一种煤热解气蒸发冷却装置的制作方法

本实用新型属于煤化工技术领域，具体涉及一种煤热解气蒸发冷却装置。

背景技术：

在煤的热解工艺过程中产生的荒煤气或热解气，通常在前端已冷却到80℃左右时，还要继续冷却到20~30℃，以便进一步减少气体中的焦油含量，同时便于后续的工艺处理或应用。为实现这一冷却目标，煤化工行业目前还主要是采用各种立管式或横管式冷却器。其冷却原理是利用冷却水通过各种类型的冷却水管，与管外热解气进行间壁换热，进而使冷却水温度升高，依靠水的循环带走热量，并由此达到冷却热解气的目的。由于这一方法中冷却介质的冷却能力有限，因而使得冷却装置的体积十分庞大，钢材消耗也较多，同时还需要有复杂的供水及循环水冷却系统与之配套。因而增大了投资，影响了整体工艺系统的经济性。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种煤热解气蒸发冷却装置，可使得系统体积、重量均明显减小，造价也明显降低。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。

一种煤热解气蒸发冷却装置，包括立于地面的壳体；所述壳体的顶面设有出风口，侧壁上靠近底面设有进风口；所述壳体相对的两侧壁上还分别设有一进气口和一出气口；所述壳体内由上向下依次设有除雾器、风机、喷淋管、冷却装置、循环池；所述除雾器位于所述出风口的下方；所述冷却装置连通所述进气口和出气口；所述循环池通过循环水泵连接所述喷淋管。

优选的，所述冷却装置包括多层冷却单元，每层冷却单元均包括中间气箱；所述中间气箱的两侧分别连接冷却管；所述冷却管的出口连接侧面气箱；所述侧面气箱连接于壳体内壁上。

优选的，所述冷却单元由上向下设为N层，N为大于1的整数；最上层的冷却单元的中间气箱连通进气口；偶数层的冷却单元的侧面气箱连通其上层的冷却单元的侧面气箱；奇数层的冷却单元的中间气箱通过中间导气管连通其上一层的冷却单元的中间气箱；当N为奇数时，最下层冷却单元的侧面气箱连通出气口；当N为偶数时，最下层冷却单元的中间气箱连通出气口。

优选的，所述冷却管倾斜设置，其与水平面的最小倾角不小于30°。

优选的，所述冷却单元的中间气箱两侧的两个冷却管相对于壳体对称中心线对称设置。

优选的，所述中间气箱位于所述壳体对称中心线上；所述风机相对于壳体对称中心线对称设置。

优选的，所述侧面气箱和所述中间气箱内均设有冲洗喷管。

优选的，所述侧面气箱连接设置于所述壳体外的导出管，所述导出管连接集油管。

优选的，所述进风口上安装可调百叶窗。

本实用新型的有益效果：

1、采用蒸发式冷却原理，可大大提高装置单位体积的冷却强度，由此大大减小了冷却装置的体积、重量，有利于降低造价，减少投资。

2、可明显减少冷却水循环量，降低了水耗。

3、有别于传统的蒸发式冷却器，本装置的冷却管采用了150~300mm的大管径，而且采用最小倾角不小于30°的大倾角布置，同时配置冲洗喷管，因而可避免堵塞，同时有利于焦油流动。

附图说明

图1本使用新型实施例提供的煤热解气蒸发冷却装置的正面剖面结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的煤热解气蒸发冷却装置壳体的俯视结构图。

图中：壳体1；出风口2；进风口3；进气口4；出气口5；除雾器6；风机7；喷淋管8；支架9；循环池10；循环水泵11；中间气箱12；冷却管13；侧面气箱14；冲洗喷管15；导出管16；集油管17。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种煤热解气蒸发冷却装置，包括立于地面的壳体1；所述壳体1的顶面设有出风口2，侧壁上靠近底面设有进风口3；所述壳体1相对的两侧壁上还分别设有一进气口4和一出气口5，所述进气口4用以导入待冷却的煤气，所述出气口5用以导出冷却后的热解气；所述壳体1内由上向下依次设有除雾器6、风机7、喷淋管8、冷却装置、循环池10；所述除雾器6位于所述出风口2的下方；所述冷却装置连通所述进气口4和出气口5；所述循环池10通过循环水泵11连接所述喷淋管8。

本实用新型的工作原理是：工作时，温度为80℃左右的煤热解气由进气口4进入冷却装置；与此同时，管外与壳体1空间内，在风机7作用下，冷却空气由进风口3进入，并向上运动，同时，水经由喷淋管8向下雾状喷出，与冷却风逆流混在一起，强行流过冷却装置，使热解气冷却至20~30℃，并由出气口5排出。冷却后夹带水雾的冷却风经由除雾器6除去大部分水分后由出风口2排出，落下的冷却水进入下部循环池10，可循环使用，减少冷却装置的水蒸发损失。

经过上述过程，热解气由80℃左右降至20-30℃，进而可进行后续处理或送入气柜。

实施例2

在实施例1的基础上，如图1所示，所述冷却装置包括多层冷却单元，每层冷却单元均包括中间气箱12；所述中间气箱12的两侧分别连接冷却管13；所述冷却管13的出口连接侧面气箱14；所述侧面气箱14连接于壳体1内壁上。

其中，最上层的冷却单元的中间气箱12与进气口4连通，作为进气箱使用。

所述冷却单元由上向下设为N层，N为大于1的整数，数量可根据需要的冷却的面积确定。其中，最上层的冷却单元的中间气箱12连通进气口4，用以将待冷却的热解气导入。偶数层的冷却单元的侧面气箱14连通其上层的冷却单元的侧面气箱14。偶数层的冷却单元的中间气箱14与其上一层的冷却单元的中间气箱14之间设置支架9，提高冷却装置的稳定性。奇数层的冷却单元的中间气箱12通过中间导气管连通其上一层的冷却单元的中间气箱12。当N为奇数时，最下层冷却单元的侧面气箱14连通出气口5；当N为偶数时，最下层冷却单元的中间气箱12连通出气口5。

在本实施例中，所述冷却单元沿垂线方向设置2~4层。

当冷却单元为2层时，第1层冷却单元的侧面气箱14连通第2层冷却单元的侧面气箱14；第2层冷却单元的中间气箱12连通出气口5。

当冷却单元为3层时，第1层冷却单元的侧面气箱14连通第2层冷却单元的侧面气箱14；第2层冷却单元的中间气箱12连通第3层冷却单元的中间气箱12；第3层冷却单元的侧面气箱14连通出气口5。

当冷却单元为4层时，第1层冷却单元的侧面气箱14连通第2层冷却单元的侧面气箱14；第2层冷却单元的中间气箱12连通第3层冷却单元的中间气箱12；第3层冷却单元的侧面气箱14连通第4层冷却单元的侧面气箱14；第4层冷却单元的中间气箱12连通出气口5。

工作时，以2层冷却单元为例，工作时，温度为80℃左右的煤热解气由进气口4进入中间气箱125，然后经由冷却管13进入侧面气箱14，再由侧面气箱14进入第2层冷却单元的侧面气箱14，由该侧面气箱14进入侧冷却管13，并最终汇集于第2层冷却单元的的中间气箱12。与此同时，管外与壳体1空间内，在风机73作用下，冷却空气由进风口3A进入，并向上运动，同时，在循环泵11作用下抽出的冷却水在经由喷淋管8向下雾状喷出，与冷却风逆流混在一起，强行流过冷却管13，使管内流动的热解气冷却至20~30℃，并由与中间气箱12相连的出气口5排出。

实施例3

在实施例2的基础上，如图1所示，所述冷却管13的管径均为150～350mm，采用该大口径换热管不同于传统蒸发式冷却器采用的小管径换热管，特别适用于含有焦油气的热解气冷却和冲洗。

所述冷却管13倾斜设置，其与水平面的最小倾角不小于30°，角度太大，占用空间大；角度太小，增大冷却介质流动的阻力，而且此角度范围内有利于冲洗后焦油的流动。

所述冷却单元的中间气箱12两侧的两个冷却管13相对于壳体对称中心线对称设置，采用对称设置可以提高整个煤热解气蒸发冷却装置的稳定性，而且还可以增大冷却面积。

为了提高整个煤热解气蒸发冷却装置的稳定性，所述中间气箱12位于所述壳体1的对称中心线上；所述风机7相对于壳体对称中心线对称设置。

实施例4

在实施例3的基础上，如图1所示，在冷却热解气的过程中，由于气体中的焦油会逐步冷凝析出，因此所述侧面气箱14和所述中间气箱12内均设有冲洗喷管15，定期或不定期采用热氨水或洗油进行喷吹清洗，以冲洗沉积的焦油。

所述侧面气箱14接设置于所述壳体1外的导出管16，所述导出管16连接集油管17，冲洗液经由导出管16及集油管17，最终汇集于外置的收集池中。

实施例5

在实施例1的基础上，如图1所示，所述进风口3安装可调百叶窗，不仅可调节进风量的大小，而且还可阻挡较大尺寸异物的侵入冷却装置。所述可调百叶窗为现有的装置，在此不再详细描述。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。