清洁型热回收焦炉分列式上升管
技术领域
本实用新型涉及一种清洁型热回收焦炉，尤其涉及将清洁型热回收焦炉上升火道中高温余热输送至集气管的上升桥管。
背景技术
清洁型热回收焦炉主要包括炭化室、燃烧室及集气管等关键部分，燃烧室位于炭化室的底部，炭化室和燃烧室内的高温废气沿焦炉上升火道经上升管被输送至集气管，最终将高温废气送至余热锅炉产生蒸汽发电。热回收焦炉上升桥管是连接碳化室与集气管的关键部件，高温余热直接经上升桥管进入集气管，温度达1300℃-1350℃，是整个热回收焦炉温度最高部位，而且热浪气流急，急速的高温气流不仅对焦炉上升管管壁产生强烈冲击，而且高速气体对管壁还有着严重的侵蚀。
目前大都清洁型热回收焦炉上升管采用竖直立面或折面而构成的具有折面管壁的上升管，其上升管管道横截面呈条状矩形管孔道，矩形管道的长度与焦炉炭化室长度相对应，因此炭化室容积越大，产焦量越高，随之炭化室和上升管孔道的横截面长度也会加长，很容易出现管壁坍塌。折面的上升管道壁还增加了高温气体的流动阻力，气体输送效率变低；在折弯处的高热涡流，又强化了气体对管壁的冲刷侵蚀破坏，上升管的使用寿命大为缩短，大大增加了上升管的维修成本，也严重影响了焦炉的生产效率。
本申请人于2018.05.29申请了“多烟道调节式焦炉上升管”，专利号201820806515.4，该专利中上升管导流段的管壁通过弧形管壁与上升管连接段的管壁相连，弧形管壁所构成的高温烟气汇集腔对应有若干高温烟气孔道，上升火道中的高温烟气经高温烟气孔道汇集到高温烟气汇集腔；在高温烟气孔道口设置有烟气流量调节闸门，通过调节控制闸门打开或关闭的孔数以及闸门的开度，可以控制上升管中高温烟气的流量、流速。该结构将折面管壁变为弧面管壁过渡连接，有效降低了高温气流对上升管壁的冲刷损坏，减少了气流的流动阻力；但是随着炼焦炉的大型化，以及其产量的提高、产能的增大，每排焦炉各炭化室容量的变大，高温烟气汇集腔所对应的高温烟气孔道数量增多，弧面管壁跨度和上升管孔道截面长度随之增大，结构稳定性变得更差，加之狭长孔道壁面流经上升管孔道的高温气流还对长向壁面形成负压效应，很容易形成孔道壁面坍塌，使焦炉无法正常工作。而将调节火道气流的闸门结构设置于高温汇集腔中，又增加了弧形管壁的跨度和跨高，进一步降低了弧形管壁的结构稳定性，增加了孔道壁面坍塌的机率。而且该气流调节闸门结构，还包括着管内砌筑墙、闸门通道和插口，使得砌筑变得较为复杂，不便于进行闸门的调节操作。
实用新型内容
针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术 问题是提供一种清洁型热回收焦炉分列式上升管，不仅结构稳定性好、整体强度高，而且能有效避免管壁坍塌、使用寿命长。
为了解决上述技术问题，本实用新型的清洁型热回收焦炉分列式上升管，所述分列式上升管包括上升桥管，在上升桥管上并列地连通有若干导流连接管，导流连接管的另一端设置有导流支座管，在导流连接管和导流支座管之间设置有闸板孔；所述导流连接管的连接管顶面为弧形面，该弧形面所在的圆柱面位于上升桥管外管面的圆柱面上，导流连接管的连接管底面上设置有底面连接榫；所述导流支座管的顶面上设置有顶面连接榫，所述闸板孔位于导流支座管的顶部，在导流支座管的下端设置有插接座；所述底面榫和顶面连接榫相互贴合榫接。
在上述结构中，由于分列式上升管是由上升桥管及其与之并列连通的若干导流连接管构成，这种结构将大尺寸整体式的上升管改变成具有多个并列的导流单元和气流汇集桥管的分列式结构，不仅气流输送路径变更加顺畅，输送阻力降低，有效地提高了高温气流的输送效率，而且空间结构尺寸紧凑，高温气流都是沿管状路径进行输送和流动，管路的结构强度增强，管壁承重能力大大提高，使得上升桥管和导流管路的管壁结构稳定性和抗坍塌能力得以极大提高。又由于在每一对应的导流连接管和导流支座管之间均设置有闸板孔，这样就可以方便地调节控制每一导流管路的开闭或其开度，通过调节控制导流管路的开或闭，以及开度大小可以控制上升火道中高温烟气的流量、流速，继而稳定焦炉燃烧室和炭化室的温度，使炭化室的焦饼能够均匀成熟，成焦质量稳定、品质高。还由于导流连接管以弧形面与上升桥管相连接，且导流连接管与导流支座管又以榫接结构相互连接，不仅使得导流管与上升管间的连接面更加紧密吻合，避免导流管与上升桥管连接处缝隙泄漏的出现，而且导流连接管与导流支座管的榫接啮合紧密，结合连接力强；既具有稳定牢固的整体结构，又能完全阻断烟气及火焰的渗漏和串通，能有效保证热回收焦炉热效率的提升。导流管路采用导流连接管和导流支座管相互榫接结构，也便于制作和现场砌筑，管壁整体强度高，承重支撑力强，有效防止管壁的坍塌，延长了管路的使用寿命。
本实用新型的进一步实施方式，所述上升桥管的管中心设置有桥管通道，所述导流连接管和导流支座管上分别设置有连接管通道和支座管通道，支座管通道经连接管通道通向桥管通道。所述连接管通道中心线与支座管通道的中心线位于同一直线上，连接管通道中心线与桥管通道中心线相互垂直。保证了高温气流的顺畅输送，减少输送阻力，且便于砌筑建造。
本实用新型的优选实施方式，所述上升桥管为一端封闭的圆柱管，所述所述连接管通道和支座管通道均为矩形管孔。保证了高温烟气向集气管输送，且结构稳定性高。
本实用新型的优选实施方式，所述导流连接管由两个半管单元拼合而成，每一半管单元的截面呈“U”形，该两个半管单元的拼合面上沿高度方向分别设置有连接管拼合凸榫和连接管拼合榫槽。所述导流支座管由两个半管单元拼合而成，该两个半管单元的拼合面上沿高度方向分别设置有支座管拼合凸榫和支座管拼合榫槽。便于建造，啮合紧密，整体性好。
本实用新型的优选实施方式，所述导流支座管的外廓呈矩形锥台结构，设置于矩形锥台底部的插接座呈短矩柱结构；该矩形锥台的底面与矩柱的柱面构成台阶面。便于将导流管路与焦炉上升火道相连接。
本实用新型的进一步实施方式，所述导流支座管的一侧面上设置有闸板窗，闸板孔从闸板窗位置延伸至与所述侧面相对的支座管通道的内壁。所述闸板孔的孔道宽度大于支座管通道的宽度。便于闸板的移动调节。
本实用新型的优选实施方式，所述导流连接管和导流支座管为刚玉莫来石砖或抗侵蚀莫来石砖。不仅能增强上升管路的机械强度和抗热冲击性能，而且具有较强的抗有害气体侵蚀能力。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型清洁型热回收焦炉分列式上升管作进一步说明。
图1是本实用新型清洁型热回收焦炉分列式上升管一种具体实施方式的结构示意图；
图2是图1所示实施方式中A—A剖面结构示意图；
图3是图1所示实施方式中导流连接管和导流支座管的主剖视图；
图4是图3所示结构的左视图；
图5是图3所示结构B—B剖面结构示意图；
图6是图1所示实施方式中导流连接管的主剖视图；
图7是图6的俯视图；
图8是图6的仰视图；
图9是图6所示导流连接管的半管单元的主视图；
图10是图9的俯视图；
图11是图1所示实施方式中导流支座管的主剖视图；
图12是图11的俯视图；
图13是图11的左视图；
图14是图11的C—C剖视图；
图15是图11所示导流支座管的半管单元的主视图；
图16是图15的俯视图。
图中，1—上升桥管，2—导流连接管、21—连接管顶面、22—连接管底面、23—底面连接榫、24—连接管拼合凸榫、25—连接管拼合榫槽，3—导流支座管、31—闸板窗、32—闸板孔、33—管座凸台、34—顶面连接榫、35—支座管拼合凸榫、36—支座管拼合榫槽，4—支座管通道，5—连接管通道，6—桥管通道。
具体实施方式
如图1、图2所示的清洁型热回收焦炉分列式上升管，该分列式上升管包括上升桥管1，上升桥管1是由耐火砖砌筑而成圆管状结构，在上升桥管1的管中心为桥管通道6，该上升桥管1的一端封闭，另一端为开口端，该开口端通向焦炉集气管。在上升桥管1上连通地安装有四个导流连接管2，每一个导流连接管2的连接管顶面21均弧形面，该弧形面所在的圆柱面正巧与上升桥管1的外管面为同一圆柱面，从而使得每一导流连接管2的连接管顶面21严密吻合地与上升桥管1相连接，在导流连接管2的另一端连接有导流支座管3。
如图3、图4及图5所示，在每一导流连接管2的连接管底面22连接有导流支座管3，连接管底面22上设置有环状的底面连接榫23，与之相对应导流支座管3顶面上也设置有顶面连接榫34；该顶面连接榫34与导流连接管2的底面连接榫23相互贴合榫接。当底面连接榫23为榫槽结构时，则顶面连接榫34则为凸榫结构，反之底面连接榫23为凸榫结构时，则顶面连接榫34为榫槽结构。在导流支座管3的下端设置有管座凸台33，在导流连接管2和导流支座管3之间还设置有闸板孔32。
导流连接管2的芯部位置设有连接管通道5，导流支座管3的芯部位置设有支座管通道4，支座管通道4经连接管通道5通向桥管通道6，连接管通道5和支座管通道4均为矩形管孔。焦炉运行时焦炉各上升火道中的高温气流依次经与之对应的支座管通道4、连接管通道5和桥管通道6输送至集气管。
连接管通道5和支座管通道4相互连通，并且两者的中心线处于同一直线上，各个并列设置的连接管通道5和支座管通道4的中心线与桥管通道6中心线相互垂直。
如图6、图7及图8所示的导流连接管2，该导流连接管2为矩形截面管，其外形结构及连接管通道5的截面均呈矩形。该管是由两个具有对称结构的半管单元拼合而成，导流连接管2的连接管顶面21为弧形面，在导流连接管2的连接管底面22上设置有底面连接榫23。
如图9及图10所示，构成导流连接管2的半管单元截面呈“U”形结构，在半管单元两个相互对接拼合面上沿高度方向分别设置有连接管拼合凸榫24和连接管拼合榫槽25。
如图11、图12、图13及图14所示的导流支座管3，该导流支座管3由两个半管单元拼合而成，导流支座管3的外形轮廓呈矩形锥台结构，在锥台结构的底部设置有呈短矩柱状结构的管座凸台33，管座凸台33的柱面和矩形锥台底面构成台阶面，以便将导流支座管支承安装在焦炉顶部的上升火道口位置。在导流支座管3锥台的一侧面上设有内凹的闸板窗31，设置于导流支座管3顶部的闸板孔32水平地从闸板窗31位置延伸至与闸板窗所在侧面相对的支座管通道4的内壁面。闸板孔31的孔道宽度大于支座管通道4的宽度，使得闸板能稳定支承于闸板孔32的孔槽中。在导流支座管3的顶面上设置有顶面连接榫34，该顶面连接榫34与底面连接榫23相榫合。
如图15、图16所示，构成导流支座管3的两个半管单元为对称结构，在半管单元的两个拼合面上沿高度方向分别有支座管拼合凸榫35和支座管拼合榫槽36，支座管拼合凸榫35和支座管拼合榫槽36截面形状相吻合。
上述举出了本实用新型的一种优选实施方式，但本实用新型并不局限于此，还可以有许多的改进和变换，如在上升桥管上并列地连通的导流连接管不限于4个，可以有若干个，其具体数量应根据焦炉的结构和容量大小而确定；导流连接管和导流支座管既可以是由两个半管单元拼接贴合而组成，也可以若干个拼接单元拼接而成，且其材料既可以是刚玉莫来石砖，也可以是抗侵蚀莫来石砖。等等。
