專利名稱：一種氣化黑水換熱器及換熱器組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種氣化黑水換熱器及換熱器組技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣化爐黑水換熱單元的換熱器設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]在煤氣化領(lǐng)域，氣化爐燃燒室中生成的高溫煤氣和熔渣，進(jìn)入激冷室降溫后，排出的高溫黑水需首先進(jìn)入閃蒸系統(tǒng)的換熱器進(jìn)行降溫，然后進(jìn)入閃蒸罐進(jìn)行閃蒸處理。黑水中攜帶的固體顆粒含量較高，而常規(guī)黑水換熱器的黑水入口、出口管道均為直徑單一的管道，黑水入口、出口管道的下部及管程下部容易發(fā)生固體顆粒沉積，進(jìn)而造成換熱器堵塞， 嚴(yán)重影響黑水系統(tǒng)的連續(xù)、安全運(yùn)行。此外，黑水中攜帶的固體顆粒對(duì)換熱器造成磨損、腐蝕，嚴(yán)重影響換熱器的使用壽命。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種不易堵塞的氣化黑水換熱器。[0004]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案[0005]一種氣化黑水換熱器，所述換熱器包括管程、殼程、黑水入口管道、黑水出口管道、 冷卻水入口、冷卻水出口，其中，所述黑水入口管道下部擴(kuò)徑與所述管程連接，黑水出口管道上部擴(kuò)徑與所述管程連接。[0006]黑水入口管道的下部擴(kuò)徑與管程連接，黑水流入管程時(shí)管徑變大，可防止黑水入口處形成湍流，使得黑水入口管道的下半部和管程的下半部流速加快，同時(shí)增加了擾動(dòng)程度，從而有效防止了黑水入口管道的下半部和管程的下半部的固體顆粒沉積；黑水出口管道的上部擴(kuò)徑與管程連接，黑水流出管程時(shí)管徑變小，流速增大，從而防止了黑水出口管道的堵塞。[0007]優(yōu)選地，所述換熱器的管程、黑水入口管道和黑水出口管道均采用陶瓷襯里。這樣能夠有效降低黑水中的固體顆粒和酸性氣體對(duì)管程、黑水入口、出口管道的磨損、腐蝕， 提聞?chuàng)Q熱器的使用壽命。[0008]優(yōu)選地，所述換熱器黑水入口管道與管程之間、黑水出口管道與管程之間設(shè)有石墨材料的墊片。這樣可以防止由于換熱器的金屬膨脹系數(shù)不同，造成陶瓷材料受壓破碎。[0009]優(yōu)選地，所述換熱器采用雙管板結(jié)構(gòu)，管板均采用陶瓷材料，從而提高了管板的耐磨和耐腐蝕性。[0010]優(yōu)選地，所述換熱器為單管程換熱器。[0011]本實(shí)用新型還提供一種由多個(gè)上述換熱器串聯(lián)組成的換熱器組，其中相鄰的換熱器之間以彎頭連接。由于實(shí)際生產(chǎn)中黑水處理量往往比較大，這樣的結(jié)構(gòu)更符合實(shí)際需要。[0012]所述彎頭可以采用常規(guī)結(jié)構(gòu)，即直徑一致的彎頭。優(yōu)選地，所述彎頭的一端上部擴(kuò)徑與前一換熱器的管程連接，另一端下部擴(kuò)徑與后一換熱器的管程連接。這樣的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于使每個(gè)換熱器都具有下部擴(kuò)徑與管程連接的黑水入口管道，和上部擴(kuò)徑與管程連接的黑水出口管道，從而有效防止每個(gè)換熱器的黑水入口、出口管道及管程部分的顆粒沉積，保證了管道的暢通。[0013]優(yōu)選地，所述彎頭采用陶瓷襯里，從而提高耐磨、耐腐蝕性。[0014]優(yōu)選地，所述彎頭與換熱器管程之間均設(shè)有石墨材料的墊片，以防止因金屬膨脹系數(shù)的不同導(dǎo)致陶瓷材料受壓破碎。[0015]此外，本實(shí)用新型還提供一種將多個(gè)所述換熱器串聯(lián)組成的換熱器組再并聯(lián)組成的換熱器組。[0016]與現(xiàn)有的普通黑水換熱器相比，本實(shí)用新型的黑水換熱器具有如下優(yōu)點(diǎn)[0017](I)本實(shí)用新型的黑水換熱器中，通過對(duì)黑水入口管道、黑水出口管道和彎頭進(jìn)行特殊的形狀設(shè)計(jì)，有效防止黑水中的固體顆粒在黑水入口管道、管程、彎頭和黑水出口管道中的沉積，防止管道堵塞，從而保持換熱器內(nèi)黑水流速平穩(wěn)，壓力穩(wěn)定，進(jìn)而使后續(xù)的黑水閃蒸處理系統(tǒng)內(nèi)壓力平穩(wěn)、易于控制。[0018](2)本實(shí)用新型的黑水換熱器中，由于管程、黑水入口、出口管道和彎頭均采用了陶瓷材料的襯里，因而提高了換熱器的耐磨、耐腐蝕性能，提高了換熱器的使用壽命。[0019](3)本實(shí)用新型的黑水換熱器中，由于黑水入口、出口管道與管程之間、彎頭與管程之間均設(shè)有石墨材料的墊片，因而有效避免了由于金屬膨脹系數(shù)的不同造成的陶瓷材料受壓破碎的現(xiàn)象，提高了換熱器使用壽命。


[0020]圖I示出了由4個(gè)黑水換熱器串聯(lián)組成的換熱器組的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0021]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的氣化黑水換熱器做進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型并不因此受到任何限制。[0022]圖I所示為4個(gè)單管程黑水換熱器串聯(lián)組成的換熱器組，相鄰換熱器之間以彎頭連接。所述換熱器組包括管程I、殼程2、黑水入口管道3、黑水出口管道4、冷卻水入口 5、冷卻水出口 6，相鄰換熱器的管程之間以彎頭7連通，相鄰換熱器的殼程之間以冷卻水管道8 連通，黑水入口管道3與管程I之間、黑水出口管道4與管程I之間以及彎頭7與管程I之間，均設(shè)有石墨材料的墊片9。[0023]黑水入口管道3下部擴(kuò)徑與管程I連接，黑水出口管道4上部擴(kuò)徑與管程I連接。 例如，可采用下部擴(kuò)徑的偏心異徑管作為黑水入口管道，采用上部擴(kuò)徑的偏心異徑管作為黑水出口管道，均以直徑大的一端與管程I連接。[0024]彎頭7也不同于常規(guī)的彎頭結(jié)構(gòu)，彎頭7的一端上部擴(kuò)徑與前一換熱器的管程連接，另一端下部擴(kuò)徑與后一換熱器的管程連接。所述彎頭可直接定制加工為所述形狀，也可以由普通彎頭與相應(yīng)形狀的偏心異型管連接構(gòu)成。[0025]本實(shí)用新型換熱器的管程I、黑水入口管道3和黑水出口管道4以及彎管7均采用陶瓷材料的襯里，換熱器管板也采用陶瓷材料，且黑水入口管道3與管程I之間、黑水出口管道4與管程I之間以及彎頭7與管程I之間均設(shè)有石墨材料的墊片9。[0026]由于實(shí)際生產(chǎn)中黑水處理量往往比較大，還可以采用多個(gè)串聯(lián)的換熱器組并聯(lián)在一起使用。[0027]采用本實(shí)用新型所述的換熱器對(duì)黑水換熱的處理效果進(jìn)行了多次試驗(yàn)，結(jié)果十分理想，管程內(nèi)黑水流速平穩(wěn)，壓力穩(wěn)定，未出現(xiàn)管道堵塞現(xiàn)象；其后的閃蒸罐內(nèi)壓力平穩(wěn)，易于控制，顯著改善了以往由于換熱器堵塞、壓力不穩(wěn)導(dǎo)致的閃蒸罐液位波動(dòng)大，壓力變化大帶來的不便，提高了閃蒸系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間。此外，由于采用了耐磨損的陶瓷材料，本實(shí)用新型換熱器的使用壽命大大增加。由于黑水入口、出口管道與管程之間、彎頭與管程之間均設(shè)有石墨材料的墊片，因而有效避免了陶瓷材料受壓破碎的現(xiàn)象。[0028]以下是本實(shí)用新型的換熱器的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。將4個(gè)換熱器串聯(lián)形成換熱器組， 再由4個(gè)這樣的換熱器組并聯(lián)使用，對(duì)氣化黑水進(jìn)行冷卻處理。每個(gè)串聯(lián)換熱器組的管程長度為4500_，殼程冷卻水水量為1200噸/小時(shí)，壓力降為O. 78kg/cm2，進(jìn)入換熱器的黑水溫度約為160°C，換熱器出口的黑水溫度降至50°C，管程內(nèi)流速穩(wěn)定在約lm/s，黑水進(jìn)口管道、出口管道及彎管均未出現(xiàn)固體顆粒沉降和堵塞現(xiàn)象，且后面閃蒸罐內(nèi)壓力平穩(wěn)，易于控制。
權(quán)利要求1.一種氣化黑水換熱器，所述換熱器包括管程、殼程、黑水入口管道、黑水出口管道、冷卻水入口、冷卻水出口，其特征在于，所述黑水入口管道下部擴(kuò)徑與所述管程連接，黑水出口管道上部擴(kuò)徑與所述管程連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的換熱器，其特征在于，所述管程、黑水入口管道和黑水出口管道均采用陶瓷襯里。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱器，其特征在于，所述黑水入口管道與管程之間、黑水出口管道與管程之間設(shè)有石墨材料的墊片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換熱器，其特征在于，所述換熱器采用雙管板結(jié)構(gòu)，管板均采用陶瓷材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換熱器，其特征在于，所述換熱器為單管程換熱器。
6.一種由多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的換熱器串聯(lián)組成的換熱器組，其中相鄰的換熱器之間以彎頭連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換熱器組，其特征在于，所述彎頭的一端上部擴(kuò)徑與前一換熱器的管程連接，另一端下部擴(kuò)徑與后一換熱器的管程連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的換熱器組，其特征在于，所述彎頭采用陶瓷襯里。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換熱器組，其特征在于，所述彎頭與換熱器管程之間設(shè)有石墨材料的墊片。
10.一種由多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)所述的換熱器組并聯(lián)組成的換熱器組。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種氣化黑水換熱器及換熱器組，所述換熱器包括管程、殼程、黑水入口管道、黑水出口管道、冷卻水入口、冷卻水出口，所述黑水入口管道下部擴(kuò)徑與所述管程連接，黑水出口管道上部擴(kuò)徑與所述管程連接。本實(shí)用新型還公開了由多個(gè)所述換熱器串聯(lián)組成的換熱器組，以及由多個(gè)所述換熱器組并聯(lián)組成的換熱器組。本實(shí)用新型的氣化黑水換熱器不易堵塞，且耐磨損，使用壽命長。
文檔編號(hào)F28F21/04GK202814165SQ20122044510
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者黃斌, 姚敏, 郭偉, 焦洪橋, 張玉柱, 羅春桃, 袁煒, 井云環(huán) 申請(qǐng)人:神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司