本發(fā)明涉及一種余熱回收及冷卻裝置，尤其涉及一種炭素罐式爐高溫煅燒焦的余熱回收及冷卻裝置，屬于換熱冷卻技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著預(yù)焙陽極生產(chǎn)原材料質(zhì)量的惡化，電解行業(yè)對于陽極質(zhì)量要求的提高以及預(yù)焙陽極生產(chǎn)企業(yè)對于成本的控制，罐式爐在煅后焦質(zhì)量和實收率方面的優(yōu)勢得以體現(xiàn)，目前全國采用罐式爐生產(chǎn)的煅燒焦達到年產(chǎn)700萬噸以上。企業(yè)為了降低成本提高收益率廣泛重視罐式爐余熱的利用。罐式爐余熱利用之一包括罐式爐高溫煅燒焦所帶走的熱量，即罐式爐高溫煅燒焦進入冷卻水套之前的溫度一般在1000~1100左右，該部分熱量占罐式爐熱支出的20~25%，折合成每噸煅燒焦在1.5~2.0.gj左右。

現(xiàn)階段罐式爐高溫煙氣余熱利用技術(shù)已經(jīng)非常成熟，而高溫煅燒焦并未對該部分熱量進行余熱回收，主要通過罐式爐的冷卻水套使用循環(huán)冷卻水與高溫煅燒焦間接傳熱的方法，將高溫煅燒焦冷卻至50~100左右，采用該方法冷卻高溫煅燒焦的缺點之一是，高溫煅燒焦冷卻需要大量的循環(huán)水，大約每噸煅燒焦消耗40t循環(huán)水，循環(huán)水在冷卻過程中消耗近1%左右，每年造成大量冷卻水的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是為了解決上述問題而提供的一種罐式爐高溫煅燒焦的余熱回收及冷卻裝置，其目的是充分利用高溫煅燒焦所攜帶的熱量，生產(chǎn)中溫中壓飽和蒸汽，以實現(xiàn)余熱回收利用，同時將高溫煅燒焦冷卻至排料所需要的溫度。

為達上述目的本發(fā)明一種罐式爐高溫煅燒焦的余熱回收及冷卻裝置，包括下料外殼，在下料外殼內(nèi)側(cè)設(shè)有承壓式冷卻水套，下料外殼的頂部為下料上法蘭，下料外殼的底部為下料下法蘭，下料下法蘭下方設(shè)有常壓式冷卻水套；承壓式冷卻水套結(jié)構(gòu)：換熱管的上端與上環(huán)管連接，換熱管的下端與下環(huán)管連接，下環(huán)管與進口法蘭連接，上環(huán)管與出口法蘭連接；常壓式冷卻水套結(jié)構(gòu)：內(nèi)壁和外壁，在內(nèi)壁和外壁底部設(shè)有出料下法蘭，在內(nèi)壁頂部外側(cè)外壁的頂部設(shè)有出料上法蘭，內(nèi)壁、外壁、出料上法蘭和出料下法蘭形成一個空腔，外壁的下部設(shè)有進水口，外壁的上部設(shè)有出水口，下料下法蘭和出料上法蘭固定連接。

在下料外殼上設(shè)有焊接孔。

下料外殼上的焊接孔與換熱管相匹配。

換熱管與連接板焊接，下料外殼通過焊接孔與連接板焊接。

換熱管軸線的外壁上設(shè)置有翅片。

換熱管與上環(huán)管和下環(huán)管之間為焊接。

承壓式冷卻水套和常壓式冷卻水套為矩形。

下環(huán)管、上環(huán)管和換熱管為圓形斷面結(jié)構(gòu)。

下料下法蘭和出料上法蘭通過緊固件固定連接。

下環(huán)管和上環(huán)管由三通和彎頭采用對接焊縫而成。

下環(huán)管與上環(huán)管由鋼管與彎頭采用對接焊縫而成。

換熱管與下環(huán)管和上環(huán)管采用對接焊縫而成。

本發(fā)明的優(yōu)點效果：由于換熱管與物料全部接觸，增加換熱面積，提高了換熱效率；由于下環(huán)管、上環(huán)管和換熱管均采用圓形斷面結(jié)構(gòu)，使上部冷卻水套能承受一定的蒸氣的壓力；連接板先與換熱管焊接，而后通過焊接孔與下料外殼焊接，使制造簡單方便，便于大批量生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的罐式爐高溫煅燒焦的余熱回收及冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的a-a剖視圖。

圖3圖1的俯視圖。

圖中：1、進水口；2、下料下法蘭；3、外壁；4、內(nèi)壁；5、緊固件；6、出料上法蘭；7、進口法蘭；8、下料下法蘭；9、下環(huán)管；10、換熱管；11、上環(huán)管；12、焊接孔；13、下料外殼；14、空腔；15、出水口；16、下料上法蘭；17、出口法蘭；18、連接板；19、翅片。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述，但本發(fā)明的保護范圍不受實施例所限。

如圖所示本發(fā)明一種罐式爐高溫煅燒焦的余熱回收及冷卻裝置，包括下料外殼13，在下料外殼13內(nèi)側(cè)設(shè)有承壓式冷卻水套，下料外殼13的頂部為下料上法蘭16，下料外殼13的底部為下料下法蘭8，下料下法蘭8下方設(shè)有常壓式冷卻水套；承壓式冷卻水套結(jié)構(gòu)：換熱管10的上端與上環(huán)管11連接，換熱管10的下端與下環(huán)管9連接，下環(huán)管9與進口法蘭7連接，上環(huán)管11與出口法蘭17連接；常壓式冷卻水套結(jié)構(gòu)：內(nèi)壁4和外壁3，在內(nèi)壁4和外壁3底部設(shè)有出料下法蘭2，在內(nèi)壁4頂部外側(cè)外壁4的頂部設(shè)有出料上法蘭6，內(nèi)壁4、外壁3、出料上法蘭6和出料下法蘭2形成一個空腔14，外壁3的下部設(shè)有進水口1，外壁3的上部設(shè)有出水口15，下料下法蘭8和出料上法蘭6固定連接。

在下料外殼13上設(shè)有焊接孔12，下料外殼13上的焊接孔12與換熱管10相匹配，換熱管10與連接板18焊接，下料外殼13通過焊接孔12與連接板18焊接。

換熱管10軸線的外壁上設(shè)置有翅片19。

換熱管10與上環(huán)管11和下環(huán)管9之間為焊接。

承壓式冷卻水套和常壓式冷卻水套為矩形。

下環(huán)管9、上環(huán)管11和換熱管10為圓形斷面結(jié)構(gòu)。

下料下法蘭8和出料上法蘭6通過緊固件5固定連接。

本發(fā)明連接板18先與換熱管10焊接，而后通過焊接孔12與下料外殼13焊接。在使用前需經(jīng)過一定的水壓壓力試驗，并保壓一定的時間才能使用。

下環(huán)管9和上環(huán)管11由三通和彎頭采用對接焊縫而成。

實施例2

實施例1中的下環(huán)管9與上環(huán)管11由鋼管與彎頭采用對接焊縫而成。換熱管與下環(huán)管和上環(huán)管采用對接焊縫而成。其它同實施例1。

本發(fā)明工作原理：

當冷卻水從進口法蘭7進入下環(huán)管9內(nèi)沿換熱管10上升時，高溫物料從下料上法蘭進入，在承壓式冷卻水套和常壓式冷卻水套形成的矩形下料通道中高溫物料將換熱管10內(nèi)冷卻水迅速加熱成中溫中壓的汽水混合物，汽水混合物從換熱管10進入上環(huán)管11從出口法蘭17流出，通過汽化冷卻的方式，回收了高溫物料中的熱量，降低了物料的溫度，飽和水蒸氣被收集利用。經(jīng)過承壓式冷卻水套的高溫物料進入下部的常壓式冷卻水套，循環(huán)冷卻水從進水口1進入沿空腔14上升，將煅燒焦冷卻到規(guī)定的排料溫度，循環(huán)冷卻水從出水口15流出，煅燒焦最后從下料下法蘭排出。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種罐式爐高溫煅燒焦的余熱回收及冷卻裝置，包括下料外殼，在下料外殼內(nèi)側(cè)設(shè)有承壓式冷卻水套，下料外殼的頂部為下料上法蘭，下料外殼的底部為下料下法蘭，下料下法蘭下方設(shè)有常壓式冷卻水套；承壓式冷卻水套結(jié)構(gòu)：換熱管的上端與上環(huán)管連接，換熱管的下端與下環(huán)管連接，下環(huán)管與進口法蘭連接，上環(huán)管與出口法蘭連接；常壓式冷卻水套結(jié)構(gòu)：內(nèi)壁和外壁，在內(nèi)壁和外壁底部設(shè)有出料下法蘭，在內(nèi)壁頂部外側(cè)外壁的頂部設(shè)有出料上法蘭，內(nèi)壁、外壁、出料上法蘭和出料下法蘭形成一個空腔。本發(fā)明的優(yōu)點效果：由于換熱管與物料全部接觸，增加換熱面積，提高了換熱效率，使制造簡單方便，便于大批量生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：齊忠昱;方明勛;劉朝東;于國友;崔銀河;許海飛;呂博
受保護的技術(shù)使用者：沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.05.06
技術(shù)公布日：2017.11.14