一种上升管在线柔性清焦装置及其清焦与强化换热方法与流程

本发明涉及一种上升管在线柔性清焦方法及装置，是应用于煤化工焦化行业的焦炉上升管设备，属于焦炉设备节能技术领域。

背景技术：

焦炉焦炭生产过程中，煤在焦炉内干馏出荒煤气流经上升管，在桥注氨冷却后进入集气管，荒煤气馏处过程中在上升管管座根部的炉体部分和上升管内会结石墨，既俗称的结焦，结焦后使上升管的流通面积减小，影响生产，所以由专职人员进行定期的对上升管进行维护，维护的方式有多种多样，有的使用除焦车的焦锤从上升管顶部快速坠入，将上升管壁的结焦砸下清除，有的采用长钎子人工铲除，有的使用混合方法，可见其清焦过程或设备投入很大，或劳动环境恶劣，劳动强度大。

近年来余热回收上升管逐步得到应用，荒煤气在上升管内流动很快，上升管内径很大使余热回收效果很差，上升管内壁积灰也增大了热阻，降低了余热回收效果。

尤其瓶颈的是上升管内不能有结构，实践证明，上升管内的结构物会成为结焦基体，造成更严重的结焦。

技术实现要素：

本发明就是克服以上不足，发明了一种焦炉上升管在线柔性清焦装置，包括外驱动装置（1）、顶部垂挂固定支架（2）、从动支架（3）、垂挂链条或绳索（4）、叶轮片（5）、密封装置（6），所述外驱动装置（1）横向穿过上升管壁，穿过的位置在上升管三通管之上和水封盖之下，外驱动装置（1）在上升管中心位置与顶部垂挂固定支架（2）耦合驱动转动；所述顶部垂挂固定支架（2）其特征是卡置于上升管水封内壁的凹槽内，将外驱动装置（1）的转动传递给从动支架（3），使从动支架（3）转动；所述从动支架（3）其特征是一字架式或三等边或多等边耦合与动支架（3）之下，一字架式或三等边或多等边长度小于上升管衬里后内经，一字架式或三等边或多等边从动支架（3）的各外端垂挂有垂挂链条或绳索（4）；所述垂挂链条或绳索（4）其特征是长度垂于焦炉炉口，对应于余热回收上升管的取热部分，挂有一个或多个叶轮片（5）。

本发明还提供了一种焦炉上升管在线柔性清焦装置的清焦与强化换热方法，所述焦炉上升管在线柔性清焦方法与强化换热是外驱动装置旋转驱动顶部垂挂固定支架的转动部件转动，其转动带动从动支架转动，从而带动垂挂链条或绳索转动，离心力使垂挂链条或绳索向外甩造成链条或绳索与上升管内壁的摩擦与碰撞，使上升管内壁的结石墨被这样的摩擦与碰撞擦掉，小颗粒焦粉随荒煤气气流带走，大颗粒焦粉则可落入炉内实现在线清焦；当上升管内设有余热回收装置时，在线清焦可以及时清除上升管内壁的附着物，提高传热系数，达到强化传热的目的；当垂挂链条或绳索上挂有叶轮时，叶轮的旋转，可以扰动荒煤气使荒煤气紊流度增加，提高换热温差，既提高了传热动力，起到强化换热的目的。

显著优点

1、上升管免维护、节能、降低劳动强度。

2、更多的回收上升管内荒煤气余热。

3、维修简单、方便。

附图说明

图1是一种焦炉上升管在线柔性清焦装置结构示意图

图中

1、外驱动装置，2、顶部垂挂固定支架，3、从动支架，4、垂挂链条或绳索，5、叶轮片，6、密封装置。

具体实施

3、本发明就是克服上升管的现有技术瓶颈，如图所示一种焦炉上升管在线柔性清焦装置，包括外驱动装置（1）、顶部垂挂固定支架（2）、从动支架（3）、垂挂链条或绳索（4）、叶轮片（5）、密封装置（6），所述外驱动装置（1）穿过上升管壁，穿过的位置在上升管三通管之上和水封盖之下，外驱动装置（1）在上升管中心位置与顶部垂挂固定支架（2）耦合驱动转动；所述顶部垂挂固定支架（2）其特征是卡置于上升管水封内壁的凹槽内，将外驱动装置（1）的转动传递给从动支架（3），使从动支架（3）转动；所述从动支架（3）其特征是一字架式或三等边或多等边耦合与动支架（3）之下，一字架式或三等边或多等边长度小于上升管衬里后内径，一字架式或三等边或多等边从动支架（3）的各外端垂挂有垂挂链条或绳索（4）；所述垂挂链条或绳索（4）其特征是长度垂于焦炉炉口，对应于余热回收上升管的取热部分，挂有一个或多个叶轮片（5），其叶轮片的固定也可以再从顶部垂挂固定支架（2）下伸出一条链条或绳索加以“固定”。

外驱动装置（1）、顶部垂挂固定支架（2）、从动支架（3）风别为可以快速卡入的模块化设计，当上升管盖打开，外驱动装置（1）可以快速从上升管侧面抽出，顶部垂挂固定支架（2）、从动支架（3）、垂挂链条或绳索（4）和叶轮片（5）等则可以快速从上升管顶部抽出拆卸。

本发明还提供了一种上升管在线柔性清焦与强化换热方法，所述上升管在线柔性清焦方法是外驱动装置旋转驱动顶部垂挂固定支架的转动部件转动，其转动带动从动支架转动，从而带动垂挂链条或绳索转动，离心力使垂挂链条或绳索向外甩造成链条或绳索与上升管内壁的摩擦与碰撞，使上升管内壁的结石墨被这样的摩擦与碰撞擦掉，小颗粒焦粉随荒煤气气流带走，大颗粒焦粉则可落入炉内实现在线清焦；当上升管内设有余热回收装置时，在线清焦可以及时清除上升管内壁的附着物，提高传热系数，达到强化传热的目的；当垂挂链条或绳索上挂有叶轮时，叶轮的旋转，可以将上升管中心的荒煤气高温气流推向上升管管壁处，扰动荒煤气使荒煤气紊流度增加，提高换热温差，既提高了传热动力，起到强化换热的目的；多个叶轮的每个叶轮的后部具有威力效应，可以实现紊流效应，从而强化传热。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种焦炉上升管柔性在线清焦装置及其清焦与强化传热方法，包括外驱动装置1、顶部垂挂固定支架2、从动支架3、垂挂链条或绳索4、叶轮片5、密封装置6，通过垂挂链条或绳索旋转，实现结交颗粒的适时清理，达到柔性清焦降低热阻实现强化传热，还可以在清焦的同时通过叶轮扰动荒煤气气流，提高传热动力，实现强化换热。

技术研发人员：葛霖
受保护的技术使用者：葛霖
技术研发日：2017.06.02
技术公布日：2018.12.11