CN201615714U - 部分冷凝器 - Google Patents

Abstract

一种部分冷凝器是由裙座(1)、下管箱(2)、上管箱(7)、膨胀节(9)和壳体组成，壳体由上壳体(8)和下壳体(4)组成，上壳体(8)的顶端有管程气体入口(13)，上壳体(8)上部有壳程蒸气出口(14)，上壳体(8)内有膨胀节(9)，在下壳体(4)内有换热管(5)，换热管(5)通过折流板(11、12)，中间折流板(12)和边折流板(11)与固定杆(10)固定连接时采用上下位错开方式，在下壳体(4)的下部有壳程锅炉给水入口(19)，下管箱(2)由冷却气室(18)和冷凝液室(17)组成，冷却气室(18)有管程气体出口(15)，在冷凝液室(17)底部有与裙座(1)连通的管程冷凝液出口(16)，下管箱(2)与裙座(10固定连接。本实用新型具有含尘粗煤气场合以及温度梯度较大的工况下，达到降温、除尘效果好的优点。

Description

部分冷凝器

技术领域

本实用新型属于一种冷凝器，具体地说涉及一种用于粉煤气化装置经洗涤除尘后的粗煤气，进一步部分冷凝的部分冷凝器。

背景技术

煤加压气化中煤气冷却通常采用废热锅炉，通过壳程的锅炉给水汽化移热达到管程煤气降温的目的。废热锅炉由裙座、下管箱、下管板、换热管、上管板、上管箱、壳体等组成。废热锅炉中采用粗煤气走向与锅炉给水错流传热，粗煤气在管程流向由下而上，不适用于含尘煤气的使用场合。废热锅炉管程出口采用填函式结构来补偿管程、壳程的膨胀差，采用填函式结构补偿膨胀差要受到工艺配管的影响。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种在含尘粗煤气场合以及温度梯度较大的工况下，达到降温、除尘效果好的部分冷凝器。

为达到发明的目的，本实用新型是这样实现的，本实用新型的部分冷凝器是由裙座、下管箱、上管箱、膨胀节和壳体组成，其特征在于壳体由上壳体和下壳体组成，上壳体和下壳体之间采用法兰固定连接，在上壳体的顶端有管程气体入口，上壳体上部有壳程蒸气出口，上壳体内有膨胀节，膨胀节的上端法兰与管程气体入口在上壳体内的法兰采用螺栓固定连接、膨胀节的下端法兰与上管箱上端法兰采用螺栓固定连接，上管箱的下端固定有上管板，在下壳体内有换热管，换热管的上端与上管板连通，换热管的下端与下管板连通，换热管通过中间折流板或边折流板，中间折流板和边折流板用固定杆固定连接，边折流板位于中间折流板的两侧，密封条与中间折流板、边折流板以及下管板固定连接，密封条对称的分布在换热管两侧，中间折流板和边折流板与固定杆固定连接时采用上下位错开方式形成双弓型结构，固定杆的下端与下管板固定连接，下管板位于下壳体法兰与下管箱法兰连接处，下壳体法兰与下管箱法兰采用螺栓固定，在下壳体的下部有壳程锅炉给水入口，下管箱由冷却气室和冷凝液室组成，冷却气室有管程气体出口，在冷凝液室底部有与裙座连通的管程冷凝液出口，下管箱与裙座固定连接。

如上所述的膨胀节是采用带加强环的结构，它是由上连接短节，下连接短节，上固定板，下固定板，U型波纹管、加强环、导向拉杆和护板组成，上连接短节与上固定板固定连接，下连接短节与下固定板固定连接，导向拉杆与上固定板，下固定板采用螺母活动连接，导向拉杆的自由长度大于上固定板与下固定板之间的距离，且满足补偿量的要求，U型波纹管固定于上连接短节与下连接短节之间，加强环安装在U型波纹管上，护板的上端与上连接短节的内侧固定连接，护板的下端为自由端，并依靠在下连接短节的内侧。

膨胀节可有效消除换热管与壳体在各种工况下的膨胀差，减小管板的应力水平，降低设备成本。带加强环的膨胀节有利于承受管程压力、壳程压力的单独载荷和管壳程联合载荷以及位移补偿。

如上所述的导向拉杆的自由长度大于上固定板与下固定板之间的距离4-20mm。

如上所述的密封条有2-4对。

如上所述的折流板采用双弓型方式，有利于汽化气体的均布，以及合理的折流板间距能有效避免管子的振动，减少换热管与管板焊接接头的损害，提高设备使用寿命。

如上所述的密封条可以减少锅炉给水的无效流动，提高传热效率以及增加中间折流板、边折流板的整体刚度，提高整体管束的固有振动频率，有效避免共振的产生。

管程介质粗煤气由上而下，壳程介质为锅炉给水。通过锅炉给水的气化带走管程粗煤气的热量，使粗煤气部分冷凝。立式换热管使含尘冷凝液沿换热管周向布液均匀，在粗煤气和含尘冷凝液重力共同作用下，有利于含尘冷凝液的流动，减少含尘冷凝液对换热管壁的磨蚀。

本实用新型采用可拆型膨胀节结构对管子的检修提供了方便。

本实用新型采用可抽式浮头结构对管子的清洗及检修提供了方便。

本实用新型是用于粉煤气化装置经洗涤除尘后的粗煤气进一步部分冷凝。

本实用新型的与现有技术相比优点如下：

1、部分冷凝器采用立式换热管，管程介质粗煤气采用上进下出流程，壳侧介质为锅炉给水。通过锅炉给水的气化带走管程粗煤气的热量，使粗煤气部分冷凝。在粗煤气和含尘冷凝液重力共同作用下，有利于含尘冷凝液的流动；立式换热管有利于冷凝液在换热管周向均布，提高冷凝效果。

2、部分冷凝器的折流板采用双弓型方式，使壳程介质流向对称，减少相变产生的管束振动，提高换热管与管板焊接接头的使用寿命。

3、部分冷凝器的密封条可以减少锅炉给水的无效流动，提高传热效率以及增加中间折流板、边折流板的整体刚度，提高整体管束的固有振动频率，有效避免共振的产生。

4、部分冷凝器采用的换热管，在保证换热效果的前提下，有利于含尘冷凝液的流动，减少含尘冷凝液对管壁的磨蚀，提高设备的使用寿命。

5、部分冷凝器采用带加强环的膨胀节结构，有效消除换热管与壳体在各种工况下的膨胀差，减小管板的应力水平，降低设备成本；带加强环的膨胀节有利于承受管程压力、壳程压力的单独载荷和管壳程联合载荷以及位移补偿。

6、部分冷凝器采用可拆型膨胀节结构对管子的检修提供了方便。

7、部分冷凝器采用可抽式浮头结构对管子的清洗及检修提供了方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

如图所示：1-设备裙座，2-下管箱，3-下管板，4-下壳体，5-换热管，6-上管板，7-上管箱，8-上壳体，9-U型膨胀节，10-固定杆，11-边折流板，12-中间折流板，13-管程气体入口，14-壳程蒸气出口，15-管程气体出口，16-管程冷凝液出口，17-冷凝液室，18-冷却气室，19-壳程锅炉给水入口，20-上连接短节，21-上固定板，22-导向拉杆，23-下固定板，24-下连接短节，25-加强环，26-护板，27-U型波纹管，28-密封条。

具体实施方式

实施例1：

上壳体8和下壳体4之间采用法兰固定连接，在上壳体8的顶端有管程气体入口13，上壳体8上部有壳程蒸气出口14，上壳体8内有U型膨胀节9，U型膨胀节9的上端法兰与管程气体入口13在上壳体8内的法兰采用螺栓固定连接、U型膨胀节9的下端法兰与上管箱7上端法兰采用螺栓固定连接，连接短节20、24与固定板21、23固定连接，导向拉杆22与固定板21、23采用螺母活动连接，导向拉杆22的自由长度应大于上固定板21与下固定板23之间的距离4mm，且满足补偿量的要求，U型波纹管27固定于上连接短节20与下连接短节24之间，加强环25安装在U型波纹管27上，护板26的上端与上连接短节20的内侧固定连接，护板26的下端为自由端，并依靠在下连接短节24的内侧。上管箱7的下端固定有上管板6，在下壳体4内有换热管5，换热管5的上端与上管板6连通，换热管5的下端与下管板3连通，换热管5通过中间折流板12或边折流板11，中间折流板12和边折流板11用固定杆10固定连接，边折流板11位于中间折流板12的两侧，中间折流板12和边折流板11与固定杆10固定连接时采用上下位错开方式形成双弓型结构，密封条28与中间折流板12、边折流板11以及下管板3采用焊接方式连接，2对密封条(28)对称的分布在换热管(5)两侧，固定杆10的下端与下管板3固定连接，下管板3位于下壳体4法兰与下管箱2法兰连接处，下壳体4法兰与下管箱2法兰采用螺栓固定连接，在下壳体4的下部有壳程锅炉给水入口19，下管箱2由冷却气室18和冷凝液室17组成，冷却气室18有管程气体出口15，在冷凝液室17底部有与裙座1连通的管程冷凝液出口16，下管箱2与裙座1固定连接。

粗煤气从管程气体入口13进入，经过换热管5与从壳程锅炉给水入口19进入的冷却水换热后形成冷凝液和冷却煤气，冷却煤气从管程气体出口15排出，冷凝液从管程冷凝液出口16排出。冷却水进入下壳体4内，经过边折流板11和中间折流板12的阻挡，形成双弓型走向，吸收粗煤气的热量后从壳程蒸气出口14排出。

实施例2：

导向拉杆22的自由长度应大于上固定板21与下固定板23之间的距离10mm；3对密封条(28)对称的分布在换热管(5)两侧。其余同实施例1。

实施例3：

导向拉杆22的自由长度应大于上固定板21与下固定板23之间的距离20mm；4对密封条(28)对称的分布在换热管(5)两侧。其余同实施例1。

Claims (4)

1.一种部分冷凝器，由裙座(1)、下管箱(2)、上管箱(7)、U型膨胀节(9)和壳体组成，其特征在于壳体由上壳体(8)和下壳体(4)组成，上壳体(8)和下壳体(4)之间采用法兰固定连接，在上壳体(8)的顶端有管程气体入口(13)，上壳体(8)上部有壳程蒸气出口(14)，上壳体(8)内有U型膨胀节(9)，U型膨胀节(9)的上端法兰与管程气体入口(13)在上壳体(8)内的法兰采用螺栓固定连接、U型膨胀节(9)的下端法兰与上管箱(7)上端法兰采用螺栓固定连接，上管箱(7)的下端固定有上管板(6)，在下壳体(4)内有换热管(5)，换热管(5)的上端与上管板(6)连通，换热管(5)的下端与下管板(3)连通，换热管(5)通过折流板(11、12)，中间折流板(12)和边折流板(11)用固定杆(10)固定连接，边折流板(11)位于中间折流板(12)的两侧，中间折流板(12)和边折流板(11)与固定杆(10)固定连接时采用上下位错开方式，密封条(28)与中间折流板(12)、边折流板(11)以及下管板(3)固定连接，密封条(28)对称的分布在换热管(5)两侧，固定杆(10)的下端与下管板(3)固定连接，下管板(3)位于下壳体(4)法兰与下管箱(2)法兰连接处，下壳体(4)法兰与下管箱(2)法兰采用螺栓固定连接，在下壳体(4)的下部有壳程锅炉给水入口(19)，下管箱(2)由冷却气室(18)和冷凝液室(17)组成，冷却气室(18)有管程气体出口(15)，在冷凝液室(17)底部有与裙座(1)连通的管程冷凝液出口(16)，下管箱(2)与裙座(10固定连接。

2.如权利要求1所述的一种部分冷凝器，其特征在于所述的U型膨胀节(9)是由上连接短节(20)，下连接短节(24)，上固定板(21)，下固定板(23)，U型波纹管(27)、加强环(25)、导向拉杆(22)和护板(26)组成，上连接短节(20)与上固定板(21)固定连接，下连接短节(24)与下固定板(23)固定连接，导向拉杆(22)与上固定板(21)，下固定板(23)采用螺母活动连接，导向拉杆(22)的自由长度大于上固定板(21)与下固定板(23)之间的距离，U型波纹管(27)固定于上连接短节(20)与下连接短节(24)之间，加强环(25)安装在U型波纹管(27)上，护板(26)的上端与上连接短节(20)的内侧固定连接，护板(26)的下端为自由端，并依靠在下连接短节(24)的内侧。

3.如权利要求2所述的一种部分冷凝器，其特征在于所述的导向拉杆(22)的自由长度大于上固定板(21)与下固定板(23)之间的距离为4-20mm。

4.如权利要求1所述的一种部分冷凝器，其特征在于所述的密封条(28)有2-4对。

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