焦爐煤氣甲烷化氣冷卻裝置的製作方法

2023-07-30 03:09:06

本發明屬於化工設備技術領域，具體涉及一種焦爐煤氣甲烷化氣冷卻裝置。

背景技術：

冷卻裝置被廣泛應用於化工領域，在使用過程中，冷卻設備的冷卻效果主要受散熱面積及結構設計影響。目前主要的冷卻器有間壁式冷卻器、噴淋式冷卻器、夾套式冷卻器和蛇管式冷卻器等。現在國內應用的冷卻器都各有一定的優點，但是綜合性能還不是很理想，存在著單位體積散熱面積曉、傳熱係數小等問題。例如，在焦爐煤氣制天然氣工藝中，由於反應過程有大量的水生成，產品氣冷卻裝置效果不佳，將會導致後置的氣液分離器負荷過重，同時後續的產品氣中水含量過高，導致乾燥過程投資加大。

針對焦爐煤氣甲烷化過程的冷卻需求，本發明提供了一種水冷、空冷相結合的一體化冷卻設備。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術中存在的不足，針對焦爐煤氣甲烷化過程的冷卻需求，提供了一種水冷、空冷相結合的一體化冷卻設備，其結構簡單，設計合理，冷卻效果好。

本發明是採用如下技術方案實現的：

一種焦爐煤氣甲烷化氣冷卻裝置，包括風機和冷卻箱；所述風機設置在位於冷卻箱一側的進風口處，所述風機對側設置排風口。

所述冷卻箱內安裝若干列翅片管，所述翅片管包括翅片管內管和翅片管外管；所有翅片管內管的內管進口並接後與冷卻介質入口連接，所有翅片管內管的內管出口並接後與冷卻介質排放口連接；所有翅片管外管的外管進口並接後與甲烷化氣入口連接，所有翅片管外管的外管出口並接後同時與位於冷卻箱上部的甲烷化氣出口和位於冷卻箱下部的冷凝液排出口連接。

所述冷卻箱內設置噴淋系統，所述噴淋系統包括噴頭和集水槽，所述噴頭設置在冷卻箱殼體內上側，所述集水槽設置在冷卻箱內底部，所述集水槽通過循環上水管及水泵與噴頭連接。

使用時，焦爐煤氣甲烷化氣從進氣口進入翅片管外管，冷卻水進入翅片管內管與甲烷化氣形成對流，同時開啟風機和噴淋裝置。冷卻的氣體從甲烷化氣出口排出，同時產生的冷凝水從冷凝液排出口排出。噴淋裝置產生的水在集水槽收集，利用水泵通過循環管進入噴頭形成循化利用。

與現有技術相比具有以下優點：

1、將水冷與空冷相結合，可以快速、有效的降低甲烷化氣的反應溫度，提高冷卻效率。

2、冷卻裝置的翅片管為波浪狀分布，可以減緩冷卻介質在管內的流通速度，並且可以增大冷熱介質的接觸面積，增強冷卻效果。

3、在冷卻氣出口處設置集水槽，可以及時排掉氣體中析出的冷凝水。

本發明設計合理，將水冷與空冷相結合，可以快速、有效的降低甲烷化氣的反應溫度，提高冷卻效率，並且冷卻裝置的翅片管為波浪狀分布，可以減緩冷卻介質在管內的流通速度，增大冷熱介質的接觸面積，增強冷卻效果。

附圖說明

圖1 表示焦爐煤氣甲烷化氣冷卻裝置的結構示意圖。

圖2 表示翅片管示意圖。

圖中：1-風機，2-翅片管，3-噴淋系統，4-進風口，5-冷卻箱，6-冷凝液排出口，7-冷卻介質入口，8-內管進口，9-內管出口，10-冷卻介質排放口，11-甲烷化氣入口，12-外管進口，13-外管出口，14-甲烷化氣出口，15-噴頭，16-集水槽，17-循環上水管，18-水泵，19-翅片管外管，20-翅片管內管。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明：

一種焦爐煤氣甲烷化氣冷卻裝置，該裝置主要包括風機、翅片管和噴淋系統，所述翅片管由翅片內管和外管組成，並為波浪狀設置在冷卻箱內部；所述噴淋系統由噴頭和集水槽構成。

如圖1所示，所述風機1設置在進風口4處，所述風機對側設置排風口。

如圖2所示，所述翅片管2由翅片內管20和外管19組成，所述內管20為光滑的金屬管，所述外管19為帶有翅片的金屬管。

如圖1所示，所述冷卻箱5內安裝若干列翅片管2，所有翅片管內管20的內管進口8並接後與冷卻介質入口7連接，所有翅片管內管20的內管出口9並接後與冷卻介質排放口10連接；所有翅片管外管19的外管進口12並接後與甲烷化氣入口11連接，所有翅片管外管19的外管出口13並接後同時與位於冷卻箱5上部的甲烷化氣出口14和位於冷卻箱5下部的冷凝液排出口6連接。

如圖1所示，所述冷卻箱5內設置噴淋系統3，所述噴淋系統3包括噴頭15和集水槽16，所述噴頭15設置在冷卻箱5殼體內上側，所述集水槽16設置在冷卻箱5內底部，所述集水槽1通過循環上水管17及水泵18與噴頭15連接。

所述翅片外管19處為焦爐煤氣甲烷化氣流通管，翅片內管20為冷卻水或冷卻氣流通管，並且內管比外管長約2~5cm。

使用時，焦爐煤氣甲烷化氣從進氣口11進入翅片管外管19，冷卻水進入翅片管內管20與甲烷化氣形成對流，同時開啟風機1和噴淋裝置3。冷卻的氣體從甲烷化氣出口14排出，同時產生的冷凝水從冷凝液排出口6排出。噴淋裝置產生的水在集水槽16收集，利用水泵18通過循環管17進入噴頭15形成循化利用。

本發明所述的焦爐煤氣甲烷化氣冷卻裝置，其採用風冷和水冷相結合的方式，實現對焦爐煤氣甲烷化氣冷卻。

最後應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照本發明實施例進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發明的技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋本發明的權利要求保護範圍中。