专利名称：干熄焦预热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及干熄焦预热器，更具体地说，涉及一种干熄焦预热器。
背景技术：
从焦炉中推出的红焦处于1000°C红热状态，其熄焦方法有湿法和干法两种。湿法熄焦是采用水把红焦熄灭的方法。干法熄焦就是用惰性气体冷却红焦，并吸收红焦中大部分湿热后进入余热锅炉产生蒸汽。干法熄焦的主要优点是环保，能利用红热焦炭热量的 80%，并且改善焦炭的质量。干熄焦工艺流程见图1所示红焦经过炉顶装入装置落入干熄炉1内，与由下至上流动的惰性气体热交换后被冷却到250°C，然后由下排至运焦皮带上；而惰性气体经风机鼓入干熄炉1冷却焦炭后，经环形集气道进入一次除尘器2除尘，然后以850°C左右的高温进入锅炉3与锅炉炉管换热降到160°C以下，经二次除尘器4后，由循环风机5鼓入干熄炉 1内循环使用。为进一步提升干熄焦的生产能力，国内2000年以后新建的干熄焦都在循环风机5 出口处设置纯水预热器10(即循环风机5和干熄炉1之间)，对循环烟气进行二次降温，不仅可以提高焦炭产量，而且可以降低锅炉3给水除氧的蒸汽消耗。请结合图2所示，该预热器10为落地式，其壳体11 一般呈上下端水平进出惰性气体的圆柱形或长方体形，高达十几米，结构庞大，采用的径向换热管12—般采用如图3、图4所示的正方形(即横向管间距L 等于纵向管间距H)、正三角形(即横向相邻两管之间的圆心距L等于纵向相邻两管之间的圆心距H)，多达几千根，占地面积多。然而，有些原设计无预热器的且在用的干熄焦装置，在循环风机5和干熄炉1之间的空间非常狭小，根本无法安装任何设备。而在循环风机5和二次除尘器4之间，仅有段三米左右的烟气管路可以利用。如若采用上述常见的落地式干熄焦预热器，即没有足够的吊运通道和安装位置，而且预热器的气体阻力太大，对现有干熄焦工艺将产生致命的影响。
实用新型内容针对现有技术中存在的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种干熄焦预热器， 通过合理管束布局以满足改造空间的需求，并提高其换热和流动综合性能。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案该干熄焦预热器包括支架及倾斜设于支架上的壳体，壳体内设有换热组件，换热组件包括进、出水集箱和数排径向换热管，每一纵列的径向换热管之间通过弯头相连形成由上至下的蛇形管束，所有蛇形管束的两端均分别连通至进、出水集箱。所述的相邻两排的径向换热管之间呈错开布置，横向管间距大于纵向管间距，且横向管间距不小于管径的2倍。所述的纵向管间距不小于管径的1. 5倍。所述的横向管间距与纵向管间距比为1. 2 1. 3。[0012]所述的每一横排的相邻两个换热管的圆心与纵向对应的一个换热管的圆心构成一等腰三角形，该三角形的底与高之比为1.2 1.3。在上述技术方案中，本实用新型的干熄焦预热器包括支架及倾斜设于支架上的壳体，壳体内设有换热组件，换热组件包括进、出水集箱和数排径向换热管，每一纵列的径向换热管之间通过弯头相连形成由上至下的蛇形管束，所有蛇形管束的两端均分别连通至进、出水集箱。该预热器通过合理的管束布局，能够减小其壳体体积，以满足改造空间的需求，并且还能够提高其换热和流动综合性能，减少能量的损失。
图1是现有技术的干熄焦工艺原理图；图2是现有技术的干熄焦预热器的结构图；图3是现有技术的换热管径向呈正方形的排布示意图；图4是现有技术的换热管径向呈正三角形的排布示意图图5是本实用新型的干熄焦预热器的结果示意图；图6是本实用新型的换热器的轴向示意图；图7是本实用新型的换热器的径向示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。请参阅图5所示，本实用新型的干熄焦预热器20适用于对现有的原设计无预热器的且在用的干熄焦装置进行二次降温改造，其包括支架21及倾斜设于支架21上的壳体22， 壳体22内设有换热组件23。请结合图6、图7所示，该换热组件23包括进、出水集箱231、232和数排径向换热管233，径向换热管233是由内、外管套接而成。每一纵列的径向换热管233之间通过弯头234相连形成由上至下的蛇形管束，所有的蛇形管束的两端均分别连通至进、出水集箱 231、232，以形成冷媒体(冷却水)流通通道。通过如此的纵向蛇形排布，具有排布紧凑有序的效果。另外，与现有技术不同的是，所述的相邻两排的径向换热管233之间呈错开布置，横向管间距大于纵向管间距，且横向管间距不小于管径的2倍；所述的纵向管间距不小于管径的1. 5倍；所述的横向管间距与纵向管间距比为1. 2 1. 3。作为一个最佳实施例， 所述的每一横排的相邻两个换热管233的圆心与纵向对应的一个换热管233的圆心构成一等腰三角形，该三角形的底L与高H之比为1.2 1.3。采用如此的差排且非正三角形的排列方式，能够使横向管间距增加，而纵向管间距减小，从而能够使得换热管233的换热和流动综合性能更好。另外，该排布结构的换热管233束可以使管间流通截面积相等，从而更接近于等流速，避免了流体周期性的加速和减速，因而可以减少能量损失，最大程度地利用热循环烟气的显热，有效提高换热效果。因此，与现有技术相比，若需要同样的换热效果，选择上述蛇形加差排且非正三角形的管排方式的换热管233，可大大减小其使用量，进而能够减小预热器20的壳体22体积， 以满足改造空间的需求。具体使用如下可将该预热器20设于干熄焦装置的循环风机5和二次除尘器4之间的烟道上，冷却水由动力设备输送，经管路通过间阀235调节流量后，进入到进水集箱231，在进水集箱 231汇集后，平均分配到各换热管233束中，冷却水在换热管233的内管中由下至上流动，通过设于内、外管之间的工质吸收循环烟气中的热量，再由被工质加热后的冷却水汇集到出水集箱232，靠管路的压力送到锅炉使用。经过不断循环上述换热步骤，以达到对烟气的二次降温效果。 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
权利要求1.一种干熄焦预热器，其特征在于包括支架及倾斜设于支架上的壳体，壳体内设有换热组件，换热组件包括进、出水集箱和数排径向换热管，每一纵列的径向换热管之间通过弯头相连形成由上至下的蛇形管束， 所有蛇形管束的两端均分别连通至进、出水集箱。
2.如权利要求1所述的干熄焦预热器，其特征在于所述的相邻两排的径向换热管之间呈错开布置，横向管间距大于纵向管间距，且横向管间距不小于管径的2倍。
3.如权利要求1所述的干熄焦预热器，其特征在于 所述的纵向管间距不小于管径的1. 5倍。
4.如权利要求1或2或3所述的干熄焦预热器，其特征在于 所述的横向管间距与纵向管间距比为1. 2 1. 3。
5.如权利要求1所述的干熄焦预热器，其特征在于所述的每一横排的相邻两个换热管的圆心与纵向对应的一个换热管的圆心构成一等腰三角形，该三角形的底与高之比为1.2 1.3。
专利摘要本实用新型公开了一种干熄焦预热器，该预热器包括支架及倾斜设于支架上的壳体，壳体内设有换热组件，换热组件包括进、出水集箱和数排径向换热管，每一纵列的径向换热管之间通过弯头相连形成由上至下的蛇形管束，所有蛇形管束的两端均分别连通至进、出水集箱。该预热器通过合理的管束布局，能够减小其壳体体积，以满足改造空间的需求，并且还能够提高其换热和流动综合性能，减少能量的损失。
文档编号C10B39/02GK202246548SQ20112030944
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月24日 优先权日2011年8月24日
发明者姜克明, 杨红梅, 王伟民, 陈科伟 申请人:宝山钢铁股份有限公司