(13)的内侧壁上。5.根据权利要求1所述的可耐常压干烧型的上升管换热器，其特征在于，还包括检漏管(8)，所述检漏管(8)的一端开口穿过外筒(11)，另一端开口设于换热器管道(1)外部。
技术总结
本实用新型提供了一种可耐常压干烧型的上升管换热器，换热器自外而内依次包括外筒、导热层和内筒、导向筒；上法兰下表面与外筒和导向筒的顶部连接，内筒和导向筒之间具有密封圈，对内筒内荒煤气进行密封，下法兰与外筒的底部和内筒的底部连接；换热盘管设于导热层内，呈螺旋上升状态，其底部开口端和顶部开口端均穿过导热层和外筒，延伸到换热器外部；换热盘管的底部开口端为三通管设计，其中一个开口附近设有第一阀门，另一个开口即第三通口设有可拆卸的密封螺帽；顶部开口端的开口附近设有第二阀门，在顶部开口端的管道上，第二阀门和外筒之间，设有排气放空阀。该设备结构简单，使用方便，能对上升管换热器的材质起到冷却和保护作用。保护作用。保护作用。
