CN116379813A - 含固介质用立式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种含固介质用立式换热器，包括：第一筒体，贯穿开设第一容纳腔；第二筒体，贯穿开设连通第一容纳腔的第二容纳腔；管板，与第二容纳腔的内壁连接，开设有进液口；管箱，与第二筒体连接，贯穿开设有第三容纳腔，横截面直径朝向第二筒体方向增大；封头，罩设第一容纳腔；多个管束，第一端贯穿管板与第三容纳腔连通；浮动件，设置有储液腔，开设有出液口，设置于第一容纳腔内，管束的第二端连通储液腔；中心管，第一端连通出液口，第二端连通进液口；出口管，第一端连通进液口，第二端延伸至管箱端部；第一介质进液管，与第三容纳腔连通；第一介质出液管，连通出口管；第二介质进液管，连通第一容纳腔；第二介质出液管，连通第二容纳腔。

Description

含固介质用立式换热器

技术领域

本发明涉及热量回收利用技术领域，具体涉及一种含固介质用立式换热器。

背景技术

煤制油、煤化工、渣油加氢等行业的加氢装置一般采用加热炉对原料进行预热，近年来随着我国“双碳”行动的实施，各加氢装置都在深度挖掘节能减排潜能，利用加热炉对原料进行预热的高耗能工艺逐渐被利用加氢反应余热进行预热的热交换工艺取代，热交换工艺采用常规高压螺纹锁紧环或隔膜密封换热器，近几年也有部分装置选用螺旋缠绕管式换热器。螺纹锁紧环及隔膜密封换热器换热管形式为U形管，螺旋缠绕管式换热器管板形式类似固定管板式，上述形式的换热器均不利于高粘度和高固含量介质使用，易发生沉积堵塞问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种含固介质用立式换热器，以解决高粘度和高固含量介质易沉积堵塞的问题。

本发明提供的含固介质用立式换热器包括：

第一筒体，所述第一筒体贯穿开设有第一容纳腔；

第二筒体，所述第二筒体贯穿开设有第二容纳腔，所述第二筒体与所述第一筒体可拆卸连接，且所述第一容纳腔与所述第二容纳腔连通；

管板，所述管板与所述第二容纳腔的内壁周向固定连接，且贯穿开设有进液口；

管箱，所述管箱与所述第二筒体背向所述第一筒体的一端连接，所述管箱贯穿开设有第三容纳腔，所述第三容纳腔的横截面为圆形，且横截面直径在朝向所述第二筒体的方向上逐渐增大；

封头，所述封头与所述第一筒体背向所述第二筒体的一端连接，罩设所述第一容纳腔；

多个管束，每一所述管束的第一端均贯穿所述管板，与所述第三容纳腔连通，每一所述管束的第二端均延伸至所述第一容纳腔；

浮动件，所述浮动件内设置有储液腔，并开设有出液口，所述浮动件设置于所述第一容纳腔内，每一所述管束的第二端均贯穿所述浮动件，与所述储液腔连通；

中心管，所述中心管的第一端与所述浮动件连接，并连通所述出液口，所述中心管的第二端与所述管板连接，并连通所述进液口；

出口管，所述出口管的第一端与所述管板连接，并连通所述进液口，所述出口管的第二端延伸至所述管箱背向所述第二筒体的一端端部；

第一介质进液管，贯穿所述管箱，与所述第三容纳腔连通；

第一介质出液管，借助紧固件与所述管箱背向所述第二筒体的一端连接，并连通所述出口管；

第二介质进液管，贯穿所述封头，与所述第一容纳腔连通；

第二介质出液管，在所述管板朝向所述第一筒体的一侧贯穿所述第二筒体，与所述第二容纳腔连通。

可选地，所述含固介质用立式换热器还包括：

耐磨衬套，所述耐磨衬套包括首尾闭合的第一侧壁，以及从所述第一侧壁的同一端同向延伸出的第二侧壁，所述第一侧壁与所述第二侧壁之间围合成溢流槽，所述第一侧壁套设所述出口管，与所述出口管可移动连接，所述第二侧壁贴合所述第三容纳腔的内壁，所述第一介质进液管贯穿所述第二侧壁，并连通所述溢流槽。

可选地，所述第三容纳腔的内壁朝向所述出口管方向设置有限位凸台，所述第二侧壁与所述限位凸台抵接。

可选地，所述含固介质用立式换热器还包括：压紧环，所述压紧环在所述耐磨衬套背向所述第二筒体的一端套设所述出口管，所述压紧环的相对两端分别与所述耐磨衬套及所述紧固件抵接。

可选地，所述含固介质用立式换热器还包括：盘根，所述盘根填充于所述耐磨衬套与所述压紧环之间。

可选地，所述含固介质用立式换热器还包括：多个定位凸台，多个所述定位凸台与所述浮动件的周向固定连接，并与所述第一容纳腔的内壁间隙配合。

可选地，所述含固介质用立式换热器还包括：多个折流板，多个所述折流板与所述管束间隔连接。

可选地，所述浮动件包括：

浮头，所述浮头包括浮头管板以及从所述浮头管板的周向同向延伸出的浮头筒体，所述浮头管板贯穿开设有所述出液口；

浮头盖，所述浮头盖封盖所述浮头筒体，与所述浮头筒体可拆卸连接，所述浮头盖与所述浮头围合成所述储液腔。

可选地，所述浮头盖上连接有吊耳。

可选地，所述第一筒体与所述第二筒体通过法兰连接。

本发明提供的以上技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

采用本发明含固介质用立式换热器，含固浆相介质在倒锥形的第三容纳腔内抬升，以及在管束内竖直向上运移和在中心管及出口管内竖直向下运移的过程中，均不存在沉积死角，避免了含固浆相介质在整个热交换过程中产生沉积堵塞换热器的现象，能够适用于高粘度和高固含量介质。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述的含固介质用立式换热器的示意图；

图2为图1所示含固介质用立式换热器中管箱的示意图；

图3为图1所示含固介质用立式换热器中耐磨衬套的示意图；

图4为图1所示含固介质用立式换热器中耐磨衬套与管箱及出口管的连接关系示意图；

图5为图1所示含固介质用立式换热器中浮动件的示意图。

附图标记：

1：第一筒体；2：第二筒体；3：管板；301：进液口；4：管箱；5：封头；6：管束；7：浮动件；701：出液口；702：浮头；7021：浮头管板；7022：浮头筒体；703：浮头盖；704：吊耳；8：中心管；9：出口管；10：第一介质进液管；11：第一介质出液管；12：第二介质进液管；13：第二介质出液管；14：耐磨衬套；141：第一侧壁；142：第二侧壁；143：溢流槽；15：限位凸台；16：压紧环；17：紧固件；18：盘根；19：定位凸台；20：折流板；21：第一法兰；22：第二法兰；23：焊接凸台；24：保护套。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本发明实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

图1为本发明一个实施例所述的含固介质用立式换热器的示意图；图2为图1所示含固介质用立式换热器中管箱4的示意图。如图1、图2所示，所述含固介质用立式换热器包括第一筒体1、第二筒体2、管板3、管箱4、封头5、多个管束6、浮动件7、中心管8、出口管9、第一介质进液管10、第一介质出液管11、第二介质进液管12和第二介质出液管13。

所述第一筒体1贯穿开设有第一容纳腔；所述第二筒体2贯穿开设有第二容纳腔，所述第二筒体2与所述第一筒体1可拆卸连接，且所述第一容纳腔与所述第二容纳腔连通；所述管板3与所述第二容纳腔的内壁周向固定连接，且贯穿开设有进液口301；所述管箱4与所述第二筒体2背向所述第一筒体1的一端连接，所述管箱4贯穿开设有第三容纳腔，所述第三容纳腔的横截面为圆形，且横截面直径在朝向所述第二筒体2的方向上逐渐增大；所述封头5与所述第一筒体1背向所述第二筒体2的一端连接，罩设所述第一容纳腔；每一所述管束6的第一端均贯穿所述管板3，与所述第三容纳腔连通，每一所述管束6的第二端均延伸至所述第一容纳腔；所述浮动件7内设置有储液腔，并开设有出液口701，所述浮动件7设置于所述第一容纳腔内，每一所述管束6的第二端均贯穿所述浮动件7，与所述储液腔连通；所述中心管8的第一端与所述浮动件7连接，并连通所述出液口701，所述中心管8的第二端与所述管板3连接，并连通所述进液口301；所述出口管9的第一端与所述管板3连接，并连通所述进液口301，所述出口管9的第二端延伸至所述管箱4背向所述第二筒体2的一端端部；所述第一介质进液管10贯穿所述管箱4，与所述第三容纳腔连通；所述第一介质出液管11借助紧固件17与所述管箱4背向所述第二筒体2的一端连接，并连通所述出口管9；所述第二介质进液管12贯穿所述封头5，与所述第一容纳腔连通；所述第二介质出液管13在所述管板3朝向所述第一筒体1的一侧贯穿所述第二筒体2，与所述第二容纳腔连通。

进行热交换时，由所述第一介质进液管10注入含固浆相介质，进入与其连通的所述管箱4内的第三容纳腔，所述紧固件17封堵所述管箱4背向所述第一筒体1一端处所述出口管9与所述第三容纳腔内壁之间的间隙，则含固浆相介质在所述第三容纳腔内逐渐向上抬升，抬升过程中，因所述第三容纳腔的内壁的横截面直径在朝向所述第二筒体2的方向上逐渐增大，整体呈倒锥形，使得含固浆相介质在不断注入的介质的推力作用以及所述第三容纳腔的倒锥形内壁的锥形发散作用下能够沿所述第三容纳腔的内壁稳定抬升，不存在沉积死角，不会出现沉积堵塞现象，含固浆相介质注满所述第三容纳腔后进入所述管板3朝向所述管箱4一侧的所述第二容纳腔，并在所述管板3处均匀进入所述管束6，沿所述管束6延伸方向不断竖直上升，进入与所述管束6连通的所述浮动件7内的所述储液腔，并经所述浮动件7上开设的所述出液口701进入与其连通的所述中心管8竖直向下流下，经与所述中心管8连通的所述管板3上开设的进液口301进入与所述进液口301连通的所述出口管9，并最终由与所述出口管9连通的所述第一介质出液管11流出。同时，由所述第二介质进液管12注入反应高分气等高温洁净介质，高温洁净介质经与所述第二介质进液管12连通的所述封头5进入所述第一容纳腔及所述管板3朝向所述第一筒体1一侧的所述第二容纳腔，并由与所述第二容纳腔连通的所述第二介质出液管13排出。含固浆相介质经所述第三容纳腔及所述管束6竖直向上流动进入所述浮动件7的过程，以及再由所述浮动件7经所述中心管8竖直向下流动的过程中，均与经所述封头5、所述第一容纳腔及所述第二容纳腔向下流动的高温洁净介质进行热交换，最终，升温后的含固浆相介质由所述第一介质出液管11排出，降温后的洁净介质由所述第二介质出液管13排出。

采用本发明含固介质用立式换热器，含固浆相介质在倒锥形的所述第三容纳腔内抬升，以及在所述管束6内竖直向上运移和在所述中心管8及所述出口管9内竖直向下运移的过程中，均不存在沉积死角，避免了含固浆相介质在整个热交换过程中产生沉积堵塞换热器的现象，能够适用于高粘度和高固含量介质。

在本实施例中，如图1、图2所示，所述管箱4整体呈倒锥形，所述第三容纳腔整体也呈倒锥形，横截面为圆形，在所述管箱4高度的约二分之一处，分为上下两部分，背向所述第二筒体2的下部分为圆柱体，朝向所述第二筒体2的上部分为端部横截面直径与圆柱体近似的倒锥体，其横截面直径朝向所述第二筒体2方向逐渐增大。整体倒锥形的设计，使得含固浆相介质在所述第三容纳腔内既有足够的上升压力，又减小了其在内壁上停留的时间，防止其在内壁上附着沉积，同时有利于管箱内介质的集收回流，最大化减少高粘度含固浆相介质沉积堵塞风险。所述管箱4与所述第二筒体2通过法兰连接，并采用高压自紧式金属环形垫密封，选用栽丝螺栓连接两个法兰盘。所述第二筒体2与所述第一筒体1均为空心圆柱体，在长度延伸方向上可拆卸连接并相互连通。所述管板3与所述第二容纳腔的内壁匹配，在靠近所述第二筒体2下端端部的位置垂直固定于所述第二容纳腔的内壁，封堵所述第二容纳腔的横截面，所述管板3的中心位置贯穿所述进液口301。所述出口管9的上端固定于所述管板3的中心，连通所述进液口301，其下端延伸至所述管箱4下端端部。所述浮动件7设置于所述第一容纳腔内靠近所述第一筒体1的上端端部，所述浮动件7的中心位置开设有所述出液口701，所述中心管8的相对两端分别与所述浮动件7及所述管板3焊接，并连通所述出液口701和所述进液口301。在本实施例中，共设置有三个所述管束6，呈正三角形围绕于所述中心管8周围，每一所述管束6的两端分别贯穿所述浮动件7及所述管板3，与所述浮动件7及所述管板3之间采用胀接与焊接并用的连接方式，并连通所述储液腔与所述第三容纳腔，为了顺利实现所述管束6与所述浮动件7之间的胀接与焊接，在所述浮动件7朝向所述管箱4的一侧外壁焊接有焊接凸台23。所述浮动件7借助所述管束6及所述中心管8的支撑力，悬浮于所述第一容纳腔内，所述浮动件7的横截面为与所述第一容纳腔内壁匹配的圆形，二者间隙配合。采用浮头式特殊中心管结构，减小高粘度含固浆相介质回程阻力降，可适用于高温差应力工况。所述封头5为半球形，与图1中所述第一筒体1的上端端部可拆卸连接，例如法兰连接，封堵所述第一容纳腔。如图1所示，所述第一介质进液管10在所述管箱4的中心偏下位置贯穿所述管箱4，连通所述第三容纳腔，所述紧固件17为高压自紧式法兰，将所述第一介质出液管11连接于所述管箱4的下端端部，并与所述出口管9连通，同时所述紧固件17封堵所述管箱4下端处所述出口管9与所述第三容纳腔内壁之间的间隙，防止含固浆相介质由此处溢出，高压自紧式法兰为成熟的现有技术，其具体结构及具体安装过程在此不再赘述。所述第二介质进液管12竖直贯穿所述封头5中心位置，所述第二介质出液管13在所述管板3朝向所述第一筒体1一侧的所述第二筒体2的约高度中心位置贯穿所述第二筒体2，连通所述第二容纳腔。在本实施例中，所述封头5、所述第一筒体1和所述管箱4均由SA-336Gr.F22V锻造而成，所述第二筒体2与所述管板3采用SA-336Gr.F22V整体锻造而成，所述第一筒体1与所述第二筒体2的内壁堆焊厚度约7.5mm的E309L+E347堆焊层，所述管板3两侧双面堆焊约7.5mm的E309L+E347堆焊层，所述管箱4内壁及密封面堆焊约7.5mm的E309L+E347堆焊层。根据实际应用情况，所述第三容纳腔的倒锥形部分的具体高度、锥度等参数可以调整，所述第一筒体1、所述第二筒体2及所述浮动件7的具体尺寸均可以调整，金属环形垫密封可以为Ω环式、唇齿式高压密封、凹凸面式密封结构。

图3为图1所示含固介质用立式换热器中耐磨衬套的示意图；图4为图1所示含固介质用立式换热器中耐磨衬套与管箱及出口管的连接关系示意图。如图3、图4所示，可选地，所述含固介质用立式换热器还包括耐磨衬套14，所述耐磨衬套14包括首尾闭合的第一侧壁141，以及从所述第一侧壁141的同一端同向延伸出的第二侧壁142，所述第一侧壁141与所述第二侧壁142之间围合成溢流槽143，所述第一侧壁141套设所述出口管9，与所述出口管9可移动连接，所述第二侧壁142贴合所述第三容纳腔的内壁，所述第一介质进液管10贯穿所述第二侧壁142，并连通所述溢流槽143。由所述第一介质进液管10处注入所述第三容纳腔内的含固浆相介质初始具有较高的流速和较强的冲刷力，设置所述耐磨衬套14，使初始注入的含固浆相介质作用于所述耐磨衬套14，保障了对应所述第一介质进液管10处的所述出口管9的外壁及所述第三容纳腔的内壁不被高流速含固浆相介质冲刷磨蚀，提高使用寿命。

在本实施例中，如图3、图4所示，所述第一侧壁141首尾闭合形成空心圆柱，中间上下贯穿的通孔套设所述出口管9，且所述出口管9在高温变下沿长度方向伸缩时，可沿所述第一侧壁141自由伸缩移动，所述第一侧壁141的下端周向向上延伸出所述第二侧壁142，如图1、图4所示，所述耐磨衬套14的上端延伸至所述第三容纳腔高度的约二分之一处。所述第二侧壁142与所述第三容纳腔的内壁贴合，一侧开设有连通所述第一介质进液管10的通孔，所述第二侧壁142的高度低于所述第一侧壁141，所述第一侧壁141与所述第二侧壁142之间围合成的环形空间即所述溢流槽143。由所述第一介质进液管10注入的具有较高流速和冲击力的含固浆相介质首先进入所述溢流槽143，沿所述溢流槽143环向分布并向上注满所述溢流槽143，此时，含固浆相介质较刚刚进入时流速降低，冲击力减小，然后进入所述第三容纳腔，在倒锥形所述第三容纳腔的锥形发散作用下均匀地进入所述管束6。在所述耐磨衬套14的防护下，含固浆相介质不会对所述第一介质进液管10附近的所述出口管9的外壁以及所述第三容纳腔的内壁造成冲刷磨蚀。在本实施例中，所述耐磨衬套14采用碳化钨材质制作而成。根据实际应用情况，所述第一侧壁141与所述第二侧壁142也可以设置为各自独立的部分，使所述第一侧壁141套设所述出口管9，所述第二侧壁142贴合所述第三容纳腔内壁，但图3中所述第一侧壁141与所述第二侧壁142的下端不连接。所述耐磨衬套14还可以在所述出口管9外壁及所述第三容纳腔内壁的对应位置堆焊耐磨层代替，例如TP347基材堆焊Stellite。

可选地，所述第三容纳腔的内壁朝向所述出口管9方向设置有限位凸台15，所述第二侧壁142与所述限位凸台15抵接。此种设置，防止所述耐磨衬套14在含固浆相介质的冲击力下朝向所述第二筒体2方向移动距离过大，利用所述限位凸台15与所述第二侧壁142的抵接对所述耐磨衬套14进行限位。

在本实施例中，如图2、图4所示，所述第三容纳腔高度的约二分之一处，沿周向一圈朝向所述出口管9方向凸出有所述限位凸台15，安装所述耐磨衬套14时，将所述第一侧壁141套设所述出口管9，向所述第三容纳腔内部推入，直至所述第二侧壁142与所述限位凸台15抵接。根据实际应用情况，所述限位凸台15在所述第三容纳腔上的具体设置位置可以调整，所述限位凸台15也可以设置为间隔的多个独立凸起。

可选地，所述含固介质用立式换热器还包括压紧环16，所述压紧环16在所述耐磨衬套14背向所述第二筒体2的一端套设所述出口管9，所述压紧环16的相对两端分别与所述耐磨衬套14及所述紧固件17抵接。此种设置，借助所述压紧环16密封所述耐磨衬套14与所述紧固件17之间的间隙，防止由所述第一介质进液管10注入所述耐磨衬套14的含固浆相介质流入所述耐磨衬套14与所述紧固件17之间的间隙内，进而流入所述第一介质出液管11，保证所述第一介质进液管10与所述第一介质出液管11的分程隔离及密封。

在本实施例中，如图4所示，所述压紧环16为环形，套设所述出口管9，同时与所述出口管9的外壁及所述第三容纳腔的内壁抵接，且所述出口管9在温度变化作用下沿长度方向伸缩时，可以沿所述压紧环16自由伸缩移动。图4中，所述压紧环16的下端与所述紧固件17抵接，在本实施例中，所述紧固件17为高压自紧式法兰，所述压紧环16的底端与高压自紧式法兰内的保护套24抵接，所述压紧环16的上端与所述耐磨衬套14抵接，且所述压紧环16的长度使得所述耐磨衬套14的底端与所述第一介质进液管10的底部平齐，从而含固浆相介质进入所述耐磨衬套14后，没有在其中沉积的空间，所有进入的含固浆相介质均在推力作用下向上移动进入所述第三容纳腔。

可选地，所述含固介质用立式换热器还包括盘根18，所述盘根18填充于所述耐磨衬套14与所述压紧环16之间。设置所述盘根18，进一步密封所述耐磨衬套14与所述压紧环16之间的间隙，从而进一步保证由所述第一介质进液管10注入所述耐磨衬套14的含固浆相介质不会流出，进一步保证所述第一介质进液管10与所述第一介质出液管11处的介质不会互串。

在本实施例中，所述耐磨衬套14背向所述第一筒体1的一端，也即图3中所述耐磨衬套14的下端两侧均设置有安装所述盘根18的凹槽，所述盘根18填入所述凹槽内，然后安装所述压紧环16压紧，再安装所述紧固件17固定。在所述紧固件17的紧固作用下，所述紧固件17内的保护套24推动所述压紧环16压紧所述盘根18，实现第一介质出入口分程隔离及密封。检修时，拆卸所述紧固件17，取出所述压紧环16，用专用工装拔出所述耐磨衬套14，解除所述管箱4与所述第二筒体2之间的连接后，将所述管箱4拆下。根据实际应用情况，所述盘根18可以为成型石墨或石墨环等密封材料。

图5为图1所示含固介质用立式换热器中浮动件的示意图，如图5所示，可选地，所述含固介质用立式换热器还包括多个定位凸台19，多个所述定位凸台19与所述浮动件7的周向固定连接，并与所述第一容纳腔的内壁间隙配合。此种设置，借助所述定位凸台19对所述浮动件7的定位作用，防止所述管束6偏斜以及所述浮动件7在由所述第二介质进液管12进入的热高分气等进料的冲击下产生振动。

在本实施例中，如图5所示，所述浮动件7的周向间隔固定有多个所述定位凸台19，且所述浮动件7设置于所述第一容纳腔中时，所述定位凸台19与所述第一容纳腔的内壁之间均保持有间隙，在所述管束6晃动带动所述浮动件7晃动，或所述浮动件7在热高分气等进料的冲击下振动时，所述浮动件7移动方向上对应的所述定位凸台19发生偏移并与所述第一容纳腔的内壁抵接，从而阻止所述浮动件7及与其连接的所述管束6产生大距离偏移。根据实际应用情况，所述定位凸台19的设置数量及在所述浮动件7周向的具体固定位置可以调整。

可选地，所述含固介质用立式换热器还包括多个折流板20，多个所述折流板20与所述管束6间隔连接。此种设置，所述第一筒体1与所述第二筒体2内的热高分气等洁净介质经过所述折流板20的折流扰动能够与所述管束6、所述浮动件7及所述中心管8内的含固浆相介质进行充分热量交换。

在本实施例中，如图1所示，每一所述管束6的长度延伸方向上均间隔固定有多个所述折流板20。根据实际应用情况，所述折流板20的设置数量及在所述管束6上的具体设置位置可以调整。

可选地，所述浮动件7包括浮头702和浮头盖703。所述浮头702包括浮头管板7021以及从所述浮头管板7021的周向同向延伸出的浮头筒体7022，所述浮头管板7021贯穿开设有所述出液口701；所述浮头盖703封盖所述浮头筒体7022，与所述浮头筒体7022可拆卸连接，所述浮头盖703与所述浮头702围合成所述储液腔。此种设置，简化了所述浮动件7的结构组成，便于组装和拆卸。

在本实施例中，如图5所示，所述浮头管板7021为与所述第一容纳腔的内壁匹配的圆形板，所述浮头管板7021的中心贯穿开设有所述出液口701，所述浮头管板7021的周向向上延伸出环形的所述浮头筒体7022，所述浮头筒体7022的周向间隔固定有多个所述定位凸台19，所述浮头盖703为一盲法兰，与所述浮头筒体7022背向所述浮头管板7021的一端通过栽丝螺栓连接，且采用金属环形垫密封。在本实施例中，所述浮头管板7021与所述浮头筒体7022焊接而成，所述浮头管板7021、所述浮头筒体7022及所述浮头盖703均采用SA-965Gr.F321锻制而成。根据实际应用情况，所述浮头管板7021与所述浮头筒体7022也可以采用其他连接方式，例如法兰连接。

可选地，所述浮头盖703上连接有吊耳704。此种设置，便于拆卸所述浮头702与所述浮头盖703时，提拉所述浮头盖703。

如图5所示，在本实施例中，所述浮头盖703的中心位置固定有所述吊耳704。

可选地，所述第一筒体1与所述第二筒体2通过法兰连接。采用法兰连接，便于所述第一筒体1与所述第二筒体2的连接与解除连接，且能够保证足够的密封性能。

在本实施例中，如图1所示，所述第一筒体1朝向所述第二筒体2一端的端部焊接所述第一法兰21，所述第二筒体2朝向所述第一筒体1一端的端部焊接所述第二法兰22，所述第一法兰21与所述第二法兰22通过全螺纹螺柱螺栓连接，并通过唇齿密封结构连接。所述第一法兰21与所述第二法兰22均由SA-336Gr.F22V锻造而成。在检修换热器时，将法兰螺栓拆卸，利用专用工具切割唇齿密封焊道后，实现所述第一筒体1与所述第二筒体2的分离。

现有技术中，高温高压换热器管箱侧密封与管箱密封共用管板法兰，导致管板超大超厚，在本实施例中，连接所述第一筒体1与所述第二筒体2的第一法兰21和第二法兰22，与固定所述管束6的所述管板3为各自独立的个体，所述管板3不需要超大的尺寸和超大的厚度，降低了制造难度。

下面结合图1进一步介绍所述含固介质用立式换热器的使用过程：

进行热交换时，由所述第一介质进液管10注入含固浆相介质，进入与其连通的所述耐磨衬套14的所述溢流槽143内，所述溢流槽143的底部与所述第一介质进液管10的底部平齐，因此，在所述溢流槽143内不会出现沉积现象，含固浆相介质沿所述溢流槽143逐渐向上抬升进入所述第三容纳腔，在所述第三容纳腔内逐渐抬升过程中，因所述第三容纳腔的内壁的横截面直径在朝向所述第二筒体2的方向上逐渐增大，整体呈倒锥形，使得含固浆相介质在不断注入的介质的推力作用以及所述第三容纳腔的倒锥形内壁的锥形发散作用下能够沿所述第三容纳腔的内壁稳定抬升，不存在沉积死角，不会出现沉积堵塞现象，含固浆相介质注满所述第三容纳腔后进入所述管板3朝向所述管箱4一侧的所述第二容纳腔，并在所述管板3处均匀进入所述管束6，沿所述管束6延伸方向不断竖直上升，进入与所述管束6连通的所述浮动件7内的所述储液腔，并经所述浮动件7上开设的所述出液口701进入与其连通的所述中心管8竖直向下流下，经与所述中心管8连通的所述管板3上开设的进液口301进入与所述进液口301连通的所述出口管9，并最终由与所述出口管9连通的所述第一介质出液管11流出。同时，由所述第二介质进液管12注入反应高分气等高温洁净介质，高温洁净介质经与所述第二介质进液管12连通的所述封头5进入所述第一容纳腔及所述管板3朝向所述第一筒体1一侧的所述第二容纳腔，在所述第一容纳腔及所述第二容纳腔中流动过程中，不断受到与所述管束6连接的所述折流板20的折柳扰动，最终由与所述第二容纳腔连通的所述第二介质出液管13排出。含固浆相介质经所述第三容纳腔及所述管束6竖直向上流动进入所述浮动件7的过程，以及再由所述浮动件7经所述中心管8竖直向下流动的过程中，均与经所述封头5、所述第一容纳腔及所述第二容纳腔向下流动的高温洁净介质进行热交换，并在所述折流板20的折流扰动作用下，使热交换过程更加充分。最终，升温后的含固浆相介质由所述第一介质出液管11排出，降温后的洁净介质由所述第二介质出液管13排出。在热交换过程中，所述浮动件7周向的所述定位凸台19对所述浮动件7及与其连接的所述管束6的横向移动进行约束，防止所述管束6偏斜以及所述浮动件7在由所述第二介质进液管12进入的热高分气等进料的冲击下产生振动。

采用本发明含固介质用立式换热器，含固浆相介质在倒锥形的所述第三容纳腔内抬升，以及在所述管束6内竖直向上运移和在所述中心管8及所述出口管9内竖直向下运移的过程中，均不存在沉积死角，避免了含固浆相介质在整个热交换过程中产生沉积堵塞换热器的现象，使所述含固介质用立式换热器能够适用于高粘度和高固含量介质。

换热器检修试压时，将所述浮头盖703拆下，安装换热器壳程试压工装，工装一侧与所述第二筒体2法兰连接，另外一侧与所述浮头702法兰连接，从所述第二介质进液管或所述第二介质出液管上水试压，观察所述管束6及所述管束6与所述管板3之间的胀焊口是否有渗漏情况，壳程试压完毕后拆下工装，安装所述浮头盖703和所述管箱4，依次将所述耐磨衬套14、所述盘根18和所述压紧环16回装，在所述紧固件17处安装盲法兰，从所述第一介质进液管10上水，对换热器管程进行试压，观察所述浮头702与所述浮头盖703密封是否渗漏，管程试压结束后安装所述第一筒体1，从所述第二介质进液管12或所述第二介质出液管13上水，对换热器壳程再次进行试压，观察所述第一法兰21与所述第二法兰22之间唇齿密封是否渗漏，试压完毕后排水拆除试压盲板，完成检修。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种含固介质用立式换热器，其特征在于，包括：

第一筒体，所述第一筒体贯穿开设有第一容纳腔；

第二筒体，所述第二筒体贯穿开设有第二容纳腔，所述第二筒体与所述第一筒体可拆卸连接，且所述第一容纳腔与所述第二容纳腔连通；

管板，所述管板与所述第二容纳腔的内壁周向固定连接，且贯穿开设有进液口；

管箱，所述管箱与所述第二筒体背向所述第一筒体的一端连接，所述管箱贯穿开设有第三容纳腔，所述第三容纳腔的横截面为圆形，且横截面直径在朝向所述第二筒体的方向上逐渐增大；

封头，所述封头与所述第一筒体背向所述第二筒体的一端连接，罩设所述第一容纳腔；

多个管束，每一所述管束的第一端均贯穿所述管板，与所述第三容纳腔连通，每一所述管束的第二端均延伸至所述第一容纳腔；

浮动件，所述浮动件内设置有储液腔，并开设有出液口，所述浮动件设置于所述第一容纳腔内，每一所述管束的第二端均贯穿所述浮动件，与所述储液腔连通；

中心管，所述中心管的第一端与所述浮动件连接，并连通所述出液口，所述中心管的第二端与所述管板连接，并连通所述进液口；

出口管，所述出口管的第一端与所述管板连接，并连通所述进液口，所述出口管的第二端延伸至所述管箱背向所述第二筒体的一端端部；

第一介质进液管，贯穿所述管箱，与所述第三容纳腔连通；

第一介质出液管，借助紧固件与所述管箱背向所述第二筒体的一端连接，并连通所述出口管；

第二介质进液管，贯穿所述封头，与所述第一容纳腔连通；

第二介质出液管，在所述管板朝向所述第一筒体的一侧贯穿所述第二筒体，与所述第二容纳腔连通。

2.根据权利要求1所述的含固介质用立式换热器，其特征在于，还包括：

耐磨衬套，所述耐磨衬套包括首尾闭合的第一侧壁，以及从所述第一侧壁的同一端同向延伸出的第二侧壁，所述第一侧壁与所述第二侧壁之间围合成溢流槽，所述第一侧壁套设所述出口管，与所述出口管可移动连接，所述第二侧壁贴合所述第三容纳腔的内壁，所述第一介质进液管贯穿所述第二侧壁，并连通所述溢流槽。

3.根据权利要求2所述的含固介质用立式换热器，其特征在于：

所述第三容纳腔的内壁朝向所述出口管方向设置有限位凸台，所述第二侧壁与所述限位凸台抵接。

4.根据权利要求3所述的含固介质用立式换热器，其特征在于，还包括：

压紧环，所述压紧环在所述耐磨衬套背向所述第二筒体的一端套设所述出口管，所述压紧环的相对两端分别与所述耐磨衬套及所述紧固件抵接。

5.根据权利要求4所述的含固介质用立式换热器，其特征在于，还包括：

盘根，所述盘根填充于所述耐磨衬套与所述压紧环之间。

6.根据权利要求1-5任一项所述的含固介质用立式换热器，其特征在于，还包括：

多个定位凸台，多个所述定位凸台与所述浮动件的周向固定连接，并与所述第一容纳腔的内壁间隙配合。

7.根据权利要求1-5任一项所述的含固介质用立式换热器，其特征在于，还包括：

多个折流板，多个所述折流板与所述管束间隔连接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的含固介质用立式换热器，其特征在于，所述浮动件包括：

浮头，所述浮头包括浮头管板以及从所述浮头管板的周向同向延伸出的浮头筒体，所述浮头管板贯穿开设有所述出液口；

浮头盖，所述浮头盖封盖所述浮头筒体，与所述浮头筒体可拆卸连接，所述浮头盖与所述浮头围合成所述储液腔。

9.根据权利要求8所述的含固介质用立式换热器，其特征在于：

所述浮头盖上连接有吊耳。

10.根据权利要求1-5任一项所述的含固介质用立式换热器，其特征在于：

所述第一筒体与所述第二筒体通过法兰连接。

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