CN210773633U - 一种带弹性连接件的急冷换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种带弹性连接件的急冷换热器，包括裂解气箱体，上水箱、下水箱、内管、外管、入口管、上接管、下接管、上弹性连接件和下弹性连接件，内管的上端穿过上弹性连接件后与裂解气箱体连通，内管的下端穿过下弹性连接件后与入口管连通。与现有技术相比，上弹性连接件和下弹性连接件均为上下开口的环形回转体，上弹性连接件和下弹性连接件的连接外管之处设有弹性部；这种结构可以自动补偿外管和内管之间的热膨胀变形，避免热应力产生破坏，可实现自动、较大的弹性补偿。上接管和下接管的轴线分别相对内管的轴线错开布置，能够使得上弹性连接件和下弹性连接件内部的流质涌流效果好，能够提高换热效果。

Description

一种带弹性连接件的急冷换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，具体涉及一种带弹性连接件的急冷换热器。

背景技术

裂解装置中的重要设备除了裂解炉以外，就要算是线性急冷换热器了。线性急冷换热器由入口连接件、双套管换热单元、水联箱、裂解气联箱等组成。具体结构如下:每个双套管换热单元包括同心的内管和外管，每个双套管换热单元通过一个入口连接件与一根裂解炉出口炉管连接，多个双套管换热单元平行布置成单排或多排，与水联箱和裂解气联箱连接在一起。其中内管流动的是高温裂解气，入口连接件之处的温度高达800～900℃，进入急冷换热器在极短时间内(一般在0.1秒以下，气体裂解为0.03～0.07秒；馏分油裂解为0.02～0.06秒)要下降到出口温度约400℃(因原料而异)，由此可知，急冷换热器与一般换热器不同的地方是热强度高，操作条件极为苛刻，管内外必须同时承受较高的温度差和压力差。此时，管子的受力受热情况，可分析如下：管外高压热水和高压水蒸气的压力远大于管内裂解气的压力，所以对管子外表面产生压缩力，引起管子的径向收缩而导致管子的轴向伸长变形；管内高温裂解气的温度远高于管外热水和水蒸气的温度，由于热膨胀而导致管子的轴向伸长变形。如果不允许管子有伸长变形，则管子两端的支承结构产生轴向伸力，而管子本身产生轴向压应力。

发明人发现，内管、外管两端的连接件能够很好地吸收双套管换热元件内管和外管之间热膨胀差所产生的应力。然而现有的换热器的连接件变形能力无法满足使用需求，而且换热效果不佳。由于加工原因，现有的接管的轴线都是与连接件的轴线对齐，流质从接管流入连接件后平稳，不利于换热。

发明内容

针对现有技术存在上述技术问题，本实用新型提供一种弹性补偿范围大，换热效果好的带弹性连接件的急冷换热器。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

提供一种带弹性连接件的急冷换热器，包括裂解气箱体，上水箱、下水箱和并列布置的多个换热管模块，其特征是：每个换热管模块包括内管、外管、入口管、上接管、下接管、和两个弹性连接件，内管同心穿设在外管内；弹性连接件为上下开口的环形回转体，弹性连接件其中一个开口与外管固定，另一个开口与内管固定，以使得内管外壁与外管内壁之间的通道连通弹性连接件；弹性连接件的连接外管之处、弹性连接件的连接内管之处设有弹性部；其中一个弹性连接件通过上接管与上水箱连通，另一个弹性连接件通过下接管与下水箱连通，上接管、下接管的轴线分别相对外管的轴线错开布置；内管的上端穿过上弹性连接件后与裂解气箱体连通，内管的下端穿过下弹性连接件后与入口管连通。

优选的，弹性连接件的纵截面呈Ω形。

优选的，弹性连接件的纵截面呈梯形。

优选的，上接管的内壁所在圆周与对应的弹性连接件的内壁所在直线相切，下接管的内壁所在圆周与对应的弹性连接件的内壁所在直线相切。

优选的，弹性连接件焊接固定外管和内管。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的一种带弹性连接件的急冷换热器，与现有技术相比，由于上弹性连接件和下弹性连接件的连接外管之处设有弹性部，这种结构可以很好地自动补偿外管和内管之间的热膨胀变形，避免热应力产生破坏，可实现自动、较大的弹性补偿。上接管、下接管的轴线分别相对外管的轴线错开布置，能够使得上弹性连接件和下弹性连接件内部的流质涌流效果好，能够提高换热效果。

附图说明

图1为实施例中的一种带弹性连接件的急冷换热器的结构示意图。

图2为实施例中内管、外管、下接管和下弹性连接件相互配合的结构示意图。

图3为图2中以C-C面为截面的截面图。

图4为图2中下弹性连接件的截面改为Ω形后示意图。

图5为图4中以A-A面为截面的截面图。

图6为图2中下弹性连接件的截面改为梯形后的示意图。

图7为图6中以B-B面为截面的截面图。

附图标记：

裂解气箱体1、上水箱2、下水箱3；

内管4、外管5、入口管6、上接管7、下接管8、上弹性连接件9、下弹性连接件10、弹性部11。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细说明。

本实施例的一种带弹性连接件的急冷换热器，如图1至图7所示，包括裂解气箱体1，上水箱2、下水箱3和并列布置的四个换热管模块，每个换热管模块包括内管4、外管5、入口管6、上接管7、下接管8、上弹性连接件9和下弹性连接件10，内管4同心穿设在外管5内。上弹性连接件9和下弹性连接件10均呈上下开口的环形回转体状，上弹性连接件 9、下弹性连接件10其中一个开口与外管5焊接固定，另一个开口与内管4焊接固定，以使得内管4外壁与外管5内壁之间的通道连通上弹性连接件9和下弹性连接件10。而且上弹性连接件9连接外管5之处、上弹性连接件9连接内管4之处、下弹性连接件10的连接外管5之处、下弹性连接件10的连接内管4之处分别设有弹性部11，弹性部11受热应力能够弹性形变，这种结构可以很好地自动补偿外管5和内管4之间的热膨胀变形，避免热应力产生破坏，可实现自动、较大的弹性补偿。实际中，两者的纵截面为如图4所示的Ω形或如图6所示的梯形，这种结构的弹性补偿能力更强。上弹性连接件9通过上接管7与上水箱2连通，下弹性连接件10通过下接管8与下水箱3连通，上接管7、下接管8的轴线分别相对外管5的轴线错开布置，能够使得上弹性连接件9和下弹性连接件10内部的流质涌流效果好，能够提高换热效果。图5和图7中，上接管7的内壁与上弹性连接件9的内壁其中一个连接点相切，下接管8的内壁与下弹性连接件10的内壁其中一个连接点相切，实际中可以如图3所示错开但不相切，只要错开即可达到提高涌流效果，当然相切方案效果更优。内管4的上端穿过上弹性连接件9后与裂解气箱体1连通，内管4的下端穿过下弹性连接件10后与入口管6连通。

使用时，入口管6连接外围的裂解炉的出口连接，高温裂解气从内管4流至裂解气箱体1，冷却介质从下水箱3的入口进入下弹性连接件10进行换热，后流至内管4外壁与外管5内壁之间的通道进行换热，到达上水箱2。高温介质由裂解气箱体1出口流向后续工序。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种带弹性连接件的急冷换热器，包括裂解气箱体，上水箱、下水箱和并列布置的多个换热管模块，其特征是：每个换热管模块包括内管、外管、入口管、上接管、下接管、和两个弹性连接件，内管同心穿设在外管内；弹性连接件为上下开口的环形回转体，弹性连接件其中一个开口与外管固定，另一个开口与内管固定，以使得内管外壁与外管内壁之间的通道连通弹性连接件；弹性连接件的连接外管之处、弹性连接件的连接内管之处设有弹性部；其中一个弹性连接件通过上接管与上水箱连通，另一个弹性连接件通过下接管与下水箱连通，上接管、下接管的轴线分别相对外管的轴线错开布置；内管的上端穿过上弹性连接件后与裂解气箱体连通，内管的下端穿过下弹性连接件后与入口管连通。

2.根据权利要求1所述的一种带弹性连接件的急冷换热器，其特征是：弹性连接件的纵截面呈Ω形。

3.根据权利要求1所述的一种带弹性连接件的急冷换热器，其特征是：弹性连接件的纵截面呈梯形。

4.根据权利要求1所述的一种带弹性连接件的急冷换热器，其特征是：上接管的内壁所在圆周与对应的弹性连接件的内壁所在直线相切，下接管的内壁所在圆周与对应的弹性连接件的内壁所在直线相切。

5.根据权利要求1所述的一种带弹性连接件的急冷换热器，其特征是：弹性连接件焊接固定外管和内管。

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