CN213120269U - 一种列管式换热器清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种列管式换热器清洗装置，所述装置包括碱液罐、清洗泵，所述碱液罐的出口与所述清洗泵的入口连通，所述清洗泵的出口与列管式换热器的管程进料口连通，所述列管式换热器的管程出料口与所述碱液罐的入口连通。该装置可以使用于清洗列管内壁蛋白颗粒的氢氧化钠溶液循环流动，从而会加速微细蛋白颗粒溶解于氢氧化钠溶液中，比传统的采用氢氧化钠溶液静置浸泡列管中的蛋白颗粒的溶解速率快，清洗时间可以由3小时缩短为1小时，保证了列管式换热器的传热效果，且装置简单，易于推广。

Description

一种列管式换热器清洗装置

技术领域

本实用新型属于生物发酵技术领域，特别涉及一种列管式换热器清洗装置。

背景技术

利用煤气生物发酵制备乙醇是以CO和CO₂等为碳源，经细菌发酵生产乙醇的新工艺。该工艺中，需要采用乙醇梭杆菌进行发酵，发酵后产生的醪液需要进行升温处理才能进入蒸馏塔，发酵醪液的升温采用列管式换热器实现。

列管式换热器是煤气生物发酵制备乙醇生产上应用最广的一种换热器，在进行换热时，发酵醪液由封头的连结管处进入，在列管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另高温流体比如蒸汽由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程。这两种流体会通过列管进行热量传递，以加热发酵醪液。发酵醪液中含有大量的微细蛋白，列管式换热器使用一段时间后，微细蛋白颗粒会附着在列管内壁上，其会影响列管式换热器的传热效率，因此需要对列管式换热器中的列管进行清洗。

目前列管的清洗是采用如下方式进行：列管式换热器停止工作，将碱液注入列管中浸泡去除内壁上的蛋白颗粒，但是这种方法的处理时间需要2-3个小时，时间长，影响正常生产效率。

发明内容

本实用新型提供了一种列管式换热器清洗装置，以解决现有技术中清洗碱液清洗列管式换热器内的列管内壁蛋白颗粒时间长，效率低的技术问题。

本实用新型提供了一种列管式换热器清洗装置，所述装置包括碱液罐、清洗泵，所述碱液罐的出口与所述清洗泵的入口连通，所述清洗泵的出口与列管式换热器的管程进料口连通，所述列管式换热器的管程出料口与所述碱液罐的入口连通。

进一步地，所述装置包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门的输入端与所述碱液罐的出口连通，所述第一阀门的输出端与所述清洗泵的入口连通，所述第二阀门的输入端与所述列管式换热器的管程出料口连通，所述第二阀门的输出端与所述碱液罐入口连通。

进一步地，所述装置包括第三阀门，所述第三阀门的输入端分别与所述列管式换热器的管程出料口和所述第二阀门的输入端连通，所述第三阀门的输出端分别与所述第一阀门的输出端和所述清洗泵的入口连通。

进一步地，所述装置包括第一排气阀，所述第一排气阀一端分别与所述第三阀门的输出端和所述第一阀门的输出端连通，所述第一排气阀的另一端与所述清洗泵的入口连通。

进一步地，所述装置包括排污阀设置于所述第一排气阀和所述清洗泵之间。

进一步地，所述装置包括第一压力表，所述第一压力表一端与所述列管式换热器的管程入料口连通，所述第一压力表的另一端与所述清洗泵的出口连通。

进一步地，所述装置包括第二压力表，所述第二压力表一端与所述列管式换热器的管程出料口连通，所述第二压力表的另一端与所述第二阀门的输入端和所述第三阀门的输入端连通。

进一步地，所述碱液罐上设置有第二排气阀。

进一步地，所述列管式换热器上设置有第三排气阀。

进一步地，碱液罐用于储存氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2.5-3.5％。

本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型提供了一种列管式换热器清洗装置，碱液罐中储存有氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液在清洗泵的作用下，从列管式换热器的管程进料口进入列管中，使列管内壁上附着的微细蛋白颗粒与氢氧化钠溶液接触，微细蛋白颗粒会溶于氢氧化钠溶液，随着列管式换热器中的氢氧化钠溶液的增加，会顺着列管式换热器的列管出料口流出，顺着管道流入碱液罐中。碱液罐中的氢氧化钠溶液在清洗泵的作用下再次进入列管式换热器中，实现氢氧化钠溶液的循环流动。微细蛋白颗粒在氢氧化钠溶液的循环流动作用下，会加速微细蛋白颗粒溶解于氢氧化钠溶液中，比传统的采用氢氧化钠溶液静置浸泡列管中的蛋白颗粒的溶解速率快，可以由3小时缩短为1小时，保证了列管式换热器的传热效果，且装置简单，易于推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的一种列管式换热器清洗装置结构示意图。

图1中：1-碱液罐，2-第一阀门，3-第一排气阀，4-排污阀，5-清洗泵，6-第一压力表，7-第二排气阀，8-第二阀门，9-第三阀门，10-第二压力表，11-第三排气阀，12-列管式换热器。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本实用新型，本实用新型的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本实用新型实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本实用新型提供了一种列管式换热器清洗装置，图1为一种列管式换热器清洗装置的结构示意图，结合图1，该装置包括碱液罐1、清洗泵5，碱液罐1的出口与清洗泵5的入口连通，清洗泵5的出口与列管式换热器12的管程进料口连通，列管式换热器12的管程出料口与碱液罐1的入口连通。

碱液罐中储存有氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液在清洗泵的作用下，从列管式换热器的管程进料口进入列管中，使列管内壁上附着的微细蛋白颗粒与氢氧化钠溶液接触，微细蛋白颗粒会溶于氢氧化钠溶液，随着列管式换热器中的氢氧化钠溶液的增加，会顺着列管式换热器的列管出料口流出，顺着管道流入碱液罐中。碱液罐中的氢氧化钠溶液在清洗泵的作用下再次进入列管式换热器中，实现氢氧化钠溶液的循环流动。微细蛋白颗粒在氢氧化钠溶液的循环流动作用下，会加速微细蛋白颗粒溶解于氢氧化钠溶液中，比传统的采用氢氧化钠溶液静置浸泡列管中的蛋白颗粒的溶解速率快，清洗时间可以由3小时缩短为1小时。

一般在利用煤气作为原料生物发酵制备乙醇的工艺中，列管换热器12会设置多个，对醪液进行多次加热，而列管换热器并联设置，彼此之间互不影响，又由于循环清洗的时间短，仅为1小时，因此，可以实现一个列管式换热器清洗的同时，不影响其他列管换热器的正常换热工作，实现了在线清洗。如果清洗时间长，比如传统清洗时间为3小时，醪液只能通过剩余的列管式换热器进行加热，加热后的醪液必定比列管换热器全部工作的温度要低。醪液出了列管换热器后进入蒸馏塔分离出乙醇，如果蒸馏塔长时间的接收温度较低的醪液可能会出现落塔，导致系统停机，影响正常生产。

作为本实用新型的一种实施方式，为了实现碱液罐1中氢氧化钠溶液的开通和闭合，结合图1，该装置可以包括第一阀门2和第二阀门8，第一阀门2的输入端与碱液罐1的出口连通，第一阀门2的输出端与清洗泵5的入口连通，第二阀门8的输入端与列管式换热器12的管程出料口连通，第二阀门8的输出端与碱液罐1入口连通。

作为本实用新型的一种实施方式，结合图1，该装置还可以包括第三阀门9，第三阀门的输入端分别与列管式换热器12的管程出料口和第二阀门8的输入端连通，第三阀门9的输出端分别与第一阀门2的输出端和清洗泵5的入口连通。通过设置第三阀门9，可以实现氢氧化钠溶液在清洗泵5、列管式换热器12、第三阀门9之间的循环。列管清洗所用氢氧化钠溶液的量远远小于碱液罐中储存的氢氧化钠溶液，通过设置该循环，可以最大限度节约氢氧化钠溶液的用量。在该装置实际运行时，首先开启第一阀门2、清洗泵5和第三阀门9，同时关闭第二阀门8，氢氧化钠溶液顺着管路经由第一阀门2和清洗泵5进入列管式换热器12中，然后顺着列管式换热器12的列管出料口流出，由于第二阀门8关闭，第三阀门9开启，氢氧化钠溶液通过第三阀门9，此时关闭第一阀门5，通过第三阀门的氢氧化钠溶液进入清洗泵5，那么氢氧化钠溶液就会在清洗泵5、列管式换热器12、第三阀门9之间的循环清洗列管内壁上的蛋白颗粒。这样可以避免通过碱液罐1实现氢氧化钠溶液循环造成的所有氢氧化钠溶液都被污染，造成的原料浪费。在日常维护中，可以采用此循环对列管式加热器进行清洗。现场可能存在多个列管式换热器并联使用的情况，因此在停机大检修时，清洗压力较大，可以选用碱液罐1、第一阀门2、清洗泵5列管式预热器12的循环管道进行清洗。

作为本实用新型的一种实施方式，为了使清洗泵5、列管式换热器12、第三阀门9通路之间顺利形成氢氧化钠溶液的循环，该装置还可以包括第一排气阀3，第一排气阀3一端分别与第三阀门9的输出端和第一阀门2的输出端连通，第一排气阀3的另一端与清洗泵的入口连通。

作为本实用新型的一种实施方式，该装置还可以包括排污阀4，排污阀4设置于第一排气阀3和清洗泵5之间。氢氧化钠溶液溶解列管内壁的蛋白颗粒后，通过排污阀排出。

作为本实用新型的一种实施方式，该装置可以包括第一压力表6，第一压力表6的一端与列管式换热器12的管程入料口连通，第一压力表6的另一端与清洗泵5的出口连通。

作为本实用新型的一种实施方式，该装置可以包括第二压力表10，第二压力表10一端与列管式换热器12的管程出料口连通，第二压力表10的另一端与第二阀门8的输入端和第三阀门9的输入端连通。

作为本实用新型的一种实施方式，碱液罐1上设置有第二排气阀7。

作为本实用新型的一种实施方式，列管式换热器12上设置有第三排气阀11。

作为本实用新型的一种实施方式，碱液罐用于储存氢氧化钠溶液，其中，氢氧化钠溶液的质量浓度可以为2.5-3.5％。

在本实用新型中，氢氧化钠溶液的流通可以通过管道连接来实现的，列管式换热器在煤气作为原料进行生物发酵制备乙醇的应用中根据用途不同，名称可能不同，例如可以是浓醪液酒汽预热器、浓醪液槽液预热器、清醪液预热器、醪液预热器和醪塔再沸器等，凡是使用列管式换热器的装置清洗都适用于本装置，在此不作具体限定。清洗泵可以是公开号为CN107620689A的专利申请中公开的高压清洗泵，也可以是任何可以实现本实用新型功能的清洗泵，在此不作具体限定。第一阀门、第二阀门、第三阀门均可以是球阀，或者任何可以实现流体流通与阻断功能的其他阀门，在此不作具体限定。第一压力表和第二压力表均可以是公开号为CN106840507A的专利申请中公开的液体压力表，也可以是任何可以实现本实用新型功能的压力表，在此不作具体限定。第一排气阀、第二排气阀和第三排气阀均可以是公开号为CN110894810A的专利申请中公开的排气阀，也可以是任何可以实现本实用新型功能的排气阀，在此不作具体限定。

在本实用新型中，还可以根据实际需要在管道上设置阀门，在此不做具体限定。

本实用新型公开的列管式预热器清洗装置至少具有如下优点：

(1)通过形成循环回路，实现了用于清洗列管内壁蛋白颗粒的氢氧化钠溶液循环流动，从而会加速微细蛋白颗粒溶解于氢氧化钠溶液中，比传统的采用氢氧化钠溶液静置浸泡列管中的蛋白颗粒的溶解速率快，清洗时间可以由3小时缩短为1小时，清洗效率高。

(2)可以实现在线清洗，以实现在蒸馏脱水工序正常运行情况下达到快速清洗列管式换热器的目的。

(3)减少碱液的浪费，实现方便、快捷，且灵活切换循环路径的清洗列管式加热器，保证了列管式换热器的传热效果，且装置简单，易于推广。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种列管式换热器清洗装置，其特征在于，所述装置包括碱液罐、清洗泵，所述碱液罐的出口与所述清洗泵的入口连通，所述清洗泵的出口与所述列管式换热器的管程进料口连通，所述列管式换热器的管程出料口与所述碱液罐的入口连通。

2.根据权利要求1所述的一种列管式换热器清洗装置，其特征在于，所述装置包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门的输入端与所述碱液罐的出口连通，所述第一阀门的输出端与所述清洗泵的入口连通，所述第二阀门的输入端与所述列管式换热器的管程出料口连通，所述第二阀门的输出端与所述碱液罐入口连通。

3.根据权利要求2所述的一种列管式换热器清洗装置，其特征在于，所述装置包括第三阀门，所述第三阀门的输入端分别与所述列管式换热器的管程出料口和所述第二阀门的输入端连通，所述第三阀门的输出端分别与所述第一阀门的输出端和所述清洗泵的入口连通。

4.根据权利要求3所述的一种列管式换热器清洗装置，其特征在于，所述装置包括第一排气阀，所述第一排气阀一端分别与所述第三阀门的输出端和所述第一阀门的输出端连通，所述第一排气阀的另一端与所述清洗泵的入口连通。

5.根据权利要求4所述的一种列管式换热器清洗装置，其特征在于，所述装置包括排污阀，所述排污阀设置于所述第一排气阀和所述清洗泵之间。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种列管式换热器清洗装置，其特征在于，所述装置包括第一压力表，所述第一压力表的一端与所述列管式换热器的管程入料口连通，所述第一压力表的另一端与所述清洗泵的出口连通。

7.根据权利要求3所述的一种列管式换热器清洗装置，其特征在于，所述装置包括第二压力表，所述第二压力表一端与所述列管式换热器的管程出料口连通，所述第二压力表的另一端与所述第二阀门的输入端和所述第三阀门的输入端连通。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种列管式换热器清洗装置，其特征在于，所述碱液罐上设置有第二排气阀。

9.根据权利要求1-5任一项所述的一种列管式换热器清洗装置，其特征在于，所述列管式换热器上设置有第三排气阀。

10.根据权利要求1-5任一项所述的一种列管式换热器清洗装置，其特征在于，所述碱液罐用于储存氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2.5-3.5％。

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