CN107036465B - 一种高置槽换热系统以及改质沥青生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高置槽换热系统以及改质沥青生产系统，涉及沥青生产技术领域。其包括沥青高置槽；导热装置，导热装置设置于沥青高置槽中；导热装置被配置为收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水；热交换器，热交换器具备第一流体通道和第二流体通道；热交换器用于使第一流体通道和第二流体通道中的流体进行热交换；第一流体通道和第二流体通道均具备进口和出口；以及连通第一流体通道的进口与导热装置的第一管道。解决现有的沥青高置槽内的沥青由于换热效果低导致的改质沥青产品成型差、沥青放料温度高以及沥青的热量得不到有效地利用的问题。

Description

一种高置槽换热系统以及改质沥青生产系统

技术领域

本发明涉及沥青生产技术领域，具体而言，涉及一种高置槽换热系统以及改质沥青生产系统。

背景技术

改质沥青常温下为黑色固体，在一定的温度下凝固成很脆的具有贝壳状断口的固体，呈玻璃相；没有一定的熔点，在一定的熔点范围内熔化，凝固时没有热效应。沥青组分极为复杂，大多数为三环以上的芳香族烃类，还有含氧、氮和硫等元素的杂环化合物和少量高分子炭素物质。

现有技术中煤焦油加工系统中沥青高置槽内的沥青冷却方式采用工业循环水进行循环冷却，由于工业循环水易结垢，极易造成内冷却换热器堵塞，致使换热效果低，从而导致:

改质沥青产品成型差，导致产品易碎、经常在链板运输机上漏料进入沥青水池，造成额外的人工成本；

沥青放料温度高；放料过程中产生大量的有毒气体，易对员工造成职业危害，工序能源消耗浪费严重；

沥青的热量得不到有效地利用。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种高置槽换热系统，其解决现有的沥青高置槽内的沥青由于换热效果低导致的改质沥青产品成型差、沥青放料温度高以及沥青的热量得不到有效地利用的问题。

本发明的第二个目的在于提供一种改质沥青生产系统，其具有上述提供的高置槽换热系统，通过改质沥青生产系统生产改质沥青，可克服因沥青高置槽内的沥青换热效果低导致的改质沥青产品成型差、沥青放料温度高以及沥青的热量得不到有效地利用的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种高置槽换热系统，包括：

沥青高置槽；导热装置，导热装置设置于沥青高置槽中；导热装置被配置为收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水；热交换器，热交换器具备第一流体通道和第二流体通道；热交换器用于使第一流体通道和第二流体通道中的流体进行热交换；第一流体通道和第二流体通道均具备进口和出口；以及连通第一流体通道的进口与导热装置的第一管道。

发明人发现：在改质沥青生产系统中，沥青高置槽内的沥青冷却方式采用工业循环水进行循环冷却，由于工业循环水为硬水，其易结垢，极易造成内冷却换热器堵塞，致使换热效果低，从而导致:改质沥青产品成型差和沥青放料温度高，上述问题导致了生产改质沥青成本的上升以及对工作人员造成身体上的危害，并且现有的沥青高置槽中的热量并没有得到有效的利用。

发明人设计了上述高置槽换热系统，其不同于现有的换热冷却方式，包括：沥青高置槽、导热装置、热交换器以及第一管道，其中导热装置用于收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水并设置于沥青高置槽中；热交换器，其具备相互独立但能进行热交换的第一流体通道和第二流体通道，其均具备进口与出口；第一管道，其连通第一流体通道的进口与导热装置。需要说明的是，导热装置中收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水，其冷却后为软水，不会产生水垢，保证了换热效率。热交换器中的第二流体通道的进口用于外接水源，例如生活用水，当导热装置收集到的蒸汽或/和蒸汽冷凝水与沥青高置槽换热后，使得具有高温的沥青降低温度，到达规定的标准，其热量传递给蒸汽或/和蒸汽冷凝水，由于蒸汽或/和蒸汽冷凝水，即，软水吸收热量后，热量较大，为充分利用软水中的热量，将导热装置与热交换器中的第一流体通道通过第一管道进行连通，使得位于第一流体通道的具有极大热量的蒸汽或/和蒸汽冷凝水，即，软水与位于第二流体通道的水，例如生活用水进行热交换，从而将热量分散传递给大量的生活用水中，使得生活用水满足所需的问题，并且所需的流量。解决现有的沥青高置槽内的沥青由于换热效果低导致的改质沥青产品成型差、沥青放料温度高以及沥青的热量得不到有效地利用的问题。

在本发明的一种实施例中：

导热装置为导热管，导热管迂回地设置于沥青高置槽中。

在本发明的一种实施例中：

热交换器包括第一槽体、第二槽体、第一换热管以及第二换热管，第一槽体的内部具备第一空腔，第二槽体的内部具备第二空腔；第一换热管的管体容纳于第一空腔中，第一换热管的一端连通第二空腔中，第一换热管的另一端与第一管道连通；第二换热管的管体容纳于第二空腔中，第二换热管的一端连通第一空腔；第一换热管与第二空腔构成第一流体通道，第二槽体具备连通第二空腔的出口；第二换热管与第一空腔构成第二流体通道，第二换热管具备进口，第一槽体具备连通第一空腔的出口。

在本发明的一种实施例中：

第一换热管的管体迂回设置于第一空腔中，第二换热管迂回设置于第二空腔中。

在本发明的一种实施例中：

导热装置具备进口和出口，导热装置的出口与第一管道连通，导热装置的进口用于收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水；高置槽换热系统还包括第二管道，第二管道一端与第二槽体的出口连通，另一端与导热装置的进口连通。

在本发明的一种实施例中：

第二管道与第一流体通道的出口之间设置有泵。

在本发明的一种实施例中：

还包括：满流管，满流管连通第一空腔和第二空腔。

在本发明的一种实施例中：

还包括：过热蒸汽管道，过热蒸汽管道连通第一空腔，并配置为向第一空腔输送蒸汽。

在本发明的一种实施例中：

第一管道设置有截止阀，截止阀靠近导热装置。

一种改质沥青生产系统，改质沥青生产系统具有上述任意一项的高置槽换热系统。

本发明的技术方案至少具有如下有益效果：

本发明提供的一种高置槽换热系统，其解决现有的沥青高置槽内的沥青由于换热效果低导致的改质沥青产品成型差、沥青放料温度高以及沥青的热量得不到有效地利用的问题。

本发明提供的一种改质沥青生产系统，其具有上述提供的高置槽换热系统，通过改质沥青生产系统生产改质沥青，可克服因沥青高置槽内的沥青换热效果低导致的改质沥青产品成型差、沥青放料温度高以及沥青的热量得不到有效地利用的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1中高置槽换热系统的第一种示意图；

图2为本发明实施例1中高置槽换热系统的第二种示意图；

图3为本发明实施例1中高置槽换热系统的第三种示意图；

图4为本发明实施例1中高置槽换热系统的第四种示意图。

图标：10-高置槽换热系统；11-蒸汽管道；12-改质沥青输送管道；20-高置槽换热系统；21-第二管道；22-泵；23-满流管；24-过热蒸汽管道；30-高置槽换热系统；40-高置槽换热系统；60-第一空腔；70-第二空腔；80-第一流体通道；90-第二流体通道；100-沥青高置槽；110-导热装置；120-热交换器；130-第一管道；200-热交换器；210-第一槽体；220-第二槽体；230-第一换热管；240-第二换热管。

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种高置槽换热系统10，其旨在解决现有的在改质沥青生产系统中沥青高置槽内的沥青冷却效果不好的问题。

请参考图1，图1提供了高置槽换热系统10的示意图。

如图所示，高置槽换热系统10包括沥青高置槽100、导热装置110、热交换器120以及第一管道130，在图中，改质沥青输送管道12向沥青高置槽100输送改质沥青原料。图中箭头的指向为流体的流向。

其中，在本实施例中，沥青高置槽100为两个，其数量在其他实施方式中可以为一个、三个或者多个。

导热装置110设置于沥青高置槽100中，其被配置为收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水(在本实施例中，以蒸汽管道11来收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水并将蒸汽或/和蒸汽冷凝水导入导热装置110中)。热交换器120具备第一流体通道80和第二流体通道90。热交换器120用于使第一流体通道80和第二流体通道90中的流体进行热交换。第一流体通道80和第二流体通道90均具备进口和出口，第一管道130连通第一流体通道80的进口和导热装置110。

如图，导热装置110为导热管，导热管迂回地设置于沥青高置槽100中。导热管的一端用于收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水，另一端与第一管道130连通，导热管的管壁直接或/和间接接触高温沥青，实现导热管内的蒸汽或/和蒸汽冷凝水与高温沥青进行热交换。

通过导热装置110收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水，即，不含或含较少可溶性钙、镁化合物的软水(以下用软水代替蒸汽或/和蒸汽冷凝水)，使得这种软水与沥青高置槽100的高温沥青进行热交换，从而避免了导热装置110由于水垢的堵塞造成的换热效率低的情况发生。

与沥青热交换的软水，由于来自回收焦油工段的软水较少，其不能满足需求，且具有极高的问题，为使得这类量少高温的软水得到充分的利用，软水流入第一管道130通过第一流体通道80的进口进入第一流体通道80。

第二流体通道90的进口接收外来水，在本实施例中，第二流体通道90的进口与生活水接通，生活水在第二流体通道90中与第一流体通道80中的软水进行热交换，使得量少高温的软水中的热量分散于量多低温的生活水中，交换热量后的生活水从第二流体通道90的出口排出，输送至其他需要热水的地方或者外销，交换热量后的软水从第一流体通道80的出口排出，再次利用，其可用于销售或者使用。

发明人发现：在现有的改质沥青生产系统中，沥青高置槽内的沥青冷却方式采用工业循环水进行循环冷却，由于工业循环水为硬水，其易结垢，极易造成内冷却换热器堵塞，致使换热效果低，从而导致:改质沥青产品成型差和沥青放料温度高，上述问题导致了生产改质沥青成本的上升以及对工作人员造成身体上的危害，并且现有的沥青高置槽中的热量并没有得到有效的利用。

发明人设计了上述高置槽换热系统10，其不同于现有的换热冷却方式，包括：沥青高置槽100、导热装置110、热交换器120以及第一管道130，其中导热装置110用于收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水并设置于沥青高置槽100中；热交换器120，其具备相互独立但能进行热交换的第一流体通道80和第二流体通道90，其均具备进口与出口；第一管道130，其连通第一流体通道80的进口与导热装置110。需要说明的是，导热装置110中收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水，其冷却后为软水，不会产生水垢，保证了换热效率。热交换器120中的第二流体通道90的进口用于外接水源，例如生活用水，当导热装置110收集到的蒸汽或/和蒸汽冷凝水与沥青高置槽100换热后，使得具有高温的沥青降低温度，到达规定的标准，其热量传递给蒸汽或/和蒸汽冷凝水，由于蒸汽或/和蒸汽冷凝水，即，软水吸收热量后，热量较大，为充分利用软水中的热量，将导热装置110与热交换器120中的第一流体通道80通过第一管道130进行连通，使得位于第一流体通道80的具有极大热量的蒸汽或/和蒸汽冷凝水，即，软水与位于第二流体通道90的水，例如生活用水进行热交换，从而将热量分散传递给大量的生活用水中，使得生活用水满足所需的问题，以及所需的流量。解决现有的沥青高置槽内的沥青由于换热效果低导致的改质沥青产品成型差、沥青放料温度高以及沥青的热量得不到有效地利用的问题。

需要说明的是，为提高换热的效率，本实施例提供另一种热交换器200。请参考图2，图2提供了本实施例提供的第二种高置槽换热系统20的示意图。

热交换器200包括第一槽体210、第二槽体220、第一换热管230以及第二换热管240，第一槽体210的内部具备第一空腔60，第二槽体220的内部具备第二空腔70。第一换热管230的管体容纳于第一空腔60中，第一换热管230的一端连通第二空腔70中，第一换热管230的另一端与第一管道130连通。第二换热管240的管体容纳于第二空腔70中，第二换热管240的一端连通第一空腔60。第一换热管230与第二空腔70构成第一流体通道80，第二槽体220具备连通第二空腔70的出口，即第一流体通道80的出口。第二换热管240与第一空腔60构成第二流体通道90，第二换热管240具备进口，即，第二流体通道90的进口，在本实施例中，用于接通生活水，第一槽体210具备连通第一空腔60的出口，即第二流体通道90的出口。

通过多次的换热，使得软水与生活水的热交换效率提高。需要说明的是，为加强换热效率，第一换热管230的管体迂回设置于第一空腔60中，第二换热管240迂回设置于第二空腔70中。

需要说明的是，与生活水热交换后的软水可再次换热利用，请参考图3，图3提供了本实施例提供的第三种高置槽换热系统30的示意图。

高置槽换热系统30基于高置槽换热系统20进行改进，其还包括第二管道21，第二管道21用于输送经生活水换热后的软水，第二管道21一端与第二槽体220的出口连通，另一端与导热装置110的进口连通。

通过导热装置110、第一管道130、第一流体通道80以及第二管道21输送软水，使得软水经高温沥青、生活水换热后，再次通入导热装置110中与高温沥青换热，构成一种节约资源的可循环的换热系统。在高置槽换热系统30中，第二管道21与第一流体通道80的出口之间设置有泵22，通过泵22增压软水，保证软水的顺利进入导热装置110中。

为保证安全，请参考图4，图4提供了本实施例提供的第四种高置槽换热系统40的示意图。基于高置槽换热系统30，高置槽换热系统40中，还包括满流管23，满流管23连通第一空腔60和第二空腔70，使得第二空腔70中的软水在充满第二空腔70时，为避免压力的增长，将过量的软水通过满流管23排入第一空腔60中与生活水混合，最终排出，利用或外销。需要说明的是，软水的水质符合质量标准。

在第一管道130设置有截止阀，截止阀靠近导热装置110。

同时，在改质沥青生产系统中，还可以将蒸汽进行收集，通过过热蒸汽管道24，将蒸汽输送进第一空腔60中，加热生活水。

在高置槽换热系统40中，若流入第二流体通道90的生活水为常温的话，即25℃时，沥青高置槽100中的改质沥青的温度高于320℃时，通过与第一流体通道80中软水的热交换，其最终排出的温度可达到60℃，满足供水的需求，可通过汽车运输用于外销及用于浴室等生活用水。改质沥青的温度低于120℃，其达到成型标准。

本实施例还提供一种改质沥青生产系统，其具有上述高置槽换热系统40，通过导热装置110收集来自改质沥青生产系统中焦油回收工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水进行沥青高置槽100内改质沥青的换热，并加热生活水，解决了改质沥青产品成型差、沥青放料温度高以及沥青的热量得不到有效地利用的问题。其中高置槽换热系统10或高置槽换热系统20或高置槽换热系统30均能代替高置槽换热系统40。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高置槽换热系统，其特征在于，包括：

沥青高置槽；

导热装置，所述导热装置设置于所述沥青高置槽中；所述导热装置被配置为收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水；

热交换器，所述热交换器具备第一流体通道和第二流体通道；所述热交换器用于使所述第一流体通道和所述第二流体通道中的流体进行热交换；所述第一流体通道和所述第二流体通道均具备进口和出口；

以及连通所述第一流体通道的进口与所述导热装置的第一管道；

其中，所述热交换器包括第一槽体、第二槽体、第一换热管以及第二换热管，所述第一槽体的内部具备第一空腔，所述第二槽体的内部具备第二空腔；

所述第一换热管的管体容纳于所述第一空腔中，所述第一换热管的一端连通所述第二空腔中，所述第一换热管的另一端与第一管道连通；

所述第二换热管的管体容纳于所述第二空腔中，所述第二换热管的一端连通所述第一空腔；

所述第一换热管与所述第二空腔构成所述第一流体通道，所述第二槽体具备连通所述第二空腔的出口；

所述第二换热管与所述第一空腔构成所述第二流体通道，所述第二换热管具备进口，所述第一槽体具备连通第一空腔的出口；

其中，所述高置槽换热系统还包括满流管，所述满流管连通所述第一空腔和第二空腔，使得所述第二空腔中的软水在充满所述第二空腔时，为避免压力的增长，将过量的软水通过所述满流管排入所述第一空腔中。

2.根据权利要求1所述的高置槽换热系统，其特征在于：

所述导热装置为导热管，所述导热管迂回地设置于所述沥青高置槽中。

3.根据权利要求1所述的高置槽换热系统，其特征在于：

所述第一换热管的管体迂回设置于所述第一空腔中，所述第二换热管迂回设置于所述第二空腔中。

4.根据权利要求1所述的高置槽换热系统，其特征在于：

所述导热装置具备进口和出口，所述导热装置的出口与所述第一管道连通，所述导热装置的进口用于收集回收焦油工段的蒸汽或/和蒸汽冷凝水；

所述高置槽换热系统还包括第二管道，所述第二管道一端与所述第二槽体的出口连通，另一端与所述导热装置的进口连通。

5.根据权利要求4所述的高置槽换热系统，其特征在于：

所述第二管道与所述第一流体通道的出口之间设置有泵。

6.根据权利要求1所述的高置槽换热系统，其特征在于，还包括：

过热蒸汽管道，所述过热蒸汽管道连通所述第一空腔，并配置为向所述第一空腔输送蒸汽。

7.根据权利要求1所述的高置槽换热系统，其特征在于：

所述第一管道设置有截止阀，所述截止阀靠近所述导热装置。

8.一种改质沥青生产系统，其特征在于：

所述改质沥青生产系统具有上述权利要求1-7任意一项所述的高置槽换热系统。