CN201621672U - 一种刺刀式废热回收器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种刺刀式废热回收器,它包括装设有管板的筒体,管板上装设有指状换热管,指状换热管内分别套装有换热内管,换热内管一端为自由端,另一端与装配在气体进口管管口端的气体分配器固连,气体进口管管口与气体分配器管口间填装有填料。由于设置了与换热内管相连的气体分配器,当高温气体进入时,进气口内管、气体分配器、换热内管仅承受高温和内外气体压差,而高压管箱仅承受出口最低温度出口气体的压力,因而可降低管板的内部热应力,降低了由于热应力对设备造成的损坏,从而可降低高压管箱筒体、高压封头、管板的设计厚度和材质要求,降低设备制作成本和制作难度,同时可提高换热效率,降低气体出口温度,提高废热回收效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工设备,具体涉及废热回收器。
背景技术
现有化工生产装置中废热回收器多种多样,目前常见的废热回收器有U型管式和刺刀式。如图1所示,为合成氨厂氨合成工序U型管式废热回收器,反应热气体进入废热回收器的管程,管箱内进出U型换热管的气体由隔板隔开,壳程侧加入水副产蒸汽,这种U型管式废热回收器换热管可自由伸缩,解决了固定管板换热器换热管与管板之间的热应力。但其存在有以下缺陷:如热气体进入管箱筒体,管箱和管板接触进口热气体的部分对设备材质和强度要求高,管板的隔板两侧温差较大,管板内部存在较大热应力。如图2所示,为大型合成氨厂二段转化炉刺刀式废热回收器,热气体进入废热回收器的壳程,由于壳程气体高温高压,壳程内壁设置了耐火层,并为防止壳体局部超温过热,在壳程筒体外侧设置了水夹套,水进入管程内管,再进入内外管的环隙,与管外的热气体换热副产蒸汽,水与蒸汽之间用一薄管板隔开。这种刺刀式废热回收器换热管可自由伸缩,解决了固定管板换热器换热管与管板之间的热应力,且管板温度均匀,避免了管板的内部热应力,但其存在有以下缺陷,如热气体进入壳程筒体,对壳程的隔热、防过热或设备材质和强度要求高,结构复杂,制造难度大。
实用新型内容
本实用新型针对现有废热回收器制造难度大、材质要求高、结构复杂等缺陷,提供一种刺刀式废热回收器。
本实用新型目的是这样实现的,这种刺刀式废热回收器,它包括装设有管板的筒体,管板上装设有有效数量的指状换热管,各指状换热管的一端为盲端,其特征在于所述指状换热管内分别套装有换热内管,换热内管一端为自由端,另一端与装配在气体进口管管口端的气体分配器固连,气体进口管管口与气体分配器管口间填装有填料,气体依次经气体分配器管口、气体分配器管腔、换热内管、换热内管与指状换热管间的环隙、气体出口出废热回收器。
装设气体分配器的管箱筒体端设置有封头,所述封头与管箱筒体通过螺栓固连。
所述气体分配器为一空腔结构,所述空腔与换热管内管连通。
所述换热内管的热气入口端设置有隔热管,所述隔热管与气体分配器固连。
靠近管板端的换热管外管处设置有有效数量的折流板,换热管外管的另一端设有支撑板,在管板与折流板间的筒体上开设有进水口。
本实用新型取得的技术进步:
1.由于设置了与换热内管相连的气体分配器即内管箱,当高温气体进入本实用新型的气体分配器时,进气口内管、气体分配器、换热内管仅承受高温和内外气体压差,而高压管箱、管板、管箱筒体仅承受降温后气体的较低温度,且管板受热均匀,因而可降低管板的内部热应力,降低了由于热应力对设备造成的损坏,从而可降低高压管箱筒体、高压封头、管板的设计厚度和材质要求,降低设备制作成本和制作难度。
2.由于在装设气体分配器的管箱筒体端设置了可拆装的封头,因而可方便地将内管箱组件取出检修或更换。
3.在废热回收器水侧靠近管板设置了水加热段,能够有效降低气体出口温度,降低管板温度。
4.由于在换热内管进气端设置了内管隔热层,防止换热内管与出换热内外管环隙气体的温度“返混”,提高换热效率,降低气体出口温度,同时还可提高废热回收效果。
附图说明
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1为现有U型管式废热回收器结构示意图。
图2为现有刺刀式废热回收器结构示意图。
图3为本实用新型整体结构示意图。
具体实施方式
如图3所示,本实用新型是在如图1、图2所示的现有废热回收器结构基础上进行的改进,它包括装设有管板13的筒体11,管板13上装设有有效数量的指状换热管9,各指状换热管9的右端为盲端,指状换热管9内分别套装有换热管内管8,换热管内管8右端为自由端,另一端与装配在气体进口管15管口端的气体分配器2焊接固连,气体进口管15管口与气体分配器2管口间填装有填料14,在热应力下气体分配器2可沿填料14产生一定位移,同时起到密封作用,气体依次经气体分配器2管口、气体分配器2管腔、换热管内管8、换热管内管8与指状换热管9间的环隙出气体出口4。气体分配器2为一空腔结构,装设气体分配器2的管箱筒体16端设置有封头3,封头3与管箱筒体16通过螺栓固连;换热管内管8的热气入口端设置隔热管7,隔热管7与气体分配器2焊接固连。在靠近管板13端的换热管外管9处设置有有效数量的折流板6,换热管外管9的另一端装设支撑换热管9的支撑板10,在管板13与折流板6间的筒体11下部开设有进水口5,蒸汽出口12设于筒体11的上部。
本实用新型的工作过程为:压力18MPa、温度320℃的氨合成塔出口合成气进入气体分配器2的气体进口管1,然后经气体分配器2的空腔进入换热管内管8内,经过外部套有隔热管7部分的换热管内管8的气体,进入无隔热管7的内管8后与换热管内管8和换热管外管9环隙的气体换热,出换热管内管8的气体温度降至250℃后,再进入换热管内管8和换热管外管9间的环隙,热气体在该环隙内同时与换热管内管8的热气体和换热管外管9外的热水换热,温度降至220℃,热气体再进入套有隔热管7的换热管内管8和换热管外管9环隙与设置有折流板6的换热外管9外侧的水换热,出换热管内管8和换热管外管9环隙气体温度降至205℃,换热后的合成气进入管箱筒体16内,再经气体出口4出废热回收器。1.5MPa、100℃的热水自进水口5进入壳程的折流板6与管板13间,与换热管内管8和换热管外管9环隙的气体换热,温度升至195℃溢流至蒸发段,与热气体换热蒸发为1.5MPa的饱和蒸汽,饱和蒸汽经蒸汽出口12出废热回收器。
Claims (5)
1.一种刺刀式废热回收器,它包括装设有管板(13)的筒体(11),管板(13)上装设有有效数量的指状换热管(9),各指状换热管(9)的一端为盲端,其特征在于所述指状换热管(9)内分别套装有换热管内管(8),换热管内管(8)一端为自由端,另一端与装配在气体进口管(15)管口端的气体分配器(2)固连,气体进口管(15)管口与气体分配器(2)管口间填装有填料(14),气体依次经气体分配器(2)管口、气体分配器(2)管腔、换热管内管(8)、换热管内管(8)与指状换热管(9)间的环隙出气体出口(4)。
2.根据权利要求1所述的刺刀式废热回收器,其特征在于装设气体分配器(2)的管箱筒体(16)端设置有封头(3),所述封头(3)与管箱筒体(16)通过螺栓固连。
3.根据权利要求1所述的刺刀式废热回收器,其特征在于所述气体分配器(2)为一空腔结构,所述空腔与换热管内管(8)连通。
4.根据权利要求1所述的刺刀式废热回收器,其特征在于所述换热管内管(8)的热气入口端设置有隔热管(7),所述隔热管(7)与气体分配器(2)固连。
5.根据权利要求1所述的刺刀式废热回收器,其特征在于靠近管板(13)端的换热管外管(9)处设置有有效数量的折流板(6),换热管外管(9)的另一端设有支撑板(10),在管板(13)与折流板(6)间的筒体(11)上开设有进水口(5)。
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Granted publication date: 20101103 |
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