CN204373465U - 应力自吸收自清洁组合式液液换热装置 - Google Patents

Abstract

一种应力自吸收自清洁组合式液液换热装置，包括管程和壳程，管程包括上封头及上封头隔板、底座及底座腔室隔板、列管；壳程包括壳体、折流板、列管上端和下端的列管，温度较高液相介质从底部封头入口进入，经芯体、列管与壳程中低温液体加热后自项部封头出来，低温的液相介质自壳程上部进下部出；其优点是具备普通列管式换热器制作简单且成本较低和浮头式换热器可吸收温度变化破坏应力的优势；管程侧具有自洁功能；壳程侧在流速扰动下不易沉积。因此本装置能有效减轻劳动强度，提高清理效率，降低生产影响，当采用组合式串联安装时，由于内折流板作用，其换热级数可达8级，故保证了换热效果，而无需扩大换热面积。

Description

应力自吸收自清洁组合式液液换热装置

技术领域

 本实用新型涉及化工技术领域，特别是涉及一种用于含杂易结渣的高、低温液相换热的应力自吸收自清洁组合式液液换热装置。

背景技术

两种不同温度的液相介质通过换热器换热后达到各自预定温度是常见的化工生产过程。工业生产中，一方面因液相介质不可避免地含有各类杂质，这些杂质易在换热器内部因温度及流速变化造成沉积或结渣而降低换热效果，甚至因堵塞需拆卸清理，劳动强度大且生产影响大；另一方面，因操作温度不稳定，温度应力变化易诱发换热器壳体焊缝开裂或封头法兰密封破坏发生泄漏现象。工业常用换热器有浮头式、列管式、浸泡盘管或蛇管式、喷淋式、螺旋板等多种形式，但这些换热器都无法同时有效满足防堵塞和防温度应力破坏的功能。

在焦化行业焦炉煤气弗萨姆法脱氨生产浓氨水工艺中，普遍采用卧式安装的浮头式换热器，因其介质贫、富液含有焦油、萘等杂质，在高温高压解吸过程中，杂质易沥青化，换热冷却后易造成沉积和结盐堵塞，影响换热效果，清理困难，生产影响大。此外浮头式换热器制作工艺复杂，采购费用高，拆卸不便。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种既可有效消除温度变化应力造成的破坏作用而防止泄漏，也可以自洁方式预防堵塞且无需拆卸即可高效清堵，从而降低劳动强度，减轻生产影响的应力自吸收自清洁组合式液液换热装置。

本实用新型的解决方案是这样的：

一种应力自吸收自清洁组合式液液换热装置，其壳体总成包括与壳体连接的上封头和底座，在壳体总成内设置有供低温介质流动的壳程和供高温介质流动的管程，所述壳程包括沿壳体竖直方向间隔设置的折流板、列管上端和下端的分布板，低温介质入口、低温介质出口分别设置于壳体总成的两端，构成低温介质自壳体总成一端经折流板导向折流到另一端的低温介质流动通道；所述管程包括沿壳体竖直方向设置的列管，列管上端的壳体上封头设置有上封头隔板，列管下端的底座设置有底座腔室隔板将底座分隔为至少三个腔室，高温介质自底座高温介质入口连通其中一个腔室，高温介质出口连通另一个腔室，剩余腔室分别连通上封头隔成的腔室；在所述底座设置有排渣口，分别连通在底座形成的腔室。

更具体的技术方案还包括：所述壳体设计有波纹膨胀节。

进一步的：所述低温介质入口位于壳体总成下部，低温介质出口位于壳体总成的上部。

进一步的：在采用至少2台串联安装使用结构中，第一级的高温介质出口连通第二级高温介质入口；第一级的低温介质出口连通第二级的低温介质入口。

进一步的：在采用至少2台串联安装使用结构中，第一级的高温介质出口连通第二级高温介质入口；第一级的低温介质出口连通第二级低温介质出口，第二级的低温介质从第二级的低温介质入口流出。

本实用新型的优点是：

1、              由于壳体设计了波纹膨胀节，可以管程换热芯体固定在壳体两端，使本装置兼具普通列管式换热器制作简单且成本较低和浮头式换热器可吸收温度变化破坏应力的优势；

2、 由于装置立式安装充分利用重力作用。管程侧底座设计了杂质沉积腔室和排渣口，使沉积物不易挂结在管束内壁，使管程侧具有自洁功能，且沉积物清理排出无需拆卸；同时，壳程侧因介质所含杂质尚未沥青化或变性反应，在流速扰动下不易沉积。因此本装置能有效减轻劳动强度，提高清理效率，降低生产影响；

3、 当采用组合式串联安装时，由于内折流板作用，其换热级数可达8级，故保证了换热效果，而无需扩大换热面积，因此在同等条件下不会增加换热器投资成本。

附图说明

图1是本实用新型采用两个串联安装时的结构示意图。

图2是管程列管的示意图。

图3是壳体总成下部的局部示意图。

图4是壳体总成上部的局部示意图。

图中：1、上封头，2、上封头隔板，3、低温介质串接管，4、列管，5、芯体，6、低温介质出口，7、高温介质入口，8、底座腔室隔板，9、列管分布板，10、高温介质串接管，11、底座，12、排渣口，13、高温介质出口，14、低温介质入口，15、壳体，16、折流板，17、波纹膨胀节。

具体实施方式

如图1所示，本实施例采用两台单体换热装置（A装置、B装置）串接的结构，壳体总成包括与壳体15连接的上封头1和底座11，在壳体总成内设置有供低温介质流动的壳程和供高温介质流动的管程，所述壳程包括沿壳体竖直方向间隔设置的折流板17、列管上端和下端的分布板9，低温介质入口14、低温介质出口分别设置于壳体总成的两端，构成低温介质自壳体总成一端经折流板17导向折流到另一端的低温介质流动通道；所述管程包括沿壳体竖直方向设置的列管4，列管4上端的壳体上封头1设置有上封头隔板2。

如图3所示，列管4下端的底座11设置有底座腔室隔板8将底座分隔为三个腔室，高温介质自底座高温介质入口7连通其中一个腔室，高温介质出口13连通另一个腔室，剩余腔室分别连通上封头1隔成的腔室；在所述底座设置有排渣口12，分别连通在底座形成的腔室；所述低温介质入口14位于壳体总成下部，低温介质出口位于壳体总成的上部；第一级的高温介质出口连通第二级高温介质入口；第一级的低温介质出口连通第二级的低温介质入口。

如图4所示，所述上封头1与壳体15采用波纹膨胀节17连接。

液体的流动方向如图中箭头表示。

从上述结构可以看到，本发明从流程结构上分为管程和壳程两部分，管程由顶部上封头1及上墙头隔板2、底座11及底座腔室隔板8、列管4组成；壳程的主要部分有壳体15、折流板16、列管上端和下端的列管分布板9构成。壳体15设计有波纹膨胀节17吸收液相介质因温度变化引起的温度应力以消除其破坏作用；温度较高且含杂较多或杂质易沉积的液相介质从底座入口进入，经芯体5、列管4与壳程中低温液体加热后自项部封头出来，高温相液体因温度降低，其所含杂质逐渐析出且在上升过程中粘附于管束内壁并在重力作用下沿壁下沉至底部封头腔室，再定期从排渣口12清扫排出；低温含杂少且不易析出的液相介质自壳程上部进下部出，由于低温相含杂少且不易析出，加上流向与杂质沉降同向，在流速扰动下壳程侧不易沉积或堵塞。

本实施例应用于焦炉煤气弗萨姆法脱氨生产浓氨水工艺的贫富液换热过程。焦炉煤气弗萨姆法脱氨生产浓氨水工艺，磷酸（贫液）吸收焦炉煤气中氨及其它焦油、萘等杂质形成40℃的富液（属低温介质），富液经本装置壳程下部低温介质入口14进入器内并被解吸塔底来贫液间接预热至120℃后自低温介质出口6出来进入解吸塔，经解吸后富液转化为190℃贫液（属高温介质），贫液自换热器管程底座高温介质入口7入，被壳程侧富液冷却至40℃；虽然在解吸过程中富液中焦油、萘等杂物沥青化而极易在传统换热器中沉积堵塞，但采用本装置且立式安装的换热器组后，由于装置具有自洁功能，只需定期例行排渣，无需拆卸式清理，从而有效减轻了劳动强度，降低了生产影响。此外因本装置换热器壳体设计有膨胀节，应用本装置后未再因温度变化而发生泄漏现象。

Claims (5)

1.一种应力自吸收自清洁组合式液液换热装置，其特征在于：其壳体总成包括与壳体（15）连接的上封头（1）和底座（11），在壳体总成内设置有供低温介质流动的壳程和供高温介质流动的管程，所述壳程包括沿壳体竖直方向间隔设置的折流板（17）、列管上端和下端的分布板（9），低温介质入口（14）、低温介质出口分别设置于壳体总成的两端，构成低温介质自壳体总成一端经折流板（17）导向折流到另一端的低温介质流动通道；所述管程包括沿壳体竖直方向设置的列管（4），列管（4）上端的壳体上封头（1）设置有上封头隔板（2），列管（4）下端的底座（11）设置有底座腔室隔板（8）将底座分隔为至少三个腔室，高温介质自底座高温介质入口（7）连通其中一个腔室，高温介质出口（13）连通另一个腔室，剩余腔室分别连通上封头（1）隔成的腔室；在所述底座设置有排渣口（12），分别连通在底座形成的腔室。

2.根据权利要求1所述的应力自吸收自清洁组合式液液换热装置，其特征在于：所述壳体（15）设计有波纹膨胀节（17）。

3.根据权利要求1所述的应力自吸收自清洁组合式液液换热装置，其特征在于：所述低温介质入口（14）位于壳体总成下部，低温介质出口位于壳体总成的上部。

4.根据权利要求1所述的应力自吸收自清洁组合式液液换热装置，其特征在于：在采用至少2台串联安装使用结构中，第一级的高温介质出口连通第二级高温介质入口；第一级的低温介质出口连通第二级的低温介质入口。

5.根据权利要求1所述的应力自吸收自清洁组合式液液换热装置，其特征在于：在采用至少2台串联安装使用结构中，第一级的高温介质出口连通第二级高温介质入口；第一级的低温介质出口连通第二级低温介质出口，第二级的低温介质从第二级的低温介质入口流出。