【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及余热利用，更具体地，涉及一种炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器。
技术介绍
1、电解铝工业在铝冶炼过程中需要阳极材料作为电极，阳极材料的成分是炭。目前一般把石油焦进行高温煅烧以去除其中的水分、挥发份及其它化工残留物，提高原料密度、机械强度以及导电性能。煅烧温度为1200～1300℃，石油焦经过罐式煅烧炉煅烧后称之为煅后焦。由于煅后焦温度较高，在现在的生产工艺中，一般利用循环水通过夹套式换热器对煅后焦进行冷却，使物料低于100℃后排出并收集，循环水加热后再通过冷却塔降温，得以循环使用。夹套式换热器，就是把换热器做成夹层结构，煅后焦在夹层内壁围拢的空间通过，夹层内壁和夹层外壁之间，有冷却水在其中流过。
2、煅后焦温度高于1000℃，其余热品质较高，目前的生产工艺仅仅产生热水，并且热水也在冷却塔中把吸收的热量散到空气中，造成了余热的大量浪费。目前为了让高品质的余热得以利用，行业里技术发展方向是把产生热水的夹套式换热器升级为能产生蒸汽的管式换热器。
3、技术专利cn 210802082 u《一种煅烧焦料斗蒸汽发生器》，其结构为：水冷套设置上集箱和下集箱，用数十根换热管立管将上集箱和下集箱连通起来，煅后焦从换热管围成的中空结构中通过，把热量传导给换热管。但此技术存在一个缺陷，就是当煅后焦下料不均时，换热管受热有差别，造成换热管中水的汽化程度有差别，造成汽水流速不统一，造成各换热管的阻力不均衡，导致个别换热管出现汽水淤滞的情况，汽水淤滞后不能及时把煅后焦的热量带走，造成个别换热管产生局部高温。在实际生产中，曾
技术实现思路
1、针对上述情况，本技术专利提供了一种炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器，所述炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器通过两根双螺旋布置的换热管束实现把煅后焦热量转换成蒸汽的目的，实现节能降耗，促进生产。本实用即可解决余热高品质利用问题，又可以提高设备安全运行性能。
2、具体来说，本技术专利通过下述技术方案予以实现：
3、一种炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器，由蒸汽冷却器本体构成；所述炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器为梯形壳体，所述壳体上部设有第一法兰，其底部设有第二法兰；所述壳体内壁通过管卡连接有双螺旋换热管；所述双螺旋换热管由1#换热管束和2#换热管束构成；所述1#换热管束上设有1#换热管束进水口和1#换热管束出汽口；所述2#换热管束设有2#换热管束进水口和2#换热管出汽口；其中：
4、所述1#换热管束进水口和2#换热管束进水口均设置在蒸汽冷却器下部，冷水从下部的1#换热管进水口、2#换热管进水口进到换热管束内，煅后焦从蒸汽冷却器上第一法兰侧进入，靠自重从上向下移动，与双螺旋换热管换热后从下第二法兰侧出蒸汽冷却器，再进入后续的物料输送及收集设备；
5、所述1#换热管束进水口和2#换热管束均设置在蒸汽冷却器上部，工质水在1#换热管束和2#换热管束内与煅后焦换热后，汽化成蒸汽，从1#换热管出汽口、2#换热管出汽口引出进入后续的蒸汽收集设备。
6、进一步地，所述1#换热管束和2#换热管束为扁平立筒结构；所述1#换热管束和2#换热管束均采用φ38×4，材质20g，所述1#换热管束和2#换热管束的管中心距离40mm～70mm。
7、进一步地，所述第一法兰与所述第二法兰材质均为耐热钢；所述第一法兰与所述第二法兰的厚度均为20mm～40mm。
8、进一步地，所述第一法兰内径宽度与所述第二法兰内径宽度相同；所述第一法兰内径长度大于所述第二法兰内径长度。
9、进一步地，所述蒸汽冷却器内层设置有保温层；所述保温层为140mm～160mm厚硅酸铝毯。
10、有益效果
11、1、对于煅后焦冷却，原来采用夹套式冷却装置，用循环水把煅后焦冷却下来，一是没有把余热进行利用，造成能源浪费，二是更别谈余热高效利用问题。本专利技术所述双螺旋管蒸汽冷却器，有利于将高品质的余热进行高效利用，所产蒸汽后续可以用来发电、采暖、空调制冷，甚至是蒸汽外卖，变废为宝，获得较高的经济回报。本技术采用双螺旋管换热管束，相比于采用数十根立管的换热器，受热膨胀性能大大改善，热应力降低，安全性提高。采用双螺旋管换热管束，相比于采用数十根立管的换热器，其管束内压力更容易平衡，避免了压力失衡带来个别管束内汽水淤滞，造成个别管束局部过热而损坏的可能性。
12、2、本技术专利技术，可大大提高设备运行的安全性，相对于cn 210802082 u《一种煅烧焦料斗蒸汽发生器》设置数十根换热管来说，目前仅设置2根换热管，有利于保持压力平衡。在实际运行中，两根换热管中的工质无论是水、汽水混合物还是蒸汽，在系统设计时，只要确保给水压力，就能使换热管内工质流动流畅，只要工质流畅的流动，就能把煅后焦的热量及时带走，不发生局部高温的情况，确保安全。
13、3、本技术，相对于cn 210802082 u《一种煅烧焦料斗蒸汽发生器》，该专利技术设置了数十根的立管换热管，立管换热管受热膨胀时，立管与上、下集箱连接处会出现较大应力，如果焊接质量不过关，则更容易出现安全事故。而本技术专利技术采用双螺旋管，在受热膨胀时会有一定的柔性，可大大减小膨胀应力。
14、4、本技术中换热管均采用φ38×4，管间净距20mm，此设计有益效果是：换热管管径较小，管间距较小，这样可以增加换热效果，另外可以避免煅后焦在换热管管间的堆积。本技术中双螺旋管蒸汽冷却器为扁平立筒结构，有利于热传递，增强换热效果。本技术一是有利于煅后焦与换热管的换热，二是上、下口内径宽度一致，从结构上保证煅后焦排料顺畅、不蓬料，避免高温煅后焦堆积导致换热管局部高温而损坏换热管；本技术提高了双螺旋管蒸汽冷却器的安全性能。
15、5、本技术采用双螺旋管换热管束，相比于采用数十根立管的换热器，受热膨胀性能大大改善，热应力降低，安全性提高；其管束内压力更容易平衡，避免了压力失衡带来管束内汽水淤滞而造成管束局部过热损坏的可能性。
16、6、本技术的双螺旋管换热管束其采用扁平立筒结构，有利于热传递，增强换热效果；同时，本技术确保煅后焦排料通畅，提高安全性能。
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1.一种炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器，由蒸汽冷却器本体构成；其特征在于：所述炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器为梯形壳体，所述壳体上部设有第一法兰，其底部设有第二法兰；
2.根据权利要求1所述的一种炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器，其特征在于：所述1#换热管束和2#换热管束为扁平立筒结构；所述1#换热管束和2#换热管束均采用Φ38×4，材质20G，所述1#换热管束和2#换热管束的管中心距离40mm～70mm。
3.根据权利要求1所述的一种炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器，其特征在于：所述第一法兰与所述第二法兰材质均为耐热钢；所述第一法兰与所述第二法兰的厚度均为20mm～40mm。
4.根据权利要求1所述的一种炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器，其特征在于：所述第一法兰内径宽度与所述第二法兰内径宽度相同；所述第一法兰内径长度大于所述第二法兰内径长度。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器，其特征在于：所述蒸汽冷却器内层设置有保温层；所述保温层为140mm～160mm硅酸铝毯。
【技术特征摘要】
1.一种炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器，由蒸汽冷却器本体构成；其特征在于：所述炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器为梯形壳体，所述壳体上部设有第一法兰，其底部设有第二法兰；
2.根据权利要求1所述的一种炭素煅后焦双螺旋管蒸汽冷却器，其特征在于：所述1#换热管束和2#换热管束为扁平立筒结构；所述1#换热管束和2#换热管束均采用φ38×4，材质20g，所述1#换热管束和2#换热管束的管中心距离40mm～70mm。
3.根据权利要求1所述的一种炭素煅后焦双螺旋...
【专利技术属性】
技术研发人员：张福滨，陶军普，赖铁钢，王艳婷，姜舒博，孙振川，李随，刘忠成，李连锁，安军伟，庄玲，马延红，李志宁，王广顺，
申请(专利权)人：中材节能股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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