專利名稱：立管式圓筒煤焦油加熱爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及焦化行業(yè)煤焦油加熱蒸餾時的一種加熱爐。
這種加熱爐由支架、圓筒形輻射加熱管群和位于其上方的對流加熱管群、位于圓筒形輻射加熱管群圍繞內的加熱裝置及煙囪組成，通常用于年處理能力在4.5萬噸的煤焦油蒸餾系統(tǒng)中煤焦油蒸餾時加熱。在此之前，加熱爐的輻射段加熱管群管徑為一種規(guī)格，即管徑φ1。設計時，為得到較高的內膜傳熱系數(shù)和較小的設備投資，一般根據加熱爐的煤焦油入口冷油流速、流型選擇管徑。當煤焦油被加熱汽化后，管內流速猛增，導致管內介質流動壓力降突增。這時由于管徑較小，一是造成輸送設備(柱塞泵)出口壓力高，電耗增加；二是管內介質壓力高，在相同出口焦油熱焓量時，油料溫度增高，管壁溫度增高，使焦油發(fā)生裂解產生游離碳，而在管內壁解焦。解焦后的爐管傳熱系數(shù)急劇降低，為保證生產，需要被迫提高爐膛溫度，又使管壁溫度再度增高，進一步加劇了焦油的裂解解焦，最終以爐管高溫氧化減薄超過其耐溫要求而鼓包破裂，或輸送泵出口壓力過高而導致生產中斷結束。
當采用較大管徑時，不僅設備投資增高，而且焦油汽化前流速過小，內膜傳熱系數(shù)低。在傳熱量一定時，管壁溫度升高，接近管壁的滯流膜內的焦油同樣會裂解而解焦，最終結果和上述相同，因此很少被采用。
本實用新型的目的旨在根據現(xiàn)有技術中存在的問題對其進行改進，以得到一種設備投資運行費用少、管壁不易解焦的加熱爐，以使煤焦油的加熱蒸餾過程高效節(jié)能。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出的技術解決方案為將圓筒形輻射加熱管群由管徑不同的兩部分管群組成，第一部分管徑φ1較小，從煤焦油入口到變徑點，從變徑點到煤焦油出口為第二部分，管徑φ2較大。
附


圖1所示為本實用新型整體結構示意圖。
附圖2所示為本實用新型圓筒形輻射加熱管聯(lián)接示意圖。
附圖3所示為本實用新型凸法蘭示意圖。
附圖4所示為本實用新型凹法蘭示意圖。
下面結合說明書附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細描述如說明書附圖所示，本實用新型由支架7、圓筒形輻射加熱管群1和位于其上方的對流加熱管群8、位于圓筒形輻射加熱管群圍繞內的加熱裝置及煙囪9組成。圓筒形輻射加熱管群1由兩部分管徑不同的管群2、3組成，第一部分2管徑φ1較小，從煤焦油入口到變徑點4，從變徑點4到煤焦油出口為第二部分3，管徑φ2較大。變徑點4由一個凹法蘭5和一個凸法蘭6聯(lián)接而成，凹法蘭5的管徑由φ1過渡到φ2，凸法蘭6的管徑為φ2。
當煤焦油在輻射加熱管內被加熱汽化到一定程度后，擴大爐管管徑，這樣，一是降低汽化段爐管阻力，二是降低焦油壓力，在汽化率一定時，使焦油溫度降低，減緩焦油因高溫裂解產生游離碳而在管壁解焦。從理論上講，煤焦油汽化以后的爐管隨汽化量的增加管徑應逐步向爐子出口方向擴大，但會受到配件規(guī)格增多、成本大幅度增加等多方面的限制，故對于中小型加熱爐，只在汽化后一次擴徑，即可避免因汽化段阻力高而在出口前焦油溫度出現(xiàn)峰值的現(xiàn)象。
本實用新型的爐管在爐膛內為分組排列，每組內的爐管采用H型鑄制彎頭聯(lián)接，組與組之間采用180°U型鑄制彎頭并焊接凹凸法蘭5、6聯(lián)接，擴徑點4為一組的開始，采用凹法蘭5由φ1過渡到φ2變徑后再與凸法蘭6聯(lián)接。
本實用新型由于采用了合理的爐管變徑技術方案，使煤焦油在加熱過程中汽化前后始終處于合適的流型狀態(tài)，保證了加熱爐爐管阻力、管壁溫度和設備投資均處于最佳值附近，使煤焦油加熱爐爐管管壁易解焦問題得以合理解決，使煤焦油蒸餾生產更穩(wěn)定運行，提高了生產效率，延長了加熱爐壽命，降低了生產成本。
權利要求1.一種立管式圓筒煤焦油加熱爐，由支架、圓筒形輻射加熱管群和位于其上方的對流加熱管群、位于圓筒形輻射加熱管群圍繞內的加熱裝置及煙囪組成，其特征在于圓筒形輻射加熱管群(1)由兩部分管徑不同的管群(2)、(3)組成，第一部分(2)管徑φ1較小，從煤焦油入口到變徑點(4)，從變徑點(4)到煤焦油出口為第二部分(3)，管徑φ2較大。
2.根據權利要求1中所述的煤焦油加熱爐，其特征在于變徑點(4)由一個凹法蘭(5)和一個凸法蘭(6)聯(lián)接而成，凹法蘭(5)的管徑由φ1過渡到φ2，凸法蘭(6)的管徑為φ2。
專利摘要本實用新型涉及一種焦化行業(yè)煤焦油加熱蒸餾時的加熱爐,它由支架7、輻射加熱管群1、對流加熱管群8、加熱裝置及煙囪9組成。輻射加熱管群1由兩部分管徑不同的管群2、3組成,第一部分2管徑Φ1較小,從煤焦油入口到變徑點4,從變徑點4到煤焦油出口為第二部分3,管徑Φ2較大。變徑點4由一個由變徑凹法蘭5和一個凸法蘭6聯(lián)接而成。由于采用爐管變徑技術,使煤焦油在加熱過程中汽化前后始終處于合適的流型狀態(tài),解決了煤焦油管壁解焦問題,提高了生產效率,延長了加熱爐壽命。
文檔編號C10C1/04GK2298247SQ97202469
公開日1998年11月25日 申請日期1997年3月21日 優(yōu)先權日1997年3月21日
發(fā)明者韓子能 申請人:宣化鋼鐵公司焦化廠