CN213578823U - 液封位置可调的换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液封位置可调的换热器，包括换热器本体、位于换热器本体底部的冷凝液出口、与冷凝液出口相连通且用于实现无液封的无液封管道组件、与冷凝液出口相连通且用于加高液封位置实现一级液封的一级液封管道组件以及与冷凝液出口相连通且用于加高液封位置实现二级液封的二级液封管道组件，其中二级液封的液封位置高于一级液封的液封位置。本实用新型通过调节无液封管道组件、一级液封管道组件和二级液封管道组件的通断来改变液封位置，实现换热器的无液封、一级液封和二级液封三种不同的液封状态。

Description

液封位置可调的换热器

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，尤其涉及一种液封位置可调的换热器。

背景技术

在化工生产企业中，冷凝器、冷却器和冷凝冷却器很常见，其中冷凝器的作用是将气相的物质液化为液相，这个过程的冷源一般是循环冷却水，通过循环冷却水带走大量的热量；冷却器的作用是使得液相物质的温度进一步下降；冷凝冷却器是既有冷凝器的作用，又有冷却器的作用，将两者功能合二为一的设备。

现有技术中，在需要将气相物质变为一定温度的液相物质的场合，一般设置一个冷凝器，下游再设计一个冷却器，通过两套设备共同作用达到目的。其中循环冷却水一路进冷却器，再进冷凝器，循环冷却水另一路从冷却器旁路直接进冷凝器，最后汇集在一起从冷凝器出去。一般情况下，循环冷却水进冷却器的位置设置一个三通阀，通过DCS控制三通阀进冷却器的开度来调节冷却器出口液相(所需产品)的温度；在循环冷却水出冷凝器的位置设置一个调节阀，通过控制调节阀的开度来调整气相进冷凝器的压力。

现有技术中绝大多数均采用上述控制模式，但是冷凝器由于有相变发生，若循环冷却水流速低，其中的循环冷却水侧管程较容易结垢，冷凝器的使用周期短，需要经常打高压水枪清洗，这成了一整套工艺流程运行周期的技术瓶颈，给化工生产企业带来了困扰。为了解决上述问题，现有技术是将冷凝器进行改造，将原有的管程3程改成4程甚至更多，目的就是能够增加循环冷却水的流速，但是改造成本大，难以实现普及。

因而，亟需解决上述问题。

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可调节液封位置加大循环冷却水流量从而减少管程结垢的液封位置可调的换热器。

技术方案：为实现以上目的，本实用新型公开了一种液封位置可调的换热器，包括换热器本体、位于换热器本体底部的冷凝液出口、与冷凝液出口相连通且用于实现无液封的无液封管道组件、与冷凝液出口相连通且用于加高液封位置实现一级液封的一级液封管道组件以及与冷凝液出口相连通且用于加高液封位置实现二级液封的二级液封管道组件，其中二级液封的液封位置高于一级液封的液封位置。

其中，所述无液封管道组件、一级液封管道组件和二级液封管道组件共用与冷凝液出口相连通的底部冷凝液管道，无液封管道组件包括与底部冷凝液管道水平相连通的直通管道和位于直通管道内用于控制其通断的直通阀，一级液封管道组件包括与底部冷凝液管道竖直相连通的一级冷凝液管道、位于直通管道上方与一级冷凝液管道水平相连通的一级液封管道以及位于一级液封管道内用于控制其通断的一级液封阀，二级液封管道组件包括与一级冷凝液管道竖直相连通的二级冷凝液管道和位于一级液封管道上方与二级冷凝液管道水平相连通的二级液封管道，其中直通管道、一级液封管道和二级液封管道汇总连通有竖直设置的去下液设备管道，该去下液设备管道的上端连通有带放空阀的放空管道。

优选的，所述一级液封管道位于换热器本体内腔高度的1/4～1/3处。

进一步，所述二级液封管道位于换热器本体内腔高度的1/2～2/3处。

再者，所述底部冷凝液管道和直通管道等高水平设置，其安装高度低于冷凝液出口。

进一步，所述直通阀、一级液封阀和放空阀为闸阀或球阀。

优选的，所述放空管道位于二级液封管道的上方。

再者，所述换热器本体上设有适配的封头。

进一步，所述封头的上下表面分别设有循环冷却水出口和循环冷却水进口。

优选的，所述换热器本体上方设有气相出口。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：首先本实用新型通过调节无液封管道组件、一级液封管道组件和二级液封管道组件的通断来改变液封位置，实现换热器的无液封、一级液封和二级液封三种不同的液封状态；其中当液封位置加高时，为了维持换热器气相进口的压力，换热器需要更多的循环冷却水，如此即可实现增加换热器中的循环冷却水流速的目的，从而能够使换热器管程即循环冷却水侧结垢减缓，延长使用周期；其次本实用新型利用一级液封管道和二级液封管道在竖直方向的高度差，实现液封高度的高低设置，满足不同液封状态的要求；再者本实用新型利用直通阀实现无液封管道组件的通断，利用一级液封阀和放空阀实现一级液封管道组件和二级液封管道组件的通断，便于现场调节；最后采用本实用新型的换热器，用户可以根据实际工况，在满足工艺要求下，选择所需的液封位置，能够明显加大循环冷却水的流量，减少管程的结垢，延长换热器的使用周期，降低其检修次数，使产量增加，与传统的增大管程程数相比，本实用新型的投入低、改造方便且见效快。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种液封位置可调的换热器，包括换热器本体1、无液封管道组件、一级液封管道组件和二级液封管道组件。本实用新型中封头14与换热器本体1相适配，封头14的上表面设有循环冷却水出口15，封头14的下表面设有循环冷却水进口16。换热器本体1上方设有气相出口17，换热器本体1的底部设有冷凝液出口2。

本实用新型中无液封管道组件与冷凝液出口相连通且用于实现无液封，一级液封管道组件与冷凝液出口相连通且用于加高液封位置实现一级液封，二级液封管道组件与冷凝液出口相连通且用于加高液封位置实现二级液封，其中二级液封的液封位置高于一级液封的液封位置。无液封管道组件包括直通管道4和直通阀5，一级液封管道组件包括一级冷凝液管道6、一级液封管道7和一级液封阀8，二级液封管道组件包括二级冷凝液管道9和二级液封管道10。

在冷凝液出口2上通过接头加装有一水平设置的底部冷凝液管道3，底部冷凝液管道3的安装高度低于冷凝液出口2。底部冷凝液管道3为无液封管道组件、一级液封管道组件和二级液封管道组件共用管道。直通管道4通过接头水平连通于底部冷凝液管道3上，直通管道4与底部冷凝液管道3等高水平设置，且直通管道4的安装高度也低于冷凝液出口2。直通阀5位于直通管道4内用于控制直通管道的通断。一级冷凝液管道6通过接头竖直连通于底部冷凝液管道3上，一级液封管道7通过接头水平连通于一级冷凝液管道6上，且一级液封管道7位于直通管道4的上方，一级液封管道7位于换热器本体内腔高度的1/4～1/3处。一级液封阀8位于一级液封管道6内用于控制一级液封管道6的通断。二级冷凝液管道9通过接头竖直连通于一级冷凝液管道7上，二级液封管道10通过接水平连通于二级冷凝液管道9上，二级液封管道10位于一级液封管道7上方，二级液封管道10位于换热器本体内腔高度的1/2～2/3处，本实用新型利用一级液封管道和二级液封管道在竖直方向的高度差，实现液封高度的高低设置，满足不同液封状态的要求。其中直通管道4、一级液封管道7和二级液封管道10汇总连通有竖直设置的去下液设备管道11，去下液设备管道11的下方连接有下液设备。该去下液设备管道11的上端连通有放空管道13，放空管道13位于二级液封管道10的上方，放空阀12用于控制放空管道13的通断。本实用新型的直通阀5、一级液封阀8和放空阀12可选用闸阀或球阀，本实用新型利用直通阀实现无液封管道组件的通断，利用一级液封阀和放空阀实现一级液封管道组件和二级液封管道组件的通断，便于现场调节。

本实用新型液封位置可调的换热器的使用工况为：

工况1无液封状态：将直通阀和放空阀打开，并关闭一级液封阀，此时换热器为常规的冷凝器，换热器内处于气液混合，没有液位的状态；

工况2一级液封状态：当发现换热器处于工况1无液封状态，且循环冷却水阀门开度过小即循环冷却水的流速过小时，将直通阀关闭，并打开一级液封阀和放空阀，冷凝液从一级液封管道流到去下游设备管道；此时换热器为冷凝冷却器，换热器内的液封位置加高，处于一级液封管道的高度，换热器的冷凝气相面积变小，循环冷却水的阀门开度增大，流速增大，从而能够减缓换热器结垢；

工况3二级液封状态：当发现换热器处于工况2一级液封状态，且循环冷却水阀门开度仍过小即循环冷却水的流速仍过小时，将直通阀和一级液封阀关闭，打开放空阀，冷凝液从二级液封管道流到去下游设备管道；此时换热器为冷凝冷却器，换热器内的液封位置继续加高，处于二级液封管道的高度，换热器冷凝气相的面积进一步变小，循环冷却水的阀门开度进一步增大，流速进一步增大，从而能够进一步减缓换热器结垢；

工况4：当发现换热器处于工况2或工况3，且换热器的气相进口的压力过高时，此时因冷凝器换热面积太小，则需降低换热器的液封高度，增大换热器冷凝气相的面积，从而使换热器的气相进口的压力会逐步恢复至正常状态。

本实用新型通过调节无液封管道组件、一级液封管道组件和二级液封管道组件的通断来改变液封位置，实现换热器的无液封、一级液封和二级液封三种不同的液封状态；其中当液封位置加高时，为了维持换热器气相进口的压力，换热器需要更多的循环冷却水，如此即可实现增加换热器中的循环冷却水流速的目的，从而能够使换热器管程即循环冷却水侧结垢减缓，延长使用周期。

Claims (10)

1.一种液封位置可调的换热器，其特征在于：包括换热器本体（1）、位于换热器本体底部的冷凝液出口（2）、与冷凝液出口相连通且用于实现无液封的无液封管道组件、与冷凝液出口相连通且用于加高液封位置实现一级液封的一级液封管道组件以及与冷凝液出口相连通且用于加高液封位置实现二级液封的二级液封管道组件，其中二级液封的液封位置高于一级液封的液封位置。

2.根据权利要求1所述的液封位置可调的换热器，其特征在于：所述无液封管道组件、一级液封管道组件和二级液封管道组件共用与冷凝液出口相连通的底部冷凝液管道（3），无液封管道组件包括与底部冷凝液管道水平相连通的直通管道（4）和位于直通管道内用于控制其通断的直通阀（5），一级液封管道组件包括与底部冷凝液管道竖直相连通的一级冷凝液管道（6）、位于直通管道上方与一级冷凝液管道水平相连通的一级液封管道（7）以及位于一级液封管道内用于控制其通断的一级液封阀（8），二级液封管道组件包括与一级冷凝液管道竖直相连通的二级冷凝液管道（9）和位于一级液封管道上方与二级冷凝液管道水平相连通的二级液封管道（10），其中直通管道（4）、一级液封管道（7）和二级液封管道（10）汇总连通有竖直设置的去下液设备管道（11），该去下液设备管道（11）的上端连通有带放空阀（12）的放空管道（13）。

3.根据权利要求2所述的液封位置可调的换热器，其特征在于：所述一级液封管道（7）位于换热器本体内腔高度的1/4～1/3处。

4.根据权利要求2所述的液封位置可调的换热器，其特征在于：所述二级液封管道（10）位于换热器本体内腔高度的1/2～2/3处。

5.根据权利要求2所述的液封位置可调的换热器，其特征在于：所述底部冷凝液管道（3）和直通管道（4）等高水平设置，其安装高度低于冷凝液出口（2）。

6.根据权利要求2所述的液封位置可调的换热器，其特征在于：所述直通阀（5）、一级液封阀（8）和放空阀（12）为闸阀或球阀。

7.根据权利要求2所述的液封位置可调的换热器，其特征在于：所述放空管道（13）位于二级液封管道（10）的上方。

8.根据权利要求1所述的液封位置可调的换热器，其特征在于：所述换热器本体（1）上设有适配的封头（14）。

9.根据权利要求8所述的液封位置可调的换热器，其特征在于：所述封头（14）的上下表面分别设有循环冷却水出口（15）和循环冷却水进口（16）。

10.根据权利要求1所述的液封位置可调的换热器，其特征在于：所述换热器本体（1）上方设有气相出口（17）。

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