CN201007626Y - 气控串联式外取热器 - Google Patents
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Abstract
一种气控串联式外取热器，其壳体上有催化剂进口管，与再生器相连通，壳体外部设置一催化剂循环管，上端与再生器的密相相连通；取热器的下部设有壳体流化风进口管，与取热器内的两个并联气体分布器相连通，两个并联气体分布器，由不同风量配置的1号气体分布器和2号气体分布器组成，开孔为非均匀布置的气体喷嘴；催化剂进口管设置在壳体的中上部，催化剂循环管设置在催化剂进口管的上部，取热管由上部的循环换热单元和下部的返混换热单元组成，此两级换热单元串联布置，设置在取热器内部，安装在壳体顶部。此取热器既改善催化剂的流动状态，拓宽其调节范围，又能充分利用流化风，降低催化剂循环用风的压头，减少风耗。
Description
技术领域：
本实用新型涉及固体颗粒的换热技术领域，尤其是一种气控串联式外取热器。
背景技术：
目前，现有的气控式外取热器是用增压风代替造价昂贵滑阀来调节催化剂的循环量，将部分高温催化剂冷却，以实现控制再生器温度、防止催化剂高温失活的目的。现有的气控式外取热器按固体颗粒的循环方式可分为无循环式、气控内循环和气控外循环式。无循环式外取热器是指外取热器壳体上不设催化剂循环管线，它利用流态化的气动特点，靠催化剂的返混达到换热的目的，这种外取热器结构简单，操作方便；但由于无催化剂循环，壳体内部的冷热催化剂交换慢，造成壳体内催化剂温度低，下部传热效率低，设备的高径比不能太大，影响此种形式外取热器的工业放大。
气控内循环式外取热器是将催化剂循环管布置在取热器壳体内部，这种布置使取热器与再生器的接口只有一个，结构简单，但由于催化剂循环管设置在内部，影响取热管束的布置；气控外循环式外取热器是将催化剂循环管布置在取热器壳体外部，这种布置便于取热管束的排列，使设备内部的利用率提高。气控外循环式外取热器能够适用于取热负荷大的工业装置，虽然在工业上得到了广泛应用，能够满足各种再生器的温度控制，但其仍有不足之处：1、维持催化剂循环的提升风压头高，需比流化风的压头高0.1Mpa以上，能耗较高；2、催化剂进口管的流化不好，气固分层严重，导致催化剂温降大，影响取热效果；
3、调节范围小，尤其是在低负荷时操作困难。
发明内容：
为克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种气控串联式外取热器，采用无循环式和循环式相结合的方式，既改善催化剂的流动状态，拓宽其调节范围；又能充分利用流化风，降低催化剂循环用风的压头，减少风耗。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
所述的气控串联式外取热器，其壳体上有催化剂进口管，与再生器相连通；壳体外部设置一催化剂循环管，催化剂循环管的上端与再生器的密相相连通；取热器的下部设有壳体流化风进口管，与取热器内的两个并联气体分布器相连通，两个并联气体分布器，由不同风量配置的1号气体分布器和2号气体分布器组成，开孔为非均匀布置的气体喷嘴；催化剂进口管设置在壳体的中上部；催化剂循环管设置在催化剂进口管的上部；取热管由上部的循环换热单元和下部的返混换热单元组成，此两级换热单元串联布置，设置在取热器内部，安装在壳体上部的封头上。
所述的气控串联式外取热器，其催化剂进口管上部设置气体隔板，下部设置流化风分布管，与催化剂进口管下端的斜管流化风进口管相连通。
所述的气控串联式外取热器，根据不同的传热要求，其取热管可以采用光管或翅片管式单套管，垂直设置在取热器内。
由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：
该气控串联式外取热器，消除了催化剂进口管内流化状态不好的问题，减少催化剂分层，使其流化均匀，减少催化剂温降，改善催化剂径向密度分布，减少死区，强化催化剂与取热管的接触，提高了取热效率；利用两级换热单元串联布置，拓宽了取热负荷的调节范围，使外取热器的取热负荷在0～100％的范围内能够灵活调节；利用流化风作为控制和调节取热负荷的手段，操作简单，流化风得到有效利用，用风量小，能耗低。
附图说明：
图1为气控串联式外取热器的结构示意图；
图2为气体分布器结构示意图；
图3为图1的“A向”旋转示意图。
图中：1-壳体；2-返混换热单元；3-循环换热单元；4-催化剂循环管；5-气体隔板；6-提升风进口管；7-催化剂进口管；8-流化风分布管；9-斜管流化风进口管；10-1号气体分布器；11-2号气体分布器；12-再生器；13-水汽出口；14-进水口；15-开孔；16-壳体流化风进口管。
具体实施方式：
如图1中所示，该气控串联式外取热器，由壳体(1)、催化剂进口管(7)、催化剂循环管(4)、取热管和气体分布器组成。催化剂进口管(7)设置在壳体(1)的中上部，与再生器(12)相连通；催化剂循环管(4)设置在壳体(1)外部，在催化剂进口管(7)的上部，催化剂循环管(4)的上端与再生器(12)的密相相连通；取热管由上部的循环换热单元(3)和下部的返混换热单元(2)组成，此两级换热单元串联布置，设置在取热器内部，安装在壳体(1)上部的封头上；取热器的下部设有壳体流化风进口管(16)，与取热器内的两个并联气体分布器相连通，两个并联气体分布器，由不同风量配置的1号气体分布器(10)和2号气体分布器(11)组成，开孔(15)为非均匀布置的气体喷嘴。
所述的气控串联式外取热器，其催化剂进口管(7)上部设置气体隔板(5)，将上部分隔成几个小通道，破碎大气泡，防止在催化剂进口管内形成大气泡，引起不稳定流动；下部设置流化风分布管(8)，与催化剂进口管(7)下端的斜管流化风进口管(9)相连通，减少催化剂分层，使其流化均匀，减少催化剂温降。
所述的气控串联式外取热器，根据不同的传热要求，其取热管可以采用光管或翅片管式单套管，垂直设置在取热器壳体内，使取热管受力均匀。
通过壳体流化风进口管(16)进入取热器底部的流化风、通过斜管流化风进口管(9)进入催化剂进口管(7)的流化风和通过提升风进口管(6)进入取热器的催化剂循环用提升风均为压缩空气。
当需要取热负荷小于20％时，再生器(12)内的高温催化剂通过催化剂进口管(7)进入取热器内，控制1号气体分布器(10)开启，2号气体分布器(11)关闭，通过壳体流化风进口管(16)进入取热器底部的流化风使催化剂处于流化状态，使催化剂与返混换热单元(2)和循环换热单元(3)接触，热催化剂在取热器内被冷却后，分别由催化剂进口管(7)和催化剂循环管(4)返回再生器(12)密相，通过斜管流化风进口管(9)进入流化风分布管(8)的流化风使催化剂进口管(7)内的催化剂处于流化状态。水自进水口(14)进入返混换热单元(2)和循环换热单元(3)，经换热后的汽水混合物由水汽出口(13)引出；大部分流化风通过催化剂循环管(4)进入再生器(12)密相，小部分流化风通过催化剂进口管(7)进入再生器(12)密相。
当需要取热负荷在20％～50％时，再生器(12)内的高温催化剂通过催化剂进口管(7)进入取热器内，控制2号气体分布器(11)开启，1号气体分布器(10)关闭，通过壳体流化风进口管(16)进入取热器底部的流化风使催化剂处于流化状态，使催化剂与返混换热单元(2)和循环换热单元(3)接触，热催化剂在取热器内被冷却后，分别由催化剂进口管(7)和催化剂循环管(4)返回再生器(12)密相，通过斜管流化风进口管(9)进入流化风分布管(8)的流化风使催化剂进口管(7)内的催化剂处于流化状态。水自进水口(14)进入返混换热单元(2)和循环换热单元(3)，经换热后的汽水混合物由水汽出口(13)引出；大部分流化风通过催化剂循环管(4)进入再生器(12)密相，小部分流化风通过催化剂进口管(7)进入再生器(12)密相。
当取热负荷在50％以上时，再生器(12)内的高温催化剂通过催化剂进口管(7)进入取热器内，控制2号气体分布器(11)开启，同时将提升风进口管(6)开启，提升风通过催化剂循环管(4)进入再生器(12)密相，使取热器内壳体(1)上部的催化剂处于循环流动状态，提高取热器内的催化剂温度，提高了传热效率；热催化剂在取热器内被冷却后，分别由催化剂进口管(7)和催化剂循环管(4)返回再生器(12)密相，通过斜管流化风进口管(9)进入流化风分布管(8)的流化风使催化剂进口管(7)内的催化剂处于流化状态。水自进水口(14)进入返混换热单元(2)和循环换热单元(3)，经换热后的汽水混合物由水汽出口(13)引出；大部分流化风通过催化剂循环管(4)进入再生器(12)密相，小部分流化风通过催化剂进口管(7)进入再生器(12)密相。
用于催化剂循环的提升风可以用进入再生器(12)的烧焦主风代替，减少了增压风的用量，降低了能耗。
该气控串联式外取热器适用于石油加工行业中的重油催化裂化过程的高温催化剂冷却，也适用于其它高温流态化固体颗粒的换热。
Claims (3)
1.一种气控串联式外取热器，其壳体(1)上有催化剂进口管(7)，与再生器(12)相连通；壳体(1)外部设置一催化剂循环管(4)，催化剂循环管(4)的上端与再生器(12)的密相相连通；取热器的下部设有壳体流化风进口管(16)，与取热器内的两个并联气体分布器相连通，两个并联气体分布器，由不同风量配置的1号气体分布器(10)和2号气体分布器(11)组成，其特征在于：其催化剂进口管(7)设置在壳体(1)的中上部；催化剂循环管(4)设置在催化剂进口管(7)的上部；取热管由上部的循环换热单元(3)和下部的返混换热单元(2)组成，此两级换热单元串联布置，设置在取热器内部，安装在壳体(1)上部的封头上；两个并联气体分布器，开孔(15)为非均匀布置的气体喷嘴。
2.根据权利要求1所述的气控串联式外取热器，其特征在于：所述的催化剂进口管(7)，其上部设置气体隔板(5)，下部设置流化风分布管(8)，与催化剂进口管(7)下端的斜管流化风进口管(9)相连通。
3.根据权利要求1所述的气控串联式外取热器，其特征在于：所述的取热管，可以采用光管或翅片管式单套管，垂直设置在取热器壳体内。
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