一种煤气初冷器的制作方法

本实用新型涉及焦化设备技术领域，尤其涉及一种煤气初冷器。

背景技术：

煤气初冷器是对焦炉的高温煤气进行冷却的设备，一般来说，荒煤气在进入煤气初冷器的温度可达83℃左右，在煤气初冷器内被冷却至21～30℃后，被送入下一道工序。

现有的煤气初冷器，其换热元件都是钢制横管式，其换热效果受材料厚度及设备结构的制约，采用冷却介质与煤气间接换热，效率不高。故目前使用的煤气初冷器，在高度与重量上不断增加，给制造、安装和运输带来巨大困难。另外，因进入煤气初冷器的煤气中煤粉夹带较多，容易造成堵塞，影响回收系统的运行。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种煤气初冷器，可以提高换热效率，重量轻、方便组装。

为实现上述目的，本实用新型采用了一种技术方案：一种煤气初冷器，所述煤气初冷器包括器体底部、第一换热段、第二换热段、器体顶部；所述器体底部的侧壁上设有煤气出口、蒸汽入口、第一冷凝水出口和第二冷凝水出口；所述第一换热段和第二换热段均包括左右二管板和前后二侧板，所述管板和侧板围成密封的壳体结构，壳体结构内设有支撑板；所述管板和侧板连接有换热管，所述换热管穿越支撑板，并与所述支撑板固定连接；所述管板外侧固定有若干第一水箱和第二水箱；所述第一换热段的侧壁上设有制冷入口和制冷出口；所述第二换热段的侧壁上设有循环水入口和循环水出口；所述器体顶部的侧壁上设有若干喷洒管，所述器体顶部的顶部设有煤气入口和放散口。

进一步地，所述器体底部的侧壁上设有第一人口，所述器体顶部的顶部设有第二人口，所述第一人口和第二人口用于清理杂质。

进一步地，所述第一水箱设于所述第一换热段的侧壁上，所述第一水箱由第六管箱盖和第六垫片构成。

进一步地，所述第二水箱设于所述第二换热段的侧壁上，所述第二水箱由第五管箱盖和第五垫片构成。

进一步地，所述制冷出口的位置高于所述制冷入口，所述制冷入口包括第四管箱盖、第四垫片、第四螺柱、第四螺母和第四连接管，所述制冷出口包括第三管箱盖、第三垫片、第三螺柱、第三螺母和第三连接管。

进一步地，所述循环水出口的位置高于所述循环水入口，所述循环水入口包括第二管箱盖、第二垫片、第二螺柱、第二螺母和第二连接管，所述循环水出口包括第一管箱盖、第一垫片、第一螺柱、第一螺母和第一连接管。

进一步地，所述制冷入口设于所述第一水箱的下侧，所述制冷出口设于所述第一水箱的上侧。

进一步地，所述循环水入口设于所述第二水箱的下侧，所述循环水出口设于所述第二水箱的下侧。

进一步地，所述喷洒管的数量为四个，分别对应第一喷洒液入口、第二喷洒液入口、第三喷洒液入口和第四喷洒液入口。

进一步地，所述第一喷洒液入口、第二喷洒液入口、第三喷洒液入口和第四喷洒液入口均采用防堵喷头，且均包括第七垫片、第五螺柱、第五螺母和喷洒口。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)本实用新型极大提高了换热效率；(2)本实用新型可进行分段运输、现场组焊；(3)本实用新型设置支撑板，能防止换热管产生的过大挠度，避免因气体流量过大引起的振动。

附图说明

图1是本实用新型的一种煤气初冷器的结构主视图；

图2是本实用新型的一种煤气初冷器的结构侧视图；

图3是本实用新型的一种煤气初冷器的结构俯视图；

图4是本实用新型的一种煤气初冷器的结构仰视图。

图中：1-器体底部，2-第一换热段，3-第二换热段，4-器体顶部，5-第一管箱盖，6-第一垫片，7-第一螺柱，8-第一螺母，9-第一连接管，10-第二管箱盖，11-第二垫片，12-第二螺柱， 13-第二螺母，14-第二连接管，15-第三管箱盖，16-第三垫片，17-第三螺柱，18-第三螺母， 19-第三连接管，20-第四管箱盖，21-第四垫片，22-第四螺柱，23-第四螺母，24-第四连接管，25-第五管箱盖，26-第五垫片，27-第六管箱盖，28-第六垫片，29-喷洒管，30-煤气入口，31- 煤气出口，32-循环水入口，33-循环水出口，34-制冷入口，35-制冷出口，36-蒸汽入口，37- 第一冷凝水出口，38-第二冷凝水出口，39-第一喷洒液入口，40-第二喷洒液入口，41-第三喷洒液入口，42-第四喷洒液入口，43-放散口，44-第一人口，45-第二人口，46-第七垫片，47- 第五螺柱，48-第五螺母，49-喷洒口，50-第一水箱，51-第二水箱，52-管板，53-侧板，54- 支撑板，55-换热管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

如图1-4所示，本实用新型提供了一种煤气初冷器，所述煤气初冷器包括器体底部1、第一换热段2、第二换热段3、器体顶部4，所述器体底部1的侧壁上设有第一人口44、煤气出口31、蒸汽入口36、第一冷凝水出口37和第二冷凝水出口38，所述煤气出口31的位置高于所述第一人口44。蒸汽通过所述蒸汽入口36进入，煤气在设备内换热之后产生的冷凝水可通过第一冷凝水出口37和第二冷凝水出口38流出。

所述第一换热段2和第二换热段3均包括左右二管板52和前后二侧板53，所述管板52 和侧板53围成密封的壳体结构，壳体结构内设有支撑板54。所述管板52和侧板53连接有换热管55，所述换热管55穿越支撑板54，并与所述支撑板54固定连接，其中，所述换热管 55水平放置，与所述管板52可通过强度焊连接。所述管板52的外侧固定有若干个第一水箱 50和第二水箱51。

所述第一换热段2的侧壁上设有制冷入口34和制冷出口35，所述制冷出口35的位置高于所述制冷入口34，所述制冷入口34包括第四管箱盖20、第四垫片21、第四螺柱22、第四螺母23和第四连接管24，所述第四管箱盖20与所述第一换热段2的侧壁连接，所述第四垫片21与第四管箱盖20连接，通过所述第四螺柱22和第四螺母23将所述第四管箱盖20与第四连接管24连接起来，由此构成了所述制冷入口34的结构。所述制冷出口35包括第三管箱盖15、第三垫片16、第三螺柱17、第三螺母18和第三连接管19，所述第三管箱盖15与所述第一换热段2的侧壁连接，所述第三垫片16与第三管箱盖15连接，通过所述第三螺柱17 和第三螺母18将所述第三管箱盖15与第三连接管19连接起来，由此构成了所述制冷出口 35的结构。所述第一换热段2的侧壁上还设有若干第一水箱50，所述第一水箱50由第六管箱盖27和第六垫片28构成，所述第六管箱盖27与所述第一换热段2的侧壁连接，所述第六垫片28与第六管箱盖27连接。所述制冷入口34设于所述第一水箱50的下侧，所述制冷出口35设于所述第一水箱50的上侧。

所述第二换热段3的侧壁上设有循环水入口32和循环水出口33，所述循环水出口33的位置高于所述循环水入口32，所述循环水入口32包括第二管箱盖10、第二垫片11、第二螺柱12、第二螺母13和第二连接管14，所述第二管箱盖10与所述第二换热段3的侧壁连接，所述第二垫片11与第二管箱盖10连接，通过所述第二螺柱12和第二螺母13将所述第二管箱盖10与第二连接管14连接起来，由此构成了所述循环水入口32的结构。所述循环水出口 33包括第一管箱盖5、第一垫片6、第一螺柱7、第一螺母8和第一连接管9，所述第一管箱盖5与所述第二换热段3的侧壁连接，所述第一垫片6与第一管箱盖5连接，通过所述第一螺柱7和第一螺母8将所述第一管箱盖5与第一连接管9连接起来，由此构成了所述循环水出口33的结构。所述第二换热段3的侧壁上还设有若干第二水箱51，所述第二水箱51由第五管箱盖25和第五垫片26构成，所述第五管箱盖25与所述第二换热段3的侧壁连接，所述第五垫片26与第五管箱盖25连接。所述循环水入口32设于所述第二水箱51的下侧，所述循环水出口33设于所述第二水箱51的下侧。

所述器体顶部4的侧壁上设有若干喷洒管26，所述喷洒管26的数量可根据煤气夹带的煤粉量和管道的直径来确定，例如有四个喷洒管26在所述管板52上均匀分布，分别对应四个喷洒液入口，也即第一喷洒液入口39、第二喷洒液入口40、第三喷洒液入口41和第四喷洒液入口42，一方面喷洒液用于吹扫所述换热管55上的积灰，另一方面喷洒液与煤气的直接换热，提高了换热效率。所述第一喷洒液入口39、第二喷洒液入口40、第三喷洒液入口 41和第四喷洒液入口42均采用防堵喷头，所述第一喷洒液入口39、第二喷洒液入口40、第三喷洒液入口41和第四喷洒液入口42的结构相同，且均包括第七垫片46、第五螺柱47、第五螺母48和喷洒口49，所述第七垫片46与器体顶部4的侧壁连接，通过所述第五螺柱47 和第五螺母48将所述第七垫片46和喷洒口49连接，以构成第一喷洒液入口39、第二喷洒液入口40、第三喷洒液入口41和第四喷洒液入口42的结构。所述器体顶部4的顶部设有第二人口45、煤气入口30和放散口43。

本实用新型的煤气初冷器的工作过程是：夹带有煤粉的煤气，从所述煤气初冷器顶部的煤气入口30进入设备中，在所述煤气入口30的下方设有喷洒管26，通过所述喷洒管26的第一喷洒液入口39、第二喷洒液入口40、第三喷洒液入口41和第四喷洒液入口42，连续喷洒喷洒液以保证喷洒液与煤气的直接换热，以提高换热效率，并及时除去附着在所述换热管 55上的部分煤粉等杂质，同时均匀的液层将所述换热管55由原来的冷却介质与煤气间接换热改变为冷却介质与喷洒液间接换热和喷洒液与煤气直接换热相结合，提高换热效率。工作时，管程的冷却介质可以在所述第一水箱50和第二水箱51、所述换热管55中流动，与设备内的煤气换热以使其冷却。所述第一换热段2中的冷却介质，先从最下面第一个所述第二水箱51通过所述换热管55流向对侧第一个所述第二水箱51，再从对侧第二个所述第二水箱51 依次流向对面的所述第二水箱51，以此类推，直至从该段的最后一个所述第二水箱51流出。所述第二换热段3中的冷却介质，先从最下面第一个所述第一水箱50通过所述换热管55流向对侧第一个所述第一水箱50，再从对侧第二个所述第一水箱50依次流向对面的所述第一水箱50，以此类推，直至从该段的最后一个所述第一水箱50流出。通常，所述器体底部1 中的冷却介质可以是蒸汽，所述第一换热段2中的冷却介质可以是低温水，所述第二换热段 3中的冷却介质可以是循环水，冷、热两种介质通过所述换热管55的管壁完成热交换，以完成工艺任务。在所述器体底部1的侧壁和器体顶部4的顶部上分别设置第一人口44和第二人口45，便于清理杂质。

为方便理解本实用新型，给出了所述煤气初冷器涉及的主要参数建议值，需要指出的是，在进行实际操作时，上述参数可进行更改，且均应包含在本发明的保护范围内。

所述第一垫片6、第二垫片11、第三垫片16、第四垫片21、第五垫片26、第六垫片28 和第七垫片46的材料均为橡胶板；所述煤气初冷器的容积：89.2m³；换热面积：1555m²(第二换热段：1138，第一换热段：417)；所述换热管55(第二换热段)：45*3.5*4000mm(直径 *厚度*长度)，所述换热管55(第一换热段)：45*3.5*4000mm；所述换热管55管间距(第二换热段)：57mm，所述换热管管间距(第一换热段)：50mm；所述换热管55管数(第二换热段)：2016，所述换热管管数(第一换热段)：876；所述煤气入口30的DN(公称通径，单位：mm)、PN(公称压力，单位：MPa)、接管规格(单位：mm)、接管外伸长度(单位： mm)分别为：900、2.5、920*10、260；所述煤气出口31的DN(公称通径，单位：mm)、 PN(公称压力，单位：MPa)、接管规格(单位：mm)、接管外伸长度(单位：mm)分别为： 600、2.5、920*10、260；所述循环水入口32的DN(公称通径，单位：mm)、PN(公称压力，单位：MPa)、接管规格(单位：mm)分别为：350、10、377*8；所述循环水出口33的 DN(公称通径，单位：mm)、PN(公称压力，单位：MPa)、接管规格(单位：mm)、接管外伸长度(单位：mm)分别为：350、10、377*8；所述制冷入口34的DN(公称通径，单位：mm)、PN(公称压力，单位：MPa)、接管规格(单位：mm)、接管外伸长度(单位： mm)分别为：150、10、159*6、260；所述制冷出口35的DN(公称通径，单位：mm)、PN (公称压力，单位：MPa)、接管规格(单位：mm)、接管外伸长度(单位：mm)分别为： 150、10、159*6、260；所述蒸汽入口36的DN(公称通径，单位：mm)、PN(公称压力，单位：MPa)、接管规格(单位：mm)、接管外伸长度(单位：mm)分别为：80、10、89*5、 260；所述第一、第二冷凝水出口37、38的DN(公称通径，单位：mm)、PN(公称压力，单位：MPa)、接管规格(单位：mm)、接管外伸长度(单位：mm)分别为：150、10、159*6、 260；所述第一、第二、第三、第四喷洒液入口39、40、41、42的DN(公称通径，单位： mm)、PN(公称压力，单位：MPa)、接管规格(单位：mm)、接管外伸长度(单位：mm) 分别为：100、10、108*5、260或者150、10、159*6、260；所述放散口43的DN(公称通径，单位：mm)、PN(公称压力，单位：MPa)、接管规格(单位：mm)、接管外伸长度(单位：mm)分别为：150、10、159*6、200；所述第一、第二人口44、45的DN(公称通径，单位：mm)、接管外伸长度(单位：mm)分别为：500、200。

需要注意的是，每段器体在安装焊接时，所述管板52应对齐，所述侧板53的焊接错边量不大于2mm；本实用新型的煤气初冷器除对接焊缝探伤检查外，其余焊缝需经煤油渗漏试验，合格后方可进行所述换热管55和管板52的连接；环氧铁红防锈漆(H58-81)底漆，面漆(H52-68)各两道，每道漆膜厚20mm；涂漆前设备按GB/T8923-88Sa2.5级进行除锈；本实用新型的煤气初冷器可分段运输，现场组焊，吊耳的设置可根据现场具体吊装能力，由安装公司确定。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)本实用新型极大提高了换热效率；(2)本实用新型可进行分段运输、现场组焊；(3)本实用新型设置支撑板，能防止换热管产生的过大挠度，避免因气体流量过大引起的振动。

值得说明的是：在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。