CN210251266U - 一种蒸馏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了作为热源的导热油在线再生相关技术领域的一种蒸馏装置，包括蒸馏釜，在蒸馏釜相应部分安装有管束加热器、内盘管加热器和外盘管加热器；其中，管束加热器从蒸馏釜的釜体侧壁伸入到蒸馏釜的内部；其中，内盘管加热器位于蒸馏釜底部；本实用新型中的外盘管加热器位于蒸馏釜外壁，其中，外盘管加热器包括敷设在蒸馏釜外壁上的第二加热管，该第二加热管为半管结构。工作时，管束加热器、内盘加热器和外盘加热器同时对蒸馏釜加热，不仅提高了传热效率，消除安全隐患，而且能够有效降低生产成本。

Description

一种蒸馏装置

技术领域

本实用新型涉及作为热源的导热油在线再生相关技术领域，特别涉及一种蒸馏装置。

背景技术

目前越来越多的企业选择使用导热油作为热载体来提供热源。导热油通常是在高温下使用，长时间的高温运行条件下，导热油不可避免地会存在氧化裂解或高温裂解的现象，产生轻组份和重组份。

重组分多主要体现在系统导热油的残炭含量高、运动粘度高、酸值高、结焦多以及能耗高等方面，严重时将引起炉管内部结焦，导致炉管的传热速率下降，热油炉的热效率降低，造成能源浪费，炉管内外温差加大，易烧穿炉管，引起火灾事故，存在很大的安全隐患。轻组分多主要体现在系统导热油的闪点低、高位槽温度高、油泵汽蚀、导热油流量低等方面，严重时会造成循环泵汽蚀，流量波动，影响生产，而且泄漏后容易着火。

因此当系统导热油的轻组分或重组分过多时要及时处理，防止发生安全事故。系统导热油的处理方法有再生和换油两种。由于全部更换导热油成本太高，而且需要停车来处理，损失更大，所以现在普遍采用的方法是在线再生。

在线再生不需要停车，将在线再生设备运到生产现场，与导热油系统连接，在正常生产时就可以进行再生。把导热油中的轻组分和类似沥青的大分子等重组分与残渣去除掉，降低残炭含量，提高传热效率，消除安全隐患。

导热油在线再生的核心设备是蒸馏釜，导热油在蒸馏釜内被加热到设定温度，在抽真空的情况下进行减压蒸馏。根据沸点不同，分别将导热油中的轻组份、好油、重组份蒸馏出来，以除去导热油中的轻组份和重组份的目的，从而改善导热油的品质，达到使用要求。

在再生过程中，蒸馏釜需要控制的参数最主要的是温度，温度是影响再生快慢的最主要的因素。传统的蒸馏釜加热的热源有再生装置自带的燃油锅炉和生产系统的循环导热油。蒸馏釜一般采用的加热方式是内盘管，内盘管采用生产系统的导热油来加热，如果温度不够就用锅炉燃烧柴油来辅助加热，有很大的安全隐患。用单一的内盘管加热不但加热效率低，速度慢，而且现在安全环保要求越来越严格，带锅炉加热的再生设备已经不适应客户需求。

实用新型内容

针对现有技术存在的蒸馏装置加热效率低和不安全问题，本实用新型的目的在于提供一种蒸馏装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种蒸馏装置，所述蒸馏装置的主体包括蒸馏釜，蒸馏釜的加热采用管束加热、内盘管加热以及外盘管加热三种加热方式相结合的方法。所述的管束加热器从所述蒸馏釜的釜体侧壁伸入到所述蒸馏釜的内部；优选的，所述管束加热器从所述蒸馏釜的中下位置的侧壁伸入所述蒸馏釜内部。所述内盘管加热器安装在所述蒸馏釜底部。所述外盘管加热器安装在所述蒸馏釜外壁；所述外盘管加热器包括敷设在所述蒸馏釜外壁上的第二加热管，所述第二加热管为半管结构。

进一步的，所述管束加热器包括进油口、出油口、第一封头、第二封头、法兰和加热管束。所述第一封头包括第一管板、独立分流隔板和第一穹顶外壳；所述独立分流隔板两端分别连接在所述第一管板内壁和所述第一穹顶外壳的内壁上，所述独立分流隔板将所述第一封头内部密闭腔体分隔成两个相互独立的区域；所述第一穹顶外壳上设有进油口和出油口，所述进油口和所述出油口分别与两个所述互相独立的区域连通。所述第二封头包括第二管板和第二穹顶外壳，所述第二管板和第二穹顶外壳相互配合，形成第二封头内部的腔体。所述加热管束包括若干个平行并列设置的子管；所述子管两端分别通过第一封头和第二封头底部的第一管板和第二管板与第一封头和第二封头密封连接。

优选的，当所述蒸馏釜为卧式蒸馏釜时，所述管束加热器与所述卧式蒸馏釜的轴心线平行；当所述蒸馏釜为立式蒸馏釜时，所述管束加热器与所述立式蒸馏釜的轴心线垂直。

进一步的，组成所述加热管束的加热面积30～90m²,优选50～70m²，加热面积根据蒸馏釜的体积来定。所述子管是DN25的不锈钢管，共有80～120根。

所述内盘管加热器包括盘管；所述盘管为蛇形管，或者蚊香型管。所述蛇形管优选为6组DN50的U型不锈钢管。所述内盘管加热器固定安装在所述蒸馏釜内底部，位于管束加热器下方，优选不紧贴蒸馏釜底，进一步优选距蒸馏釜底部约10cm高。

所述第二加热管的所述半管结构由管体沿轴向一分为二；所述半管结构敷设在所述蒸馏釜下方的外壁上形成所述外盘管加热器。所述外盘管加热器与导热油系统连接。优选的，制作所述半管结构的管体为DN50不锈钢管。

进一步的，所述外盘管加热器可以包括若干个所述第二加热管，所述若干个第二加热管均平行于所述蒸馏釜的轴心线，所述若干个独立的第二加热管通过所述外盘管加热器的两端与导热油系统连接。

优选的，所述若干个第二加热管通过弯头，以首尾相连的方式，形成一个整体的管道。所述外盘管加热器包括所述整体的管道，所述整体的管道作为一个整体与导热油系统连接。

进一步的，所述外盘管加热器包括一体成型的蛇形半管，所述一体成型的蛇形半管与导热油系统连接。

本实用新型具有如下优点：

1、在蒸馏釜上安装管束加热器、内盘管加热器和外盘管加热器，采用管束加热、内盘管加热以及外盘管加热三种方式相结合后，弥补了传统加热面积的不足，加热效率明显提高。在蒸馏釜每一釜体积3m3的情况下，比使用传统的盘管加热，加热面积提高了近一倍，加热效率提高了40％以上。

2、缩短了再生时间，加热效率提高后，加热速度也提高了，蒸馏速度快，相应地再生时间缩短了，提高了生产效率，降低再生成本。在蒸馏釜每一釜体积都是3m3的情况下，使用传统的盘管加热，每再生一釜的时间大约是6个小时，而采用本专利的三种加热方式相结合的方法，每再生一釜的时间大约是4个小时，每釜再生时间缩短了2个小时，每天多做两釜，降低了再生成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为沿图1中A-A线的截面示意图；

图3为本实用新型中管束加热器的结构示意图。

图中:1-蒸馏釜；2-管束加热器；3-内盘管加热器；4-外盘管加热器；5-进油口；6-出油口；7-第一封头；8-法兰；9-加热管束；10-第二封头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1和图2所示，一种蒸馏装置，蒸馏釜1的加热采用管束加热、内盘管加热以及外盘管加热三种加热方式相结合的方法，其中管束加热由管束加热器2完成。如图1所示，管束加热器2从蒸馏釜1的釜体侧壁伸入到蒸馏釜1的内部。在蒸馏釜1的底部内安装有内盘管加热器3，在蒸馏釜1外壁安装外盘管加热器4。这三种加热方式既可以用生产系统的导热油加热，又可以用电加热器加热，弥补了传统加热方式的不足，既提高了加热速度，缩短了再生时间，而且安全又环保。

如图1所示，本实施例提供的是卧式蒸馏釜，管束加热器2的安装方式是沿蒸馏釜1轴向安装，与蒸馏釜1轴心线相互平行。实际操作时，如果是立式蒸馏釜时，管束加热器1应当与该立式蒸馏釜的轴心线垂直安装。本实施例中，管束加热器2从蒸馏釜1中下位置的侧壁伸入蒸馏釜1内部，这样可以有效促进蒸馏釜1中液体在热量的作用下充分对流。具体实施时，不论是卧式蒸馏釜，还是立式蒸馏釜，在安装管束加热器2时，都可以安装在蒸馏釜1内稍高的位置。

如图1所示，管束加热器2总体位于蒸馏釜1内部，只有第一封头7所在一端的端头穿过蒸馏釜1的釜壁伸出蒸馏釜1外。管束加热器2通过与蒸馏釜1的釜壁穿透部分固定连接在一起，二者的连接需确保蒸馏釜为密闭的空间。本实施例中管束加热器2端头伸出蒸馏釜1外部分很短，从而确保位于釜内部分尽量长，进而可以确保管束加热器2与蒸馏釜1内的液体进行充分地热量交换。具体实施时，伸出反应釜1的端头部分却是可长可短，只不过伸出蒸馏釜1外的部分越长，在蒸馏釜1外部分造成的热量损失越大，对于蒸馏效率造成的不良影响也会越明显。

如图3所示，管束加热器2包括进油口5、出油口6、第一封头7、法兰8、加热管束9和第二封头10。本技术方案中的第一封头7和第二封头10中的第一和第二，仅仅为对两个封头的称谓区分，没有排序，或比较大小，或其他含义；本实用新型技术方案中其他结构中第一和第二，同样仅为对相同或相似结构的称谓区分，没有排序，或比较大小，或其他含义。第一封头7包括第一管板、独立分流隔板和第一穹顶外壳；本实施例中，第一穹顶外壳是球冠形，实际操作中，第一穹顶外壳的外形可以制作成立方体形，或其他外形，只要第一穹顶外壳能够与第一管板配合形成第一封头内部的密闭腔体，就不会影响技术方案的实现；第一封头内部的独立分流隔板两端分别连接在第一管板内壁和第一穹顶外壳的内壁上，独立分流隔板的作用是将第一封头7内部密闭腔体分隔成两个相互独立的区域；第一穹顶外壳上设有进油口5和出油口6，进油口5和出油口6分别与独立分流隔板分隔而成的两个互相独立的区域连通。第二封头10包括第二管板和第二穹顶外壳，第二管板和第二穹顶外壳相互配合，形成第二封头10内部的腔体；本实施例中，第二穹顶外壳的外形是球冠形，具体实施时，第二穹顶的外形也可以是立方体形，或其他外形，只要此种外形的第二穹顶外壳与第二管板相配合能够形成第二封头内部的密闭空间，就不会影响本实用新型提供的技术方案达成预期的技术效果。加热管束9包括若干个平行并列设置的子管；子管两端分别通过第一封头底部的第一管板以及第二封头底部的第二管板与第一封头7和第二封头10密封连接。需要说明的是，本方案所称第一封头7内部的密闭腔体和第二封头10内部密闭的腔体具体是指管板与穹顶相连接的接缝处为密闭，正如从本方案中可理解的，第一封头7内部的腔体可通过设置在第一穹顶外壳上面的进油口5和出油口6与蒸馏釜外的导热油系统密封连接，同时第一封头7内部的腔体还可以通过第一管板上管孔与加热管束9的子管密封连接；而第二封头10内部的腔体也是可以第二管板上管孔与加热管束9的子管密封连接，只是第一封头7和第二封头10的密闭效果足以满足管束加热器2的技术效果需求，换言之，就是管束加热器2的结构可防止导热油从进油口5进入后直接从出油口6流出，而是使导热油从进油口5进入第一封头7后，由于独立分流隔板的隔档，需经过与进油口5连接的加热管束9子管部分流至第二封头10后，才能通过与出油口6连接的加热管束9子管部分流到第一封头7的出油口6部分，最后经出油口6流出。

本实施例中，组成加热管束9的加热面积为30～90m²,其中，当加热面积为50～70m²时，加热效果会有明显提高。具体实施时，加热管束9的加热面积应当根据蒸馏釜1的体积来确定，并不局限于本实施例中提供的数据范围。

本实施例中，加热管束9的子管用DN25的不锈钢管，优选根数为80～120根。具体实施时，加热管束9的子管的数量与横截面积，应当与蒸馏釜1的体积相适应，不局限于本实施例中提供的数据范围。

如图1和图2所示，本实施例中，蒸馏釜1为卧式蒸馏釜，其中安装的内盘管加热器3包括的是蛇形管，该蛇形管由U型不锈钢管首尾相连，串联形成一条连通而密封的管道，U型管笔直部分相互平行，且与卧式蒸馏釜轴心线平行。具体实施时，对于立式蒸馏釜，U型管笔直部分相互平行，且与立式蒸馏釜轴心线垂直。U型管反复盘折，其目的是为了让导热油与蒸馏釜充分接触。具体实施时，内盘管加热器3也可以是蚊香型管，具体而言，蚊香型管可以是一根管体，像蚊香一样盘折，使它的一个端口位于蚊香盘状的最边沿，另一个端口位于蚊香盘状的最中间；与此类似，蚊香型管也可以是一个管先作对折，弯成U型管，然后将该U型管的平行部分像蚊香一样做平行盘折，使其两个端口均位于蚊香盘状的最边沿或者最中间。其中，蛇形管更适合用于卧式蒸馏釜中，蚊香型管更适合用于立式蒸馏釜中，但实际操作中，这两种形状或结构的内盘管加热器与蒸馏釜是立式还是卧式并无严格对应关系，可自由组合。如果内盘管加热器3是蚊香型管，安装在卧式蒸馏釜中，蚊香型圆盘或带一定锥度的蚊香型圆盘面与卧式蒸馏釜的轴心线平行；安装在立式蒸馏釜中，蚊香型圆盘或带一定锥度的蚊香型圆盘面与立式蒸馏釜的轴心线垂直。

本实施例中，U型管用了6组DN50的不锈钢管。具体实施时，U型管的数量、横截面积应当与蒸馏釜1的体积相适应，不局限于本实施例提供的数据范围；如果是蚊香型管，其盘转圈数、长度以及管的横截面积等参数也应当与蒸馏釜的体积相适应，不局限于本实施例提供的数据范围。

如图1和图2所示，内盘管加热器3固定安装在蒸馏釜1内底部，且位于管束加热器2下方，因为与管束加热器2相比，内盘管加热器3的面积更大，安装在内盘管加热器3下方的情况下，与内盘管加热器3配合加热时效果更好；优选的，当内盘管加热器3不紧贴蒸馏釜1底时，不仅可以避免接触蒸馏釜1底造成热量从蒸馏釜1底散失，造成不必要的热量损耗，还可以让蒸馏釜1中的导热油形成充分对流，提高蒸馏效率。本实施例中，内盘加热器3距蒸馏釜1底部的距离约为10cm高，具体实施时，这一高度应当根据实际情况确定，不局限于本实施例提供的数据范围。内盘管加热器3的两端穿过蒸馏釜1的釜壁伸出蒸馏釜外，便于与釜外结构相连，安装简便。

如图2所示，外盘管加热器4包括敷设在蒸馏釜1外壁上的第二加热管，该第二加热管为半管结构；该半管结构由管体沿轴向一分为二，然后将该半管结构敷设在蒸馏釜1下方的外壁上。本技术方案中的第二加热管名称中的第二为仅为与作为内盘管加热器3基本结构的U型管相区分，没有排序等其它含义。本实施例中的管体是沿直径剖开的，因为管道轴向剖面中，截面积最大的就是沿直径一份为二，这样可以做到接触面积最大，从而提高热交换效率。具体实施时，也可以沿着平行于轴心线的其他位置剖开。

本实施例中，同样出于为了增大接触面积的目的，第二加热管包括若干个，当蒸馏釜1为卧式蒸馏釜时，该若干个第二加热管均平行于卧式蒸馏釜轴心线；当蒸馏釜为立式蒸馏釜时，该若干个第二加热管同样均平行于立式蒸馏釜轴心线；该若干个第二加热管通过弯头首尾相连，敷设在蒸馏釜1下方的外壁上。具体实施时，第二加热管可以少到只有一个，或者多到若干个，具体数量根据蒸馏釜1的体积确定。另外，当第二加热管为若干个时，这些第二加热管可以并联，然后通过外盘管加热器4的两端口与导热油系统连接；也可以串连形成一条管道，作为一个整体与导热油系统连接。本实施例中包括若干个第二加热管的外盘管加热器4是通过弯头连接而成的，具体实施时，还可以是一体成型的蛇形半管。这里所说的蛇形半管的盘折形式与本技术方案中的首尾相接的U型管制作的内盘管加热器3盘折形式相同，二者的区别是外盘管加热器4的蛇形半管为与第二加热管相似的半管结构，而非整管结构。

本实施例中，外盘管加热器4两端口位于蒸馏釜1两侧；具体实施时，也可以根据蒸馏釜1安装空间需求等实际情况，将外盘管加热器4的两个端口设置于蒸馏釜1的同侧。本实施例中，优选外盘管高度最高处到蒸馏釜1高度一半的位置。因为从底部加热便于被加热的液体形成对流，从而便于提高加热效率。如果外盘管在蒸馏釜1外的盘绕未达到蒸馏釜1一半高度，则会造成部分可加热空间的浪费；而超过一半高度，其超过部分的加热效率不高，还造成热量散失。在具体实施时，外盘管最高处稍高于、或稍低于蒸馏釜1高度一半的位置也可以，甚至不排除将整个蒸馏釜1外壁布满外盘管加热器4的情况。另外，具体实施时，对于在立式蒸馏釜外壁敷设外盘管加热器4时，其高度可以覆盖这一立式蒸馏釜外壁的任意高度。本实施例中，用于制作外盘管加热器4的管道为DN50的不锈钢管，具体实施时，管道的材质、横截面积可有其他选择，不局限于实施例所列举的范围。

采用管束加热、内盘管加热以及外盘管加热三种方式相结合的方法后，不仅提高了加热效率，在蒸馏釜体积3m³的情况下，比使用传统的盘管加热的加热效率提高了40％以上；而且缩短了再生时间，在蒸馏釜体积是3m³的情况下，使用传统的盘管加热，每再生一釜的时间大约是6个小时，而采用本专利的三种加热方式相结合的方法，每再生一釜的时间大约是4个小时，每釜再生时间缩短了2个小时，每天可以多做两釜，效益明显提高。

生产时，仅需将本高效蒸馏装置与导热油系统连接，导热油就可以分别通过管束加热器2、内盘管加热器3和外盘管加热器4，对蒸馏釜1内的导热油同时进行管束加热、内盘管加热以及外盘管加热，高效的进行蒸馏，在正常生产时就可以实现导热油循环再生，以达到提高加热效率和安全性目的；同样，如果管束加热器2、内盘管加热器3和外盘管加热器4均为电加热器，或者三者为任意组合的导热油加热或电加热，均能实现提高加热效率和安全性目的。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种蒸馏装置，包括蒸馏釜，其特征在于：所述蒸馏釜安装有管束加热器、内盘管加热器和外盘管加热器；所述管束加热器从所述蒸馏釜的釜体侧壁伸入到所述蒸馏釜的内部；所述内盘管加热器位于所述蒸馏釜底部；所述外盘管加热器位于所述蒸馏釜外壁；所述外盘管加热器包括敷设在所述蒸馏釜外壁上的第二加热管，所述第二加热管为半管结构。

2.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其特征在于：所述管束加热器包括第一封头、第二封头和加热管束；所述加热管束包括若干个平行并列设置的子管；所述第一封头包括第一管板、密封连接在所述第一管板上的第一穹顶外壳以及独立分流隔板，所述第一穹顶外壳上设有进油口和出油口，所述独立分流隔板的两端分别连接在所述第一管板内壁和所述第一穹顶外壳的内壁上，所述独立分流隔板将所述第一封头分割成两个相互独立的区域；所述进油口和所述出油口分别与两个所述相互独立的区域连通；所述第二封头包括第二管板以及密封连接在所述第二管板上的第二穹顶外壳；所述加热管束的两端分别密封连接在所述第一管板和所述第二管板上。

3.根据权利要求1或2所述的蒸馏装置，其特征在于：所述蒸馏釜为卧式蒸馏釜，所述管束加热器安装在蒸馏釜下半部分，所述管束加热器与所述蒸馏釜轴心线平行。

4.根据权利要求2所述的蒸馏装置，其特征在于：组成所述加热管束的子管共有80～120根。

5.根据权利要求2所述的蒸馏装置，其特征在于：组成所述加热管束的子管为不锈钢管。

6.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其特征在于：所述内盘管加热器包括盘管，所述盘管为蛇形管或者蚊香型管；所述内盘管加热器位于所述管束加热器下方。

7.根据权利要求1所述的蒸馏装置，其特征在于：所述第二加热管有若干个，若干个所述第二加热管均平行于所述蒸馏釜的轴心线。

8.根据权利要求7所述的蒸馏装置，其特征在于：若干个所述第二加热管通过弯头首尾相连。

9.根据权利要求8所述的蒸馏装置，其特征在于：所述外盘管加热器包括一体成型的蛇形半管。

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