專利名稱：一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于煉焦?fàn)t技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行冷去;] 的設(shè)備。
技術(shù)背景目前，國(guó)內(nèi)外用于煉焦?fàn)t所產(chǎn)生的副產(chǎn)品焦?fàn)t煤氣初步冷卻的橫管初 冷器，殼體截面為矩形，分為上下兩段，上下兩段均水平布置很多換熱管，上段用高壓水對(duì)煤氣進(jìn)行一次換熱，下段用低溫水對(duì)煤氣進(jìn)行二次換熱； 在各段的頂部，設(shè)置混合液噴灑裝置噴灑混合液，以清洗管外壁集結(jié)的焦 油和萘。現(xiàn)在，橫管初冷器上段噴灑的混合液和煤氣在上段由S2'C冷卻到 45。C產(chǎn)生的冷凝液一起流經(jīng)橫管初冷器的下段，從初冷器底部排至冷凝液 槽。該結(jié)構(gòu)形式存在的不足是，混合液和冷凝液流經(jīng)橫管初冷器下段期間 會(huì)吸收下段換熱管的冷量，從而降低了換熱管對(duì)煤氣的換熱效率，增加了 低溫水的消耗，使生產(chǎn)成本居高不下。 實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)在煤氣橫管初冷器存在換熱效率低的弊端，本實(shí)用新型提供-一 種初冷器，它可以降低低溫水的消耗，在冷水量不變的情況下可以有效增 加換熱管的換熱效率，從而大幅降低生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)的一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器，包括初冷器殼體l，所述殼體].內(nèi) 固定有上段噴灑管2和下段噴灑管3，在所述下段噴灑管3的上方設(shè)置斷塔 盤(pán)4。優(yōu)選地，斷塔盤(pán)4的外沿與初冷器殼體1的內(nèi)壁相適應(yīng)；更優(yōu)選地，所述斷塔盤(pán)4上方的殼體1上設(shè)有上段冷凝液出口 7。本實(shí)用新型在下段噴灑管的上方設(shè)置斷塔盤(pán)，也就是在初冷器的上、 下段之間設(shè)置斷塔盤(pán)，這樣可以控制初冷器上段的冷凝液和噴灑液不經(jīng)過(guò) 初冷器的下段而直接引出，這樣就可以避免噴灑液和冷凝液流經(jīng)初冷器下 段而吸收下段換熱管的冷量，顯而易見(jiàn)地，它減輕了初冷器低溫段的熱負(fù) 荷，同時(shí)減少了低溫水的用量，降低了成本消耗，提高了換熱管對(duì)煤氣的 換熱效率。經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證，現(xiàn)有技術(shù)以13. 5萬(wàn)mVh的煤氣處理量為參數(shù)進(jìn)行計(jì)算， 82"C的荒煤氣從初冷器頂部進(jìn)入，在中部產(chǎn)生的冷凝液量和噴灑液流量的 總和為168m7h，溫度為45。C，其進(jìn)入下段使其由45°C降至22°C，則需要 消耗的低溫水(16°C-24°C)流量為483niVh，需要初冷器的換熱面積為 2838m2，按每立方米低溫水成本1.274元/m3進(jìn)行計(jì)算，每年消耗運(yùn)行成本 539萬(wàn)元。釆用本實(shí)用新型所述技術(shù)方案后，可減少初冷器的換熱面積 2838m2，可大幅降低工程投資，同時(shí)減少了低溫水的運(yùn)行成本539萬(wàn)元。因 此利于推廣應(yīng)用。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是斷塔盤(pán)4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是帶無(wú)堵塞噴頭5的噴灑管2的結(jié)構(gòu)示意圖4是無(wú)堵塞噴頭5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是無(wú)堵塞噴頭5的噴嘴芯5-2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
一一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器，參照?qǐng)Dl、圖2，包括初冷器殼體 1，所述殼體1內(nèi)固定有上段噴灑管2和下段噴灑管3，上段噴灑管2和下 段噴灑管3都為2 8排，在上段噴灑管2和下段噴灑管3的下面分別安裝 有5 15組換熱管6，在下段噴灑管3的上方設(shè)置斷塔盤(pán)4。斷塔盤(pán)4的具體結(jié)構(gòu)為，參照?qǐng)D2，塔盤(pán)帽4-1通過(guò)支撐板4-2固定在 空心塔盤(pán)身4-3上，空心塔盤(pán)身4-3的軸心線與的塔盤(pán)座4-4的垂直孔軸 心線重合。優(yōu)選斷塔盤(pán)4的外沿與初冷器殼體1的內(nèi)壁相適應(yīng)，可以將塔盤(pán)座4-4 焊接在殼體1的內(nèi)壁面上，這樣即可以保證斷塔盤(pán)與初冷器殼體之間連接 牢固，又可以充分保證初冷器上段的噴灑液和冷凝液不進(jìn)入到下段。在所述斷塔盤(pán)4上方的殼體1上設(shè)有上段冷凝液出口 7，在冷凝液出口 7處連接通向冷凝液槽的管子，這樣經(jīng)斷塔盤(pán)收集的上段的冷凝液和噴灑液 從引出管直接排入冷凝液槽，煤氣從斷塔盤(pán)中間的孔通過(guò)，這樣可以減輕 低溫段的熱負(fù)荷和減少低溫水用量，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)降低工程投資。從結(jié)構(gòu)上可以看出，本實(shí)施方式所述斷塔盤(pán)的目的是實(shí)現(xiàn)初冷器上段 液體排出而氣體通過(guò)，實(shí)際使用時(shí)，本領(lǐng)域人員可以不使用斷塔盤(pán)而同樣 實(shí)現(xiàn)液體排出、氣體通過(guò)的其他技術(shù)方案，都視為對(duì)本實(shí)用新型的等同替 換，因此都應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。現(xiàn)在，在初冷器的上段噴灑管2和下段噴灑管3的下方都設(shè)有換熱管6, 通過(guò)噴灑管?chē)姙⒒旌弦簛?lái)清洗管外壁集結(jié)的焦油和萘，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，與噴 灑管接近的換熱管極容易被腐蝕，從而影響整個(gè)初冷器的使用壽命。針對(duì) 這一問(wèn)題，本實(shí)施方式提供一種技術(shù)方案，就是將與噴灑管最近的三排換 熱管6由不銹鋼材料制成，由于不銹鋼具有極好的耐腐蝕性能，因此容易 被腐蝕部位的換熱管避免了初冷器頂部高溫和熱氨水的腐蝕，因此提高了 整個(gè)初冷器的使用壽命，降低了使用成本。
具體實(shí)施方式
二現(xiàn)在，在初冷器上、下段的頂部都設(shè)置有混合液噴灑裝置進(jìn)行噴灑混 合液，以清冼換熱管外壁集結(jié)的焦油和萘。其混合液噴灑裝置為簡(jiǎn)單的噴 灑管，即在無(wú)縫鋼管的管壁上開(kāi)噴灑孔。它存在的問(wèn)題是，由于混合液中 含焦油，黏度較大，有時(shí)還含有焦油渣顆粒，因此噴灑孔極容易被堵塞， 要解決噴灑孔易被堵塞的問(wèn)題并達(dá)到很好的噴灑效果，就要求混合液泵泵 頭壓力足夠高，泵頭壓力增加的副面作用就是導(dǎo)致泵的能耗高，同時(shí)，與 噴灑管正面接觸的換熱管也因受到很大的沖擊力而容易發(fā)生磨損。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本實(shí)施方式提供一種技術(shù)方案，就是在噴灑管的噴灑 孔處安裝無(wú)堵塞噴頭。由于初冷器包括上段和下段，因此本實(shí)施方式需要在上段噴灑管2和下段噴灑管3上都固定無(wú)堵塞噴頭5。本實(shí)施方式中，上 段噴灑管2和下段噴灑管3都為2 8排，在每排噴灑管上固定安裝有2 8 個(gè)無(wú)堵塞噴頭5。所述無(wú)堵塞噴頭5可以是現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的任何一種無(wú)堵塞噴頭，如
宜興市宙斯泵業(yè)有限公司銷售的C1型無(wú)堵塞噴嘴，也可以是國(guó)外進(jìn)口的無(wú) 堵塞噴頭，只要能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)堵塞的目的，都應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之 內(nèi)。本實(shí)施方式提供一種無(wú)堵塞噴頭，將它安裝在噴灑管的噴灑孔處，可 以很好地避免噴灑混合液對(duì)噴灑孔的堵塞，所述無(wú)堵塞噴頭可以通過(guò)殼體 與噴灑管之間進(jìn)行螺紋連接，也可以采用其他如焊接方式進(jìn)行連接。本實(shí)施方式所述無(wú)堵塞噴頭5的具體結(jié)構(gòu)如下參照?qǐng)D3、圖4、圖5，無(wú)堵塞噴頭5由殼體5-1和固定在殼體5-1內(nèi) 的噴嘴芯5-2構(gòu)成，所述噴嘴芯5-2中間為圓形通道5-2-1，圓形通道5-2-i 的外部是螺旋通道5-2-2，圓形通道5-2-1可以使混合液大面積通過(guò)從而保 證噴灑效果，優(yōu)選噴嘴芯5-2中間的圓形通道5-2-1的下端呈喇叭形，這 樣可以使噴灑液無(wú)阻力地流出，增加噴灑效率。殼體5-1的底端長(zhǎng)于噴嘴芯5-2，優(yōu)選殼體5-1的下端為錐形，錐形底 端可以增加噴灑液的噴灑速度，從而更好地清洗換熱管外壁集結(jié)的焦油和噴嘴芯5-2的螺旋通道5-2-2的作用在于，混合液從噴灑管進(jìn)入無(wú)堵 塞噴頭的螺旋通道后會(huì)形成高速旋轉(zhuǎn)的液流，沖刷噴嘴內(nèi)壁，阻止壁面形 成垢層，保持噴嘴暢通不堵塞。由于噴嘴不會(huì)再出現(xiàn)堵塞情況，因此液體 前進(jìn)阻力減小，泵的工作效能恒定，混合液泵泵頭壓力的設(shè)計(jì)比普通噴灑 管低，因此混合液泵的能耗得到降低。同時(shí)，由于液流在噴嘴出口處高速 螺旋旋轉(zhuǎn)噴出，避免了垂直沖向換熱管，從而減緩了換熱水管的磨損，延 長(zhǎng)了使用壽命。
優(yōu)選螺旋通道5-2-2為三螺旋通道，三螺旋通道繞噴嘴芯中心線同向 旋轉(zhuǎn)，三螺旋通道具有流速高、流量大的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)混合液泵的功率為37 kw (每50000M3煤氣/h)，采用本實(shí) 施方式所述技術(shù)方案后，混合液泵的功率降為25kw (每50000M3煤氣/hL 經(jīng)計(jì)算，采用本技術(shù)每年可節(jié)電105120kwh，降低運(yùn)行成本6.8萬(wàn)元?，F(xiàn)有技術(shù)中，與噴灑管正面接觸的換熱管因受到?jīng)_擊而發(fā)生磨損，每 兩年就需要更換，采用本實(shí)施方式所述技術(shù)方案后，換熱管的壽命將大大 延長(zhǎng)，可達(dá)到8 10年。另外需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式只是對(duì)本實(shí)用新型所做的示例性說(shuō)明, 并不限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，在實(shí)際使用中，本領(lǐng)域人員還可以對(duì)其 結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改以實(shí)現(xiàn)同樣的目的，對(duì)于本實(shí)用新型所做的修改是不需要付 出創(chuàng)造性勞動(dòng)的，視為對(duì)本專利的等同替換，都應(yīng)在本專利的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器，包括初冷器殼體(1)，所述殼體(1)內(nèi)固定有上段噴灑管(2)和下段噴灑管(3)，其特征在于在所述下段噴灑管(3)的上方設(shè)置斷塔盤(pán)(4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器，其特征 在于所述斷塔盤(pán)(4)的外沿與初冷器殼體(1)的內(nèi)壁相適應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器，其特征 在于斷塔盤(pán)(4)上方的殼體(1)上設(shè)有上段冷凝液出口 (7)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求K 2或3所述的一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器 其特征在于所述上段噴灑管(2)和下段噴灑管(3)的噴灑口處都固定有 無(wú)堵塞噴頭(5)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器，其特征 在于所述無(wú)堵塞噴頭(5)由殼體(5-1)和固定在殼體(5-1)內(nèi)的噴嘴芯(5-2)構(gòu)成，所述噴嘴芯(5-2)中間為圓形通道(5-2-1)，圓形通道(5-2-1:) 的外部是螺旋通道(5-2-2)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器，其特征 在于所述螺旋通道(5-2-2)為三螺旋通道。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器，其特征 在于所述噴嘴芯(5-2)中間的圓形通道(5-2-1)的下端呈喇叭形。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器.其特征 在于所述殼體(5-1)的底端長(zhǎng)于噴嘴芯(5-2)，且殼體(5-1)的下端為 錐形。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器，其特征 在于所述無(wú)堵塞噴頭(5)的殼體(5-1)通過(guò)螺紋與噴灑管連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器，其特 征在于上段噴灑管(2)和下段噴灑管(3)的下方都設(shè)有換熱管(6)，與 所述噴灑管最近的三排換熱管(6)由不銹鋼材料制備而成。
專利摘要一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器，涉及一種對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行冷卻的設(shè)備。針對(duì)現(xiàn)在煤氣橫管初冷器存在換熱效率低的弊端，本實(shí)用新型提供一種用于煉焦?fàn)t的煤氣橫管初冷器，包括初冷器殼體(1)，所述殼體內(nèi)固定有上段噴灑管(2)和下段噴灑管(3)，在所述下段噴灑管的上方設(shè)置斷塔盤(pán)(4)。本實(shí)用新型在下段噴灑管的上方設(shè)置斷塔盤(pán)，也就是在初冷器的上、下段之間設(shè)置斷塔盤(pán)，這樣可以控制初冷器上段的冷凝液和噴灑液不經(jīng)過(guò)初冷器的下段而直接引出，這樣就可以避免噴灑液和冷凝液流經(jīng)初冷器下段而吸收下段換熱管的冷量，顯而易見(jiàn)地，它減輕了初冷器低溫段的熱負(fù)荷，同時(shí)減少了低溫水的用量，降低了成本消耗，提高了換熱管對(duì)煤氣的換熱效率。
文檔編號(hào)C10B27/00GK201031212SQ200720084278
公開(kāi)日2008年3月5日 申請(qǐng)日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月20日
發(fā)明者何選明, 劉智平, 常紅兵, 梁玉河, 歐陽(yáng)曙光, 潘立慧, 王光華, 王真本, 詠 袁, 魏松波, 鮑俊芳 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司;武漢科技大學(xué)