CN213895202U - 用于多孔硝铵生产的变换工段换热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于多孔硝铵生产的变换工段换热系统，包括第一分离器、气气换热器、第一变换炉、高位余热回收器，第一分离器的入口与气化工段的出口管道连接，第一分离器的出口与气气换热器的管程入口管线连接，气气换热器的管程出口与第一变换炉的入口管线连接，第一变换炉的出口与气气换热器的壳程入口管线连接，气气换热器的壳程出口与高位余热回收器的入口管线连接，高位余热回收器的出口与变换工段的后续设备的入口管线连接。优点：实现变换气的热能再利用，同时节约了能耗，提高了能源的利用率；膨胀节减小了气气换热器的应力，解决了气气换热器泄漏的问题，同时密封性更好，消除了安全隐患，而且减少了对设备的损坏。

Description

用于多孔硝铵生产的变换工段换热系统

技术领域：

本实用新型涉及换热系统技术领域，具体涉及用于多孔硝铵生产的变换工段换热系统。

背景技术：

多孔硝铵生产工艺包括备煤工段、煤浆制备工段、气化工段、变换工段、脱硫工段、脱碳工段、精脱硫工段、压缩工段、氨合成工段、硝铵溶液制备工段和硝铵造粒工段等；变换工段是将气化工段送来的工艺气中的一氧化碳与水蒸汽在催化剂的作用下，在一定的温度、压力条件下发生变换反应，发生变换反应，生产二氧化碳和氢气，制得合格的变换气送往脱硫工段。

气气换热器是变换工序的一个两种可燃易爆气体换热的换热器，目前采用的是列管式换热器，其包括壳体，所述壳体的底端固定设有管程下封头，所述壳体的内部自上而下依次设有管程上封头、上管板、管束、下管板。该换热器在使用前为常温，使用过程中，换热器内介质温度达400℃，使用前后，换热器壳体和内部构件发生热胀冷缩，但内部构件与壳体的材质不同，导致膨胀量不同，使得内部构件与壳体连接处的密封填料容易被拉开，导致设备发生气体泄漏；同时因换热器内气体的主要成分为一氧化碳和氢气等易燃、易爆气体，一旦发生泄漏，存在爆炸的安全隐患。

另外，气气换热器对工艺气升温，以满足变换炉变换反应时所需的温度值，气气换热器对工艺气进行升温时，需要损耗较大的热能，导致系统能耗高。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种用于多孔硝铵生产的变换工段换热系统。

本实用新型由如下技术方案实施：用于多孔硝铵生产的变换工段换热系统，包括第一分离器、气气换热器、第一变换炉、高位余热回收器，所述第一分离器的入口与气化工段的出口管道连接，所述第一分离器的出口与所述气气换热器的管程入口管线连接，所述气气换热器的管程出口与所述第一变换炉的入口管线连接，所述第一变换炉的出口与所述气气换热器的壳程入口管线连接，所述气气换热器的壳程出口与所述高位余热回收器的入口管线连接，所述高位余热回收器的出口与变换工段的后续设备的入口管线连接。

进一步的，在所述气气换热器包括壳体，所述壳体的底端固定设有管程下封头，所述壳体的内部自上而下依次设有管程上封头、上管板、管束、下管板，所述管程上封头上设有进气口，所述管程下封头上设有所述气气换热器的管程出口，所述壳体的侧壁分别设有所述气气换热器的壳程入口、所述气气换热器的壳程出口，所述壳体的顶端设有所述气气换热器的管程入口，所述管程上封头的进气口与所述气气换热器的管程入口之间设有膨胀节，所述膨胀节的一端与所述气气换热器的管程入口螺接，所述膨胀节的另一端与所述管程上封头的进气口固定连接。

本实用新型的优点：气化工段的工艺气经气气换热器的管程进入气气换热器，并升温至第一变换炉实现变换反应所需的温度后送至第一变换炉，在第一变换炉中发生变换反应生成变换气，由于第一变换炉的出口排出的变换气温度较高，现将变换气通入气气换热器的壳程，对气气换热器管程内的工艺气换热，实现变换气的热能再利用，同时节约了能耗，提高了能源的利用率；在管程上封头的进气口与气气换热器的管程入口之间设置膨胀节，利用膨胀节自身的伸缩特性，来抵消气气换热器的壳体与内部构件之间的膨胀差量，进而减小了气气换热器的壳体与内部构件连接处的应力，解决了气气换热器泄漏的问题，同时密封性更好，消除了安全隐患。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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他的附图。

图1为该实用新型的结构示意图；

图2为气气换热器的结构示意图；

图中：第一分离器1、气气换热器2、第一变换炉3、高位余热回收器4、气化工段的出口管道5、壳体6、管程下封头7、管程上封头8、上管板9、管束10、下管板11、管程入口12、管程出口13、壳程入口14、壳程出口15、进气口16、膨胀节17。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。

如图1至图2所示，用于多孔硝铵生产的变换工段换热系统，包括第一分离器1、气气换热器2、第一变换炉3、高位余热回收器4，第一分离器1的入口与气化工段的出口管道5连接，第一分离器1的出口与气气换热器2的管程入口12管线连接，气气换热器2的管程出口13与第一变换炉3的入口管线连接，第一变换炉3的出口与气气换热器2的壳程入口14管线连接，气气换热器2的壳程出口15与高位余热回收器4的入口管线连接，高位余热回收器4的出口与变换工段的后续设备的入口管线连接。

在气气换热器2包括壳体6，壳体6的底端固定设有管程下封头 7，壳体6的内部自上而下依次设有管程上封头8、上管板9、管束 10、下管板11，管程上封头8上设有进气口16，管程下封头7上设有气气换热器2的管程出口13，壳体6的侧壁分别设有气气换热器2 的壳程入口14、气气换热器2的壳程出口15，壳体6的顶端设有气气换热器2的管程入口12，管程上封头8的进气口16与气气换热器 2的管程入口12之间设有膨胀节17，膨胀节17的一端与气气换热器 2的管程入口12螺接，膨胀节17的另一端与管程上封头8的进气口16固定连接，利用膨胀节17自身的伸缩特性，来抵消气气换热器2 的壳体与内部构件之间的膨胀差量，进而减小了气气换热器2的壳体与内部构件连接处的应力，解决了气气换热器泄漏的问题，同时密封性更好，消除了安全隐患，减少了设备损坏的维修成本。

该实施例具体的操作过程：

气化工段的工艺气经气气换热器2的管程进入气气换热器2，在气气换热器2中升温至第一变换炉3实现变换反应所需的温度后送至第一变换炉3，在第一变换炉3中发生变换反应生成变换气，由于第一变换炉3的出口排出的变换气温度较高，将变换气通入气气换热器 2的壳程，对气气换热器2管程内的工艺气换热，换热后的工艺气经气气换热器2的壳程出口15进入高位余热回收器4的入口，高位余热回收器4对工艺气的热量进行回收后，工艺气进入变换工段的后续设备，本系统利用第一变换炉3排出的高温变换气的热能，对气气换热器2内的工艺气进行换热，实现变换气的热能再利用，同时节约了能耗，提高了能源的利用率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.用于多孔硝铵生产的变换工段换热系统，其特征在于，包括第一分离器、气气换热器、第一变换炉、高位余热回收器，所述第一分离器的入口与气化工段的出口管道连接，所述第一分离器的出口与所述气气换热器的管程入口管线连接，所述气气换热器的管程出口与所述第一变换炉的入口管线连接，所述第一变换炉的出口与所述气气换热器的壳程入口管线连接，所述气气换热器的壳程出口与所述高位余热回收器的入口管线连接，所述高位余热回收器的出口与变换工段的后续设备的入口管线连接。

2.根据权利要求1所述的用于多孔硝铵生产的变换工段换热系统，其特征在于，在所述气气换热器包括壳体，所述壳体的底端固定设有管程下封头，所述壳体的内部自上而下依次设有管程上封头、上管板、管束、下管板，所述管程上封头上设有进气口，所述管程下封头上设有所述气气换热器的管程出口，所述壳体的侧壁分别设有所述气气换热器的壳程入口、所述气气换热器的壳程出口，所述壳体的顶端设有所述气气换热器的管程入口，所述管程上封头的进气口与所述气气换热器的管程入口之间设有膨胀节，所述膨胀节的一端与所述气气换热器的管程入口螺接，所述膨胀节的另一端与所述管程上封头的进气口固定连接。

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