CN213802935U - 一种余热回收一体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种余热回收一体装置，属于氨合成余热回收装置技术领域，包括与氨合成塔依次相连的蒸汽过热器和废热回收装置，所述蒸汽过热器的管程工艺气进口与氨合成塔气体出口通过螺柱直接相连，蒸汽过热器管程工艺气出口通过短管与废热回收装置管程工艺气进口相连。这使得氨合成塔与蒸汽过热器和废热回收器连成一个整体，省去了氨合成塔气体出口所需的强度高、耐高温、抗氢性能好的热配管，节省了场地使用面积，节约了项目投资，而且可基本消除管道热应力，使生产的本质安全性能得到质的提升。

Description

一种余热回收一体装置

技术领域

本实用新型涉及一种余热回收一体装置，属于氨合成余热回收装置技术领域。

背景技术

氨合成工段的氨合成塔的反应气出口与蒸汽过热器或废热回收器或高压水加进口连接，通常采用管道连接，需要配备的管材要求强度高、耐高温、抗氢性能优异，而配管占用场地大、费用高、安全性能欠佳。

本实用新型开发了一种余热回收一体装置，同时采用蒸汽过热器和废热回收装置，且氨合成塔气体出口与蒸汽过热器工艺气进口相连，使得氨合成塔与蒸汽过热器和废热回收装置连成一个整体，省去了反应气出口热配管，节省场地使用面积，节约项目投资，而且可基本消除管道热应力，使生产的本质安全性能得到质的提升。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种余热回收一体装置，用于氨合成余热的回收利用。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种余热回收一体装置，包括与氨合成塔依次相连的蒸汽过热器和废热回收装置，所述蒸汽过热器的蒸汽过热器管程工艺气进口与氨合成塔气体出口通过螺柱直接相连，蒸汽过热器管程工艺气出口通过短管与废热回收装置管程工艺气进口相连，短管的内部设置有隔热管，废热回收装置壳程饱和蒸汽出口通过连接管分别与蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口一和蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口二相连，所述蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口一和蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口二相对设置于蒸汽过热器壳程筒体上，且蒸汽过热器壳程过热蒸汽出口设置于蒸汽过热器壳程筒体上远离两个蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口；

所述蒸汽过热器管程工艺气进口和蒸汽过热器管程工艺气出口采用膨胀节或填料函与蒸汽过热器内管箱连接，所述蒸汽过热器内管箱的一侧设置有小管板且蒸汽过热器管箱内部靠近小管板的位置处设置有大管板，所述大管板管孔处设置有U形换热管，且换热管的内部依次套设有内衬隔热套管一和内衬隔热套管二，内衬隔热套管一和内衬隔热套管二的端部分别固定于小管板上，所述蒸汽过热器管程筒体上靠近大管板位置处设置有保护气冷气进口和保护气冷气出口，且保护气冷气进口设置于下侧，保护气冷气出口设置于上侧；

所述废热回收装置管程工艺气进口采用膨胀节或填料函与废热回收装置内管箱连接，所述废热回收装置内管箱一侧设置有小管板且废热回收装置管箱内部靠近小管板的位置处设置有大管板，所述两个管板管孔处设置有换热管。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述废热回收装置为废热回收器，且废热回收器的换热管为U形管。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述废热回收装置为废热回收器，且废热回收器的换热管为一对直径不相同的同心管。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述蒸汽过热器和废热回收装置垂直布置设置于氨合成塔的下方，且蒸汽过热器在上方，废热回收装置在下方。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述蒸汽过热器和废热回收装置水平布置设置于氨合成塔的下方，且蒸汽过热器在氨合成塔的正下方。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述废热回收装置为依次相连的汽化器和汽水分离器，所述蒸汽过热器管程工艺气出口通过短管与汽化器的管程工艺气进口相连，汽化器的壳程蒸汽出口通过连接管与汽水分离器的蒸汽进口相连，汽水分离器的饱和蒸汽出口通过连接管分别与蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口一和蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口二相连。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述汽化器的内部设置有换热管，换热管为U形管或一对直径不相同的同心管。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述蒸汽过热器管箱和废热回收装置管箱分别设置有蒸汽过热器管箱端盖和废热回收装置管箱端盖，且蒸汽过热器管箱端盖和废热回收装置管箱端盖与蒸汽过热器管箱和废热回收装置管箱之间通过螺柱连接。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述蒸汽过热器内管箱的内部设置有内保温层。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型同时采用蒸汽过热器和废热回收装置，氨合成塔气体出口与蒸汽过热器工艺气进口相连，使得氨合成塔与蒸汽过热器和废热回收装置连成一个整体，省去了氨合成塔气体出口所需的强度高、耐高温、抗氢性能好的热配管，节省了场地使用面积，节约了项目投资，而且可基本消除管道热应力，使生产的本质安全性能得到质的提升。

本实用新型的蒸汽过热器与废热回收装置管的箱端盖分别采用螺柱连接，可以大大提高设备检修时的便捷性。

本实用新型的蒸汽过热器大管板左侧设有冷气保护气进、出口，大管板右侧相对位置设有两个饱和蒸汽入口，使得大管板受力得到改善，有利于提高设备的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型蒸汽过热器的换热管及其套管结构示意图；

图3是本实用新型实施例2结构示意图；

图4是本实用新型实施例3结构示意图；

图5是本实用新型实施例4结构示意图；

图6是本实用新型实施例5结构示意图；

图7是本实用新型实施例6结构示意图；

其中，1、蒸汽过热器，2、废热回收装置，3、蒸汽过热器管程工艺气出口，4、短管，5、废热回收装置管程工艺气进口，6、废热回收装置壳程饱和蒸汽出口，7a、蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口一，7b、蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口二，8、连接管，9、蒸汽过热器管程工艺气进口，10、氨合成塔气体出口，11、废热回收装置管箱端盖，12、蒸汽过热器管箱端盖，13、蒸汽过热器内管箱，14、蒸汽过热器壳程筒体，15、小管板，16、大管板，17、保护气冷气进口，18、保护气冷气出口，19、蒸汽过热器壳程过热蒸汽出口，20、换热管，21、内衬隔热套管一，22、内衬隔热套管二，23、废热回收装置内管箱，24、汽化器，25、汽水分离器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明：

本实用新型公开了一种余热回收一体装置，用于氨合成塔出气口气体余热的回收利用，省去了氨合成塔气体出口所需的强度高、耐高温、抗氢性能好的热配管，安全性能高。下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种余热回收一体装置，如图1所示，包括与氨合成塔依次相连的蒸汽过热器1和废热回收装置2，所述蒸汽过热器1和废热回收装置2垂直设置于氨合成塔的下方，且蒸汽过热器1在上方，废热回收装置2在下方。所述蒸汽过热器1的蒸汽过热器管程工艺气进口9与氨合成塔气体出口10通过螺柱直接相连，蒸汽过热器管程工艺气出口3通过短管4与废热回收装置管程工艺气进口5相连，短管4的内部设置有隔热管，废热回收装置壳程饱和蒸汽出口6通过连接管8分别与蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口一7a和蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口二7b相连，所述蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口一7a和蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口二7b相对设置于蒸汽过热器壳程筒体14上，蒸汽过热器壳程过热蒸汽出口19设置于蒸汽过热器壳程筒体14上远离两个蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口。

所述蒸汽过热器管程工艺气进口9和蒸汽过热器管程工艺气出口3采用膨胀节或填料函与蒸汽过热器内管箱13连接，所述蒸汽过热器内管箱13的一侧设置有小管板15且蒸汽过热器管箱内部靠近小管板15的位置处设置有大管板16，如图2所示，所述大管板16管孔处设置有U形换热管20，且换热管20的内部依次套设有内衬隔热套管一21和内衬隔热套管二22，内衬隔热套管一21和内衬隔热套管二22的端部分别固定于小管板15上，所述蒸汽过热器管程筒体上靠近大管板16位置处设置有保护气冷气进口17和保护气冷气出口18，且保护气冷气进口17设置于下侧，保护气冷气出口18设置于上侧；蒸汽过热器管箱通过螺柱连接有蒸汽过热器管箱端盖12。

所述废热回收装置2为废热回收器，且废热回收器的换热管为U形管。所述废热回收装置管程工艺气进口5采用膨胀节或填料函与废热回收装置内管箱23连接，所述废热回收装置内管箱23侧设置有小管板15且废热回收装置管箱内部靠近小管板15的位置处设置有大管板16，所述两个管板管孔处设置有换热管。

实施例2

一种余热回收一体装置，如图3所示，包括与氨合成塔依次相连的蒸汽过热器1和废热回收装置2，所述蒸汽过热器1和废热回收装置2垂直设置于氨合成塔的下方，且蒸汽过热器1在上方，废热回收装置2在下方。所述废热回收装置2为废热回收器，且废热回收器的换热管为一对直径不相同的同心管。其余结构及布局与实施例1相同。

实施例3

一种余热回收一体装置，如图4所示，包括与氨合成塔依次相连的蒸汽过热器1和废热回收装置2，所述蒸汽过热器1和废热回收装置2水平布置设置于氨合成塔的下方，且蒸汽过热器1在氨合成塔的正下方。所述废热回收装置2为废热回收器，且废热回收器的换热管为U形管或一对直径不相同的同心管。其余结构及布局与实施例1相同。

实施例4

一种余热回收一体装置，如图5所示，包括与氨合成塔依次相连的蒸汽过热器1和废热回收装置2，所述废热回收装置2为依次相连的汽化器24和汽水分离器25且汽化器24的换热管设置为U形管；所述蒸汽过热器1和汽化器24垂直设置于氨合成塔的下方，且蒸汽过热器1在上方，汽化器24在下方，汽水分离器25在蒸汽过热器1的侧上方。所述蒸汽过热器管程工艺气出口3通过短管4与汽化器24的管程工艺气进口相连，汽化器24的壳程蒸汽出口通过连接管8与汽水分离器25的蒸汽进口相连，汽水分离器25的饱和蒸汽出口通过连接管8分别与蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口一7a和蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口二7b相连。其余结构及布局与实施例1相同。

实施例5

一种余热回收一体装置，如图6所示，包括与氨合成塔依次相连的蒸汽过热器1和废热回收装置2，所述废热回收装置2为依次相连的汽化器24和汽水分离器25且汽化器24的换热管设置为一对直径不相同的同心管；所述蒸汽过热器1和汽化器24垂直设置于氨合成塔的下方，且蒸汽过热器1在上方，废热回收装置2在下方，汽水分离器25在蒸汽过热器1的侧上方。所述蒸汽过热器管程工艺气出口3通过短管4与汽化器24的管程工艺气进口相连，汽化器24的壳程蒸汽出口通过连接管8与汽水分离器25的蒸汽进口相连，汽水分离器25的饱和蒸汽出口通过连接管8分别与蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口一7a和蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口二7b相连。其余结构及布局与实施例2相同。

实施例6

一种余热回收一体装置，如图7所示，包括与氨合成塔依次相连的蒸汽过热器1和废热回收装置2，所述废热回收装置2为依次相连的汽化器24和汽水分离器25且汽化器24的换热管设置为U形管或一对直径不相同的同心管；所述蒸汽过热器1垂直设置于氨合成塔的下方，汽化器24平行设置于蒸汽过热器1的右侧或左侧，汽水分离器25在汽化器24的上方。所述蒸汽过热器管程工艺气出口3通过短管4与汽化器24的管程工艺气进口相连，汽化器24的壳程蒸汽出口通过连接管8与汽水分离器25的蒸汽进口相连，汽水分离器25的饱和蒸汽出口通过连接管8分别与蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口一7a和蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口二7b相连。其余结构及布局与实施例1相同。

Claims (9)

1.一种余热回收一体装置，其特征在于：包括与氨合成塔依次相连的蒸汽过热器（1）和废热回收装置（2），所述蒸汽过热器（1）的蒸汽过热器管程工艺气进口（9）与氨合成塔气体出口（10）通过螺柱直接相连，蒸汽过热器管程工艺气出口（3）通过短管（4）与废热回收装置管程工艺气进口（5）相连，短管（4）的内部设置有隔热管，废热回收装置壳程饱和蒸汽出口（6）通过连接管（8）分别与蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口一（7a）和蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口二（7b）相连，所述蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口一（7a）和蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口二（7b）相对设置于蒸汽过热器壳程筒体（14）上，且蒸汽过热器壳程过热蒸汽出口（19）设置于蒸汽过热器壳程筒体（14）上远离两个蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口；

所述蒸汽过热器管程工艺气进口（9）和蒸汽过热器管程工艺气出口（3）采用膨胀节或填料函与蒸汽过热器内管箱（13）连接，所述蒸汽过热器内管箱（13）的一侧设置有小管板（15）且蒸汽过热器管箱内部靠近小管板（15）的位置处设置有大管板（16），所述大管板（16）管孔处设置有U形换热管（20），且换热管（20）的内部依次套设有内衬隔热套管一（21）和内衬隔热套管二（22），内衬隔热套管一（21）和内衬隔热套管二（22）的端部分别固定于小管板（15）上，所述蒸汽过热器管程筒体上靠近大管板（16）位置处设置有保护气冷气进口（17）和保护气冷气出口（18），且保护气冷气进口（17）设置于下侧，保护气冷气出口（18）设置于上侧；

所述废热回收装置管程工艺气进口（5）采用膨胀节或填料函与废热回收装置内管箱（23）连接，所述废热回收装置内管箱（23）一侧设置有小管板（15）且废热回收装置管箱内部靠近小管板（15）的位置处设置有大管板（16），所述两个管板管孔处设置有换热管。

2.根据权利要求1所述的一种余热回收一体装置，其特征在于：所述废热回收装置（2）为废热回收器，且废热回收器的换热管为U形管。

3.根据权利要求1所述的一种余热回收一体装置，其特征在于：所述废热回收装置（2）为废热回收器，且废热回收器的换热管为一对直径不相同的同心管。

4.根据权利要求2或3所述的一种余热回收一体装置，其特征在于：所述蒸汽过热器（1）和废热回收装置（2）垂直布置设置于氨合成塔的下方，且蒸汽过热器（1）在上方，废热回收装置（2）在下方。

5.根据权利要求2或3所述的一种余热回收一体装置，其特征在于：所述蒸汽过热器（1）和废热回收装置（2）水平布置设置于氨合成塔的下方，且蒸汽过热器（1）在氨合成塔的正下方。

6.根据权利要求1所述的一种余热回收一体装置，其特征在于：所述废热回收装置为依次相连的汽化器（24）和汽水分离器（25），所述蒸汽过热器管程工艺气出口（3）通过短管（4）与汽化器（24）的管程工艺气进口相连，汽化器（24）的壳程蒸汽出口通过连接管（8）与汽水分离器（25）的蒸汽进口相连，汽水分离器（25）的饱和蒸汽出口通过连接管（8）分别与蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口一（7a）和蒸汽过热器壳程饱和蒸汽进口二（7b）相连。

7.根据权利要求6所述的一种余热回收一体装置，其特征在于：所述汽化器（24）的内部设置有换热管，换热管为U形管或一对直径不相同的同心管。

8.根据权利要求1所述的一种余热回收一体装置，其特征在于：所述蒸汽过热器管箱和废热回收装置管箱分别设置有蒸汽过热器管箱端盖（12）和废热回收装置管箱端盖（11），且蒸汽过热器管箱端盖（12）和废热回收装置管箱端盖（11）与蒸汽过热器管箱和废热回收装置管箱之间通过螺柱连接。

9.根据权利要求1所述的一种余热回收一体装置，其特征在于：所述蒸汽过热器内管箱（13）的内部设置有内保温层。

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