专利名称：一体式流体余热回收器的制作方法
技术领域：
本发明属于一种热交换设备，特别是焦炉煤气余热回收装置。
背景技术：
炼焦过程中，有30%以上的热量随着煤气经上升管逸出，目前对焦炉上升管余热回收，国内外均有不同方式的尝试，但都没有成熟的经验，归结起来主要是回收效率低和安全性能差这两个方面的问题。发明人在先拥有的中国专利CN2595808《一种焦炉煤气上升管余热回收器》公开了一种采用水夹套的形式进行余热回收器，由于在回收器内壁上有耐火材料保护层，影响热传导回收热效率仅为6-7%而且承压能力较差。另外中国专利 CN201697501U《焦炉煤气上升管余热回收装置》公开了一种包括两个扣合固定在上升管外壁上的空心半圆柱形盘管，两个盘管的扣合面为相互配合的齿形结构的传热装置，该装置虽然安装和拆卸方便，降低了检修难度的优点，但是两个扣合空心半圆柱形盘管扣合面的密封难度较大。
发明内容
为了克服现有的焦炉煤气上升管余热回收器的不足，本发明提供一种一体式流体余热回收器，该一体式流体余热回收器具有密封性好耐压强度大，使用安全可靠的优点。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种一体式流体余热回收器，其特征是厚壁铸铁内筒两端分别装有连接法兰，铸铁内筒厚壁内铸造有换热管组，换热管组两端分别装有热媒进出口，所述的连接法兰分别与焦炉的上升管座及桥管相连接。所述的厚壁铸铁内筒外包裹着保温层和外壳。所述的换热管组中的换热管呈螺旋状或列管式排列。所述的连接法兰与厚壁铸铁内筒铸造为一体。所述的连接法兰与厚壁铸铁内筒焊接为一体。所述的换热管中的热媒为导热油。一体式流体余热回收器的制造方法，其特征是铸铁内筒采用普通砂型铸造或离心铸造，普通铸造采用横卧式砂型箱或立式砂型箱，所述的横卧式砂型箱铸造主要包括下述步骤a.制作换热管组，b.铸造厚壁内筒，将换热管组内腔放置内芯砂型，以保证内筒的形状和壁厚，内芯砂型固定好后将换热管组和内芯一同吊入上下开合的外砂型中进行浇铸，铁水温度应在1200-130(TC，3.在内筒两端焊接上连接法兰。所述的离心铸造的方法是使用卧式离心铸造机，在离心转鼓内设置与内筒外径相适应的树脂砂型模将换热管组固定在转鼓内在浇铸的同时旋转转鼓使金属液在离心力作用下充型和凝固，得到组织致密，机械性能好的厚壁铸铁内筒。在本发明中高温焦炉煤气在厚壁内筒内自下而上的流动，其携带的余热把铸铁内筒加热至400 600°C，由于换热管与铸铁内筒铸造为一体内筒以传导方式把热量传给换热管，换热管同样以传导方式把管内的导热油加热，从而达到余热回收的目的。换热管外有硅酸铝毡进行保温，保温层外有外壳进行保护，余热回收器上下连接法兰可分别与焦炉上的上升管座及桥管相连接。本发明的有益效果是由于将换热管组铸造在内筒厚壁中，使换热管与内筒成一体，以传导换热为主要换热方式，而且由于厚壁铸铁内筒强度高、耐腐蚀性好，其内侧无需设置耐火材料层，使传热效率大大提高，据测试本发明热回收效率可达到12-15%以上，可满足后处理工序如精苯车间的能源需求，换热器采用了导热油为热媒，有效的避免了因相变气化而引起超压隐患，同时由于换热管预先组装检测，使安全性大为提高，在使用中如出现内筒结焦等现象时可以直接清理不会影响设备的使用寿命。本发明可以将经过煤气上升管中的煤气携带的余热进行有效的回收，对降低炼焦能耗，充分利用能源和发展低碳经济具有积极效果。其推广应用有良好的经济效益和环境效益。
图1为本发明的结构示意图，图2为本发明的使用列管式换热管组时结构示意图，图3为图2的A-A向视图，图4为本发明铸造状态示意图，图5为本发明使用离心铸造示意图。图中，1.热媒出口，2.铸铁内筒，3.换热管组，4.保温层，5.外壳，6.热媒进口， 7.上端连接法兰，8.底端连接法兰，9.垂直换热管，10.环形换热管，11.冒口，12.排气口， 13.上型箱，14.下型箱，15.浇口，16.内芯，21.底座，22.转辊，23.转鼓，24.环形从动轮， 25.浇口，26.树脂砂型。
具体实施例方式本发明的具体实施方式
是，如图所示实施例1，一种一体式流体余热回收器，其特征是厚壁铸铁内筒两端分别装有连接法兰，连接法兰与厚壁铸铁内筒铸造为一体，铸铁内筒2厚壁内铸造有换热管组3，换热管呈螺旋状，换热管组两端分别装有热媒进口 6热媒出口 1，所述的连接法兰分别与焦炉的上升管座及桥管相连接。厚壁铸铁内筒外包裹着保温层4和外壳5。换热管中的热媒为导热油。实施例2，一种一体式流体余热回收器，其特征是厚壁铸铁内筒两端分别装有连接法兰，连接法兰与厚壁铸铁内筒焊接为一体，铸铁内筒2厚壁内铸造有换热管组，换热管呈列管式排列垂直换热管9两端分别焊接在环形换热管10上，下、上环形换热管分别装有热媒进口 6热媒出口 1，所述的连接法兰分别与焦炉的上升管及桥管相连接。厚壁铸铁内筒外包裹着保温层4和外壳5。换热管中的热媒为导热油。使用时将余热回收器上下连接法兰可分别与焦炉上的上升管及桥管相连接。焦炉煤气由内筒自下而上的流动，煤气中的余热把铸铁内筒加热至400 600°C，铸铁内筒以传导方式把热量传给换热管，换热管同样以传导方式把管内的导热油加热，从而达到余热回收的目的。内筒外有硅酸铝毡保温层进行保温，保温层外有外壳进行保护。实施例3，一种一体式流体余热回收器，其特征是厚壁铸铁内筒两端分别装有连
4接法兰，连接法兰与厚壁铸铁内筒焊接为一体，铸铁内筒2厚壁内铸造有换热管组3，换热管呈螺旋状，换热管组两端分别装有热媒进口 6热媒出口 1，所述的连接法兰分别与焦炉的上升管及桥管相连接。厚壁铸铁内筒外包裹着保温层4和外壳5。换热管中的热媒为导热油。铸铁内筒采用横卧式砂型箱铸造包括下述步骤a.制作换热管组17，b.铸造厚壁内筒， 将换热管组内腔放置内芯16砂型，以保证内筒的形状和壁厚，内芯砂型固定好后将换热管组和内芯一同吊入上下开合的外砂型中进行浇铸，铁水温度应在1200-1300°C，3.清理铸件内外表面，4.在内筒两端焊接上连接法兰。 实施例4，一种一体式流体余热回收器，其特征是厚壁铸铁内筒两端分别装有连接法兰，连接法兰与厚壁铸铁内筒焊接为一体，铸铁内筒2厚壁内铸造有换热管，换热管呈列管式排列垂直换热管9两端分别焊接在环形换热管10上，下、上环形换热管分别装有热媒进口 6热媒出口 1，所述的连接法兰分别与焦炉的上升管座及桥管相连接。厚壁铸铁内筒外包裹着保温层4和外壳5。换热管中的热媒为导热油。所述的厚壁铸铁内筒是使用卧式离心铸造机离心铸造成型，在离心转鼓内设置与内筒外径相适应的树脂砂型模沈将换热管组3固定在转鼓23内在浇铸的同时旋转转鼓使金属液在离心力作用下充型和凝固，得到组织致密，机械性能好的厚壁铸铁内筒。
权利要求
1.一种一体式流体余热回收器，其特征是厚壁铸铁内筒两端分别装有连接法兰，铸铁内筒厚壁内铸造有换热管组，换热管组两端分别装有热媒进出口，所述的连接法兰分别与焦炉的上升管座及桥管相连接。
2.根据权利要求1所述的一体式流体余热回收器，其特征是所述的换热管呈螺旋状或列管式排列。
3.根据权利要求1所述的一体式流体余热回收器，其特征是所述的厚壁铸铁内筒外包裹着保温层和外壳。
4.根据权利要求1所述的一体式流体余热回收器，其特征是所述的连接法兰与厚壁铸铁内筒铸造为一体。
5.根据权利要求1所述的一体式流体余热回收器，其特征是所述的连接法兰与厚壁铸铁内筒焊接为一体。
6.根据权利要求1所述的一体式流体余热回收器，其特征是所述的换热管中的热媒为导热油。
7.权利要求1所述的一体式流体余热回收器的制造方法，其特征是铸铁内筒采用普通砂型铸造或离心铸造，普通铸造采用横卧式砂型箱或立式砂型箱，所述的横卧式砂型箱铸造主要包括下述步骤a.制作换热管组，b.铸造厚壁内筒，将换热管组内腔放置内芯砂型，以保证内筒的形状和壁厚，内芯砂型固定好后将换热管组和内芯一同吊入上下开合的外砂型中进行浇铸，铁水温度应在1200-1300°C，3.在内筒两端焊接上连接法兰。
8.根据权利要求7所述的一体式流体余热回收器的制造方法，其特征是所述的离心铸造的方法是使用卧式离心铸造机，在离心转鼓内设置与内筒外径相适应的树脂砂型模将换热管组固定在转鼓内在浇铸的同时旋转转鼓使金属液在离心力作用下充型和凝固，得到组织致密，机械性能好的厚壁铸铁内筒。
全文摘要
本发明公开了一种一体式流体余热回收器，属于一种热交换设备，特别是焦炉煤气余热回收装置。该一体式流体余热回收器，其特征是厚壁铸铁内筒两端分别装有连接法兰，铸铁内筒厚壁内铸造有换热管，换热管两端分别装有热媒进出口，所述的连接法兰分别与焦炉的上升管座及桥管相连接。本发明的有益效果是由于将换热管铸造在内筒厚壁中，使换热管与内筒成一体，以传导换热为主要换热方式，传热效率大大提高，采用了导热油为热媒，有效的避免了因相变气化而引起超压隐患，使安全性提高。本发明可以将经过煤气上升管中的煤气携带的余热进行有效的回收，对降低炼焦能耗，充分利用能源和发展低碳经济有积极效果。其推广应用有良好的经济效益和环境效益。
文档编号F28D7/00GK102183159SQ20111002886
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者何选明, 姜爱国, 张友棣, 李兆福, 王光华, 王杰, 王登富, 赵杰 申请人:济南冶金化工设备有限公司