CN103017573B - 未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器 - Google Patents

未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器 Download PDF

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Abstract

未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器主要应用于煤制气、煤制甲醇等煤化工领域，包括低温甲醇洗工艺等气体低温净化、低温液化分离技术领域，是一种单股流与双股流相结合的塔式螺旋缠绕管式热交换设备，主要利用低温甲醇工艺尾气及低温合成气预冷未变换原料气，实现工艺余冷对未变换原料气进行预冷的目的。本发明对未变换气冷却器用单管束缠绕管式换热器与双管束缠绕管式换热器相结合的复合型缠绕管式换热器的基本结构及换热工艺计算方法进行了系统研究，采用中段引进中温冷源，单股流与双股流缠绕管式换热器上下结合的方法，改进不同温位多股流换热的切入点，可提高换热效率，节约换热面积，缩小换热器体积。

Description

未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器
技术领域
本发明涉及未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，主要应用于煤制气、煤制甲醇等煤化工领域，包括-70℃低温甲醇洗工艺等气体低温净化、低温液化分离技术领域。
背景技术
未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器是一种换热管道经层层缠绕后形成的一种单管束与双管束相结合的螺旋盘管型热交换设备，主要应用两股冷源即管程-51.3℃尾气及管程-18.39℃合成气冷却壳程37.73℃未变换气，使之温度降至-10.09℃，两股管程气体温度升高至31.23℃。未变换气主要成份为水煤气，由H2、CO、CO2、N2、O2、CH4等气体组成。合成气主要成份为CH4、CH3OH、H2、CO等。尾气主要成份为CO、H2、CH4、CH3OH等。壳程设计压力小于6.3MPa，温度介于-70～+60℃，管程设计压力分别小于6.3MPa及0.7MPa，温度介于-70～+60℃。换热器实际进出口参数可根据实际工况进行调整，调整后可重新计算换热工艺流程。首先，传统的未变换气冷却器采用两台独立的单股流列管式换热器进行换热，换热器体积较大，单位体积换热面积较小，换热效率较低。其次，由于未变换气冷却器换热温区中两股冷流的温度分别为-51.3℃及-18.39℃，在冷却37.73℃原料气的过程中，由于两股冷流之间存在较大温差，如果单独应用双股流换热器，管程进口处-18.39℃合成气将吸收-51.3℃尾气的冷量，合成气温度降低后，再共同冷却37.73℃原料气，使壳程原料气温度降至-10.09℃，即-18.39℃合成气将经历先降温再升温的过程，从而导致换热面积增大，换热效率降低。再者，由于缠绕管式换热器应用于低温环境，内部换热过程复杂，没有通用的设计标准，也没有统一的设计计算方法，随着工艺流程或物性参数不同而存在较大差别，因此，给未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器设计开发带来了障碍。最后，由于未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器中的缠绕管束相互缠绕的方法很多，没有统一的管道缠绕模式及理论设计计算方法用于计算机辅助计算过程，给未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器的科学计算及标准化带来了障碍。为了提高未变换气冷却器的换热效率，增大单位体积换热面积，缩小换热器体积，减少换热设备数量，推进未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器标准化过程，本发明采用缠绕管式未变换气冷却器替代传统的单股流列管式换热器，具有结构紧凑，单位体积换热面积大，可实现双股流换热，传热管热膨胀可自行补偿，容易实现大型化，可减少低温甲醇低温净化工艺中的换热设备数量等特点，以替代传统的单股流未变换气冷却器，同时，对未变换气冷却器用双股流缠绕管式换热器与单股流缠绕管式换热器相结合的复合型缠绕管式换热器的基本结构及换热工艺计算方法进行了系统研究，采用中段引进中温冷源，单股流缠绕管式换热器与双股流缠绕管式换热器上下结合的方法，改进不同温位换热器的换热效率，并给出了未变换气冷却器用单双合并型缠绕管式换热器的基本结构及换热工艺流程，以利于未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器的标准化。
发明内容
未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器主要包括技术解决方案、基本原理、技术特点等内容，主要涉及换热器基本结构、主要部件位置关系、连接关系、换热工艺技术等方面。
本发明的技术解决方案：
未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器主要由上封头(1)、合成气出口管板(2)、合成气出口管箱(3)、合成气出口接管(4)、合成气出口管束(5)、第一支持圈(6)、合成气缠绕管束(7)、双股流壳体(8)、双股流尾气进口管束(9)、双股流尾气进口管箱(10)、双股流尾气进口接管(11)、双股流尾气进口管板(12)、锥形过渡壳体(13)、单股流尾气出口接管(14)、单股流尾气出口管箱(15)、单股流尾气出口管板(16)、单股流管束隔板(17)、单股流壳体(18)、单股流尾气进口管板(19)、单股流尾气进口管箱(20)、单股流尾气进口接管(21)、裙座(22)、下封头(23)、单股流尾气进口管束(24)、原料气出口接管(25)、第四支持圈(26)、单股流芯筒(27)、单股流尾气缠绕管束(28)、第三支持圈(29)、单股流尾气出口管束(30)、合成气进口管板(31)、合成气进口接管(32)、合成气进口管箱(33)、合成气进口管束(34)、第二支持圈(35)、双股流尾气缠绕管束(36)、双股流管束隔板(37)、双股流芯筒(38)、双股流尾气出口管束(39)、双股流尾气出口接管(40)、双股流尾气出口管箱(41)、双股流尾气出口管板(42)、原料气进口接管(43)组成，主要包括双股流缠绕管式换热器及单股流缠绕管式换热器两大部分，沿轴向通过锥形过渡壳体(13)联接，其中，双股流缠绕管式换热器包括合成气缠绕管束(7)、双股流尾气缠绕管束(36)和双股流壳体(8)，单股流缠绕管式换热器包括单股流尾气缠绕管束(28)和单股流壳体(18)。
双股流尾气缠绕管束(36)、合成气缠绕管束(7)绕双股流芯筒(38)缠绕，缠绕后的螺旋盘管安装于双股流壳体(8)内；双股流芯筒(38)一端安装第一支持圈(6)，一端安装第二支持圈(35)，第一支持圈(6)固定于双股流壳体(8)上部，第二支持圈(35)固定于双股流壳体(8)下部，双股流尾气缠绕管束(36)、合成气缠绕管束(7)缠绕于第一支持圈(6)与第二支持圈(35)之间；单股流尾气缠绕管束(28)绕单股流芯筒(27)缠绕，缠绕后的螺旋盘管安装于单股流壳体(18)内；单股流芯筒(27)一端安装第三支持圈(29)，一端安装第四支持圈(26)，第三支持圈(29)固定于单股流壳体(18)内上部，第四支持圈(26)固定于单股流壳体(18)下部，单股流尾气缠绕管束(28)缠绕于第三支持圈(29)与第四支持圈(26)之间。
双股流壳体(8)上部左侧安装合成气出口管板(2)，合成气出口管板(2)左侧联接合成气出口管箱(3)、合成气出口管箱(3)左侧联接合成气出口接管(4)；双股流壳体(8)上部右侧安装双股流尾气出口管板(42)，双股流尾气出口管板(42)右侧联接双股流尾气出口管箱(41)，双股流尾气出口管箱(41)右侧联接双股流尾气出口接管(40)；双股流壳体(8)下部左侧安装双股流尾气进口管板(12)，双股流尾气进口管板(12)左侧联接双股流尾气进口管箱(10)，双股流尾气进口管箱(10)左侧联接双股流尾气进口接管(11)；双股流壳体(8)下部右侧安装合成气进口管板(31)，合成气进口管板(31)右侧联接合成气进口管箱(33)、合成气进口管箱(33)右侧联接合成气进口接管(32)；双股流壳体(8)底部联接锥形过渡壳体(13)，锥形过渡壳体(13)底部联接单股流壳体(18)；单股流壳体(18)上部左侧联接单股流尾气出口管板(16)，单股流尾气出口管板(16)左侧联接单股流尾气出口管箱(15)，单股流尾气出口管箱(15)左侧联接单股流尾气出口接管(14)；单股流壳体(18)底部的下封头(23)联接单股流尾气进口管板(19)，单股流尾气进口管板(19)底部联接单股流尾气进口管箱(20)，单股流尾气进口管箱(20)底部联接单股流尾气进口接管(21)；单股流壳体(18)下部右侧联接原料气出口接管(25)，底部联接裙座(22)。
未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器应用单股流缠绕管式换热器管程尾气逆流换热并冷却壳程未变换气，再采用中段引进合成气中温冷源构成双股流缠绕管式换热器，应用两股冷源即管程尾气及管程合成气逆流换热并二次预冷壳程未变换气，完成未变换气的整个预冷过程。
尾气在-51℃、0.196MPa时通过单股流尾气进口接管(21)进入单股流尾气进口管箱(20)，再经单股流尾气进口管束(24)分配于单股流尾气缠绕管束(28)，单股流尾气缠绕管束(28)经螺旋缠绕后在单股流壳体(18)内被来自双股流壳体(8)内的未变换气加热，温度升高至-18.39℃、压力降低至0.18MPa，再经单股流尾气出口管束(30)流至单股流尾气出口管箱(15)，再经单股流尾气出口接管(14)流出单股流缠绕管式换热器；流出单股流缠绕管式换热器的尾气再通过外加U型接管及双股流尾气进口接管(11)进入双股流尾气进口管箱(10)，经双股流尾气进口管束(9)进入双股流尾气缠绕管束(36)，双股流尾气缠绕管束(36)经螺旋缠绕后在双股流壳体(8)内被来自壳程的原料气加热，尾气温度升高至31.23℃、压力降低至0.163MPa，再经双股流尾气出口管束(39)进入双股流尾气出口管箱(41)，通过双股流尾气出口接管(40)流出双股流缠绕管式换热器。
合成气在-18.39℃、5.566MPa时通过合成气进口接管(32)进入合成气进口管箱(33)，再经合成气进口管束(34)进入合成气缠绕管束(7)，合成气缠绕管束(7)经螺旋缠绕后在双股流壳体(8)内被来自双股流壳体(8)的未变换气加热，合成气温度升高至31.23℃、压力降低至5.531MPa，再经合成气出口管束(5)流至合成气出口管箱(3)，通过合成气出口接管(4)流出双股流缠绕管式换热器。
未变换气在37.73℃、5.774MPa时通过原料气进口接管(43)进入双股流壳体(8)，与合成气缠绕管束(7)内的合成气及双股流尾气缠绕管束(36)内的尾气进行换热，温度降至13.73℃、压力降低至5.762MPa时，通过锥形过渡壳体(13)进入单股流壳体(18)，与单股流尾气缠绕管束(28)内的低温尾气进行换热，温度降至-10.49℃、压力降至5.750MPa时通过原料气出口接管(25)流出单股流壳体(18)，完成整个预冷过程。
方案所涉及的原理问题：
未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器主要应用于煤化工领域或低温甲醇洗工艺技术包，为逆流型双股流与单股流相结合的缠绕管式低温换热器。本发明对未变换气冷却器用双股流缠绕管式换热器与单股流缠绕管式换热器相结合的复合型缠绕管式换热器的基本结构及换热工艺计算方法进行了系统研究。首先，传统的未变换气冷却器采用两台独立的单股流列管式换热器进行换热，换热器体积较大，单位体积换热面积较小，换热效率较低，而本发明采用双股流缠绕管式未变换气冷却器替代传统的单股流列管式换热器，其具有结构紧凑，单位体积换热面积大，可实现双股流换热，传热管热膨胀可自行补偿，容易实现大型化，可减少低温气体净化工艺中的换热设备数量等特点，以替代传统的单股流未变换气冷却器用列管式换热器。其次，未变换气冷却器换热温区中两股流的温度分别为-51.3℃及-18.39℃，在冷却37.73℃原料气过程中，两股冷流之间由于存在温差，相互传热，如果单独应用双股流换热器，管程进口处-18.39℃合成气将吸收-51.3℃尾气的冷量，温度降低，再共同冷却37.73℃原料气，使壳程原料气温度降至-10.09℃，即-18.39℃合成气将经历先降温再升温的过程，从而导致总体换热面积增大，换热效率降低。本发明采用逆流型单股流及双股流相结合的缠绕管式换热器换热形式，利用-51.3℃尾气在单股流缠绕管式换热器中单独冷却壳程13.73℃原料气至-10.09℃，尾气温度升至-18.39℃时引出单股流缠绕管式换热器，然后将-18.39℃尾气及-18.39℃合成气一起打入双股流缠绕管式换热器，将37.73℃原料气冷却至13.73℃后，尾气及合成气温度升至31.23℃时分别引出双股流缠绕管式换热器，两股管束之间不再进行换热，-18.39℃合成气不再经历被冷却过程，在两股流换热器中可直接冷却进气原料气，从而节约了换热面积，提高了换热效率。原料气13.73℃中间温度可根据详细的换热工艺计算过程确定或根据实际进出温度参数进行调整，调整后再确定原料气中间温度的大小，根据中间温度的大小，调整单、双股流缠绕管式换热器的相应换热高度。原料气预冷过程中采用先双股流换热再单股流换热的自上而下的换热工艺流程，中段引进-18.39℃合成气中温冷源逆流换热形式，改进不同温位换热器的换热效率，给出未变换气冷却器用单双股流合并型缠绕管式换热器的基本结构及换热工艺流程，以利于未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器的标准化。
本发明的技术特点：
本发明提出了未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，采用缠绕管式未变换气冷却器替代传统的单股流列管式换热器，具有结构紧凑，单位体积换热面积大，可实现多股流换热，传热管热膨胀可自行补偿，容易实现大型化，可减少工艺换热设备数量等特点，以替代传统的单股流未变换气冷却器用换热器。本发明主要应用管程尾气及合成气预冷壳程原料气的预冷过程，是一种换热管道经层层缠绕后形成的单股流与双股流相结合的螺旋缠绕管式热交换设备，上部为双股流换热部分，下部为单股流换热部分，两部分通过锥形过渡壳体(13)连接，底部设置裙座(22)，整体换热器为上大下小的塔式换热器，以满足未变换气冷却器利用系统工艺余冷对原料气进行预冷换热的工艺特点。本发明主要应用两股冷源管束即管程-51.3℃尾气混合气及管程-18.39℃合成气混合气分段冷却壳程37.73℃原料气的办法，采用中段打入-18.39℃合成气的办法，分段冷却壳程原料气混合气，使之温度降至-10.09℃，换热过程中避免了两股冷源管束由于存在较大温差而相互传热的过程，节约了换热面积，提高了换热效率，缩小了换热器体积。本发明给出了未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器的基本结构及换热工艺流程，再根据目前已有单股流及双股流缠绕管式换热器螺旋管束的缠绕方法及换热工艺计算方法，可获得未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器的完整设计计算方法。本发明对未变换气冷却器用单股流缠绕管式换热器与双股流缠绕管式换热器相结合的复合型缠绕管式换热器的基本结构及换热工艺计算方法进行了系统研究，采用中段引进未变换气冷却器中温冷源，单股流缠绕管式换热器与双股流缠绕管式换热器上下结合的方法，改进不同温位换热器的换热效率，为未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器的标准化提供了有利方法。
附图说明
图1所示为未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器主要部件图
具体实施方式
首先，加工制造未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器主要部件，包括上封头(1)、合成气出口管板(2)、合成气出口管箱(3)、合成气出口接管(4)、合成气出口管束(5)、第一支持圈(6)、合成气缠绕管束(7)、双股流壳体(8)、双股流尾气进口管束(9)、双股流尾气进口管箱(10)、双股流尾气进口接管(11)、双股流尾气进口管板(12)、锥形过渡壳体(13)、单股流尾气出口接管(14)、单股流尾气出口管箱(15)、单股流尾气出口管板(16)、单股流管束隔板(17)、单股流壳体(18)、单股流尾气进口管板(19)、单股流尾气进口管箱(20)、单股流尾气进口接管(21)、裙座(22)、下封头(23)、单股流尾气进口管束(24)、原料气出口接管(25)、第四支持圈(26)、单股流芯筒(27)、单股流尾气缠绕管束(28)、第三支持圈(29)、单股流尾气出口管束(30)、合成气进口管板(31)、合成气进口接管(32)、合成气进口管箱(33)、合成气进口管束(34)、第二支持圈(35)、双股流尾气缠绕管束(36)、双股流管束隔板(37)、双股流芯筒(38)、双股流尾气出口管束(39)、双股流尾气出口接管(40)、双股流尾气出口管箱(41)、双股流尾气出口管板(42)、原料气进口接管(43)等。其次，联接各部件并分别组装单股流及双股流换热器壳体及联接件。双股流壳体(8)上部左侧安装合成气出口管板(2)，合成气出口管板(2)左侧联接合成气出口管箱(3)、合成气出口管箱(3)左侧联接合成气出口接管(4)；双股流壳体(8)上部右侧安装双股流尾气出口管板(42)，双股流尾气出口管板(42)右侧联接双股流尾气出口管箱(41)，双股流尾气出口管箱(41)右侧联接双股流尾气出口接管(40)；双股流壳体(8)下部左侧安装双股流尾气进口管板(12)，双股流尾气进口管板(12)左侧联接双股流尾气进口管箱(10)，双股流尾气进口管箱(10)左侧联接双股流尾气进口接管(11)；双股流壳体(8)下部右侧安装合成气进口管板(31)，合成气进口管板(31)右侧联接合成气进口管箱(33)、合成气进口管箱(33)右侧联接合成气进口接管(32)；单股流壳体(18)上部左侧联接单股流尾气出口管板(16)，单股流尾气出口管板(16)左侧联接单股流尾气出口管箱(15)，单股流尾气出口管箱(15)左侧联接单股流尾气出口接管(14)；单股流壳体(18)底部封头(23)联接单股流尾气进口管板(19)，单股流尾气进口管板(19)底部联接单股流尾气进口管箱(20)，单股流尾气进口管箱(20)底部联接单股流尾气进口接管(21)；单股流壳体(18)下部右侧联接原料气出口接管(25)，底部联接裙座(22)。再次，组装单股流及双股流管芯，联接管束及管板等。双股流尾气缠绕管束(36)、合成气缠绕管束(7)绕双股流芯筒(38)缠绕，缠绕后的螺旋盘管安装于双股流壳体(8)内；双股流芯筒(38)一端安装第一支持圈(6)，一端安装第二支持圈(35)，第一支持圈(6)固定于双股流壳体(8)上部，第二支持圈(35)固定于双股流壳体(8)下部，双股流尾气缠绕管束(36)、合成气缠绕管束(7)缠绕于第一支持圈(6)与第二支持圈(35)之间；单股流尾气缠绕管束(28)绕单股流芯筒(27)缠绕，缠绕后的螺旋盘管安装于单股流壳体(18)内；单股流芯筒(27)一端安装第三支持圈(29)，一端安装第四支持圈(26)，第三支持圈(29)固定于单股流壳体(18)内上部，第四支持圈(26)固定于单股流壳体(18)下部，单股流尾气缠绕管束(28)缠绕于第三支持圈(29)与第四支持圈(26)之间。然后，联接单股流及双股流壳体并形成整体换热器。双股流壳体(8)底部联接锥形过渡壳体(13)，锥形过渡壳体(13)底部联接单股流壳体(18)。最后，通过检测合格后接入工艺流程，并将尾气混合气在-51℃、0.196MPa时通过单股流尾气进口接管(21)打入单股流尾气进口管箱(20)，再经单股流尾气进口管束(24)分配于单股流尾气缠绕管束(28)，单股流尾气缠绕管束(28)经螺旋缠绕后在单股流壳体(18)内被来自双股流壳体(8)内的原料气加热，温度升高至-18.39℃、压力降低至0.18MPa，再经单股流尾气出口管束(30)流至单股流尾气出口管箱(15)，再经单股流尾气出口接管(14)流出单股流换热器；流出单股流换热器的尾气再通过外加U型接管及双股流尾气进口接管(11)打入双股流尾气进口管箱(10)，经双股流尾气进口管束(9)进入双股流尾气缠绕管束(36)，双股流尾气缠绕管束(36)经螺旋缠绕后在双股流壳体(8)内被来自壳程的原料气加热，尾气温度升高至31.23℃、压力降低至0.163MPa，再经双股流尾气出口管束(39)进入双股流尾气出口管箱(41)，通过双股流尾气出口接管(40)流出双股流换热器；将合成气在-18.39℃、5.566MPa时通过合成气进口接管(32)打入合成气进口管箱(33)，再经合成气进口管束(34)进入合成气缠绕管束(7)，合成气缠绕管束(7)经螺旋缠绕后在双股流壳体(8)内被来自双股流壳体(8)的原料气加热，合成气温度升高至31.23℃、压力降低至5.531MPa，再经合成气出口管束(5)流至合成气出口管箱(3)，通过合成气出口接管(4)流出双股流换热器；将原料气在37.73℃、5.774MPa时通过原料气进口接管(43)打入双股流壳体(8)，与合成气缠绕管束(7)内的合成气及双股流尾气缠绕管束(36)内的尾气进行换热，温度降至13.73℃、压力降低至5.762MPa时，通过锥形过渡壳体(13)进入单股流壳体(18)，与单股流尾气缠绕管束(28)内的低温尾气进行换热，温度降至-10.49℃、压力降至5.750MPa时通过原料气出口接管(25)流出单股流壳体(18)，完成未变换气的整个预冷过程。

Claims (6)

1.未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，包括上封头(1)、合成气出口管板(2)、合成气出口管箱(3)、合成气出口接管(4)、合成气出口管束(5)、第一支持圈(6)、合成气缠绕管束(7)、双股流壳体(8)、双股流尾气进口管束(9)、双股流尾气进口管箱(10)、双股流尾气进口接管(11)、双股流尾气进口管板(12)、锥形过渡壳体(13)、单股流尾气出口接管(14)、单股流尾气出口管箱(15)、单股流尾气出口管板(16)、单股流管束隔板(17)、单股流壳体(18)、单股流尾气进口管板(19)、单股流尾气进口管箱(20)、单股流尾气进口接管(21)、裙座(22)、下封头(23)、单股流尾气进口管束(24)、原料气出口接管(25)、第四支持圈(26)、单股流芯筒(27)、单股流尾气缠绕管束(28)、第三支持圈(29)、单股流尾气出口管束(30)、合成气进口管板(31)、合成气进口接管(32)、合成气进口管箱(33)、合成气进口管束(34)、第二支持圈(35)、双股流尾气缠绕管束(36)、双股流管束隔板(37)、双股流芯筒(38)、双股流尾气出口管束(39)、双股流尾气出口接管(40)、双股流尾气出口管箱(41)、双股流尾气出口管板(42)、原料气进口接管(43)，其特征在于：双股流尾气缠绕管束(36)、合成气缠绕管束(7)绕双股流芯筒(38)缠绕，缠绕后的螺旋盘管安装于双股流壳体(8)内；双股流芯筒(38)一端安装第一支持圈(6)，一端安装第二支持圈(35)，第一支持圈(6)固定于双股流壳体(8)上部，第二支持圈(35)固定于双股流壳体(8)下部，双股流尾气缠绕管束(36)、合成气缠绕管束(7)缠绕于第一支持圈(6)与第二支持圈(35)之间；单股流尾气缠绕管束(28)绕单股流芯筒(27)缠绕，缠绕后的螺旋盘管安装于单股流壳体(18)内；单股流芯筒(27)一端安装第三支持圈(29)，一端安装第四支持圈(26)，第三支持圈(29)固定于单股流壳体(18)内上部，第四支持圈(26)固定于单股流壳体(18)下部，单股流尾气缠绕管束(28)缠绕于第三支持圈(29)与第四支持圈(26)之间；双股流壳体(8)上部左侧安装合成气出口管板(2)，合成气出口管板(2)左侧联接合成气出口管箱(3)、合成气出口管箱(3)左侧联接合成气出口接管(4)；双股流壳体(8)上部右侧安装双股流尾气出口管板(42)，双股流尾气出口管板(42)右侧联接双股流尾气出口管箱(41)，双股流尾气出口管箱(41)右侧联接双股流尾气出口接管(40)；双股流壳体(8)下部左侧安装双股流尾气进口管板(12)，双股流尾气进口管板(12)左侧联接双股流尾气进口管箱(10)，双股流尾气进口管箱(10)左侧联接双股流尾气进口接管(11)；双股流壳体(8)下部右侧安装合成气进口管板(31)，合成气进口管板(31)右侧联接合成气进口管箱(33)、合成气进口管箱(33)右侧联接合成气进口接管(32)；双股流壳体(8)底部联接锥形过渡壳体(13)，锥形过渡壳体(13)底部联接单股流壳体(18)；单股流壳体(18)上部左侧联接单股流尾气出口管板(16)，单股流尾气出口管板(16)左侧联接单股流尾气出口管箱(15)，单股流尾气出口管箱(15)左侧联接单股流尾气出口接管(14)；单股流壳体(18)底部的下封头(23)联接单股流尾气进口管板(19)，单股流尾气进口管板(19)底部联接单股流尾气进口管箱(20)，单股流尾气进口管箱(20)底部联接单股流尾气进口接管(21)；单股流壳体(18)下部右侧联接原料气出口接管(25)，底部联接裙座(22)。
2.根据权利要求1所述未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，其特征在于：未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器包括上部双股流缠绕管式换热器及下部单股流缠绕管式换热器两大部分，二者通过锥形过渡壳体(13)连接，其中，双股流缠绕管式换热器包括合成气缠绕管束(7)、双股流尾气缠绕管束(36)和双股流壳体(8)，单股流缠绕管式换热器包括单股流尾气缠绕管束(28)和单股流壳体(18)。
3.根据权利要求2所述未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，其特征在于：未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器应用单股流缠绕管式换热器管程尾气逆流换热并冷却壳程未变换气，再采用中段引进合成气中温冷源构成双股流缠绕管式换热器，应用两股冷源即管程尾气及管程合成气逆流换热并二次预冷壳程未变换气。
4.根据权利要求3所述未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，其特征在于：尾气在-51℃、0.196MPa时通过单股流尾气进口接管(21)进入单股流尾气进口管箱(20)，再经单股流尾气进口管束(24)分配于单股流尾气缠绕管束(28)，单股流尾气缠绕管束(28)经螺旋缠绕后在单股流壳体(18)内被来自双股流壳体(8)内的未变换气加热，温度升高至-18.39℃、压力降低至0.18MPa，再经单股流尾气出口管束(30)流至单股流尾气出口管箱(15)，再经单股流尾气出口接管(14)流出单股流缠绕管式换热器；流出单股流缠绕管式换热器的尾气再通过外加U型接管及双股流尾气进口接管(11)进入双股流尾气进口管箱(10)，经双股流尾气进口管束(9)进入双股流尾气缠绕管束(36)，双股流尾气缠绕管束(36)经螺旋缠绕后在双股流壳体(8)内被来自壳程的未变换气加热，尾气温度升高至31.23℃、压力降低至0.163MPa，再经双股流尾气出口管束(39)进入双股流尾气出口管箱(41)，通过双股流尾气出口接管(40)流出双股流缠绕管式换热器。
5.根据权利要求3所述未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，其特征在于：合成气在-18.39℃、5.566MPa时通过合成气进口接管(32)进入合成气进口管箱(33)，再经合成气进口管束(34)进入合成气缠绕管束(7)，合成气缠绕管束(7)经螺旋缠绕后在双股流壳体(8)内被来自双股流壳体(8)的未变换气加热，合成气温度升高至31.23℃、压力降低至5.531MPa，再经合成气出口管束(5)流至合成气出口管箱(3)，通过合成气出口接管(4)流出双股流缠绕管式换热器。
6.根据权利要求3所述未变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，其特征在于：未变换气在37.73℃、5.774MPa时通过原料气进口接管(43)进入双股流壳体(8)，与合成气缠绕管束(7)内的合成气及双股流尾气缠绕管束(36)内的尾气进行换热，温度降至13.73℃、压力降低至5.762MPa时，通过锥形过渡壳体(13)进入单股流壳体(18)，与单股流尾气缠绕管束(28)内的低温尾气进行换热，温度降至-10.49℃、压力降至5.750MPa时通过原料气出口接管(25)流出单股流壳体(18)，完成整个预冷过程。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103663392B (zh) * 2013-11-22 2015-03-25 张周卫 扩散制冷型低温液氮洗涤塔
CN105444593A (zh) * 2015-12-16 2016-03-30 南京正源搪瓷设备制造有限公司 一种四氟换热器
CN105841524A (zh) * 2016-05-29 2016-08-10 大连格煜科技有限公司 一种多流股板壳式换热装置
CN106152514A (zh) * 2016-09-27 2016-11-23 郑州大学 新型双股流中心回燃真空锅炉
CN106931805A (zh) * 2017-04-12 2017-07-07 中国石油大学(华东) 一种新型双股流缠绕管式换热器
CN108801000B (zh) * 2018-08-17 2024-01-12 上海理工大学 多股流绕管式换热器的管程进出口连接管结构
CN112728964A (zh) * 2020-12-31 2021-04-30 上海蓝滨石化设备有限责任公司 一种分段式板壳式换热器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101539381A (zh) * 2009-04-24 2009-09-23 合肥通用机械研究院 一种水浴蒸汽加热型气化器
CN102455139A (zh) * 2011-10-18 2012-05-16 张周卫 一种带真空绝热的双股流低温螺旋缠绕管式换热器
CN102564167A (zh) * 2011-10-14 2012-07-11 张周卫 一种带真空绝热的单股流低温螺旋缠绕管式换热器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5297462A (en) * 1976-02-12 1977-08-16 Kawasaki Heavy Ind Ltd Heat transmission pipe supporting structure for helical coil type heat exchanger
JPS56157789A (en) * 1980-05-07 1981-12-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Heat exchanger

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101539381A (zh) * 2009-04-24 2009-09-23 合肥通用机械研究院 一种水浴蒸汽加热型气化器
CN102564167A (zh) * 2011-10-14 2012-07-11 张周卫 一种带真空绝热的单股流低温螺旋缠绕管式换热器
CN102455139A (zh) * 2011-10-18 2012-05-16 张周卫 一种带真空绝热的双股流低温螺旋缠绕管式换热器

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