一种罐式炉高温煅烧焦的余热回收及冷却装置的制作方法

本发明涉及一种余热回收及冷却装置，尤其涉及一种炭素罐式炉高温煅烧焦的余热回收及冷却装置，属于换热冷却技术领域。

背景技术：

随着预焙阳极生产原材料质量的恶化，电解行业对于阳极质量要求的提高以及预焙阳极生产企业对于成本的控制，罐式炉在煅后焦质量和实收率方面的优势得以体现，目前全国采用罐式炉生产的煅烧焦达到年产700万吨以上。企业为了降低成本提高收益率广泛重视罐式炉余热的利用。罐式炉余热利用之一包括罐式炉高温煅烧焦所带走的热量，即罐式炉高温煅烧焦进入冷却水套之前的温度一般在1000~1100左右，该部分热量占罐式炉热支出的20~25%，折合成每吨煅烧焦在1.5~2.0.gj左右。

现阶段罐式炉高温烟气余热利用技术已经非常成熟，而高温煅烧焦并未对该部分热量进行余热回收，主要通过罐式炉的冷却水套使用循环冷却水与高温煅烧焦间接传热的方法，将高温煅烧焦冷却至50~100左右，采用该方法冷却高温煅烧焦的缺点之一是，高温煅烧焦冷却需要大量的循环水，大约每吨煅烧焦消耗40t循环水，循环水在冷却过程中消耗近1%左右，每年造成大量冷却水的浪费。

技术实现要素：

本发明就是为了解决上述问题而提供的一种罐式炉高温煅烧焦的余热回收及冷却装置，其目的是充分利用高温煅烧焦所携带的热量，生产中温中压饱和蒸汽，以实现余热回收利用，同时将高温煅烧焦冷却至排料所需要的温度。

为达上述目的本发明一种罐式炉高温煅烧焦的余热回收及冷却装置，包括下料外壳，在下料外壳内侧设有承压式冷却水套，下料外壳的顶部为下料上法兰，下料外壳的底部为下料下法兰，下料下法兰下方设有常压式冷却水套；承压式冷却水套结构：换热管的上端与上环管连接，换热管的下端与下环管连接，下环管与进口法兰连接，上环管与出口法兰连接；常压式冷却水套结构：内壁和外壁，在内壁和外壁底部设有出料下法兰，在内壁顶部外侧外壁的顶部设有出料上法兰，内壁、外壁、出料上法兰和出料下法兰形成一个空腔，外壁的下部设有进水口，外壁的上部设有出水口，下料下法兰和出料上法兰固定连接。

在下料外壳上设有焊接孔。

下料外壳上的焊接孔与换热管相匹配。

换热管与连接板焊接，下料外壳通过焊接孔与连接板焊接。

换热管轴线的外壁上设置有翅片。

换热管与上环管和下环管之间为焊接。

承压式冷却水套和常压式冷却水套为矩形。

下环管、上环管和换热管为圆形断面结构。

下料下法兰和出料上法兰通过紧固件固定连接。

下环管和上环管由三通和弯头采用对接焊缝而成。

下环管与上环管由钢管与弯头采用对接焊缝而成。

换热管与下环管和上环管采用对接焊缝而成。

本发明的优点效果：由于换热管与物料全部接触，增加换热面积，提高了换热效率；由于下环管、上环管和换热管均采用圆形断面结构，使上部冷却水套能承受一定的蒸气的压力；连接板先与换热管焊接，而后通过焊接孔与下料外壳焊接，使制造简单方便，便于大批量生产。

附图说明

图1是本发明的罐式炉高温煅烧焦的余热回收及冷却装置的结构示意图。

图2是图1的a-a剖视图。

图3图1的俯视图。

图中：1、进水口；2、下料下法兰；3、外壁；4、内壁；5、紧固件；6、出料上法兰；7、进口法兰；8、下料下法兰；9、下环管；10、换热管；11、上环管；12、焊接孔；13、下料外壳；14、空腔；15、出水口；16、下料上法兰；17、出口法兰；18、连接板；19、翅片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。

如图所示本发明一种罐式炉高温煅烧焦的余热回收及冷却装置，包括下料外壳13，在下料外壳13内侧设有承压式冷却水套，下料外壳13的顶部为下料上法兰16，下料外壳13的底部为下料下法兰8，下料下法兰8下方设有常压式冷却水套；承压式冷却水套结构：换热管10的上端与上环管11连接，换热管10的下端与下环管9连接，下环管9与进口法兰7连接，上环管11与出口法兰17连接；常压式冷却水套结构：内壁4和外壁3，在内壁4和外壁3底部设有出料下法兰2，在内壁4顶部外侧外壁4的顶部设有出料上法兰6，内壁4、外壁3、出料上法兰6和出料下法兰2形成一个空腔14，外壁3的下部设有进水口1，外壁3的上部设有出水口15，下料下法兰8和出料上法兰6固定连接。

在下料外壳13上设有焊接孔12，下料外壳13上的焊接孔12与换热管10相匹配，换热管10与连接板18焊接，下料外壳13通过焊接孔12与连接板18焊接。

换热管10轴线的外壁上设置有翅片19。

换热管10与上环管11和下环管9之间为焊接。

承压式冷却水套和常压式冷却水套为矩形。

下环管9、上环管11和换热管10为圆形断面结构。

下料下法兰8和出料上法兰6通过紧固件5固定连接。

本发明连接板18先与换热管10焊接，而后通过焊接孔12与下料外壳13焊接。在使用前需经过一定的水压压力试验，并保压一定的时间才能使用。

下环管9和上环管11由三通和弯头采用对接焊缝而成。

实施例2

实施例1中的下环管9与上环管11由钢管与弯头采用对接焊缝而成。换热管与下环管和上环管采用对接焊缝而成。其它同实施例1。

本发明工作原理：

当冷却水从进口法兰7进入下环管9内沿换热管10上升时，高温物料从下料上法兰进入，在承压式冷却水套和常压式冷却水套形成的矩形下料通道中高温物料将换热管10内冷却水迅速加热成中温中压的汽水混合物，汽水混合物从换热管10进入上环管11从出口法兰17流出，通过汽化冷却的方式，回收了高温物料中的热量，降低了物料的温度，饱和水蒸气被收集利用。经过承压式冷却水套的高温物料进入下部的常压式冷却水套，循环冷却水从进水口1进入沿空腔14上升，将煅烧焦冷却到规定的排料温度，循环冷却水从出水口15流出，煅烧焦最后从下料下法兰排出。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种罐式炉高温煅烧焦的余热回收及冷却装置，包括下料外壳，在下料外壳内侧设有承压式冷却水套，下料外壳的顶部为下料上法兰，下料外壳的底部为下料下法兰，下料下法兰下方设有常压式冷却水套；承压式冷却水套结构：换热管的上端与上环管连接，换热管的下端与下环管连接，下环管与进口法兰连接，上环管与出口法兰连接；常压式冷却水套结构：内壁和外壁，在内壁和外壁底部设有出料下法兰，在内壁顶部外侧外壁的顶部设有出料上法兰，内壁、外壁、出料上法兰和出料下法兰形成一个空腔。本发明的优点效果：由于换热管与物料全部接触，增加换热面积，提高了换热效率，使制造简单方便，便于大批量生产。

技术研发人员：齐忠昱;方明勋;刘朝东;于国友;崔银河;许海飞;吕博
受保护的技术使用者：沈阳铝镁设计研究院有限公司
技术研发日：2016.05.06
技术公布日：2017.11.14