CN87212240U - 热交换器 - Google Patents

Abstract

热交换器具置于压力容器1中的竖直气体烟道2，并以气密方式而被焊接在一起的壁管3所接合。管壁连接到分配器22和集管23。在交换器顶端部提供以竖直入口插端12供气体流动通过烟道。也提供一相对烟道横向设置的气体出口插端13。置于烟道中有数个平直竖直管束7其管8均焊接在一起。管8端部连接到分配器24和集管25。烟道可拆卸成包含数个壁管及其相关分配器22和集管23的部件。各部件的水平尺寸适配于经过气体入口插端12进行拆卸。管束7的水平尺寸也适配于经过该插端进行拆卸。此特点改进了热交换器维修的可通入性。

Description

本实用新型涉及用于热生成的含固体的气体如合成气体的热交换器，该热交换器包括：一竖直气体烟道，该烟道是被设置在一压力容器中，并被以气密方式被焊接在一起的壁管所接合，且可被一收热剂所流道的，该管端部连接到一分配器及一集管；一竖直气体入口插端设置在该热交换器的顶端部，以使气体流动通过该气体烟道之用；及至少一个相对该气体烟道横向设置的其它气体出口插端，以使气体流动通过该气体烟道，而在气体烟道中设置许多平直竖直管束被焊接在一起的管所接合，该焊接在一起的管被一收热剂所流动通过的，而其端部则连接到一分配器和一集管。

这种合成气体热交换器在用于产生蒸气方面为公知的，在该种热交换器中，该气体烟道的热交换表面及管束被集中在一相对地小的空间中以给出一紧凑的构造。然而，热交换表面变成受污染的风险相对来说为高，因此该热交换器易遭受严重的腐蚀。受污染往往是造成显著局部温差的原因，因而造成在热交换表面的相当大的热应力，导致在该表面上附加应力的产生。因此该公知的热交换器需经常地进行维修和清理，及有时进行更为重要的解体检修，但进行这些工作所需的通道是极差的。

本实用新型的目的在于改进此处先前提出的那种热交换器，使得它的可通入性，并因此它的维修变得更为方便。

因此，按照本实用新型该气体烟道可拆卸成部件，包括若干壁管和相关联的分配器和集管，该部件在水平尺寸上可通过该气体入口插端进行拆卸；而管束也在水平尺寸上可通过该气体入口插端进行拆卸。由于气体烟道可拆卸成通过该竖直气体入口插端的可拆卸部件，该分散部件便可从压力容器中移除，并对之进行检验，清理和必要时在适当地方进行修理或替换。同理，也适用于管束。因此，不需在该热交换器中提供以通道空间以便进行维修和清理工作。

下文将参照附图对本实用新型的实施例详细地叙述，其中

图1为本实用新型的热交换器的垂直截面图；

图2为图1的Ⅱ－Ⅱ线上的水平截面图；

图3为图2中细节A的放大片段的视图。

现参照图1，用以通过合成气体的冷却而产生蒸气的热交换器，具有一圆柱体状容器1，其轴线是竖直的，并在其中设置一与容器同轴的气体烟道2，该气体烟道被壁管3所接合，而该壁管是以气密的方式用连接板4焊接在一起，并为工作介质所流动通过的。该烟道2基本上延伸在整个容器1的圆柱体的高度上。在热交换器的顶端部，该容器1具有一用以气体流动通过烟道2的一气体入口插端12。在气体烟道2的底部一水平气体出口插端13被连接到容器1上。放置在容器中有8个径向辐射的平直垂直管束7通过管8用连接板14焊接在一起接合而成的，而该管8亦为工作介质所流动通过的。

邻近出口插端13处，烟道2变为一向下地逐渐狭窄的漏斗5，该漏斗在底部汇合成竖直偏折壁9，在该壁的底端部形成一水平出口喷咀9′。漏斗5和壁9为管所接合，而该管为工作介质所流动通过的，而它们的安排和对气体烟道管3的连接将在下文中叙述。该漏斗5和偏折壁9分隔烟道2的内部成为一内室10和一外室11，该气体是顺次地流动通过该两个室10和11的。

参照图2，烟道2和喷咀9′两者均有八角形截面。漏斗5具有正截头锥体的形状。因此，烟道2和壁9各具有八面棱柱体的形状。

设置在邻近容器1的顶部为一环状主分配器20，该分配器连接到一馈水管线20′，该馈水管线穿过容器1延伸出去。一环状主集管21是设置在主分配器20之下，该主集管的环形直径较分配器的直径为小，并连接到一蒸气管线21′，该蒸气管或穿过容器1延伸出去。形成烟道2的壁管3具有悬挂竖直U的形状，其一臂延伸到气体烟道分配器22，而其另外一臂延伸到一气体烟道集管23。后一臂在邻近其顶端部处由气体烟道壁向外弯曲并围绕气体烟道分配器22。因此，对棱柱体形烟道2的八个平直壁部分的每一个壁部分有一个气体烟道分配器22和一个气体烟道集管23。管束7的管8也基本上竖直地设置并在每一种情况下以一U的形状从一管束分配器24至一管束集管25延伸，此处所述分配器24和集管25与气体分配器22在同一水平标高上。所有分配器20、22、24和集管21、23、25都基本上水平地设置。

连接管线26、26′将主分配器20分别连接到气体烟道分配器22和管束分配器24。同理，连接管线27、27′分别将气体烟道集管23和管束集管25连接到主集管21上。

形成漏斗5和壁9的管6在一端部上分支成U形壁管3的一臂，并在延伸通过漏斗5和壁9后，在同一水平标高上终止于U形管的其它一臂中。因此，各管6形成漏斗5中一锐角V形的两个臂及一在壁9中一竖直悬挂的U形的臂。连接板4′焊接在管6之间。气体入口插端12包含一向上地可拆卸的隔热气体管12′，该隔热气体管延伸至低于分配器20－22和集管23－25的水平标高上。系条30被配置于环绕管12′处以便于连接到分配器和集管的管3、6、8和连接管线26、26′、27、27′被悬挂在容器1的圆拱顶端部处。

容器1的圆拱底端部至烟道2的下部处盛装以水，该水通过一馈水管线17供应，而通过一排渣插端19排出以保持其水平高度。该排渣插端被连接到一设备（未示于图中）以处理被排出的染污的水。

气体出口插端13包含一隔热出口管13′并连接室11至该合成气体工厂的其它设备（未示于图中）。

该热交换器的工作过程如下：

热的合成气体在例如1500℃的温度下流动通过管12′以进入烟道2的室10中，并经过室10沿管束7和壁9向下流动。在喷咀9′之下的室11中有一合成气体的流动方向的部分例转，该合成气体通过出口管13′离开烟道2。同样，水通过管线20′流入主分配器20并通过连接管线26、26′分别流到烟道分配器22和管束分配器24，然后进入壁管3中及分别进入管束的管6和8中。循环的水取走热气体的热量后蒸发并流到气体烟道集管23和管束集管25。蒸气流动通过连接管线27、27′到主集管21，并由该主集管通过一水汽或蒸气管线21′到消费点（未示出）。

当合成气体的流动在低于喷咀9′处改变方向时，在合成气体中比率显著的飞灰颗粒被猛烈地投射到水18中。被污染的水18通过排渣插端19排出以供适当的处理，而新鲜水通过馈水管线17作为注水被供应进去。该热交换器是这样设计的以便避免达到存在于合成气体中的固体的可能的液化温度，从而使加热表面的污染减至最小。该合成气体在大约700℃的温度下离开烟道2。

由于管12′延伸到一低于分配器和集管20至25的水平标高，该分配器和集管与系条30一起仍保持在热交换器的最冷部分中，因此防止被过度加热。由于烟道2的两端部为开口的，则容器1中有均等压力。传统地该合成气体具大约40巴的压力。

按照本发明，棱柱体形烟道2的八个平直壁部分的每一个壁，与相关的气体烟道分配器22、相关的气体烟道集管23和相关的漏斗的部分及偏折壁9一起形成一部件，在通过简单地拆除焊缝16而将烟道拆卸成分散元件后，可将该部件通过竖直气体入口插端12而提升出容器1外。不直接连接到气体烟道的管束7，与其管束分配器24和管束集管25一起，其水平尺寸并不大于气体入口插端12的内部直径，也构成可提升出容器1的另外其它部件。

为清理和检修，首先将管12′提升出插端12，使得插端12的最大可能截面面积不受阻碍。则在容器1中通到系条30及通到分配器和集管20至25的通道可能实现。管束分配器24和管束集管25分别通过松脱凸缘连接或通过切割连接管线26′、27′而从主分配器20和主集管21分离开来，然后，通过象征性地示于图1中的提升装置40的协助下，可极轻易地将管束7一个接着一个地提升起来，从系条30上松脱开，朝中心平行移动并经过插端12而提升出容器1之外，以供随后运送到修配车间。

移除管束7后可以获得达到烟道2的内部表面的通道以用作清理和维修的工作。如果需要获得改进了的达到烟道2或烟道2的一部分或达到压力容器1的内部的通道时，烟道2可在移除焊缝16之后整体地或部分地拆卸成已述的部件。如联系管束7的叙述中，将管线26和27分割开后，可利用提升装置40将各种部件提升出容器1外并送到修配车间。

由于管束7和烟道2的部件及其与之相关的分配器24、25和集管22、23分别被送到修配车间，因而可在重新安装入压力容器1之前先在修配车间进行压力和漏泄测试。

漏斗5和壁9可具有不同于所示的形状，例如壁9可划定一圆形截面或在出口喷咀9′处形成非对称形状或甚至可以取消之。在漏斗具有相对地陡斜漏斗表面的情况下，气体出口插端13可被安排成较示于图1中的那一种为更高的位置，以便使气体流动方向的变化更为显著。为代替所示的水平插端13可提供以一相对于容器的底部室有一倾度的气体出口插端。

作为从所示的实施例的变更，可将分配器设置于底部而只有集管可设置于顶部，或两者都可用其它方法设置在其周围区域上。

Claims (10)

1、一用于热生成的含固体的气体如合成气体的热交换器，该热交换器包括：一竖直气体烟道，该烟道是被设置在一压力容器内，并被以气密方式被焊接在一起的壁管所接合，且可被一收热剂所流通的，该管端部连接到一分配器和一集管；一竖直气体入口插端设置在该热交换器的顶端部，以使气体流动通过该气体烟道；及至少一个相对该气体烟道横向设置的其它气体出口插端，以使气体流动通过该气体烟道，而在气体烟道中设置许多平直竖直管束被焊接在一起的管所接合，该焊接在一起的管被一收热剂所流通过的，而该管的端部被连接到一分配器和一集管上，其特征在于该气体烟道可拆卸成包含若干壁管及相关联的分配器和集管的部件，该部件在水平尺寸上可通过该气体入口插端进行拆卸。而管束也在水平尺寸上可通过该气体入口插端进行拆卸。

2、按权利要求1的交换器，其特征在于该压力容器为圆柱体形而该气体烟道为棱柱体形，而它们被共轴设置于气体入口插端上，而各棱柱体的边为适宜于通过该气体入口插端进行拆卸的部件。

3、按照权利要求1的交换器，其特征在于一隔热的可向上拆卸的气体管道被设置在该气体入口插端，并延伸至一低于连接到该气体烟道和／或管束组的顶部管端的分配器或集管之水平标高。

4、按照权利要求1中的交换器，其特征在于该气体烟道是在压力容器的顶部区域中独立悬挂的管束组组成的。

5、按照权利要求2中的交换器，其特征在于该气体烟道是在压力容器的顶部区域中独立悬挂的管束组组成的。

6、按照权利要求1的交换器，其特征在于气体烟道和管束的分配器和集管被设置在该热交换器的顶端部，而该管以基本上竖直的臂而U形地延伸。

7、按照权利要求1的交换器，其特征在于该气体烟道的管在其底部具有一向下地缩紧的漏斗形汇合成一终止于出口喷咀的偏拆壁，而该气体出口插端设置于该喷咀之上及邻近该漏斗。

8、按照权利要求2的交换器，其特征在于该气体烟道的管在其底部具有一向下地缩紧的漏斗形汇合成一终止于出口喷咀的偏拆壁，而该气体出口插端设置于该喷咀之上及邻近该漏斗。

9、按照权利要求5的交换器，其特征在于该气体烟道的管在其底部具有一向下地缩紧的漏斗形汇合成一终止于出口喷咀的偏拆壁，而该气体出口插端设置于该喷咀之上及邻近该漏斗。

10、按照权利要求6的交换器，其特征在于该气体烟道的管在其底部具有一向下地缩紧的漏斗形汇合成一终止于出口喷咀的偏拆壁，而该气体出口插端设置于该喷咀之上及邻近该漏斗。