專利名稱：一體式流體余熱回收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種熱交換設(shè)備，特別是焦爐煤氣余熱回收裝置。
背景技術(shù)：
煉焦過程中，有30%以上的熱量隨著煤氣經(jīng)上升管逸出，目前對焦爐上升管余熱回收，國內(nèi)外均有不同方式的嘗試，但都沒有成熟的經(jīng)驗，歸結(jié)起來主要是回收效率低和安全性能差這兩個方面的問題。發(fā)明人在先擁有的中國專利CN2595808《一種焦爐煤氣上升管余熱回收器》公開了一種采用水夾套的形式進行余熱回收器，由于在回收器內(nèi)壁上有耐火材料保護層，影響熱傳導(dǎo)回收熱效率僅為6-7%而且承壓能力較差。另外中國專利 CN201697501U《焦爐煤氣上升管余熱回收裝置》公開了一種包括兩個扣合固定在上升管外壁上的空心半圓柱形盤管，兩個盤管的扣合面為相互配合的齒形結(jié)構(gòu)的傳熱裝置，該裝置雖然安裝和拆卸方便，降低了檢修難度的優(yōu)點，但是兩個扣合空心半圓柱形盤管扣合面的密封難度較大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的焦爐煤氣上升管余熱回收器的不足，本發(fā)明提供一種一體式流體余熱回收器，該一體式流體余熱回收器具有密封性好耐壓強度大，使用安全可靠的優(yōu)點。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種一體式流體余熱回收器，其特征是厚壁鑄鐵內(nèi)筒兩端分別裝有連接法蘭，鑄鐵內(nèi)筒厚壁內(nèi)鑄造有換熱管組，換熱管組兩端分別裝有熱媒進出口，所述的連接法蘭分別與焦爐的上升管座及橋管相連接。所述的厚壁鑄鐵內(nèi)筒外包裹著保溫層和外殼。所述的換熱管組中的換熱管呈螺旋狀或列管式排列。所述的連接法蘭與厚壁鑄鐵內(nèi)筒鑄造為一體。所述的連接法蘭與厚壁鑄鐵內(nèi)筒焊接為一體。所述的換熱管中的熱媒為導(dǎo)熱油。一體式流體余熱回收器的制造方法，其特征是鑄鐵內(nèi)筒采用普通砂型鑄造或離心鑄造，普通鑄造采用橫臥式砂型箱或立式砂型箱，所述的橫臥式砂型箱鑄造主要包括下述步驟a.制作換熱管組，b.鑄造厚壁內(nèi)筒，將換熱管組內(nèi)腔放置內(nèi)芯砂型，以保證內(nèi)筒的形狀和壁厚，內(nèi)芯砂型固定好后將換熱管組和內(nèi)芯一同吊入上下開合的外砂型中進行澆鑄，鐵水溫度應(yīng)在1200-130(TC，3.在內(nèi)筒兩端焊接上連接法蘭。所述的離心鑄造的方法是使用臥式離心鑄造機，在離心轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設(shè)置與內(nèi)筒外徑相適應(yīng)的樹脂砂型模將換熱管組固定在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)在澆鑄的同時旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓使金屬液在離心力作用下充型和凝固，得到組織致密，機械性能好的厚壁鑄鐵內(nèi)筒。在本發(fā)明中高溫焦爐煤氣在厚壁內(nèi)筒內(nèi)自下而上的流動，其攜帶的余熱把鑄鐵內(nèi)筒加熱至400 600°C，由于換熱管與鑄鐵內(nèi)筒鑄造為一體內(nèi)筒以傳導(dǎo)方式把熱量傳給換熱管，換熱管同樣以傳導(dǎo)方式把管內(nèi)的導(dǎo)熱油加熱，從而達到余熱回收的目的。換熱管外有硅酸鋁氈進行保溫，保溫層外有外殼進行保護，余熱回收器上下連接法蘭可分別與焦爐上的上升管座及橋管相連接。本發(fā)明的有益效果是由于將換熱管組鑄造在內(nèi)筒厚壁中，使換熱管與內(nèi)筒成一體，以傳導(dǎo)換熱為主要換熱方式，而且由于厚壁鑄鐵內(nèi)筒強度高、耐腐蝕性好，其內(nèi)側(cè)無需設(shè)置耐火材料層，使傳熱效率大大提高，據(jù)測試本發(fā)明熱回收效率可達到12-15%以上，可滿足后處理工序如精苯車間的能源需求，換熱器采用了導(dǎo)熱油為熱媒，有效的避免了因相變氣化而引起超壓隱患，同時由于換熱管預(yù)先組裝檢測，使安全性大為提高，在使用中如出現(xiàn)內(nèi)筒結(jié)焦等現(xiàn)象時可以直接清理不會影響設(shè)備的使用壽命。本發(fā)明可以將經(jīng)過煤氣上升管中的煤氣攜帶的余熱進行有效的回收，對降低煉焦能耗，充分利用能源和發(fā)展低碳經(jīng)濟具有積極效果。其推廣應(yīng)用有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明的使用列管式換熱管組時結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為圖2的A-A向視圖，圖4為本發(fā)明鑄造狀態(tài)示意圖，圖5為本發(fā)明使用離心鑄造示意圖。圖中，1.熱媒出口，2.鑄鐵內(nèi)筒，3.換熱管組，4.保溫層，5.外殼，6.熱媒進口， 7.上端連接法蘭，8.底端連接法蘭，9.垂直換熱管，10.環(huán)形換熱管，11.冒口，12.排氣口， 13.上型箱，14.下型箱，15.澆口，16.內(nèi)芯，21.底座，22.轉(zhuǎn)輥，23.轉(zhuǎn)鼓，24.環(huán)形從動輪， 25.澆口，26.樹脂砂型。
具體實施例方式本發(fā)明的具體實施方式
是，如圖所示實施例1，一種一體式流體余熱回收器，其特征是厚壁鑄鐵內(nèi)筒兩端分別裝有連接法蘭，連接法蘭與厚壁鑄鐵內(nèi)筒鑄造為一體，鑄鐵內(nèi)筒2厚壁內(nèi)鑄造有換熱管組3，換熱管呈螺旋狀，換熱管組兩端分別裝有熱媒進口 6熱媒出口 1，所述的連接法蘭分別與焦爐的上升管座及橋管相連接。厚壁鑄鐵內(nèi)筒外包裹著保溫層4和外殼5。換熱管中的熱媒為導(dǎo)熱油。實施例2，一種一體式流體余熱回收器，其特征是厚壁鑄鐵內(nèi)筒兩端分別裝有連接法蘭，連接法蘭與厚壁鑄鐵內(nèi)筒焊接為一體，鑄鐵內(nèi)筒2厚壁內(nèi)鑄造有換熱管組，換熱管呈列管式排列垂直換熱管9兩端分別焊接在環(huán)形換熱管10上，下、上環(huán)形換熱管分別裝有熱媒進口 6熱媒出口 1，所述的連接法蘭分別與焦爐的上升管及橋管相連接。厚壁鑄鐵內(nèi)筒外包裹著保溫層4和外殼5。換熱管中的熱媒為導(dǎo)熱油。使用時將余熱回收器上下連接法蘭可分別與焦爐上的上升管及橋管相連接。焦爐煤氣由內(nèi)筒自下而上的流動，煤氣中的余熱把鑄鐵內(nèi)筒加熱至400 600°C，鑄鐵內(nèi)筒以傳導(dǎo)方式把熱量傳給換熱管，換熱管同樣以傳導(dǎo)方式把管內(nèi)的導(dǎo)熱油加熱，從而達到余熱回收的目的。內(nèi)筒外有硅酸鋁氈保溫層進行保溫，保溫層外有外殼進行保護。實施例3，一種一體式流體余熱回收器，其特征是厚壁鑄鐵內(nèi)筒兩端分別裝有連
4接法蘭，連接法蘭與厚壁鑄鐵內(nèi)筒焊接為一體，鑄鐵內(nèi)筒2厚壁內(nèi)鑄造有換熱管組3，換熱管呈螺旋狀，換熱管組兩端分別裝有熱媒進口 6熱媒出口 1，所述的連接法蘭分別與焦爐的上升管及橋管相連接。厚壁鑄鐵內(nèi)筒外包裹著保溫層4和外殼5。換熱管中的熱媒為導(dǎo)熱油。鑄鐵內(nèi)筒采用橫臥式砂型箱鑄造包括下述步驟a.制作換熱管組17，b.鑄造厚壁內(nèi)筒， 將換熱管組內(nèi)腔放置內(nèi)芯16砂型，以保證內(nèi)筒的形狀和壁厚，內(nèi)芯砂型固定好后將換熱管組和內(nèi)芯一同吊入上下開合的外砂型中進行澆鑄，鐵水溫度應(yīng)在1200-1300°C，3.清理鑄件內(nèi)外表面，4.在內(nèi)筒兩端焊接上連接法蘭。 實施例4，一種一體式流體余熱回收器，其特征是厚壁鑄鐵內(nèi)筒兩端分別裝有連接法蘭，連接法蘭與厚壁鑄鐵內(nèi)筒焊接為一體，鑄鐵內(nèi)筒2厚壁內(nèi)鑄造有換熱管，換熱管呈列管式排列垂直換熱管9兩端分別焊接在環(huán)形換熱管10上，下、上環(huán)形換熱管分別裝有熱媒進口 6熱媒出口 1，所述的連接法蘭分別與焦爐的上升管座及橋管相連接。厚壁鑄鐵內(nèi)筒外包裹著保溫層4和外殼5。換熱管中的熱媒為導(dǎo)熱油。所述的厚壁鑄鐵內(nèi)筒是使用臥式離心鑄造機離心鑄造成型，在離心轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設(shè)置與內(nèi)筒外徑相適應(yīng)的樹脂砂型模沈?qū)Q熱管組3固定在轉(zhuǎn)鼓23內(nèi)在澆鑄的同時旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓使金屬液在離心力作用下充型和凝固，得到組織致密，機械性能好的厚壁鑄鐵內(nèi)筒。
權(quán)利要求
1.一種一體式流體余熱回收器，其特征是厚壁鑄鐵內(nèi)筒兩端分別裝有連接法蘭，鑄鐵內(nèi)筒厚壁內(nèi)鑄造有換熱管組，換熱管組兩端分別裝有熱媒進出口，所述的連接法蘭分別與焦爐的上升管座及橋管相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式流體余熱回收器，其特征是所述的換熱管呈螺旋狀或列管式排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式流體余熱回收器，其特征是所述的厚壁鑄鐵內(nèi)筒外包裹著保溫層和外殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式流體余熱回收器，其特征是所述的連接法蘭與厚壁鑄鐵內(nèi)筒鑄造為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式流體余熱回收器，其特征是所述的連接法蘭與厚壁鑄鐵內(nèi)筒焊接為一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式流體余熱回收器，其特征是所述的換熱管中的熱媒為導(dǎo)熱油。
7.權(quán)利要求1所述的一體式流體余熱回收器的制造方法，其特征是鑄鐵內(nèi)筒采用普通砂型鑄造或離心鑄造，普通鑄造采用橫臥式砂型箱或立式砂型箱，所述的橫臥式砂型箱鑄造主要包括下述步驟a.制作換熱管組，b.鑄造厚壁內(nèi)筒，將換熱管組內(nèi)腔放置內(nèi)芯砂型，以保證內(nèi)筒的形狀和壁厚，內(nèi)芯砂型固定好后將換熱管組和內(nèi)芯一同吊入上下開合的外砂型中進行澆鑄，鐵水溫度應(yīng)在1200-1300°C，3.在內(nèi)筒兩端焊接上連接法蘭。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體式流體余熱回收器的制造方法，其特征是所述的離心鑄造的方法是使用臥式離心鑄造機，在離心轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設(shè)置與內(nèi)筒外徑相適應(yīng)的樹脂砂型模將換熱管組固定在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)在澆鑄的同時旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓使金屬液在離心力作用下充型和凝固，得到組織致密，機械性能好的厚壁鑄鐵內(nèi)筒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一體式流體余熱回收器，屬于一種熱交換設(shè)備，特別是焦爐煤氣余熱回收裝置。該一體式流體余熱回收器，其特征是厚壁鑄鐵內(nèi)筒兩端分別裝有連接法蘭，鑄鐵內(nèi)筒厚壁內(nèi)鑄造有換熱管，換熱管兩端分別裝有熱媒進出口，所述的連接法蘭分別與焦爐的上升管座及橋管相連接。本發(fā)明的有益效果是由于將換熱管鑄造在內(nèi)筒厚壁中，使換熱管與內(nèi)筒成一體，以傳導(dǎo)換熱為主要換熱方式，傳熱效率大大提高，采用了導(dǎo)熱油為熱媒，有效的避免了因相變氣化而引起超壓隱患，使安全性提高。本發(fā)明可以將經(jīng)過煤氣上升管中的煤氣攜帶的余熱進行有效的回收，對降低煉焦能耗，充分利用能源和發(fā)展低碳經(jīng)濟有積極效果。其推廣應(yīng)用有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
文檔編號F28D7/00GK102183159SQ20111002886
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者何選明, 姜愛國, 張友棣, 李兆福, 王光華, 王杰, 王登富, 趙杰 申請人:濟南冶金化工設(shè)備有限公司