CN204085222U - 一种真空冷凝器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及冷凝装置技术领域，尤其涉及一种真空冷凝器，一种真空冷凝器，包括：壳体，所述壳体的上部和下部分别对应设置有进气口和冷凝液排出口，所述壳体的一侧开设有不凝气排出口，所述壳体的内部设置有换热装置，所述换热装置包括设置在进气口下方的至少两排防冲杆和安装在两排防冲杆下方的换热管。通过实心防冲杆的应用，既提高气体流入速率又起到保护顶部管束不受带压气体的冲击；通过长挡板、密封板、布管设计和防短路挡板，规划了气体的单向流动，使可凝气体以最高的效率冷凝，并从冷凝液排出口流出。专门的支撑板结构，将冷凝量与未凝量区别分布，达到高的传热效率和低的流动阻力损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷凝装置技术领域，尤其涉及一种真空冷凝器。
背景技术
现有原油蒸馏装置的规模及能量消耗巨大，其能耗传统上一般约占炼油厂总能耗的20％-30％左右。其中，减压蒸馏系统也成为原有蒸馏技术中难度较大的部分，减压蒸馏系统的目的是把原有中的蜡油分离出来，作为下游二次加工装置的原料。为了把重质蜡油馏分从渣油中分离出来，提高减压蒸馏的产品收率，减压蒸馏操作必须在高真空下进行。
减压塔顶真空度是减压蒸馏系统重要的操作条件，在满足生产方案和产品收率的前提下，真空度的高低直接关系到装置的能量消耗。所以，提高或改进抽真空系统的设备效率，就可以有效的获得减压塔顶高真空度，提高减压拔出率，从而保证在高真空度下，降低抽真空系统的能耗。
众所周知，传统的管壳式换热器因为壳程设置折流板的结构导致工艺气体的流动阻力损失相应增加，同时进气口处的气流较为紊乱，影响了整体冷凝的气流运行，降低了冷凝的效果，同时位于管壳内的换热管缺少气流导引结构，仅靠重力和冷凝来区分不凝气体和冷凝气体，使得壳体内的不凝气排出较为不畅。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种真空冷凝器，通过实心防冲杆的应用，既提高气体流入速率又起到保护顶部管束不受带压气体的冲击；通过长挡板、密封板、布管设计和防短路挡板，规划了气体的单向流动，使可凝气体以最高的效率冷凝，并从冷凝液排出口流出。专门的支撑板结构，将冷凝量与未凝量区别分布，有效的利用了壳程空间结构和换热管的传热结构，达到高的传热效率和低的流动阻力损失。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种真空冷凝器，包括：壳体，所述壳体的上部和下部分别对应设置有进气口和冷凝液排出口，所述壳体的一侧开设有不凝气排出口，所述壳体的内部设置有换热装置，所述换热装置包括设置在进气口下方的至少两排防冲杆和安装在两排防冲杆下方的换热管。
其中，所述至少两排防冲杆的外侧分别固定在竖直安装在壳体内部的支持板上。
其中，所述至少两排防冲杆正对进气口放置，且防冲杆为实心杆。
其中，所述换热装置还包括倾斜设置的用于将不凝气和冷凝气体隔开的长挡板结构，所述长挡板结构的顶端固定在壳体的内壁，所述长挡板结构的下端与位于壳体下部的换热管连接。
其中，所述长挡板结构包括长挡板和密封条，用于防止冷凝气体溢出的密封条设置在所述长挡板与壳体相连接的位置。
其中，所述长挡板的顶端高度高于或等于不凝气排出口顶端的高度，所述长挡板的底端的高度低于不凝气排出口底端的高度。
其中，所述长挡板下方连接有多排与长挡板成设定角度的换热管，其中靠近不凝气排出口最近的一排换热管为A区换热管(12)，所述A区换热管(12)与长挡板的上部形成不凝气排出区。
其中，所述不凝气排出区的下部设置有与所述A区换热管(12)相平行的防短路挡板a。
其中，壳体下部与防短路挡板a对应的位置设置有防短路挡板b。
其中，所述不凝气排出口位于壳体的中部。
本实用新型的有益效果是：通过实心防冲杆的应用，既提高气体流入速率又起到保护顶部管束不受带压气体的冲击；通过长挡板、密封板、布管设计和防短路挡板，规划了气体的单向流动，使可凝气体以最高的效率冷凝，并从冷凝液排出口流出。专门的支撑板结构，将冷凝量与未凝量区别分布，有效的利用了壳程空间结构和换热管的传热结构，达到高的传热效率和低的流动阻力损失。获得最高的传热效果及最小的阻力将损失。节约设备投资、减少设备台位、降低操作费用。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式提供的真空冷凝器的立体图；
图2是本实用新型具体实施方式提供的真空冷凝器的内部结构示意图；
图3是本实用新型具体实施方式提供的密封条的结构示意图。
图中：
1、壳体；2、进气口；3、冷凝液排出口；4、不凝气排出口；5、防冲杆；6、换热管；7、支持板；8、长挡板；9、密封条；10a、防短路挡板；10b、防短路挡板；11、不凝气排出区；12、A区换热管。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
如图1-3所示，一种真空冷凝器，包括：壳体，所述壳体1的上部和下部分别对应设置有进气口2和冷凝液排出口3，所述壳体1的一侧开设有不凝气排出口4，所述进气口2用于将油气输送至壳体1内，所述冷凝液排气口3位于壳体1的下部，用于将经过换热装置后的冷凝液排出，所述不凝气排出口4用于将不凝气排出，以实现油气中的可凝气和不凝气的分离。所述不凝气排出口4位于壳体1的中部。
所述壳体1的内部设置有换热装置，所述换热装置包括设置在进气口2下方的至少两排防冲杆5和安装在两排防冲杆5下方的换热管6。因为气体在中空状态下，密度较小，也就导致在壳体1的进气口2处，气体流速很高，进气口的ρv2值较大，在这种情况下，壳体1的正下方的换热管6很容易在气体冲击下，产生振动，对于设备的安全稳定运行产生了隐患。
因此，所述至少两排防冲杆5正对进气口2放置，且防冲杆5为实心杆。代替了传统的防冲挡板结构，这样使气体进入管束更加均匀，同时也避免了气体直接冲击换热管，防止发生振动。
具体的，所述至少两排防冲杆5的外侧分别固定在竖直安装在壳体1内部的支持板7上。因为传统的折流板结构，无论是单弓还是双弓，只要介质有折流就会导致流体压力降的增加，在减压抽真空系统中，对于真空度的严格要求，折流板结构就无法达到适用要求，因此以支持板7代替传统的折流板，对换热管6起到支撑的作用，也减少了壳体1内气体阻力降的损失。
作为本技术方案的优选方案之一，所述换热装置还包括倾斜设置的用于将不凝气和冷凝气体隔开的长挡板结构，所述长挡板结构的顶端固定在壳体1的内壁，所述长挡板结构的下端与位于壳体1下部的换热管6连接。
具体的，所述长挡板结构包括长挡板8和密封条9，用于防止冷凝气体溢出的密封条9设置在所述长挡板8与壳体1相连接的位置。所述长挡板8的顶端高度高于或等于不凝气排出口4顶端的高度，所述长挡板8的底端的高度低于不凝气排出口4底端的高度。
所述长挡板8下方连接有多排与长挡板8成设定角度的换热管6，其中靠近不凝气排出口4最近的一排换热管A为A区换热管12，所述A区换热管12与长挡板的上部形成不凝气排出区11。
因为现有技术的换热管整体分布在壳体内，油气进入及分离均缺乏引导，气流紊乱，降低了分离效率，因此在壳体1内部的换热装置中设置长挡板结构，利用气体流动特点，在壳体1内利用长挡板结构形成单独不凝气排出空间。
同时，长挡板8、密封条9和换热管6相配合，也从最大的程度上规划了气体的单向流动，使可凝气体以最高的效率冷凝，并从下部冷凝液排出口3排出，并且确保换热面积的利用率，使可凝气体充分利用所有的换热面积。
密封条9的设置更进一步的确保了长挡板8的密封性，避免气体由长挡板8与壳体1内壁的连接处泄漏的可能，使不凝气排出区11的密封性更强，抽真空系统真空度更高，换热效率更加优化。
作为本技术方案的优选方案之一，所述不凝气排出区11的下部设置有与所述A区换热管12相平行的防短路挡板10a。壳体下部与防短路挡板10a对应的位置设置有防短路挡板10b。
其中，防短路挡板10a的设置是为了防止可凝气体在未得到换热冷却的情况下自进入不凝气排出区，所述防短路挡板10b的设置是为了防止靠近冷凝液排出口3处的为可凝气沿壳体1内壁回流，造成整体壳体1内气流运行混乱。
防短路挡板的设置方式，更好的规划了气体流动的方向及流动过程，使气相流体以更高的效率进行冷凝，避免气相流体短路不进行换热直接进入不凝气排出区，形成短路。
经过试验得出以下现有技术的真空冷凝器与本申请的真空冷凝器的各性能对比表格1：
综上所述，通过长挡板、密封板、布管设计和防短路挡板，规划了气体的单向流动，使可凝气体以最高的效率冷凝，并从冷凝液排出口流出。通过实心防冲杆的应用，既提高气体流入速率又起到保护顶部管束不受带压气体的冲击；所述支撑板结构，将冷凝量与未凝量区别分布，有效的利用了壳程空间结构和换热管的传热结构，达到高的传热效率和低的流动阻力损失。获得最高的传热效果及最小的阻力将损失。节约设备投资、减少设备台位、降低操作费用。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种真空冷凝器，其特征在于，包括：壳体，所述壳体(1)的上部和下部分别对应设置有进气口(2)和冷凝液排出口(3)，所述壳体(1)的一侧开设有不凝气排出口(4)，所述壳体(1)的内部设置有换热装置，所述换热装置包括设置在进气口(2)下方的至少两排防冲杆(5)和安装在两排防冲杆(5)下方的换热管(6)。
2.根据权利要求1所述的真空冷凝器，其特征在于，所述至少两排防冲杆(5)的外侧分别固定在竖直安装在壳体(1)内部的支持板(7)上。
3.根据权利要求2所述的真空冷凝器，其特征在于，所述至少两排防冲杆(5)正对进气口(2)放置，且防冲杆(5)为实心杆。
4.根据权利要求1所述的真空冷凝器，其特征在于，所述换热装置还包括倾斜设置的用于将不凝气和冷凝气体隔开的长挡板结构，所述长挡板结构的顶端固定在壳体(1)的内壁，所述长挡板结构的下端与位于壳体(1)下部的换热管(6)连接。
5.根据权利要求4所述的真空冷凝器，其特征在于，所述长挡板结构包括长挡板(8)和密封条(9)，用于防止冷凝气体溢出的密封条(9)设置在所述长挡板(8)与壳体(1)相连接的位置。
6.根据权利要求4所述的真空冷凝器，其特征在于，所述长挡板(8)的顶端高度高于或等于不凝气排出口(4)顶端的高度，所述长挡板(8)的底端的高度低于不凝气排出口(4)底端的高度。
7.根据权利要求4所述的真空冷凝器，其特征在于，所述长挡板(8)下方连接有多排与长挡板(8)成设定角度的换热管(6)，其中靠近不凝气排出口(4)最近的一排换热管为A区换热管(12)，所述A区换热管(12)与长挡板(8)的上部形成不凝气排出区(11)。
8.根据权利要求7所述的真空冷凝器，其特征在于，所述不凝气排出区(11)的下部设置有与所述A区换热管(12)相平行的防短路挡板(10a)。
9.根据权利要求1所述的真空冷凝器，其特征在于，壳体下部与防短路挡板(10a)对应的位置设置有防短路挡板(10b)。
10.根据权利要求1所述的真空冷凝器，其特征在于，所述不凝气排出口(4)位于壳体(1)的中部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420535296.2U CN204085222U (zh) | 2014-09-17 | 2014-09-17 | 一种真空冷凝器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201420535296.2U CN204085222U (zh) | 2014-09-17 | 2014-09-17 | 一种真空冷凝器 |
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| CN204085222U true CN204085222U (zh) | 2015-01-07 |
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ID=52177925
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| CN201420535296.2U Active CN204085222U (zh) | 2014-09-17 | 2014-09-17 | 一种真空冷凝器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN204085222U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111649601A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-11 | 东和恩泰热能技术(上海)有限公司 | 一种大型船用真空冷凝器 |
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2014
- 2014-09-17 CN CN201420535296.2U patent/CN204085222U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111649601A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-11 | 东和恩泰热能技术(上海)有限公司 | 一种大型船用真空冷凝器 |
| CN111649601B (zh) * | 2020-06-29 | 2022-04-19 | 东和恩泰热能技术(江苏)有限公司 | 一种大型船用真空冷凝器 |
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