CN109870049B - 高炉煤气换热器中的稳流机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高炉煤气换热器中的稳流机构，所述的高炉煤气换热器包括：换热管束，换热管束由若干换热管组组成，相邻换热管组间设有管组间隙，换热管束上间隔穿设有若干管板，每相邻两块管板之间的每个管组间隙中均设置有两组隔挡稳流板，每组隔挡稳流板均紧靠在对应一组的换热管组的外侧设置，同一管组间隙中的两组隔挡稳流板顶端之间以及底端之间均设置有封板；每相邻两块管板之间的换热管束的外侧均设置有端部稳流板，端部稳流板紧靠在换热管束设置，端部稳流板的顶端与其外侧的壳体之间以及端部稳流板的底端与其外侧的壳体之间均设置有端部封板。本发明的优点在于：杜绝高温烟气不经换热管就直接排出，有效避免烟气走廊的产生。
Description
技术领域
本发明涉及高炉煤气换热器技术领域。
背景技术
钢厂有部分工艺流程会产生高炉煤气等副产品，高炉煤气的烟气量大，热值低，需要在高炉煤气换热器中加热至一定温度后再送入至燃气炉焚烧发电。高炉煤气换热器的结构，主要包括：相互平行设置的第一区域换热管束和第二区域换热管束，每个区域的换热管束均由若干换热管组组成，两个区域的换热管束之间通过转弯烟道相连通，第一区域换热管束的外端口为煤气进口，第二区域换热管束的外端口为煤气出口，每个区域的换热管束间隔穿设有若干管板，高温烟气从下向上运动将热量传递给换热管中的高炉煤气。
目前高炉煤气换热器存在以下缺陷：每个区域的换热管束均由若干换热管组成，由于相邻换热管组间存在较大的管组间隙，高温烟气容易从管组间隙中快速通过，即形成烟气走廊，这不仅会降低换热效果，流速较大的气流还会对换热管形成冲刷，加快换热管的磨损速度。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：提供一种高炉煤气换热器中的稳流机构，其能有效避免烟气走廊的形成，并能减少高温烟气对换热管的冲刷。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：高炉煤气换热器中的稳流机构，所述的高炉煤气换热器包括：换热管束，换热管束由若干换热管组组成，相邻换热管组间设有管组间隙，换热管束上间隔穿设有若干管板，每相邻两块管板之间的每个管组间隙中均设置有两组隔挡稳流板，每组隔挡稳流板均紧靠在对应一组的换热管组的外侧设置，同一管组间隙中的两组隔挡稳流板顶端之间以及底端之间均设置有封板；每相邻两块管板之间的换热管束的外侧均设置有端部稳流板，端部稳流板紧靠在换热管束设置，端部稳流板的顶端与其外侧的壳体之间以及端部稳流板的底端与其外侧的壳体之间均设置有端部封板。
进一步地，前述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其中，每相邻两块管板之间的每个管组间隙中的每组隔挡稳流板均包括第一隔挡稳流板和第二隔挡稳流板，第一隔挡稳流板与相邻两块管板中的一块管板焊接固定，第二隔挡稳流板与相邻的两块管板中的另一块管板焊接固定。
进一步地，前述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其中，每组隔挡稳流板的第一隔挡稳流板与第二隔挡稳流板之间的缝隙外均设置有挡板，所述的挡板与第一隔挡稳流板和第二隔挡稳流板中的其中之一相固定。
进一步地，前述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其中，第一隔挡稳流板和第二隔挡稳流板均为间隔设置有加强齿的折板，折板上的加强齿均正对着换热管设置，折板上的加强齿的设置确保管组间隙中每根换热管的上下两侧均设置有一个加强齿。
进一步地，前述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其中，在相邻两块管板之间的同一管组间隙中，两块第一隔挡稳流板的顶端之间以及和两块第一隔挡稳流板的底端之间均由第一封板封挡，两块第二隔挡稳流板的顶端之间以及和两块第二隔挡稳流板的底端之间均由第二封板封挡。
进一步地，前述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其中，每相邻两块管板之间的每组端部稳流板均包括第一端部稳流板和第二端部稳流板，第一端部稳流板与相邻的两块管板中的一块管板焊接固定，第二端部稳流板与相邻的两块管板中的另一块管板焊接固定，
更进一步地，前述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其中，第一端部稳流板和第二端部稳流板均为间隔设置有加强齿的折板，折板上的加强齿均正对着换热管设置，换热管束外侧一排换热管中的每根换热管的上下两侧均设置有一个加强齿。
更进一步地，前述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其中，每相邻两块管板之间的第一端部稳流板和第二端部稳流板之间的缝隙外设置有端部缝隙挡板，端部缝隙挡板与第一端部稳流板和第二端部稳流板的其中之一相固定。
更进一步地，前述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其中，第一端部稳流板的顶端与其外侧壳体之间、以及第一端部稳流板的底端与其外侧的壳体之间均由第一端部封板封挡，第二端部稳流板的顶端与其外侧壳体之间、以及第二端部稳流板的底端与其外侧的壳体之间均由第二端部封板封挡。
本发明的优点是：一、管组间隙以及换热管束与壳体之间的空隙被封堵，从而杜绝高温烟气不经换热管就直接排出，有效避免烟气走廊的产生，大大提高换热效果。二、用于隔挡管组间隙的每组隔挡稳流板均由第一隔挡稳流板和第二隔挡稳流板构成，且同一管组间隙中的两块第一隔挡稳流板的上下两端之间以及和两块第二隔挡稳流板的上下两端分别封挡，这样的结构为换热管束的膨胀提供了位移余量，从而能有效避免换热管与管板之间因膨胀应力而受损。
附图说明
图1是本发明所述的高炉煤气换热器中的稳流机构俯视方向所示的布置结构示意图。
图2是图1中A-A剖视方向的结构示意图。
图3是图2中B部分的放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2、图3所示，高炉煤气换热器中的稳流机构，所述的高炉煤气换热器包括：换热管束1，换热管束1由若干换热管组11组成，相邻换热管组11间设有管组间隙2，换热管束1上间隔穿设有若干管板3。每相邻两块管板3之间的每个管组间隙2中均设置有两组隔挡稳流板，每组隔挡稳流板均紧靠在对应一组的换热管组11的外侧设置，同一管组间隙2中的两组隔挡稳流板顶端之间以及底端之间均设置有封板。本实施例中，每相邻两块管板3之间的每个管组间隙2中的每组隔挡稳流板均包括第一隔挡稳流板41和第二隔挡稳流板42，第一隔挡稳流板41与相邻两块管板3中的一块管板3焊接固定，第二隔挡稳流板42与相邻的两块管板3中的另一块管板3焊接固定。每组隔挡稳流板均采用分体式结构，并且第一隔挡稳流板41和第二隔挡稳流板42分别与一块管板相固定，这样的好处在于：能够为换热管束1受热膨胀留有位移余量。每组隔挡稳流板的第一隔挡稳流板41与第二隔挡稳流板42之间的缝隙外均设置有挡板，所述的挡板与第一隔挡稳流板41和第二隔挡稳流板42中的其中之一相固定，这样的目的也在于：遮挡住第一隔挡稳流板41和第二隔挡稳流板42之间的缝隙，同时也为换热管束1受热膨胀留有位移余量。在相邻两块管板3之间的同一管组间隙2中，两块第一隔挡稳流板41的顶端之间以及和两块第一隔挡稳流板41的底端之间均由第一封板51封挡，两块第二隔挡稳流板42的顶端之间以及和两块第二隔挡稳流板42的底端之间均由第二封板52封挡。管组间隙2顶端的第一封板51与第二封板52、以及将管组间隙2底端的第一封板51和第二封板52将管组间隙2封堵，从而有效避免高温烟气从管组间隙2中通过。
每相邻两块管板3之间的换热管束1的外侧均设置有端部稳流板，端部稳流板紧靠在换热管束1设置，端部稳流板的顶端与其外侧的壳体之间以及端部稳流板的底端与其外侧的壳体之间均设置有端部封板。本实施例中，每相邻两块管板3之间的每组端部稳流板均包括第一端部稳流板61和第二端部稳流板62，第一端部稳流板61与相邻的两块管板3中的一块管板3焊接固定，第二端部稳流板62与相邻的两块管板3中的另一块管板3焊接固定。每相邻两块管板3之间的第一端部稳流板62和第二端部稳流板62之间的缝隙外设置有端部缝隙挡板，端部缝隙挡板与第一端部稳流板61和第二端部稳流板62的其中之一相固定。端部稳流板也采用分体式结构，其目的也在于更好的为换热管束1受热膨胀留有位移余量。第一端部稳流板61的顶端与其外侧壳体之间、以及第一端部稳流板61的底端与其外侧的壳体之间均由第一端部封板71封挡，第二端部稳流板62的顶端与其外侧壳体之间、以及第二端部稳流板62的底端与其外侧的壳体之间均由第二端部封板72封挡。第一端部稳流板61与壳体之间的间隙、以及第二端部稳流板62与壳体之间的间隙分别由第一端部封板71以及第二端部封板72封挡，这就将第一端部稳流板61与壳体之间的间隙以及第二端部稳流板62与壳体之间的间隙都封堵起来，从而更好地避免高温烟气不经过换热管组换热就从直接从间隙中排出。
本实施例中，第一隔挡稳流板41和第二隔挡稳流板42均为间隔设置有加强齿40的折板，折板上的加强齿40均正对着换热管设置，折板上的加强齿40设置在对应换热管组11外侧每根换热管上、下两侧的间隙中。
第一端部稳流板61和第二端部稳流板62也均为间隔设置有加强齿40的折板，折板上的加强齿40均正对着换热管设置，折板上的加强齿40设置在换热管束1外侧一排换热管中每根换热管上下两侧的间隙中。
第一隔挡稳流板41、第二隔挡稳流板42、第一端部稳流板61以及第二端部稳流板62均采用带加强齿40的折板，其作用在于：大大提高第一隔挡稳流板41、第二隔挡稳流板42、第一端部稳流板61以及第二端部稳流板62的刚性，避免在高温烟气的压力作用下变形。
本发明的优点在于：一、管组间隙2以及换热管束与壳体之间的空隙被封堵，从而杜绝高温烟气不经换热管就直接排出，有效避免烟气走廊的产生，大大提高换热效果。二、用于隔挡管组间隙的每组隔挡稳流板均由第一隔挡稳流板41和第二隔挡稳流板42构成，且同一管组间隙2中的两块第一隔挡稳流板41的上下两端之间以及和两块第二隔挡稳流板42的上下两端分别封挡，这样的结构为换热管束的膨胀提供了位移余量，从而能有效避免换热管与管板之间因膨胀应力而受损。
Claims (9)
1.高炉煤气换热器中的稳流机构，所述的高炉煤气换热器包括：换热管束，换热管束由若干换热管组组成，相邻换热管组间设有管组间隙，换热管束上间隔穿设有若干管板，其特征在于：每相邻两块管板之间的每个管组间隙中均设置有两组隔挡稳流板，每组隔挡稳流板均紧靠在对应一组的换热管组的外侧设置，同一管组间隙中的两组隔挡稳流板顶端之间以及底端之间均设置有封板；每相邻两块管板之间的换热管束的外侧均设置有端部稳流板，端部稳流板紧靠在换热管束设置，端部稳流板的顶端与其外侧的壳体之间以及端部稳流板的底端与其外侧的壳体之间均设置有端部封板。
2.根据权利要求1所述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其特征在于：每相邻两块管板之间的每个管组间隙中的每组隔挡稳流板均包括第一隔挡稳流板和第二隔挡稳流板，第一隔挡稳流板与相邻两块管板中的一块管板焊接固定，第二隔挡稳流板与相邻的两块管板中的另一块管板焊接固定。
3.根据权利要求2所述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其特征在于：每组隔挡稳流板的第一隔挡稳流板与第二隔挡稳流板之间的缝隙外均设置有挡板，所述的挡板与第一隔挡稳流板和第二隔挡稳流板中的其中之一相固定。
4.根据权利要求2或3所述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其特征在于：第一隔挡稳流板和第二隔挡稳流板均为间隔设置有加强齿的折板，折板上的加强齿均正对着换热管设置，折板上的加强齿的设置确保管组间隙中每根换热管的上下两侧均设置有一个加强齿。
5.根据权利要求2或3所述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其特征在于：在相邻两块管板之间的同一管组间隙中，两块第一隔挡稳流板的顶端之间以及和两块第一隔挡稳流板的底端之间均由第一封板封挡，两块第二隔挡稳流板的顶端之间以及和两块第二隔挡稳流板的底端之间均由第二封板封挡。
6.根据权利要求1或2所述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其特征在于：每相邻两块管板之间的每组端部稳流板均包括第一端部稳流板和第二端部稳流板，第一端部稳流板与相邻的两块管板中的一块管板焊接固定，第二端部稳流板与相邻的两块管板中的另一块管板焊接固定。
7.根据权利要求6所述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其特征在于：第一端部稳流板和第二端部稳流板均为间隔设置有加强齿的折板，折板上的加强齿均正对着换热管设置，换热管束外侧一排换热管中的每根换热管的上下两侧均设置有一个加强齿。
8.根据权利要求7所述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其特征在于：每相邻两块管板之间的第一端部稳流板和第二端部稳流板之间的缝隙外设置有端部缝隙挡板，端部缝隙挡板与第一端部稳流板和第二端部稳流板的其中之一相固定。
9.根据权利要求7所述的高炉煤气换热器中的稳流机构，其特征在于：第一端部稳流板的顶端与其外侧壳体之间、以及第一端部稳流板的底端与其外侧的壳体之间均由第一端部封板封挡，第二端部稳流板的顶端与其外侧壳体之间、以及第二端部稳流板的底端与其外侧的壳体之间均由第二端部封板封挡。
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