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CN110411234A - 一种用于转炉炉气恒温控制的翅片换热器 - Google Patents

一种用于转炉炉气恒温控制的翅片换热器 Download PDF

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CN110411234A
CN110411234A CN201910705831.1A CN201910705831A CN110411234A CN 110411234 A CN110411234 A CN 110411234A CN 201910705831 A CN201910705831 A CN 201910705831A CN 110411234 A CN110411234 A CN 110411234A
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CN
China
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heat exchanger
plate
double
folding
serpentine tube
Prior art date
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Pending
Application number
CN201910705831.1A
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English (en)
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魏小林
翟英华
姚远
李森
李博
李腾
康润宁
何浚珧
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Institute of Mechanics of CAS
Original Assignee
Institute of Mechanics of CAS
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明实施例涉及一种用于转炉煤气恒温控制的翅片换热器，所述换热器包括：双盘管蛇形管屏、折烟板、支撑板、烟道护板和支撑梁；所述双盘管蛇形管屏中两个相邻的平行直管之间设置翅片组，所述双盘管蛇形管屏中弯折区域设置所述折烟板，所述折烟板与所述烟道护板相连接；所述支撑板与所述支撑梁相连接，每个支撑梁对应一个支撑板，所述支撑板连接在所述支撑梁与所述折烟板之间。本发明实施例提供的用于转炉煤气恒温控制的翅片换热器，强化换热效果，易于清灰，减小磨损，增加设备的使用寿命，降低成本并提高能源利用率。

Description

一种用于转炉炉气恒温控制的翅片换热器
技术领域
本发明实施例涉及炉气显热回收资源利用技术领域，尤其涉及一种用于转炉煤气恒温控制的翅片换热器。
背景技术
在顶吹氧气转炉炼钢过程中，产生大量高温炉气，炉气中含有高浓度的一氧化碳，是一种宝贵的二次能源，因此对于炉气的回收尤其重要。但炉气在从转炉中排出后经过蒸发冷却器后温度依然高达300℃，此时需要安装一个换热效果良好的换热器把炉气温度降到理想范围，以便于回收转炉炉气。
由于此时炉气温度较高，且具有间歇性，还带有大量的粉尘，若采用普通的管壳式换热器，无法将转炉炉气出口温度控制在合理范围内，且容易造成换热器的磨损，影响换热器的使用寿命。采用普通的管壳式换热器，导致炉气显热回收率低下，能源利用率低，且换热器极易损坏，从而增加了生产成本，耗费大量人力物力，降低生产效益。
发明内容
鉴于此，为解决现有技术中的技术问题，本发明实施例提供了一种用于转炉煤气恒温控制的翅片换热器。
第一方面，本发明实施例提供了一种用于转炉煤气恒温控制的翅片换热器，所述换热器包括：
双盘管蛇形管屏、折烟板、支撑板、烟道护板和支撑梁；
所述双盘管蛇形管屏中两个相邻的平行直管之间设置翅片组，所述双盘管蛇形管屏中弯折区域设置所述折烟板，所述折烟板与所述烟道护板相连接；
所述支撑板与所述支撑梁相连接，每个支撑梁对应一个支撑板，所述支撑板连接在所述支撑梁与所述折烟板之间。
在一个可能的实施方式中，所述翅片组与所述平行直管的纵向方向相垂直。
在一个可能的实施方式中，转炉煤气与所述翅片组的冲刷方式为纵向冲刷。
在一个可能的实施方式中，所述翅片组形状包括下述之一：矩形、梯形、三角形。
在一个可能的实施方式中，所述换热器，还包括：导流件，设置在所述翅片组处。
在一个可能的实施方式中，所述双盘管蛇形管屏中注入水，压力控制在1-2MPa之间，以实现对转炉煤气的恒温控制。
在一个可能的实施方式中，所述水为饱和水。
在一个可能的实施方式中，所述双盘管蛇形管屏管道外径为26.9mm，壁厚为2.8mm。
在一个可能的实施方式中，所述换热器包括两个折烟板，对称设置在所述双盘管蛇形管屏中弯折区域。
在一个可能的实施方式中，所述翅片组长度为两个折烟板之间的间距。
本发明实施例提供的用于转炉煤气恒温控制的翅片换热器，强化换热效果，易于清灰，减小磨损，增加设备的使用寿命，降低成本并提高能源利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种用于转炉煤气恒温控制的翅片换热器的总体结构主视图；
图2为本发明实施例的一种翅片组与两个相邻的平行直管之间的布置方式结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种用于转炉煤气恒温控制的翅片换热器的总体结构主视图，在一实施例中，该换热器可以包括：双盘管蛇形管屏1、折烟板2、支撑板3、烟道护板4和支撑梁5。
对于所述双盘管蛇形管屏1，包括两个相邻的平行直管以及弯折区域。对于所述双盘管蛇形管屏中两个相邻的平行直管之间设置翅片组6，所述翅片组6与所述平行直管的纵向方向相垂直。对于所述双盘管蛇形管屏1中弯折区域设置所述折烟板2。对于所述折烟板2与所述烟道护板4相连接。
对于所述支撑板3，与所述支撑梁5相连接，每个支撑梁5对应一个支撑板3，所述支撑板3连接在所述支撑梁5与所述折烟板2之间。
针对所述双盘管蛇形管屏1，在其入口处注入水，其中，注入饱和水，如此其出口处为低蒸发度的饱和水(蒸汽含量<5％)，压力控制在1—2MPa，以实现对转炉煤气的恒温控制。
转炉炉气从上之下纵向冲刷装有翅片组6的双盘管蛇形管屏1，转炉炉气进口温度一般为250—350℃，当转炉炉气温度高于双盘管蛇形管屏1管内水温时，双盘管蛇形管屏1管内水将吸收转炉炉气的热量；当转炉炉气温度低于双盘管蛇形管屏1管内水温时，双盘管蛇形管屏1管内水将放出热量，从而将转炉炉气的出口温度控制在一个恒定值。
对于所述翅片组6，与所述平行直管的纵向方向相垂直，如图2所示，图2示出三种形状(矩形、梯形、三角形)的翅片组6与所述平行直管之间的布置方式结构示意图。此种安装方式可以使转炉炉气与翅片组6的冲刷方式为纵向冲刷，转炉炉气中的灰尘不易停留在翅片组6表面，实现换热器的自动清灰。另外，在所述翅片组6处还可以设置导流件。
对于所述翅片组6形状包括下述之一：矩形、梯形、三角形，当然也可以是其它形状，本发明实施例对此不作限定。
针对所述双盘管蛇形管屏1，管道外径为26.9mm，壁厚为2.8mm，当然这里也可以采用多盘管，本发明实施例对此不作限定。在保持相同的水量的前提下，采用多根管道代替单根管道，用以增加管道的比表面积，增加换热面积，强化换热。
本发明实施例提供的用于转炉煤气恒温控制的翅片换热器，可以包括两个折烟板2，对称设置在所述双盘管蛇形管屏1中弯折区域。避免转炉炉气直接冲刷管道弯折区域，可以有效降低弯折区域的磨损，保证装置的使用寿命，降低生产成本。
本发明实施例提供的用于转炉煤气恒温控制的翅片换热器，可以包括两个支撑梁5和两个支撑板3，支撑板3与折烟板2相连接，用于支撑管道，可减小烟道护板4的负荷，且与传统的对扣管夹型连接方式相比，安装简单，减少了焊接工作量。支撑梁5则用来承接支撑板3。
通过上述对本发明实施例提供的用于转炉煤气恒温控制的翅片换热器的描述，强化换热效果，易于清灰，减小磨损，增加设备的使用寿命，降低成本并提高能源利用率。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于转炉煤气恒温控制的翅片换热器，其特征在于，所述换热器包括：双盘管蛇形管屏、折烟板、支撑板、烟道护板和支撑梁；
所述双盘管蛇形管屏中两个相邻的平行直管之间设置翅片组，所述双盘管蛇形管屏中弯折区域设置所述折烟板，所述折烟板与所述烟道护板相连接；
所述支撑板与所述支撑梁相连接，每个支撑梁对应一个支撑板，所述支撑板连接在所述支撑梁与所述折烟板之间。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述翅片组与所述平行直管的纵向方向相垂直。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，转炉煤气与所述翅片组的冲刷方式为纵向冲刷。
4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述翅片组形状包括下述之一：矩形、梯形、三角形。
5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器，还包括：导流件，设置在所述翅片组处。
6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述双盘管蛇形管屏中注入水，压力控制在1-2MPa之间，以实现对转炉煤气的恒温控制。
7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述水为饱和水。
8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述双盘管蛇形管屏管道外径为26.9mm，壁厚为2.8mm。
9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器包括两个折烟板，对称设置在所述双盘管蛇形管屏中弯折区域。
10.根据权利要求9所述的换热器，其特征在于，所述翅片组长度为两个折烟板之间的间距。
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