申请日2015.06.10
公开(公告)日2016.02.03
IPC分类号F28D7/16; F28F9/24
摘要
超临界氧化污泥换热器，包括竖直设置的筒体，筒体上部设有反应后产物进口，下部设有反应后产物出口，在筒体上端依次设有固定管板、前端管箱，筒体内侧排列有多根换热管和折流板，换热管上端连接在固定管板上;在筒体内侧下部设有与换热管下部相接的浮动管板和与浮动管板固定连接的浮动管箱，在固定管板和浮动管板的中心处连接有拉杆和套装在拉杆上的定距管;在前端管箱内腔设有“丁”字型前端管箱隔板，在前端管箱上设有与所述第一腔连通的污泥原料进口和与所述第三腔连通的污泥原料出口;在浮动管箱内腔设有浮动管箱隔板;筒体的外侧设有耳座刚性环和轮式塔箍。本换热器具有换热充分、节能的优点。
摘要附图
权利要求书
1.一种超临界氧化污泥换热器，包括竖直设置的筒体(4)，筒体(4)上部设有反应后产物进口(13)，下部设有反应后产物出口(5)，在筒体(4)上端依次设有固定管板(3)、前端管箱(2)，筒体(4)内侧排列有多根换热管(15)和折流板(11)，换热管(15)上端连接在固定管板(3)上;其特征在于：在筒体(4)内侧下部设有与换热管(15)下部相接的浮动管板(10)和与浮动管板(10)固定连接的浮动管箱(8)，在固定管板(3)和折流板(11)之间设有9组拉杆和套装在拉杆上进行间隔限位的定距管，其中在换热器壳体的轴线处有1组公用的拉杆和定距管;
在前端管箱(2)内腔设有“丁”字型前端管箱隔板(19)，前端管箱隔板(19)将前端管箱(2)的内腔分隔成第一腔(27)、第二腔(28)、第三腔(29);
在前端管箱(2)上设有与所述第一腔(27)连通的污泥原料进口(1)和与所述第三腔(29)连通的污泥原料出口(20);
在浮动管箱(8)内腔设有浮动管箱隔板(9)，浮动和箱隔板(9)将浮动管箱(8)内腔分隔成第四腔(30)、第五腔(31);
所述的第一腔(27)通过一部分换热管(15)与第四腔(31)相连通，第四腔(31)通过一部分换热管(15)与第二腔(28)相连通，第二腔(28)通过一部分换热管(15)与第五腔(31)相连通，第五腔(31)通过一部分换热管(15)与第三腔(29)相连通。
2.根据权利要求1所述的超临界氧化污泥换热器，其持征在于：所述的折流板(11)为螺旋折流板。
3.根据权利要求1所述的超临界氧化污泥换热器，其持征在于：所述的前端箱体(2)与固定管板(3)之间、固定管板(3)与筒体(4)上端头之间均设有密封件。
4.根据权利要求3所述的超临界氧化污泥换热器，其持征在于：所述的密封件为Ω密封环，在Ω密封环内侧装夹有辅助密封圈(25)。
5.根据权利要求1所述的超临界氧化污泥换热器，其持征在于：所述的前端管箱隔板(19)下边插入到所述的固定箱板(3)上面的前端管箱隔板槽(22)内，在前端管箱隔板槽(22)的槽底处设有密封垫;所述的浮动管箱隔板(9)的上边插入到所述的浮动管板(10)上的浮动管箱隔板槽(24)内，在浮动管箱隔板槽(24)的槽底处设有密封垫。
6.根据权利要求3所述的超临界氧化污泥换热器，其持征在于：所述的筒体(4)的外侧中部设有用于承重的耳座刚性环(12)和下部配合径向定位的轮式塔箍(33)，固定管板(3)的外侧设有吊耳(16);所述的筒体(4)内表面设有防腐并耐高温的堆焊层(26)。
说明书
超临界氧化污泥换热器
技术领域
本发明涉及一种换热器，特别是一种超临界氧化污泥换热器。用于反应后产物与污泥之间的热量交换。
背景技术
目前，城市污泥的处理多采用加热反应方式进行，即将污泥通过高压泵泵入反应器中，在反应器中被加热至500℃左右，使其充分氧化，然后降温进行处理，形成可再次利用的水和无污染的可排至田地的泥料。常温的污泥进入反应器中升至500℃左右非常麻烦，温升梯度大，耗能多，反应后的高温产物还需要降温才能进行处理，大量的热能又不能再次利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用反应后产物自身的热能对进入反应器前的污泥进行加热、提高进入反应器污泥温度的超临界氧化污泥换热器，使污泥在反应器中只有100℃温升、降低能耗的超临界氧化污泥换热器，克服现有技术的不足。
本发明的超临界氧化污泥换热器，包括竖直设置的筒体，筒体上部设有反应后产物进口，下部设有反应后产物出口，在筒体上端依次设有固定管板、前端管箱，筒体内侧排列有多根换热管和折流板，换热管上端连接在固定管板上;在筒体内侧下部设有与换热管下部相接的浮动管板和与浮动管板固定连接的浮动管箱，在固定管板和折流板之间设有9组拉杆和套装在拉杆上进行间隔限位的定距管，其中在换热器壳体的轴线处有1组公用的拉杆和定距管;
在前端管箱内腔设有“丁”字型前端管箱隔板，前端管箱隔板将前端管箱的内腔分隔成第一腔、第二腔、第三腔;
在前端管箱上设有与所述第一腔连通的污泥原料进口和与所述第三腔连通的污泥原料出口;
在浮动管箱内腔设有浮动管箱隔板，浮动和箱隔板将浮动管箱内腔分隔成第四腔、第五腔;
所述的第一腔通过一部分换热管与第四腔相连通，第四腔通过一部分换热管与第二腔相连通，第二腔通过一部分换热管与第五腔相连通，第五腔通过一部分换热管与第三腔相连通。
所述的折流板为螺旋折流板。
所述的前端箱体与固定管板之间、固定管板与筒体上端头之间均设有密封件。
所述的密封件为Ω密封环，在Ω密封环内侧装夹有辅助密封圈。
所述的前端管箱隔板下边插入到所述的固定箱板上面的前端管箱隔板槽内，在前端管箱隔板槽的槽底处设有密封垫;所述的浮动管箱隔板的上边插入到所述的浮动管板上的浮动管箱隔板槽内，在浮动管箱隔板槽的槽底处设有密封垫。
所述的筒体的外侧中部设有用于承重的耳座刚性环和下部配合径向定位的轮式塔箍，固定管板的外侧设有吊耳;所述的筒体内表面设有防腐并耐高温的堆焊层。
城市污泥超临界氧化项目是以城市污泥作为原料(城市污泥含水量为80%～85%，干基中有机物为41.75%)，在超临界状态下使用氧气对污泥原料进行氧化，使之变成无毒无害的反应后产物。所谓超临界状态是指在温度为500℃和表压力为30MPa时，水和水蒸汽变成液态的H2和O2，对污泥具有非常强的氧化作用。本发明的换热器，使用时安装在高压泵和反应器之间，并可逐级串联安装，工艺过程是将污泥原料通过高压泵送入本换热器的管程，反应器出来的高温产物走本换热器的壳程，经逐级换热后污泥升温到400℃进入反应器，污泥原料在反应器中再提高100℃，然后在高温高压下充分氧化，产物带着500℃的高温流入换热器的壳程，经过充分换热后，产物降温到100℃以下，变成无毒无害的反应后产物再排出。这样即充分吸收了排出反应器的反应后产物的热能，为反应器的超临界状态提供能量支撑，又使反应后产物能冷却到100℃以下。节省了大量的能源，提高污泥处理效率。由于本换热器的前端管箱和活动管箱内设有隔板，使污泥在本换热器中可上下往复经过四个单程，换热更为充分
