一种螺旋板式煤气初冷器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种螺旋板式煤气初冷器，包括初冷器主体、煤气入口、顶部断液盘、螺旋体、中部断液盘、煤气出口，煤气入口位于初冷器主体顶部，螺旋体包括螺旋体一段和螺旋体二段，螺旋体一段设置在初冷器主体上部，螺旋体二段设置在初冷器下部，螺旋体一段上方设有顶部断液盘，螺旋体二段上方均设有中部断液盘，部分焦油和固体微粒经顶部断液盘排出，上部螺旋体一段为循环水冷却，下部螺旋体二段为冷却水冷却。优点是：结构紧凑，热损失小，结构合理，体积远小于相同换热面积的横管式初冷器。可以将焦炉荒煤气进行有效地冷却，同时将煤气中大部分水汽、焦油和萘冷凝分离出来，传热效率高，热损失小，操作稳定，自洁污垢。
【专利说明】一种螺旋板式煤气初冷器
【技术领域】
[0001]本发明涉及焦炉荒煤气的冷却，尤其涉及一种螺旋板式煤气初冷器。
【背景技术】
[0002]传统螺旋板式换热器流体走螺旋通道，无法采用翅片及其他强化传热措施，又流道截面积不大处理量较小且流阻较大，尽管其具有传热系数高、制造简便、成本低廉结构紧凑等优点，很少在气液传热单元中得到应用。在炼焦过程中，煤气在初冷器前的温度依然很高，需要通过初冷器将煤气进一步冷却到21?22°C，同时将其中40%左右的焦油气和水汽冷凝下来，而传统管壳式初冷器体积大、造价高，矩形结构承压能力差，传热效率很难得到提闻。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种螺旋板式煤气初冷器，能够直接安装在焦化煤气净化系统中，对焦炉集气管排出的荒煤气进行有效冷却。
[0004]为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0005]一种螺旋板式煤气初冷器，包括初冷器主体、煤气入口、顶部断液盘、螺旋体、中部断液盘、煤气出口，煤气入口位于初冷器主体顶部，螺旋体包括螺旋体一段和螺旋体二段，螺旋体一段设置在初冷器主体上部，螺旋体二段设置在初冷器下部，螺旋体一段上方设有顶部断液盘，螺旋体二段上方均设有中部断液盘，部分焦油和固体微粒经顶部断液盘排出，上部螺旋体一段为循环水冷却，下部螺旋体二段为冷却水冷却，煤气出口设在初冷器底部。
[0006]所述的螺旋体一段顶部连接有循环水出口，底部连接有循环水入口 ；螺旋体二段顶部连接有低温水出口，底部连接低温水入口。
[0007]所述的初冷器主体为细长筒形结构，顶部采用标准椭圆封头。
[0008]所述的初冷器主体为可拆卸结构，每个传热段均可拆卸，螺旋体封条处的焊缝全部外裸。
[0009]所述的螺旋体上设有定距结构，定距结构包括液侧通道和气侧通道，液侧通道上下通过圆钢封闭，中间段设有定距柱；气侧通道上下敞开，并采用条式定距撑结构。
[0010]所述的螺旋体一段的气侧通道宽度大于螺旋体二段的气侧通道宽度；螺旋体一段的液侧通道宽度大于螺旋体二段的液侧通道宽度。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0012]结构紧凑，热损失小，结构合理，占地面积小，体积远小于相同换热面积的横管式初冷器。介质实现了均匀冷却，操作稳定，可精确控制出口温度。介质走单通道，允许流速比其他换热器高，污垢不易沉积。条式定距撑兼做翅片，传热得到强化，传热效率高，为常规横管式初冷器的2-3倍。价格低廉，制造简便，材料利用率高。以螺旋板代替原有的管，成本低，采用整板卷制，质量更可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图。
[0014]图2是螺旋体定距结构的结构示意图。
[0015]图中:1_初冷器主体2-煤气入口 3-顶部断液盘4-螺旋体一段5-循环水入口 6-循环水出口 7-中部断液盘8-低温水入口 9-低温水出口 10-螺旋体二段11-煤气出口 12-螺旋板13-定距柱14-圆钢15-条式定距撑。
【具体实施方式】
[0016]下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
[0017]见图1、图2，一种螺旋板12式煤气初冷器，包括初冷器主体1、煤气入口 2、顶部断液盘3、螺旋体、中部断液盘7、煤气出口 11，煤气入口 2位于初冷器主体I顶部，螺旋体包括螺旋体一段4和螺旋体二段10，螺旋体一段4设置在初冷器主体I上部，螺旋体二段10设置在初冷器下部，螺旋体一段4上方设有顶部断液盘3，螺旋体二段10上方均设有中部断液盘7，部分焦油和固体微粒经顶部断液盘3排出，上部螺旋体一段4为循环水冷却，下部螺旋体二段10为冷却水冷却，煤气出口 11设在初冷器底部。
[0018]其中，螺旋体一段4顶部连接有循环水出口 6，底部连接有循环水入口 5 ;螺旋体二段10顶部连接有低温水出口 9，底部连接低温水入口 8。初冷器主体I为细长筒形结构，顶部采用标准椭圆封头。初冷器主体I为可拆卸结构，每个传热段均可拆卸，螺旋体封条处的焊缝全部外裸。螺旋体一段4的通道宽度大于螺旋体二段10的通道宽度。螺旋体的液体通道内采用定距柱13结构，气体通道内采用条式定距撑15结构。
[0019]见图2，螺旋体上设有定距结构，定距结构包括定距柱13、圆钢14、螺旋板12、条式定距撑15，相邻螺旋板之间上下通过圆钢14封闭，形成液侧通道，液侧通道内设有定距柱13 ;上下敞开的螺旋板12之间形成气侧通道，气侧通道与液侧通道相互交错设置。
[0020]煤气由集气管沿吸煤气主管流向煤气初冷器，由煤气入口 2进入初冷器本体顶部，在喷洒液喷洒下部分焦油和固体微粒经顶部断液盘3，由冷凝液口排出。而后煤气向下进入螺旋体一段4即循环水冷却段，在螺旋体一段4内，循环水经下部切向进入并沿螺旋板12间隙呈螺旋流动，后由螺旋体一段4上部切向排出，煤气则自上而下轴向流经螺旋体一段4，实现与循环水的逆流和错流换热。煤气在冷却的同时，冷凝出水、焦油和萘，经初冷器本体的中部断液盘7排出，以避免这些冷凝液进入后续冷却过程。而后煤气进入螺旋体二段10即低温水冷却段，进行与循环水段一样的换热和冷凝，最终达到目标温度，由初冷器本体底部煤气出口 11排出。
[0021]螺旋体的气侧主要为轴向流动，上下通道敞开，螺旋体液侧通道上下用圆钢14封闭，保证冷热流体的相互隔离。同时气侧采用条式定距撑15结构，其起到翅片作用，加强了传热。煤气在冷却的同时，冷凝出水、焦油、和萘，经器体中部断液盘7排出，以避免这些冷凝液进入后续冷却过程。而后煤气进入螺旋体二段10即低温水冷却段，进行与循环水段一样的换热和冷凝，最终实现冷却，由器体底部煤气出口 11排出。
[0022]本发明可以将焦炉荒煤气进行有效地冷却，同时将煤气中大部分水汽、焦油和萘冷凝分离出来，传热效率高，热损失小，结构紧凑，操作稳定，自洁污垢，价格低廉。
【权利要求】
1.一种螺旋板式煤气初冷器，其特征在于，包括初冷器主体、煤气入口、顶部断液盘、螺旋体、中部断液盘、煤气出口，煤气入口位于初冷器主体顶部，螺旋体包括螺旋体一段和螺旋体二段，螺旋体一段设置在初冷器主体上部，螺旋体二段设置在初冷器下部，螺旋体一段上方设有顶部断液盘，螺旋体二段上方均设有中部断液盘，部分焦油和固体微粒经顶部断液盘排出，上部螺旋体一段为循环水冷却，下部螺旋体二段为冷却水冷却，煤气出口设在初冷器底部。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋板式煤气初冷器，其特征在于，所述的螺旋体一段顶部连接有循环水出口，底部连接有循环水入口 ；螺旋体二段顶部连接有低温水出口，底部连接低温水入口。
3.根据权利要求1所述的一种螺旋板式煤气初冷器，其特征在于，所述的初冷器主体为细长筒形结构，顶部采用标准椭圆封头。
4.根据权利要求1所述的一种螺旋板式煤气初冷器，其特征在于，所述的初冷器主体为可拆卸结构，每个传热段均可拆卸，螺旋体封条处的焊缝全部外裸。
5.根据权利要求1所述的一种螺旋板式煤气初冷器，其特征在于，所述的螺旋体上设有定距结构，定距结构包括液侧通道和气侧通道，液侧通道上下通过圆钢封闭，中间段设有定距柱；气侧通道上下敞开，并采用条式定距撑结构。
6.根据权利要求5所述的一种螺旋板式煤气初冷器，其特征在于，所述的螺旋体一段的气侧通道宽度大于螺旋体二段的气侧通道宽度；螺旋体一段的液侧通道宽度大于螺旋体二段的液侧通道宽度。
【文档编号】C10K1/04GK104403703SQ201410714127
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】任帅, 邱红, 于涛, 段有龙 申请人:中冶焦耐工程技术有限公司