連續富氧造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發生器的製作方法
2023-06-09 23:29:36 1
專利名稱：連續富氧造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發生器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬以熱管為傳熱元件組成的各種換熱及餘熱回收裝置，具體說是一種連續富氧造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發生器。
目前，各中型氮肥廠造氣工藝均以煤、焦炭為原料，在煤氣發生爐中，以富氧空氣加水蒸汽為氣化劑，連續產生1000℃～700℃高溫半水煤氣(稱工藝氣)，經過造氣廢鍋使工藝氣溫度降低至250℃以下，經後序工藝做為生產氮肥的原料氣。這裡的造氣廢鍋一般採用列管式換熱器，工藝氣走管程，汽、水走殼程進行換熱，使工藝氣溫度降低，冷卻至所需溫度，同時產生0.3MPa以下的低壓蒸汽。由於工藝氣中含塵量較高，粉塵不斷地衝刷，以及換熱管自身的露點腐蝕及管子破損，造成大量的水、汽洩漏，進入半水煤氣工藝煙道，嚴重影響生產及安全性。同時產生的蒸汽壓力過低，無法滿足後序工藝中生產用蒸汽。
本實用新型的目的則是針對上述存在的問題，設計了一種採用熱管為傳熱元件，氣——汽(水)隔離，可有效地調節與控制管壁溫度，避免露點腐蝕現象，並且產生2.5MPa的蒸汽，滿足後序生產工藝用汽的熱管式蒸汽發生器。
本實用新型技術解決方案一種由上升管、下降管、汽包組成的連續富氧造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發生器，其特徵在於若干臺熱管式蒸汽發生器採用串聯布置，熱管式蒸汽發生器中的熱管傾斜設置，每一根熱管冷段均插入相對應的套管中組成若干片通過數根上升管、下降管與汽包相連；每一片中的套管均為互通結構。
本實用新型的優點如下1.採用熱管作為傳熱元件，熱管冷段在套管內，此部分產生蒸汽，整個汽水系統的受熱及循環完全與工藝氣隔離，獨立存在於工藝氣煙道以外，是一種間接式傳熱過程。這就使本系統有別於目前使用的一般造氣廢熱鍋爐的間壁式傳熱過程。
2.系統中熱管元件間相互獨立，工藝氣與蒸汽發生區隔離，互不影響，即使單根或數根熱管損壞，也不影響系統的正常運行，水、氣也不會由於熱管破損而進入工藝氣，造成事故。
3.通過對熱管傳熱面積的調整，可以方便地控制管壁溫度，有效地避免出現露點腐蝕。
4.採用該裝置可以解決以往廢鍋由於溫差應力造成的管板焊點損壞，或粉塵衝刷等原因損壞的換熱管。
5.操作簡單，維修方便，工作可靠，整個系統的熱量輸送過程不需要任何外界動力。
連續富氧造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發生器有效地解決了以往造氣廢鍋存在的一系列問題，使工藝氣降至所需溫度，回收的熱量又可產生生產用蒸汽，保證了生產的連續性，其結構簡單，運行穩定，安全可靠。
圖1是本實用新型結構示意圖。
圖2是
圖1側視圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述本實用新型依次由四臺熱管式蒸汽發生器2、3、5、6採用U型串聯布置，使工藝氣溫度逐級降低至所需溫度。設備中的傳熱元件是熱管9，熱管9具有很大的導熱能力。它通過管內工作液的流動與相變傳遞熱量，在熱管9蒸發段工作液吸收汽化潛熱蒸發而變成蒸汽，蒸汽在一定的壓差下由蒸發段向冷凝段流動，傳出熱量，工作液在重力或毛細力作用下回到蒸發段。這種工作過程是循環往復進行的，因此熱量也連續不斷地從蒸發段傳輸到冷凝段，即從熱源傳輸到冷源。由於傳輸的是汽化潛熱，所以熱管9可以在極小的溫差下傳輸較多的熱量。
本實用新型中熱管蒸發段採用高頻焊翅片管強化傳熱，高溫工藝氣的熱量傳給熱管蒸發段外壁，熱管外壁通過導熱將熱量傳給熱管內部工作液。在蒸發段工作液吸收熱量蒸發而變成蒸汽，在一定的壓差下向冷凝段流動。在冷凝段蒸汽凝結成液體，放出汽化潛熱，通過熱管管壁將熱量傳給套管8內飽和水。飽和水吸收熱量產生飽和蒸汽，通過上升管10傳輸給汽包12，在汽包12內汽水分離，產生工藝用蒸汽，汽包口12飽和水則由下降管11回到套管8內。這樣連續不斷地通過吸收、蒸發、傳輸熱量將工藝氣溫度降至工作所需溫度，產生工藝用蒸汽。
權利要求1.一種由上升管、下降管、汽包組成的連續富氧造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發生器，其特徵在於若干臺熱管式蒸汽發生器採用串聯布置，熱管式蒸汽發生器中的熱管傾斜設置，每一根熱管冷段均插入相對應的套管中組成若干片通過數根上升管、下降管與汽包相連。
2.根據權利要求1所述的連續富氧造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發生器，其特徵在於每一片中的套管均為互通結構。
3.根據權利要求1所述的連續富氧造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發生器，其特徵在於熱管蒸發段採用高頻焊翅片管強化傳熱。
專利摘要本實用新型設計了一種採用熱管為傳熱元件，氣—汽(水)隔離，可有效地調節與控制管壁溫度，避免露點腐蝕現象，並且產生2.5MPa的蒸汽，滿足後序生產工藝用汽的熱管式蒸汽發生器。該熱管式蒸汽發生器包括上升管、下降管、汽包，其特徵在於若干臺熱管式蒸汽發生器採用串聯布置，熱管式蒸汽發生器中的熱管傾斜設置，每一根熱管冷段均插入相對應的套管中組成若干片通過數根上升管、下降管與汽包相連。
文檔編號F28D15/02GK2261613SQ9623142
公開日1997年9月3日 申請日期1996年3月14日 優先權日1996年3月14日
發明者楊峻, 蔡啟祥, 馬飛, 張建成, 張豔麗 申請人:江蘇聖諾熱管集團公司