[发明专利]高温煅后焦换热器在线试验系统

说明书

技术领域

高温煅后焦换热器在线试验系统，属于固体高温物料余热利用技术领域，具体涉及一种罐式煅烧炉高温煅后焦换热器在线试验系统。

背景技术

石油焦通过高温（1350℃左右）煅烧去除其挥发份,其石墨化程度提高，从而提高了密度、机械强度、耐热性能和化学稳定性，并改善了电导率。煅后焦主要用于生产铝电解阳极、炼钢用石墨电极、增碳剂、冶炼工业硅、炭糊制品、金刚沙及其它炭制品，是重要的基础原材料。罐式煅烧炉排出的煅后焦温度高达1000℃，其余热具有很高的利用价值。但是高温煅后焦余热利用的技术难度很大，主要原因为：一是罐式煅烧炉排料点多、布置分散，余热回收利用系统布置困难；二是煅后焦呈松散颗粒状，传热系数小、换热性能差；固体物料流动性能差，容易在换热器内形成棚料，甚至堵塞。 潍坊联兴炭素有限公司的“煅烧炉高温物料冷却及余热回收系统”（申请号为ZL 201010613254.2）解决了利用高温煅后焦余热生产蒸汽的问题。该技术的关键是解决固体物料与介质的高效换热问题。“石油焦罐式煅烧炉冷却水套”（ 申请号为ZL 200810139761.X）采用用于围成高温物料通道的一级换热装置（外换热器）和位于高温物料通道中心的二级换热装置（内换热器）同时对高温物料进行冷却，冷却效果得到较大的改善。山东理工大学在申报的专利（申请号为ZL 201110187100.6）中公开了一种“石油焦罐式煅烧炉排料冷却装置”，采用在内换热器和外换热器的换热管上设置轴向翅片，翅片深入到高温物料的内层，既增加了换热器的有效换热面积，又有效减小了内层物料的传热距离，有效强化了换热器与固体物料之间的换热。由于煅后焦的传热系数较小，换热器内物料温度分布很不均匀，因而换热器的工作特性与传统的液-液换热器、气-液换热器、气-气换热器有着明显的不同。但是目前还没有煅后焦专用换热器的实验测试装置和实验方法，也缺乏煅后焦专用换热器的设计依据。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够在罐式煅烧炉上对高温煅后焦专用换热器进行综合性能试验和测试的高温煅后焦换热器在线试验系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该高温煅后焦换热器在线试验系统，包括高温煅后焦余热利用汽水循环系统，所述高温煅后焦余热利用汽水循环系统包括设有压力表的集汽包、下降管路、上升管路、由外换热器和内换热器组成的换热器，其中下降管路的下降总管的一端与集汽包连通，另一端与外换热器进水管和内换热器进水管分别连通，外换热器进水管与外换热器连通并设有第三调节阀，内换热器进水管与内换热器连通并设有第四调节阀，外换热器由下法兰板、环形下集箱、外换热管、外换热管翅片、导热挡板、上法兰板和环形上集箱组成，内换热器由内下集箱、内换热管、内换热管翅片和内上集箱组成，上升管路包括外换热器上升总管和内换热器上升总管，外换热器上升总管的上端与集汽包连通，下端与外换热器连通，外换热器上升总管上设有第一闸阀，内换热器上升总管的上端与集汽包连通，下端与内换热器连通，内换热器上升总管上设有第五闸阀，其特征在于：在所述高温煅后焦余热利用汽水循环系统上连接汽水参数测试系统和物料温度测试系统，所述汽水参数测试系统包括第一热电阻、第二热电阻、超声波流量计、两相流流量计和视镜，在第三调节阀与外换热器之间的外换热器进水管以及第四调节阀与内换热器之间的内换热器进水管上均设有第一热电阻和超声波传感器，两个超声波传感器通过信号线与超声波流量计相连；在靠近外换热器出口的外换热器上升总管以及靠近内换热器出口的内换热器上升总管上均设有第二热电阻，外换热器上升总管上增设第一旁通管，第一旁通管的两端与第一闸阀前、后的外换热器上升总管分别连通，在第一旁通管上沿着介质流动方向依次设有第二闸阀、视镜、第三闸阀、两相流流量计和第四闸阀；内换热器上升总管上增设第二旁通管，第二旁通管的两端与第五闸阀前、后的内换热器上升总管分别连通，在第二旁通管上沿着介质流动方向依次设有第六闸阀、视镜、第七闸阀、两相流流量计和第八闸阀，上述压力表、第一热电阻、第二热电阻、超声波流量计和两相流流量计均通过信号线与数据采集器相连；