CN2814303Y - 一种热管换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于合成氨生产过程中的换热器，包括箱体与装配在其上的热管、中间隔板、变换气入口、变换气出口、脱氧水入口、脱氧水出口等组成。热管固定在中间搁板上，其上端插装在被加热介质中，下端插装在加热介质。热管内充有传热介质，并抽真空。当受热时，热管内的传热介质在真空的情况下，变为蒸汽并上升到上端，将热量传给被加热介质，热管内蒸汽在遇冷的情况下又变成液体流回热管下端，如此反复，达到高效加热和节能的目的。本实用新型具有换热效率高，检修方便，运行周期长的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于石油、化工等行业生产装置的换热器，尤其是合成氨生产过程中的换热器。
背景技术
目前，在合成氨的生产装置的制氢过程中，将380-450℃的变换气与脱氧水(32℃左右)热交换的设备是列管换热器(又称中温变换气锅炉)。变换气流经管程，脱氧水流经壳程，两流体通过列管换热器管壁进行热交换。变换气温度被降低，满足了后工序对变换气温度的要求。并且回收了部分变换气携带的热量，产出了一定量的(0.8Mpa)的水蒸汽。但是，流经列管换热器管程的是较高温度的变换气，变换气来自变换炉，变换炉内装有起催化作用的触媒，该触媒在450℃(723K)及水蒸汽的长期作用下，部分触媒会破碎乃至变成粉末和碳黑颗粒容易随变换气气流进入列管换热器管程，不少的触媒粉末和碳黑颗粒在众多管的内壁上积存下来形成污垢，不仅使管壁的换热面积减少，使传热系数降低，还影响进出变换气的流量和温度。这样长期运行下去的话，相当部分管子会被堵塞甚至报废，给正常生产带来严重影响。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种传热效率高，便于清洗检修，成本低的管壳型换热器。
本实用新型的换热器由箱体与装配在其上的热管、中间隔板、变换气入口、变换气出口、脱氧水入口、脱氧水出口等组成。
作为本实用新型的一种改进，为了进一步提高换热效率，在热管处表面配有翅片。
作为另一种改进在水蒸汽出口管线上接有汽水分离器，汽水分离器入口前管线上依次装有水蒸汽管线阀门、压力表，在汽水分离器冷凝水出口管线上装有蒸汽冷凝水回流阀。
整个箱体由中间隔板分为上下两部分。上部分流通脱氧水及水蒸汽，下部分流通变换气，两者作逆向流动。装配热管余热锅炉时，热管的锥形头与隔板的锥形孔之间、隔板与箱体四周之间要很好地密封。防止隔板之下的变换气与隔板之上的蒸汽互相渗漏。热管固定在中间搁板上，热管内充有传热介质(油或水)，同时抽真空。当热管蒸发段受热时，热管内的传热介质在真空的情况下，变为蒸汽并上升到上端的冷凝段，将热量传给脱氧水，水蒸汽经水蒸汽出口、水蒸汽管线阀门、汽水分离器，一部分冷凝水经过蒸汽冷凝水回流阀、脱氧水入口流回箱体。热管内介质吸收热量变为蒸汽上升到冷凝段在遇冷的情况下又变成液体流回热管下端，如此反复，达到高效加热和节能的目的来产生蒸汽。
热管的根数及间距根据换热器的换热量来确定。
本实用新型的实际效果与优点在于：1、利用了“热管”卓越的换热性能，能在单位时间里最大限度地将较高温度的变换气所含的热量传输给脱氧水产生比列管式换热器更多的蒸汽。2、热管余热锅炉运行时，变换气只流经热管余热锅炉的下箱体之热管表面，即使由于长期运行部分或个别列管外表面聚积了一些灰垢，清除表面的灰垢工作量比清除列管式换热器管内的灰垢容易得多。3、热管余热锅炉经长期运行即使个别热管因结垢、腐蚀等原因穿孔失效时可以临时停车更换使整台热管余热锅炉仍然可以正常运行。而列管式换热器的个别钢管一旦被腐蚀穿孔就会泄漏至蒸汽側，整台换热器就得停止运行修复，而且检修起来很麻烦。正因为如此，一台热管余热锅炉比一台列管式换热器的使用寿命将大大地延长。这样，不仅能促进生产安、稳、长、满、优地进行，而且能大幅度地降低生产设备与检修费用的投入。
附图说明
图1为本实用新型的示意图
具体实施方式
箱体13由中间隔板10分为上下两部分。上部分流通脱氧水及水蒸汽，下部分流通变换气，两者作逆向流动。装配时，热管的锥形头与隔板的锥形孔之间、隔板10与箱体13四周之间要很好地密封。防止隔板10之下的变换气与隔板10之上的蒸汽互相渗漏。热管固定在中间搁板10上，热管内充有传热介质(油或水)，同时抽真空。当热管蒸发段11受热时，热管内的传热介质在真空的情况下，变为蒸汽并上升到上端的冷凝段2，将热量传给脱氧水，水蒸汽经水蒸汽出口3、水蒸汽管线阀门4、汽水分离器6，一部分冷凝水经过蒸汽冷凝水回流阀8、脱氧水入口9流回箱体13。变换气由变换气进口12进入箱体下半部分进行热交换后从变换气出口1流出。为了提高换热效率，在热管上均匀的公布有翅板。内介质蒸汽在遇冷的情况下又变成液体流回热管下端，如此反复，达到高效加热和节能的目的来产生蒸汽。
Claims (4)
1、一种热管换热器，其特征在于换热器包括箱体(13)与装配在其上的热管(15)、中间隔板(10)、变换气入口(12)、变换气出口(1)、脱氧水入口(9)、脱氧水出口(3)。
2、按照权利要求1所述的换热器其特征在于所述的热管(15)上均匀分布了翅板(14)。
3、按照权利要求1或2所述的换热器其特征在于所述水蒸汽出口管线上接有汽水分离器(6)。
4、按照权利要求3所述的换热器其特征在于所述的汽水分离器(6)入口前管线上依次装有水蒸汽管线阀门(4)、压力表(5)，在汽水分离器(6)冷凝水出口管线上装有蒸汽冷凝水回流阀(8)。
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Cited By (2)
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| CN102865761A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-09 | 北京德能恒信科技有限公司 | 一种集束式热管换热器 |
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| CN102865761B (zh) * | 2012-10-17 | 2016-01-27 | 北京德能恒信科技有限公司 | 一种集束式热管换热器 |
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