一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管制造技术

本发明专利技术涉及一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管，所述上升管包括余热回收换热器上升管(1)，所述余热回收换热器上升管(1)管壁上绕置有换热介质管，所述换热介质管包括换热冷介质进口(2)和换热冷介质出口(3)，所述换热冷介质进口(2)处设置有换热冷介质进口平衡阀(12)。本发明专利技术能够适应荒煤气产出量及火落曲线变化工况，通过余热回收换热器上升管换热介质进口的压差控制流量的恒定，即在焦炉荒煤气产出量大，换热量大的时候，换热介质进出口压差会增大，会造成换热介质阻力降增大，使上升管流量产生降低趋势，该平衡阀就是压差单向调节，增大入口面积，降低阻力，稳定上升管流量恒定；反之亦然。

A kind of rising pipe of heat exchanger for waste heat recovery of raw gas

The invention relates to a rising pipe of a heat exchange medium flow self balancing waste gas heat recovery heat exchanger, the rising pipe comprises a rising pipe (1) of a heat recovery heat exchanger, the rising pipe (1) of the heat recovery heat exchanger is surrounded by a heat exchange medium pipe, the heat exchange medium pipe comprises a heat exchange and cooling medium inlet (2) and a heat exchange and cooling medium outlet (3), and the heat exchange and cooling medium inlet (2) is provided with a heat exchange Hot and cold medium inlet balance valve (12). The invention can adapt to the condition of raw gas output and fire falling curve change, and control the constant flow through the pressure difference at the inlet of the heat exchange medium of the rising pipe of the heat recovery heat exchanger, that is, when the output of the raw gas of the coke oven is large and the heat exchange is large, the pressure difference at the inlet and outlet of the heat exchange medium will increase, which will cause the resistance drop of the heat exchange medium to increase and the flow of the rising pipe to decrease. The balance valve It is a one-way adjustment of the pressure difference, increasing the inlet area, reducing the resistance, and stabilizing the flow of the riser; and vice versa.

【技术实现步骤摘要】
一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管
本专利技术涉及一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管，主要用于焦炉荒煤气余热回收，属于换热器

技术介绍
焦炉荒煤气余热回收上升管正在推广或者已经较为广泛的应用于焦炉荒煤气的余热回收。焦炉有多个干馏室(炉膛)并列而成，每个炉膛都有一个或两个上升管将干馏出来的荒煤气送到桥管，急速冷却后，再将荒煤气送入集气管。焦炉荒煤气余热回收上升管就是将原来填充隔热材料的上升管，更换成为焦炉荒煤气余热回收上升管，并列于炉顶且并联于集气管。焦炉生产是间歇式生产，每一炉焦炭生产过程中都需要经过加(装)煤、加热干馏、熟焦、推焦等几个生产过程，每一炉生产的焦炭就会在加(装)煤、加热干馏、熟焦、推焦等几个生产过程中形成一个火落温度变化的温度曲线，也就是在煤干馏过程中荒煤气产出量和组分的实时变化，也导致了荒煤气余热回收换热器上升管的换热量的变化，进而导致荒煤气余热回收换热器上升管在管内换热介质气化率的变化，造成了荒煤气余热回收换热器上升管换热介质的实时压力降的变化，进而造成并列的荒煤气余热回收换热器上升管进水流量的变化，就是说在荒煤气产出量大的时候换热量加大，余热回收换热器上升管内取热量增加压力升高，这时换热器应该是进水量加大更有利于余热回收，而实际情况是并联的其他余热回收换热器上升管出现的实际情况是余热回收换热器上升管内换热介质进出口压差增大，这时换热器应该是进水(或其他换热介质)量降低，造成的实际情况是并联后的其他降低热量回收的上升管就会增大水流。这样就造成了并联多组的荒煤气余热回收换热器上升管换热介质的水(或其他热工质)的偏流，降低了余热回收效率。当前，多是根据生产串序采用一个串序并联余热回收换热器上升管出口管路为一组，然后再并联介入出口总管的方法；也有根据生产串序采用一个串序并联余热回收换热器上升管出口管路为一组采用调节阀进行调节的技术方案；再有在余热回收换热器上升管进出口加装孔板进行限流，形成换热介质的水(或其他热工质)稳定作用。根据生产串序采用并联的方法实质上没有解决换热介质的水(或其他热工质)偏流问题；调节阀的方案存在着现场不可使用的无组织火焰的实际情况，即实际工况不允许添加使用调节阀；采用孔板限流同样没有实质性解决换热介质的水(或其他热工质)偏流问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种管内流量不以管内压力(汽化量变化)影响而变化的换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管，它包括余热回收换热器上升管，所述余热回收换热器上升管管壁上绕置有换热介质管(或其他形式装置，如热夹套等)，所述换热介质管包括换热介质进口和换热介质出口，所述换热介质进口处连接设置有换热介质进口平衡阀，所述换热介质进口平衡阀包括平衡阀活塞式阀芯，所述平衡阀活塞式阀芯两侧分别设置有平衡阀进口和平衡阀出口，所述平衡阀出口与换热介质进口相连接，所述平衡阀进口与外管道连接接入换热介质，所述平衡阀活塞式阀芯下端连接有第一活塞腔，所述第一活塞腔上设置有换热介质进口引压管嘴，所述平衡阀活塞式阀芯上端连接有第三活塞腔，所述第三活塞腔上设置有换热介质出口引压管嘴，所述换热介质管在靠近换热介质进口和换热介质出口位置处分别设置有换热介质入口引压口和换热介质出口引压口，所述换热介质入口引压口与换热介质进口引压管嘴之间连接设置有换热介质入口引压管，所述换热介质出口引压口与换热介质出口引压管嘴之间连接设置有换热介质出口引压管。更进一步的，所述换热冷介质出口处设置有与换热介质同向安装的单向阀。更进一步的，所述第三活塞腔内设置有平衡弹簧。更进一步的，所述平衡阀活塞式阀芯上开有下大上小的喇叭口。一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：设定初始流量，换热介质入口引压口采用换热介质入口引压管连接接入第一活塞腔上的换热介质进口引压管嘴，在其相通的第一活塞腔内形成压力为P1；换热介质出口引压口采用换热介质出口引压管接入第三活塞腔上的换热介质出口引压管嘴，第三活塞腔内装有平衡弹簧，换热介质出口压力+平衡弹簧的压力和为P3；这时作用于平衡阀活塞式阀芯上端面的压力为P3；使得P1＝P3时的活塞孔的开度大小与设定值相同，也就是说，初始流量的设定是满足余热回收换热器上升管换热要求的给水流量与蒸发量的合适的比例值，此时平衡阀活塞式阀芯开孔的开度为初始设定值后，余热回收换热器上升管的运行就可以实现了；当焦炉运行过程中荒煤气产出量变化且余热回收换热器上升管换热蒸发量变化增大基于热量增大时，余热回收换热器上升管内形成的压力就会变化，导致换热冷介质进口与换热冷介质出口在平衡阀活塞式阀芯两端压力腔内的压力失衡，使得P1＞P3，此时平衡阀活塞式阀芯向上移动，平衡阀活塞式阀芯向上移动比例式增大了换热介质进口平衡阀的开度，增加了换热介质的流量，此时余热回收换热器上升管需要加大换热介质供应量以实现换取热效率最大化，实现了换热介质流量优化控制；反之，当焦炉运行过程中荒煤气产出量变化且余热回收换热器上升管换热蒸发量变化减小基于热量降低时，余热回收换热器上升管内形成的压力就会变化，导致换热冷介质进口与换热冷介质出口在平衡阀活塞式阀芯两端压力腔内的压力失衡，使得P1＜P3，平衡阀活塞式阀芯向下移动，平衡阀活塞式阀芯向下移动比例式减小了换热介质进口平衡阀的开度，降低了换热介质的流量，此时余热回收换热器上升管需要降低换热介质供应量以实现取换热效率最大化，也实现了换热介质流量优化控制。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管，能够适应荒煤气产出量及火落曲线变化工况，通过余热回收换热器上升管换热介质进口的压差反向控制流量的恒定或所需，即在焦炉荒煤气产出量大，换热量大的时候，换热介质进出口压差会增大，会造成换热介质阻力降增大，使上升管流量产生降低趋势，该平衡阀就是压差反向调节，增大入口面积，降低阻力，稳定上升管流量恒定或增大流量调节，提高了换热效率；反之亦然。附图说明图1为本专利技术一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管的示意图。其中：余热回收换热器上升管1换热介质进口2换热介质出口3换热介质入口引压口4换热介质入口引压管5换热介质出口引压口6换热介质出口引压管7换热介质进口平衡阀12平衡阀进口12-1平衡阀出口12-2平衡阀活塞式阀芯12-3换热介质进口引压管嘴12-4第一活塞腔12-5换热介质出口引压管嘴12-8第三活塞腔12-9平衡弹簧12-10单向阀13。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。参见图1，本专利技术涉及的一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管，其特征在于：它包括余热回收换热器上升管(1)，所述余热回收换热器上升管(1)管壁上绕置有换热介质管，所述换热介质管包括换热介质进口(2)和换热介质出口(3)，所述换热介质进口(2)处连接设置有换热介质进口平衡阀(12)，所述换热介质进口平衡阀(12)包括平衡阀活塞式阀芯(12-3)，所述平衡阀活塞式阀芯(12-3)两侧分别设置有平衡阀进口(12-1)和平衡阀出口(12-2)，所述平衡阀出口(12-2)与换热介质进口(2)相连接，所述平衡阀进口(12-1)与外管道连接接入换热介质，所述平衡阀活塞式阀芯(12-3)下端连接有第一活塞腔(12-5)，所述第一活塞腔(12-5)上设置有换热介质进口引压管嘴(12-4)，所述平衡阀活塞式阀芯(12-3)上端连接有第三活塞腔(12-9)，所述第三活塞腔(12-9)上设置有换热介质出口引压管嘴(12-8)，所述换热介质管在靠近换热介质进口(2)和换热介质出口(3)位置处分别设置有换热介质入口引压口(4)和换热介质出口引压口(6)，所述换热介质入口引压口(4)与换热介质进口引压管嘴(12-4)之间连接设置有换热介质入口引压管(5)，所述换热介质出口引压口(6)与换热介质出口引压管嘴(12-8)之间连接设置有换热介质出口引压管(7)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管，其特征在于：它包括余热回收换热器上升管(1)，所述余热回收换热器上升管(1)管壁上绕置有换热介质管，所述换热介质管包括换热介质进口(2)和换热介质出口(3)，所述换热介质进口(2)处连接设置有换热介质进口平衡阀(12)，所述换热介质进口平衡阀(12)包括平衡阀活塞式阀芯(12-3)，所述平衡阀活塞式阀芯(12-3)两侧分别设置有平衡阀进口(12-1)和平衡阀出口(12-2)，所述平衡阀出口(12-2)与换热介质进口(2)相连接，所述平衡阀进口(12-1)与外管道连接接入换热介质，所述平衡阀活塞式阀芯(12-3)下端连接有第一活塞腔(12-5)，所述第一活塞腔(12-5)上设置有换热介质进口引压管嘴(12-4)，所述平衡阀活塞式阀芯(12-3)上端连接有第三活塞腔(12-9)，所述第三活塞腔(12-9)上设置有换热介质出口引压管嘴(12-8)，所述换热介质管在靠近换热介质进口(2)和换热介质出口(3)位置处分别设置有换热介质入口引压口(4)和换热介质出口引压口(6)，所述换热介质入口引压口(4)与换热介质进口引压管嘴(12-4)之间连接设置有换热介质入口引压管(5)，所述换热介质出口引压口(6)与换热介质出口引压管嘴(12-8)之间连接设置有换热介质出口引压管(7)。


2.根据权利要求1所述的一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管，其特征在于：所述换热冷介质出口(3)处设置有与换热介质同向安装的单向阀(13)。


3.根据权利要求1所述的一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管，其特征在于：所述第三活塞腔(12-9)内设置有平衡弹簧(12-10)。


4.根据权利要求1所述的一种换热介质流量自平衡荒煤气余热回收换热器上升管，其特征在于：所述平衡阀活塞式阀芯(12-...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛霖，
申请(专利权)人：葛霖，
类型：发明
国别省市：江苏;32