CN201129942Y - 一氧化碳变换管壳式主换热器 - Google Patents
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Abstract
一氧化碳变换管壳式主换热器，属于化肥行业的热交换装置。半水煤气进口7和蒸汽入口13设置在筒体1的下部，半水煤气出口8设置在筒体1的上部，筒体1内由下段管板2和上段管板5封闭成上、下两段壳程，上段壳程上设置有变换气进口9，下段壳程上设置有变换气出口10，在筒体1外部设置有连通上、下两段壳程的连接管11。设计合理，结构新颖，体积小。换热效率高，运行阻力小，设备成本低。换热器结垢少，高温适应性好，维护费用低，使用寿命长，经济效益十分显著。适于作为小化肥扩大产能后变换系统装置的主要换热设备，也可用于其他的高效换热场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种换热器，具体来说涉及一种化肥行业合成氨变换系统中的一氧化碳变换管壳式主换热器。
背景技术
换热器是合成氨变换系统中使气体具备一定的反应温度及回收系统热量的传热热工设备。它很大程度决定了变换系统能否正常生产。小合成氨厂近十几年来发展很快，单套装置能力由原来年生产3000吨～5000吨合成氨发展到单套能力达到年产24万吨合成氨。装置能力的扩大，也碰到许多问题。一套好的变换系统装置应是以较低的投资，使变换系统中的设备能长周期安全运行，同时更重要的是保持系统具有较低的系统运行阻力。普通的小合成氨变换系统中共有6台换热设备。其中主换热器除了满足较低运行阻力的换热要求外，同时还必须具备良好的耐腐蚀性能。现有的主换热器易腐蚀。许多主换热器，因腐蚀严重用二、三个月就坏了，需要停车检修，耗资很大。为了延长主换热器的使用寿命，传统的方法是在主换热器前加个预腐蚀器和汽水分离器，这种方法使主换热器的结构复杂，体积增大，防腐蚀效果仍不够理想，而且增加了变换系统的运行阻力和设备成本，降低了传热效率。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种结构紧凑，换热效率高，使用寿命长的一氧化碳变换管壳式主换热器。
本实用新型的目的是通过以下方式实现的：一氧化碳变换管壳式主换热器，筒体1上设置有半水煤气进口、半水煤气出口和蒸汽入口，在其内部设置有换热管，半水煤气进口和蒸汽入口设置在筒体的下部，半水煤气出口设置在筒体的上部，筒体1内由下段管板和上段管板封闭成上、下两段壳程，上段壳程上设置有变换气进口，下段壳程上设置有变换气出口，在筒体外部设置有连通上、下两段壳程的连接管。
本实用新型所述筒体内的下段管板和下段换热管采用不锈钢制成，上段管板和上段换热管采用碳钢或合金钢制成。
本实用新型还可以在筒体的上段和下段分别设置有膨胀节。
本实用新型还可以在筒体的底部设置有冷凝水排水管。
本实用新型还可以在上、下两个壳程的底部设置壳程排水管。
本实用新型所述的连接管采用碳钢或合金钢制成。
与现有技术相比，本实用新型具有以下明显的优点：
1.设计合理，结构新颖，体积小。采用管壳式换热器，筒体为两段，将变换系统的主换热器、预腐蚀器和汽水分离器三台设备组合成一台设备，体积减小，换热效率高，运行阻力小，设备成本低。
2.使用寿命长，经济性好。筒体的下段换热管和下段管板均采用不锈钢板制成，耐腐蚀性能好，而筒体的上段则可采用普通无缝管等价廉材料制作，维护费用低，换热器的使用寿命可提高至十几年，经济效益十分显著。适于作为小化肥扩大产能后变换系统装置的主要换热设备，也可用于其他的高效换热场合。
3.换热器结垢少。有效的解决了换热器腐蚀与结垢问题。半水煤气在筒体下部冷凝后，其携带的固体物质随冷凝水排出，减少了结垢现象，对换热器的腐蚀也大为改善。
4.换热器内应力均匀，高温适应性好。在筒体的上、下段分别设置有膨胀节，以消除换热管高温产生的应力。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
图中：筒体1，下段管板2，膨胀节3，下段换热管4，上段管板5，上段换热管6，半水煤气进口7，半水煤气出口8，变热气进口9，变热气出口10，连接管11，冷凝水排水管12，1蒸汽加入口3，壳程排水管14。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述：
参见图1，现有变换系统管壳式主换热器的筒体1上设置有半水煤气进口7、半水煤气出口8和蒸汽入口13，在其内部设置有换热管。本实用新型将现有的换热器、预腐蚀器和汽水分离器结构合并为一体，其半水煤气进口7和蒸汽入口13设置在筒体1的下部，半水煤气出口8设置在筒体1的上部，筒体1内由两个下段管板2和两个上段管板5封闭成上、下两段壳程，上段壳程上设置有变换气进口9，下段壳程上设置有变换气出口10，在筒体1外部设置有连通上、下两段壳程的连接管11。连接管11可采用碳钢或合金钢制成。
蒸汽从筒体1下部的蒸汽加入口13进入，半水煤气从半水煤气进口7进入从筒体1的下部，与蒸汽混合，下段管板2将筒体1的下段封闭成混合汽只能沿换热管管程向上方流动的空间，混合气经下段换热管4、上段换热管6流动到筒体1的上部，再从半水煤气出口8流出。在筒体1的底部设置有冷凝水排水管12，可以将筒体内的冷凝水排出。
变换气从变热气进口9进入上段壳程，向下运行，流经连接管11进入下段壳程，再从下段壳程上部的变热气出口10流出。可以在上、下两个壳程的底部设置壳程排水管14，以方便壳程内冷凝水的排出。
由于混合汽在冷凝过程中有较强的腐蚀作用，在省略了预腐蚀器后，将筒体1内的下段管板2和下段换热管4采用不锈钢制成，以提高换热器的耐腐蚀性能。混合汽对筒体1的上段管程腐蚀极小，因此上段管板5和上段换热管6采用碳钢或合金钢制成，使设备成本降低。筒体1内的下段换热管4和上段换热管6分布不尽相同，因此可在上段壳程和下段壳程之间内留出一定的空间，以便于混合汽从下段换热管4向上段换热管6内流动。为了消除筒体1在高温运行时所产生的内应力，可以在筒体1的上段和下段分别设置有膨胀节3，以适应筒体1及换热管高温产生的应力变形。
在试验中，本实用新型换热器的下段管板2采用304不锈钢板，下段换热管4采用304不锈钢无缝管，上段管板5采用16MnR钢板。上段换热管6为20钢的无缝管，上、下两段壳程用一个耳朵型的连接管11连接，连接管11采用20钢无缝管。半水煤气从半水煤气进口7进入，通过换热管内从半水煤气出口8出来。变换气从变热气进口9进入上段壳程，通过连接管11进入下段壳程，再从变热气出口10出来。半水煤气从换热器下段进入后，与加入的饱和蒸汽混合，部分冷凝水从下部的冷凝水排水管12排出。使半水煤气所携带的水中固体随着冷凝水排出。清洁了气体，有效的解决了主换热器的腐蚀与结垢问题。与现有换热器相比，其体积减小1/2-2/3，设备成本降低30-50％，换热效率提高2-10％，耐腐蚀性能显著提高，维护费用降低30％左右，使用寿命可达15年以上。
Claims (6)
1.一氧化碳变换管壳式主换热器，筒体(1)上设置有半水煤气进口(7)、半水煤气出口(8)和蒸汽入口(13)，在其内部设置有换热管，其特征在于：半水煤气进口(7)和蒸汽入口(13)设置在筒体(1)的下部，半水煤气出口(8)设置在筒体(1)的上部，筒体(1)内由下段管板(2)和上段管板(5)封闭成上、下两段壳程，上段壳程上设置有变换气进口(9)，下段壳程上设置有变换气出口(10)，在筒体(1)外部设置有连通上、下两段壳程的连接管(11)。
2.根据权利要求1所述的一氧化碳变换管壳式主换热器，其特征在于：筒体(1)内的下段管板(2)和下段换热管(4)采用不锈钢制成，上段管板(5)和上段换热管(6)采用碳钢或合金钢制成。
3.根据权利要求1所述的一氧化碳变换管壳式主换热器，其特征在于：在筒体(1)的上段和下段分别设置有膨胀节(3)。
4.根据权利要求1所述的一氧化碳变换管壳式主换热器，其特征在于：在筒体(1)的底部设置有冷凝水排水管(12)。
5.根据权利要求1或2所述的一氧化碳变换管壳式主换热器，其特征在于：在上、下两个壳程的底部设置壳程排水管(14)。
6.根据权利要求1或2所述的一氧化碳变换管壳式主换热器，其特征在于：连接管(11)采用碳钢或合金钢制成。
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Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| CN102374794A (zh) * | 2011-09-25 | 2012-03-14 | 山东省舜天化工集团有限公司 | 一种新型载气预热器 |
| CN103566864A (zh) * | 2012-08-06 | 2014-02-12 | 河南省中原大化集团有限责任公司 | 一种提高传热效率的装置及工作方法 |
| CN105865232A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-17 | 无锡华精新材股份有限公司 | 一种列管换热器 |
| CN109000213A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-12-14 | 江苏永大化工机械有限公司 | 蒸汽发生器 |
| CN109210968A (zh) * | 2017-06-30 | 2019-01-15 | 中石化广州工程有限公司 | 一种一体式蒸发过热器 |
| CN111895815A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-06 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种组合式余热回收装置 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102374794A (zh) * | 2011-09-25 | 2012-03-14 | 山东省舜天化工集团有限公司 | 一种新型载气预热器 |
| CN103566864A (zh) * | 2012-08-06 | 2014-02-12 | 河南省中原大化集团有限责任公司 | 一种提高传热效率的装置及工作方法 |
| CN103566864B (zh) * | 2012-08-06 | 2015-08-19 | 河南省中原大化集团有限责任公司 | 一种提高传热效率的装置及工作方法 |
| CN105865232A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-17 | 无锡华精新材股份有限公司 | 一种列管换热器 |
| CN109210968A (zh) * | 2017-06-30 | 2019-01-15 | 中石化广州工程有限公司 | 一种一体式蒸发过热器 |
| CN109000213A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-12-14 | 江苏永大化工机械有限公司 | 蒸汽发生器 |
| CN111895815A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-06 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种组合式余热回收装置 |
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