CN212974191U - 一种釜式重沸器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种釜式重沸器，包括管箱、换热管束、壳体、限流挡板及溢流板；还包括强化介质分布器，强化介质分布器设置于换热管束下方；强化介质分布器设置有分布孔和/或分布条缝，蒸汽从分布孔和/或分布条缝流出以扰动釜内介质并与介质相互混合后流向换热管束，在壳体换热管束下方设置强化介质分布器，强化介质分布器内的气相或液相强化介质通过分布孔和/或分布条缝高速流出后进入釜式重沸器的壳程，起到强化壳程被蒸发介质的流动性，避免出现流动死区和防止结垢的风险；由于限流挡板的阻挠作用，被剧烈扰动、混合后的流体只能通过换热管之间的空间向上流动，大大提高了换热管内外流体的传热效率。

Description

一种釜式重沸器

技术领域

本实用新型涉及石化炼油设备，特别涉及一种釜式重沸器。

背景技术

釜式重沸器常配合汽化器、蒸汽发生器及分馏塔底再沸器使用。对分馏塔而言，分馏塔底再沸器可以起到用来提高塔底液相气化分率作用，产生的气相送回塔内供溶液精馏或再生使用。其大致工艺流程为，塔底的液相经过进料管线进入釜式重沸器并浸没换热管束，在管束内加热介质的作用下，液相受热沸腾，产生蒸汽。气化产生的蒸汽从重沸器的蒸汽出口通过上升管返回塔底液面上部，饱和液体溢流过溢流板进入储液槽，由溢流口送出重沸器。重沸器不仅有利于过程工业的稳定运行，而且节约投资、降低能耗、提高传热效率。

目前，釜式重沸器为了获得足够大的蒸发空间，壳体往往采用变径结构，设备体积大，成本高，产生不能适用于高粘度物系、稳定性差以及易结垢的使用限制与问题，同时也存在流动死区。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种釜式重沸器，解决上述问题。

技术方案：本实用新型所述的一种釜式重沸器，包括管箱、换热管束、壳体、限流挡板及溢流板；还包括强化介质强化介质分布器，强化介质强化介质分布器设置于换热管束下方；强化介质强化介质分布器设置有分布孔和/或分布条缝，蒸汽从分布孔和/或分布条缝流出以扰动釜内介质并与介质相互混合后流向换热管束。

进一步的，强化介质强化介质分布器整体位于壳体内或部分位于壳体内。

进一步的，壳体上部、中部、下部或壳体封头中。

进一步的，分布孔包括圆形孔、椭圆形孔、三角形孔以及矩形孔。

进一步的，限流挡板对称设置在换热管束两侧；限流挡板分别与壳体内壁、溢流板及同心锥壳内壁连接，限流挡板用于约束壳程介质和强化介质混合物并使壳程介质和强化介质混合物穿过换热管束向上流动。

进一步的，溢流板顶部高于所述换热管束顶部。

进一步的，壳体内壁设置有支撑板，支撑板用于支撑换热管束。

进一步的，位于同心锥壳下部的壳体侧壁上设置有被蒸发介质入口。

进一步的，换热管束端部与溢流板之间预留有用于换热管束热膨胀的缝隙

有益效果：本实用新型与现有技术相比：在壳体换热管束下方设置强化介质强化介质分布器，强化介质强化介质分布器内的气相或液相强化介质通过分布孔和/或分布条缝高速流出后进入釜式重沸器的壳程，起到强化壳程被蒸发介质的流动性，避免出现流动死区和防止结垢的风险；换热管束两侧对称设置限流挡板，经过强化介质分布器内高速流出的流体与壳程被蒸发介质的流体剧烈扰动、混合后，由于限流挡板的阻挠作用，被剧烈扰动、混合后的流体只能通过换热管之间的空间向上流动，大大提高了换热管内外流体的传热效率；管箱与壳体之间采用同心锥壳连接，解决了传统釜式重沸器偏心锥壳设置存在的设备设计、制造和安装困难等难题；同心锥壳连接，为底部安装强化用强化介质分布器和支撑板提供了空间；管箱与壳体之间采用同心锥壳连接，解决了传统釜式重沸器偏心锥壳设置存在的设备设计、制造和安装困难等难题；同心锥壳连接，为底部安装强化用强化介质分布器和支撑板提供了空间。

附图说明

图1是本公开提供的强化传热釜式蒸发器正视图结构示意图。

图2是本公开提供的强化传热釜式蒸发器俯视图结构示意图。

图3是本公开提供一种的强化传热釜式蒸发器剖面示意图。

图4是本公开提供第二种的强化传热釜式蒸发器剖面示意图。

图5是本公开提供第三种的强化传热釜式蒸发器剖面示意图。

图6是本公开提供的分布器开孔结构示意图。

图7是本公开提供的分布器分布条缝结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种釜式重沸器，包括管箱1、换热管束9、壳体2、限流挡板12及溢流板8。

釜式重沸器还包括强化介质分布器11，为了起到强化传热的目的，强化介质分布器11设置于换热管束9下方；强化介质分布器11设置有分布孔14和/或分布条缝16，蒸汽从分布孔14和/或分布条缝16流出以扰动釜内介质并与介质相互混合后流向换热管束9，增大壳体2内被蒸发介质的流动性，避免出现流动死区和防止结垢的风险。

强化介质分布器11可以全部位于壳体22内，图3、图4所示所示；或强化介质分布器11部分位于壳体2内，见图5所示。强化介质分布器11设置位置可以根据具体的蒸发物系而定。当强化介质分布器11设置于壳体2内与换热管束9间距受限时，可以采取强化介质分布器11部分位于壳体2内。

强化介质分布器11的进口设置于壳体2上部、中部、下部或壳体2封头中,只要能够将强化介质引入强化介质分布器11即可。

强化介质分布器11上部和下部分别设有分布孔14；分布孔14可以选自圆形孔、椭圆形孔、三角形孔、矩形孔中的至少一种，优选的是圆形孔；分布孔1414的当量直径为5～40mm，优选的当量直径为10～20mm；分布孔1414轴中心线与水平夹角α值为：-90°≤α≤90°。

强化介质分布器11上还可以设置分布条缝1616，分布条缝1616沿强化介质分布器11圆周方向设置，分布条缝1616宽度大小为1～35mm，优选的宽度为5～10mm，分布条缝1616长度方向为强化介质分布器11圆周长度的0.05～0.85倍，优选0.2～0.55倍。

限流挡板12对称设置在换热管束9两侧；限流挡板12分别与壳体2内壁、溢流板88及同心锥壳15内壁连接，限流挡板12用于约束壳程介质和强化介质混合物并使壳程介质和强化介质混合物穿过换热管束9向上流动。经过强化介质分布器11内高速流出的流体与壳程被蒸发介质的流体剧烈扰动、混合后，由于限流挡板12的阻挠作用，被剧烈扰动、混合后的流体只能通过换热管之间的空间向上流动，大大提高了换热管内外流体的传热效率。

溢流板8顶部高于所述换热管束9顶部，为了达到较佳的强化传热效果，换热管束9端部与溢流板8之间预留有用于换热管束9热膨胀的缝隙。

确保换热管束9在水平轴线方向上的自由移动，壳体2内壁设置有支撑板13，支撑板13用于支撑换热管束9，两个支撑板13在换热管束99圆周角β为：30°≤β≤120°，优选的圆周角β为：60°≤β≤120°。支撑板1313布置于所述强化介质分布器11两侧。

为了解决传统釜式重沸器偏心锥壳设置存在的设备设计、制造和安装困难等难题，本公开采用同心锥壳15连接，为底部安装强化用强化介质分布器11和支撑板13提供了空间，管箱1与壳体2设置有同心锥壳15，同心锥壳15与壳体2一体设置，同心锥壳15的锥角γ为：15°≤γ≤90°，其中同心锥壳15的锥角γ优选为：30°≤γ≤60°。位于同心锥壳15下部的壳体2侧壁上设置有被蒸发介质入口5。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例提供的，一种釜式重沸器，包括管箱1、换热器管束、壳体2、同心锥壳15、限流挡板12以及位于壳体2底部的分布器，所述同心锥壳1515的锥角γ为45°，所述强化介质分布器11设置在壳体22底部，从壳体22上部引入，水平穿过溢流板88，靠近壳体22内壁，平行铺设至同心锥壳1515的大端位置；限流挡板1212水平布置，且与热换管束9水平轴线在同一平面。

强化介质分布器11设有分布孔1414，分布孔1414选自圆形孔，直径为10mm，分布孔1414轴中心线与水平夹角α值为45°、-90°；相邻分布孔14在水平轴线方向的距离为150mm。同心锥壳1515的锥角γ为30°，被蒸发介质入口55设置在同心锥壳1515下部。限流挡板1212分别与壳体22内壁、溢流板88及同心锥壳1515内壁连接；限流挡板1212与换热管束99水平间距为50mm。换热管束99端部与溢流板88的间距为100mm；溢流板88顶部与换热管束99上部的垂直间距为100mm。换热管束99位于支撑板1313上，两个支撑板13在换热管束99圆周角β为60°。强化介质分布器11上部与换热管束9底部间距为50mm；强化介质分布器11的直径为DN100。支撑板1313对称布置于强化介质分布器11两侧。

将该强化传热蒸发器应用于芳烃液液抽提塔底重沸器，重沸器管程介质为减温减压蒸汽，被蒸发介质是环丁砜、混合芳烃及水组成的混合物，壳体2内被蒸发介质温度175℃，粘度1.5cp。强化介质采用0.08MPaG饱和蒸汽，从强化介质引入口10进入釜式蒸发器。加入的饱和蒸汽作为强化介质，不但提高了蒸发器换热管内外介质的传热系数，消除了流动死区以及防止结垢的风险。另外，饱和蒸汽的加入降低了易挥发组分在气相的分压，进一步提升了釜式蒸发器的蒸发性能。经过长周期运行结果表明，该强化传热式釜式蒸发器操作运行稳定，能耗低，换热管外壁未发现结垢。

实施例2

如图1-图3、图7所示，本实施例提供的釜式蒸发器与实施例1相比，除分布器上采用条缝16外，其余结构均与实施例相同。将该强化传热蒸发器同样应用芳烃液液抽提塔底重沸器，分布器采用分布条缝16同样可以起到提高蒸发器换热管内外介质的传热系数，消除了流动死区以及防止结垢的风险。另外，饱和蒸汽的加入同样降低了易挥发组分在气相的分压，进一步提升了釜式蒸发器的蒸发性能。

Claims (9)

1.一种釜式重沸器，包括管箱(1)、换热管束(9)、壳体(2)、限流挡板(12)及溢流板(8)；其特征在于还包括强化介质分布器(11)，强化介质分布器(11)设置于换热管束(9)下方；强化介质分布器(11)设置有分布孔(14)和/或分布条缝(16)，蒸汽从分布孔(14)和/或分布条缝(16)流出以扰动釜内介质并与介质相互混合后流向换热管束(9)。

2.根据权利要求1所述的一种釜式重沸器，其特征在于强化介质分布器(11)整体位于壳体(2)内或部分位于壳体(2)内。

3.根据权利要求1所述的一种釜式重沸器，其特征在于强化介质分布器(11)的进口设置于壳体(2)上部、中部、下部或壳体(2)封头中。

4.根据权利要求1所述的一种釜式重沸器，其特征在于分布孔(14)包括圆形孔、椭圆形孔、三角形孔以及矩形孔。

5.根据权利要求1所述的一种釜式重沸器，其特征在于限流挡板(12)对称设置在换热管束(9)两侧；限流挡板(12)分别与壳体(2)内壁、溢流板(8)及同心锥壳(15)内壁连接，限流挡板(12)用于约束壳程介质和强化介质混合物并使壳程介质和强化介质混合物穿过换热管束(9)向上流动。

6.根据权利要求1所述的一种釜式重沸器，其特征在于溢流板(8)顶部高于所述换热管束(9)顶部。

7.根据权利要求5所述的一种釜式重沸器，其特征在于壳体(2)内壁设置有支撑板(13)，支撑板(13)用于支撑换热管束(9)。

8.根据权利要求5所述的一种釜式重沸器，其特征在于位于同心锥壳(15)下部的壳体(2)侧壁上设置有被蒸发介质入口(5)。

9.根据权利要求7所述的一种釜式重沸器，其特征在于换热管束(9)端部与溢流板(8)之间预留有用于换热管束(9)热膨胀的缝隙。

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