CN108699447B - 用于淬冷反应气体的热交换器 - Google Patents

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Abstract

用于淬冷反应气体的热交换器，包括：‑能够冷却的双壁管，其包括内管状壁和外管状壁，其中所述内管状壁构造成输送待淬冷的所述反应气体，并且其中由所述内管状壁和所述外管状壁所限定的空间构造成输送冷却剂；‑管状连接件，其具有分叉的纵向截面，所述管状连接件包括外壁部分和内壁部分，所述外壁部分和所述内壁部分限定填充有耐火填充材料的中间空间，其中所述连接件的会聚端部布置成与未冷却反应气体的输送管道相连接，其中所述外壁部分与所述能够冷却的双壁管的所述外管状壁相连接，其中所述内壁部分和所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁之间留有轴向间隙。

Description

用于淬冷反应气体的热交换器
技术领域
本发明涉及用于淬冷反应气体的热交换器。
背景技术
这样的装置通常是已知的，并且例如可以在乙烯生产装置的裂解炉中找到该装置，该装置在其中用于快速冷却裂解气，以避免二次反应。用于淬冷反应气体的热交换器通常包括：
-可冷却的双壁管，其包括内管状壁和外管状壁，其中所述内管状壁构造成输送待淬火的所述反应气体，且其中由所述内管状壁和所述外管状壁所限定的空间构造成输送冷却剂；
-管状连接件，其具有分叉的纵向截面，所述管状连接件包括外壁部分和内壁部分，外壁部分和内壁部分限定填充有耐火填充材料的中间空间，其中所述连接构件的会聚端部布置成与未冷却反应气体的输送管道连接，其中所述外壁部分与所述可冷却的双壁管的外管状壁连接，其中，所述内壁部分和所述能够冷却的双壁管的内管状壁之间留有轴向间隙；
-密封件，其构造成密封位于所述内壁部分和所述能够冷却的双壁管的内管状壁之间的所述轴向间隙。
这些热交换器的例子可以在例如文献US 5,732,981中找到，该文献公开了热的非冷却管道和冷却管道之间的接头，非冷却管道的端部沿横截面分叉，并且包括位于冷却管道的表面和非冷却管道的内部部分的表面之间并紧紧抵靠着这两个表面的柔性部件(例如O型环)。但是，该现有技术装置的缺陷在于密封件可能受到损坏，因为当所述管状连接件的内壁部分由于热反应气体的通过而轴向膨胀时，该密封件可能会被挤压。在没有合适的密封的情况下，热反应气体可能泄露到填充有耐火填充材料的中间空间中，耐火填充材料也可能以这种方式被损坏。
US2010/0319888公开了用于冷却反应气体的现有技术的热交换器的另一个例子。为了更好的保护密封件，密封件不能再从管状连接件的内侧到达，在这样的更换变得必要的情况下，例如在一定时间后磨损的情况下，这使所述密封件的更换严重复杂化。
这些现有技术的热交换器的另一个问题在于由于所述管状连接件的内壁部分和外壁部分之间的热膨胀差异，所述耐火填充材料可能会受到损坏或被压碎。
另一个问题在于由所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁和所述外管状壁所限定的空间中缺乏有效的冷却剂流。
发明内容
本发明的目的在于解决或缓解上述问题中的一个或多个。特别地，本发明的第一方面旨在提供用于淬冷反应气体的改进的热交换器，其在该过程的所有阶段的不同温度范围内提供对耐火填充材料的有效密封。本发明的另一目的在于提供在需要的情况下可以有效修复的热交换器。本发明的第二方面旨在提供用于淬冷反应气体的改进的热交换器，其为所述管状连接件的内壁部分和外壁部分之间的热膨胀差提供补偿。本发明的第三方面旨在提供用于淬冷反应气体的热交换器，其可以在由所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁和所述外管状壁所限定的空间中提供有效的冷却剂流。
为了达到这些目的，根据本发明的第一方面，提供了用于淬冷反应气体的热交换器。特别地，与所述密封件接合的所述内管状壁的边缘包括至少部分成斜角的边缘，所述至少部分成斜角的边缘包括与所述密封件接合的斜面。由于密封件接合所述内管状壁的至少部分成斜角的边缘的斜面，在所述管状连接件的所述内壁部分的轴向热膨胀期间，该密封件可以沿所述斜面逐渐移位，因此部分地补偿所述管状连接件的所述内壁部分和所述外壁部分之间的热膨胀差。通过这种方式，可以避免所述密封件在所述内管状壁的边缘和所述管状连接件的轴向膨胀的内壁部分内管状壁之间的的挤压。
在优选的实施例中，所述密封件可以包括滑动重叠的薄端部。当连接所述滑动重叠的薄端部时，可以形成环状密封件。由于所述密封件所处的所述内管状壁和所述管状连接件的所述内壁部分之间轴向受限的空间，所述密封件的热膨胀将特别地导致所述密封件的周向膨胀，该周向膨胀可以由所述滑动重叠的薄端部进行补偿，以在不同的温度范围内以比闭环密封件更有效的方式获得良好的密封。同时，所述滑动重叠的薄端部还可以补偿所述环状密封件沿直径的轻微变化，该变化是在所述管状连接件的所述内壁部分的轴向热膨胀期间由于所述密封件沿所述斜面的逐渐移位而导致的。
有利地，所述密封件可以包括弹簧状元件，该弹簧状元件布置成将所述密封件压靠在所述内管状壁的所述至少部分成斜角的边缘上。所述弹簧状元件的弹性可以确保在所有温度范围内的良好的密封。特别地，所述弹簧状元件可以确保在伴随温度骤降的停机期间该密封件能够快速恢复至其原来的形状。
在更优选的实施例中，所述内管状壁的所述边缘可以径向向内成斜角。这种径向向内成斜角具有以下优势：可以将该密封件定位在可以从所述管状连接件的内侧到达的位置，从而在需要的情况下便于进行维护。备选地，所述内管状壁的所述边缘还可以径向向外成斜角。
在更优选的实施例中，与所述密封件接合的所述内壁部分的边缘可以包括部分成斜角的边缘，所述部分成斜角的边缘包括与所述内管状壁的所述端侧的所述至少部分成斜角边缘径向地间隔开且大致平行的斜面。在所述内壁部分的热膨胀过程中，所述内壁部分，特别是所述斜面，可以径向和轴向膨胀，并且因此接合所述内管状壁的所述端侧的所述至少部分成斜角的边缘，在所述管状连接件的内侧和填充有耐火填充材料的所述中间空间之间形成第二密封。本领域技术人员将清楚，两个斜面的径向和/或轴向间隔优选小于或等于所述管状连接件的最大热膨胀差。
所述密封件可以优选地接合所述管状连接件的所述内壁部分的所述部分成斜角的边缘的未成斜角部分。因为密封件由此在一个轴向侧上由所述内管状壁的至少部分成斜角的边缘的斜面接合，并且在另一个轴向侧上由所述管状连接件的所述内壁部分的所述部分成斜角的边缘的未成斜角部分接合，所以所述未成斜角部分允许所述密封件在所述管状连接件的所述内壁部分的轴向热膨胀期间相对自由且容易的轴向移位，同时确保所述密封件在所述管状连接件的所述内壁部分的所述部分成斜角边缘的所述未成斜角部分上相对良好的支撑。
在有利的实施例中，所述耐火填充材料可以包括由至少两条沿轴向和径向延伸的狭缝间隔开的至少两个耐火材料扇形区。所述至少两条狭缝可以吸收所述耐火填充材料在周向上的热膨胀，以避免所述耐火填充材料的损坏，所述耐火填充材料可能在所述管状连接件的径向膨胀较大的内壁部分和所述管状连接件的径向膨胀较小的外壁部分之间被压碎，该膨胀的差异是由于其接近热反应气体的差异造成的。所述耐火填充材料可以等分，例如两个180°的扇形区，或者例如三个120°的扇形区，或者可以分成不均匀的扇形区。这个特征本身甚至可以被看作一项发明。
在更有利的实施例中，所述至少两条狭缝可以包括陶瓷纸层，该陶瓷纸层由于其高温应用而众所周知。所述陶瓷纸层是相对较软的填充材料，可以吸收所述管状连接件的所述内壁部分和外壁部分之间在周向上的热膨胀差。备选地，所述至少两条狭缝可以包括层状陶瓷材料。
优选的，陶瓷纸层包含在所述耐火填充材料和所述管状连接件的所述外壁部分之间。所述层的厚度可以根据对所述管状连接件的所述内壁部分和外壁部分之间的径向热膨胀差的适当的补偿来选择。作为备选的方案，所述陶瓷纸层可以用无灰分的可热降解聚合物材料代替，其将在耐火干燥过程中被气化。
所述耐火填充材料在轴向方向优选地可以包括至少两层具有不同热导率的耐火填充材料，其中所述至少两层耐火填充材料的热导率朝向所述能够冷却的双壁管减小。以这种方式，热绝缘朝向能够冷却的双壁管增加，同时可以减小管状连接件的会聚端部上的压力。
在优选的实施例中，所述能够冷却的双壁管的外管状壁至少部分由锰和/或钼制成。使用这些材料的一种或两种允许所述外管状壁厚度减小和长度增加的可能性，这将减少所述内管状壁由于所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁和外管状壁之间的热膨胀差异而造成的轴向压缩。备选地，碳钢或者本领域技术人员已知的任何其它合适的材料也可以用于所述能够冷却的双壁管的所述外管状壁，。
在有利的实施例中，所述能够冷却的双壁管包括冷却剂入口喷嘴，所述冷却剂入口喷嘴布置成在所述能够冷却的双壁管靠近所述管状连接件的下端侧处使冷却剂进入由所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁和所述外管状壁限定的所述空间中。以这种方式，该冷却剂以所述内管状壁中的热气体仍然具有最高温度并且需要大部分冷却剂的水平进入双壁管中。
在更有利的实施例中，所述冷却剂入口喷嘴包括在所述冷却剂箱中，所述冷却剂箱在所述能够冷却的双壁管的所述外管状壁和所述管状连接件的所述外壁部分之间延伸并围绕所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁。在所述能够冷却的双壁管和所述管状连接件之间嵌入冷却剂箱，允许那个部件相对容易地适应与冷却剂入口喷嘴相关联的结构限制，该结构限制需要例如较厚的外管状壁。备选地，所述能够冷却的双壁管的所述外管状壁可以直接设置有冷却剂入口喷嘴。
该热交换器可以优选地包括至少一个挡板，该挡板设置在由所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁和所述外管状壁所限定的所述空间中以引导冷却剂流。这样的挡板可以通过调节冷却剂流来提高冷却效果。此外，挡板可以防止冷却剂流停滞，并且可以防止能够冷却的双壁管的底层中在所述冷却剂入口喷嘴的相对侧上能够冷却的双壁管的垢下腐蚀。如果允许冷却剂中少量存在的盐沉降，则会发生垢下腐蚀。如果盐沉降的区域受到热通量的影响，则冷却剂(例如水)将蒸发而留下盐。这些高度浓缩的盐侵蚀沉积物下的储水空间的表面。
所述至少一个挡板可以优选地与所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁的外侧固定连接。以这种方式，所述至少一个挡板设置在所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁和外管状壁之间输送冷却剂的环状空间中，提供了围绕所述内管状壁的有效的冷却剂流。备选地，所述至少一个挡板还可以与所述能够冷却的双壁管的外管状壁固定连接，或者与所述冷却剂箱的壁部(特别是所述冷却剂入口喷嘴的壁部)固定连接。
在优选的实施例中，至少一个挡板可以延伸到所述冷却剂入口喷嘴的方向。该至少一个挡板可有助于分离和引导从所述冷却剂入口喷嘴进入的冷却剂流围绕所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁靠近所述管状连接件的下端侧。在备选方式中，所述至少一个挡板还可以定位在由所述双壁管的所述内管状壁和所述外管状壁限定的所述环状空间中的另一位置，例如，正好在所述冷却剂箱的所述冷却剂入口喷嘴的上方。
所述至少一个挡板相对于所述冷却剂入口喷嘴的中心轴线偏心是有利的。以这种方式，可以产生围绕所述双壁管的所述内管状壁的不均匀的涡流，提高冷却效果。
在更有利的实施例中，所述热交换器可以包括至少两个相互垂直定位的挡板，以便将所述进入的冷却剂流沿两个横向方向引导，增加围绕所述双壁管的所述内管状壁流动的冷却剂的涡流效应。
根据本发明的第二方面，提供了用于淬冷反应气体的热交换器。这样的热交换器可以提供上述优势中的一个或多个。
根据本发明的第三方面，提供了用于淬冷反应气体的热交换器。这样的热交换器可以提供上述优势中的一个或多个。
将参照示例性实施例的附图进一步阐述本发明。相应的元件用相应的附图标记标示。
附图说明
图1示出了根据本发明的热交换器的优选实施例的纵截面图；
图2示出了处于未加热状态的图1中的圆形区域的放大图；
图3示出了处于加热状态的图2的所述放大图；
图4示出了图1的热交换器的密封件的优选实施例；
图5示出了图4中框形区域的放大图；
图6示出了耐火填充材料的根据图1中的X-X线的横截面图；
图7示出了图1中的框形区域的放大图；
图8示出了沿着图1中热交换器的冷却剂入口喷嘴的轴向的示意性前视图；
图9示出了如图8中的挡板的备选形状的侧视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的热交换器的优选实施例的纵截面图。热交换器包括能够冷却的双壁管1，该能够冷却的双壁管1包括内管状壁4和外管状壁3。所述内管状壁4构造成运送待淬冷或可冷却的所述反应气体。由所述内管状壁4和所述外管状壁3所限定的空间15构造成运送冷却剂(例如水)。所述能够冷却的双壁管1的所述外管状壁3例如可以至少部分地由锰和/或钼，或碳钢或本领域技术人员已知的任何其它合适的材料制成。外管状壁3可以具有例如5-20mm范围内的壁厚。所述能够冷却的双壁管的外径例如可以包含在100-200mm的范围内。所述内管状壁4具有例如5-14mm的厚度，例如可以由钢合金(例如0.5Mo或者1.25Cr-0.5Mo)或者任何其它合适的材料制成。由所述双壁管1的所述内管状壁4限定的内管的外径例如可以包含在60-140mm的范围内。热交换器还包括具有分叉的纵截面的管状连接件10，该管状连接件10包括外壁部分11和内壁部分14，外壁部分11和内壁部分14限定了填充有耐火填充材料6、7的中间空间21。所述管状连接件例如可以至少部分由钢合金(例如25Cr-35NiNb)或者技术人员已知的任何其它合适的材料制成。外壁部分11的厚度和内壁部分14的厚度例如可以包含在7-14mm的范围内。所述连接件10的会聚端部16布置成与未冷却反应气体的输送管道17连接。所述会聚端部16例如可以焊接13到所述气体输送管道17，或者以其它方式连接。外壁部分11与所述能够冷却的双壁管1的所述外管状壁3例如通过焊接直接连接，或者例如通过如图1的冷却剂箱2间接连接。所述连接件10的内径可以等于或者略微(＜2mm)小于由所述双壁管1的所述内管状壁4限定的内管的内径。所述内壁部分14和所述能够冷却的双壁管1的所述内管状壁4之间留有轴向间隙27。热交换器还包括密封件9，该密封件9构造成密封所述内壁部分14和所述能够冷却的双壁管1的内管状壁4之间的所述轴向间隙27。热交换器的能够冷却的双壁管1还可以包括冷却剂入口喷嘴5，该冷却剂入口喷嘴5布置在所述能够冷却的双壁管1靠近所述管状连接件的底层，使冷却剂进入由所述能够冷却的双壁管1的所述内管状壁4和所述外管状壁3所限定的的空间中。该入口喷嘴5可切向或径向伸入该双壁管1的外管状壁3中。这样的冷却剂入口喷嘴5的内径例如可以包含在60-125mm的范围内。在图1的实施例中，所述冷却剂入口喷嘴5包含在冷却剂箱2中，该冷却剂箱2在所述能够冷却的双壁管1的所述外管状壁3和所述管状连接件10的所述外壁部分11之间延伸，并且围绕所述能够冷却的双壁管1的内管状壁4。该冷却剂箱2具有例如110-220mm范围内的外径，其例如可以由碳钢，或者例如1.25Cr-0.5Mo的合金，或者任何其它合适的材料制成。该冷却剂箱2例如可以经由所述冷却剂箱2的圆柱形延伸部12焊接13到所述外管状壁3和所述外壁部分11，或者可以以其它方式连接。该冷却剂箱5还可以在所述双壁管1的底层处与内管状壁4固定连接(例如焊接13)内管状壁。该冷却剂箱2可以具有例如厚度在10-24mm范围内的增强外壳，其可以大于外壁部分11或外管状壁3的厚度，但这个不是必须的。
图2和图3示出了图1中圆形区域的放大图，并且示出了管状连接件10的内壁部分14与所述能够冷却的双壁管1的内管状壁4接触的区域的更详细的视图。所述内壁部分14和所述能够冷却的双壁管1的所述内管状壁4之间留有轴向间隙27。密封件9构造成密封位于所述内壁部分14和所述能够冷却的双壁管1的所述内管状壁4之间的所述轴向间隙27，以保护管状连接件10的中间空间21中的耐火填充材料6、7，防止热反应气体泄漏到所述中间空间21中并损坏所述耐火填充材料6、7。为了在冷却过程的所有温度范围内改善中间空间21的所述保护性密封，所述内管状壁4的接合所述密封件9的边缘以创造性的方式包括至少部分成斜角的边缘，该至少部分成斜角的边缘包括与所述密封件9接合的斜面18。在图2和图3示出的优选的实施例中，所述内管状壁4的所述边缘径向向内成斜角，使得能够从管状连接件10的内部和/或从能够冷却的双壁管1到达密封件9。而且，与所述密封件9接合的所述内壁部分14的边缘可以包括部分成斜角的边缘，该部分成斜角的边缘包括斜面19，该斜面19与所述内管状壁4的所述端侧的至少部分成斜角的边缘通过径向间隙20径向间隔开且大体平行，如图2和图3所示。此外，该密封件9与所述管状连接件10的所述内壁部分14的所述部分成斜角的边缘的不成斜角部分接合。在图2所示的热交换器未加热的状态下，该中间空间21因此仅仅通过密封件9密封。由于由待淬冷的热反应气体的经过而引起的加热，热交换器的不同部件都将膨胀，然而该热膨胀取决于与热反应气体的接近度和暴露程度。内壁部分14例如将比内管状壁4有更大的轴向或径向膨胀。因此在热膨胀过程中密封件9的位置将会略微改变，如图3所示：密封件9将沿着内管状壁4的斜面18略微移位，并且还将在管状连接件10的所述内壁部分14的部分倾斜的成斜角的未成斜角部分上略微径向向内移位。由于所述管状连接件10的内壁部分14的径向热膨胀，管状连接件10的部分成斜角的边缘的斜面19将与内管状壁4的至少部分成斜角的边缘的斜面18接合，因此形成对管状连接件10的中间空间21中的耐火填充材料6、7的第二保护性密封。
图4示出了图1中的热交换器的密封件9的优选实施例。该密封件9包括薄端部9a、9b，其可以接合以形成具有滑动重叠的薄端部9a、9b的环形结构，图5中更详细的示出了表示图4中框形区域的放大图。薄端部9a、9b的长度布置成提供最小和初始的重叠部L3，以在任何热膨胀发生之前保证冷却过程启动时的密封功能。薄端部9a、9b，特别是长度L2，也布置成允许密封件9自身的周向热膨胀。由于密封件9被限制在能够冷却的双壁管1和管状连接件10之间，环的热膨胀将大体被限制为周向膨胀。密封件9优选地还包括弹簧状元件，该弹簧状元件布置成将所述密封件9压靠在所述内管状壁4的所述至少部分成斜角的边缘上。密封件9可以例如由高镍合金(例如包括铁、铬和镍的合金，如UNS N08330或DIN 1.4886)或者本领域技术人员已知的其它任何材料制成。
图6示出了管状连接件10的中间空间21中的耐火填充材料6、7的根据图1中X-X线的横截面图，该耐火填充材料6、7在径向具有例如15-25mm范围的厚度。从图1中可以看出，所述耐火填充材料6、7在轴向可以包括至少两层具有不同热导率的耐火填充材料6和7。所述至少两层耐火填充材料的热导率优选地朝向所述能够冷却的双壁管1减小。第一耐火填充材料层6例如可以是具有高热导率的致密耐火填充材料层，例如碳化硅层或者具有例如8-12W/(m2K)导热系数的任何其它合适的材料层，并且第二层可以包括柔软的隔热填充物7例如
Figure GDA0002508845490000091
PlusTM层或者具有例如0.05-0.2W/(m2 K)导热系数的任何其它合适的材料层。以创新的方式，图6的优选实施例的耐火填充材料6、7包括由沿轴向和径向延伸的三条狭缝22分开的三个耐火填充材料扇形区26。耐火材料还可以包括两个或四个或多个扇形区26和狭缝22。该狭缝22例如可以以180°、120°或者90°或者任何其它角度分开。该狭缝22可以具有例如1-2mm的宽度。扇形区26可以但是不必平均分区。该至少两条狭缝22可以例如包括空气，或者可以包括陶瓷纸层，以吸收耐火填充材料6、7和膨胀较大的内壁部分14之间在径向和周向上的热膨胀差，该膨胀较大的内壁部分14将所述耐火填充材料6、7推靠所述管状连接件10的膨胀较小的外壁部分11。如图1所示，陶瓷纸层8还可以包括在所述耐火填充材料6和所述管状连接件10的外壁部分11之间。该陶瓷纸薄层8具有例如0.5-1.0mm的厚度和例如0.05-1.0W/(m2 K)范围内的导热系数，其可以仅包封耐火填充材料的一部分，例如如图1所示仅包封耐火填充材料的第一轴向层6，或者可以在中间空间21的整个轴向长度上包围耐火填充材料。
图7示出了图1中框形区域的放大图，其表示了冷却剂入口喷嘴5，该冷却剂入口喷嘴5布置成使冷却剂(例如水)进入由所述能够冷却的双壁管1的内管状壁4和所述外管状壁3所限定的空间。图8示出了沿着图1的热交换器的冷却剂入口喷嘴的轴向方向的示意性前视图。在该优选地实施例中，冷却剂入口喷嘴5被包括在冷却剂箱2中，该冷却剂箱2围绕所述能够冷却的双壁管1的所述内管状壁4。图7中，冷却剂箱2具有比外管状壁3厚度更厚的增强外壳，但是这个不是必须的。热交换器包括至少一个挡板23、24、25，挡板23、24、25布置成在由所述能够冷却的双壁管1的所述内管状壁4和所述外管状壁3所限定的所述空间中引导冷却剂流，从而阻止冷却剂流停滞和垢下腐蚀，特别是能够冷却的双壁管1的底层的与所述一个挡板23、24、25相对的能够冷却的双壁管区域28(参见图1)，该区域28特别地易受到垢下腐蚀损害。所述至少一个挡板23、24、25可以例如与外管状壁3的内侧固定连接，或者如挡板25的情况一样与冷却剂入口喷嘴的内侧固定连接。优选地，至少一个挡板与所述能够冷却的双壁管1的所述内管状壁4的外侧固定连接，例如挡板23和24那样。挡板25延伸到冷却剂入口喷嘴5中，引导冷却剂朝向能够冷却的双壁管1的底层。挡板23和24位于外管状壁3和内管状壁4之间的冷却剂空间中，且优选地延伸至所述冷却剂入口喷嘴5的方向上。该至少一个挡板23、24、25例如可以是折流板，其可以包括孔洞或者是封闭的板。该至少一个挡板23、24、25可以具有恒定或可变的高度，并且可以包括不同的形状，例如矩形、梯形、部分斜面，或者优选L形折流板(参见图9)。该至少一个挡板可以围绕内管状壁4在圆向上部分地延伸，或者限制在靠近或面对冷却剂入口喷嘴5的冷却剂入口区域。图7和图8所描述的有利的实施例包括至少两个相互垂直放置的挡板23和24。挡板24定位成与冷却剂入口喷嘴5的中心轴线平行，将冷却剂引导至能够冷却的双壁管1的底层。挡板23相对于挡板24垂直定位，从而分离围绕内管状壁4顺时针和逆时针旋转流动的冷却剂流。如图8最佳所示，所述至少一个挡板23、24、25优选地相对于所述冷却剂入口喷嘴5的中心轴线偏心。所述挡板23、24、25的偏心式定位改善了流通，并且因此提高了围绕最需要冷却剂的双壁管1的底层的冷却剂的效率。该至少一个挡板23、24、25可以例如由碳钢制成，或者由本领域技术人员已知的任何其它合适的材料制成。
为了清楚且简要的描述的目的，特征在本文中被描述为相同或分开的实施例的一部分，但是将理解，本发明的范围可以包括具有所描述特征的所有或一些的组合的实施例。可以理解的是，除了被描述为不同的地方之外，所示出的实施例具有相同或相似的部件。
在权利要求中，括号内的任何附图标记不能被解释为限制权利要求。“包括”一词不排除在权利要求中列出的以外的其它特征或步骤的存在。此外，词语“一”和“一个”不能被解释为限于“仅一个”，而是被用来表示“至少一个”，并且不排除多个。在相互不同的权利要求中叙述特定的手段的纯粹事实并不能表示这些手段的组合不能被用于获益。对本领域技术人员而言许多变型是显而易见的。所有的变型都被理解为包含在以下权利要求所限定的本发明的范围内。

Claims (18)

1.用于淬冷反应气体的热交换器，包括：
-能够冷却的双壁管，其包括内管状壁和外管状壁，其中所述内管状壁构造成输送待淬冷的所述反应气体，并且其中，由所述内管状壁和所述外管状壁所限定的空间构造成输送冷却剂；
-管状连接件，其具有分叉的纵向截面，所述管状连接件包括外壁部分和内壁部分，所述外壁部分和所述内壁部分限定填充有耐火填充材料的中间空间，其中所述连接件的会聚端部布置成与未冷却反应气体的输送管道相连接，其中所述外壁部分与所述能够冷却的双壁管的所述外管状壁相连接，其中所述内壁部分和所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁之间留有轴向间隙；
-密封件，所述密封件构造成密封所述内壁部分和所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁之间的所述轴向间隙；其中与所述密封件接合的所述内管状壁的边缘包括至少部分成斜角的边缘，所述至少部分成斜角的边缘包括与所述密封件接合的斜面。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述密封件包括滑动重叠的薄端部。
3.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其中所述密封件包括弹簧状元件，所述弹簧状元件布置成使所述密封件压靠所述内管状壁的所述至少部分成斜角的边缘。
4.根据前述权利要求1或2所述的热交换器，其中所述内管状壁的所述边缘径向向内成斜角。
5.根据前述权利要求1或2所述的热交换器，其中与所述密封件接合的所述内壁部分的边缘包括部分成斜角的边缘，所述部分成斜角的边缘包括与所述内管状壁的至少部分成斜角的边缘径向间隔开且大体平行的斜面。
6.根据权利要求5所述的热交换器，其中所述密封件接合所述管状连接件的所述内壁部分的所述部分成斜角的边缘的非成斜角部分。
7.根据前述权利要求1或2所述的热交换器，其中所述耐火填充材料包括由沿轴向和径向延伸的至少两条狭缝间隔开的至少两个耐火填充材料扇形区。
8.根据权利要求7所述的热交换器，其中所述至少两条狭缝包括陶瓷纸层。
9.根据前述权利要求1或2所述的热交换器，其中陶瓷纸层包括在所述耐火填充材料和所述管状连接件的所述外壁部分之间。
10.根据前述权利要求1或2所述的热交换器，其中所述耐火填充材料包括沿轴向的具有不同热导率的至少两层耐火填充材料，其中所述至少两层耐火填充材料的热导率朝向所述能够冷却的双壁管减小。
11.根据前述权利要求1或2所述的热交换器，其中所述能够冷却的双壁管的所述外管状壁至少部分地由锰和/或钼制成。
12.根据前述权利要求1或2所述的热交换器，其中所述能够冷却的双壁管包括冷却剂入口喷嘴，所述冷却剂入口喷嘴布置成在所述能够冷却的双壁管靠近所述管状连接件的底层处使冷却剂进入由所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁和所述外管状壁所限定的所述空间中。
13.根据权利要求12所述的热交换器，其中冷却剂入口喷嘴包括在冷却剂箱中，所述冷却剂箱在所述能够冷却的双壁管的所述外管状壁和所述管状连接件的所述外壁部分之间延伸并围绕所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁。
14.根据前述权利要求1或2所述的热交换器，包括至少一个挡板，所述挡板布置成在由所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁和所述外管状壁所限定的空间中引导冷却剂流。
15.根据权利要求14所述的热交换器，其中所述至少一个挡板与所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁的外侧固定连接。
16.根据权利要求12所述的热交换器，包括至少一个挡板，所述挡板布置成在由所述能够冷却的双壁管的所述内管状壁和所述外管状壁所限定的空间中引导冷却剂流，其中所述至少一个挡板延伸到所述冷却剂入口喷嘴的方向。
17.根据权利要求16所述的热交换器，其中所述至少一个挡板相对于所述冷却剂入口喷嘴的中心轴线偏心。
18.根据前述权利要求14所述的热交换器，包括至少两个相互垂直定位的挡板。
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