專(zhuān)利名稱(chēng)：一種刺刀式廢熱回收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工設(shè)備，具體涉及廢熱回收器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有化工生產(chǎn)裝置中廢熱回收器多種多樣，目前常見(jiàn)的廢熱回收器有U型管式和 刺刀式。如


圖1所示，為合成氨廠氨合成工序U型管式廢熱回收器，反應(yīng)熱氣體進(jìn)入廢熱回 收器的管程，管箱內(nèi)進(jìn)出U型換熱管的氣體由隔板隔開(kāi)，殼程側(cè)加入水副產(chǎn)蒸汽，這種U型 管式廢熱回收器換熱管可自由伸縮，解決了固定管板換熱器換熱管與管板之間的熱應(yīng)力。 但其存在有以下缺陷如熱氣體進(jìn)入管箱筒體，管箱和管板接觸進(jìn)口熱氣體的部分對(duì)設(shè)備 材質(zhì)和強(qiáng)度要求高，管板的隔板兩側(cè)溫差較大，管板內(nèi)部存在較大熱應(yīng)力。如圖2所示，為 大型合成氨廠二段轉(zhuǎn)化爐刺刀式廢熱回收器，熱氣體進(jìn)入廢熱回收器的殼程，由于殼程氣 體高溫高壓，殼程內(nèi)壁設(shè)置了耐火層，并為防止殼體局部超溫過(guò)熱，在殼程筒體外側(cè)設(shè)置了 水夾套，水進(jìn)入管程內(nèi)管，再進(jìn)入內(nèi)外管的環(huán)隙，與管外的熱氣體換熱副產(chǎn)蒸汽，水與蒸汽 之間用一薄管板隔開(kāi)。這種刺刀式廢熱回收器換熱管可自由伸縮，解決了固定管板換熱器 換熱管與管板之間的熱應(yīng)力，且管板溫度均勻，避免了管板的內(nèi)部熱應(yīng)力，但其存在有以下 缺陷，如熱氣體進(jìn)入殼程筒體，對(duì)殼程的隔熱、防過(guò)熱或設(shè)備材質(zhì)和強(qiáng)度要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 制造難度大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有廢熱回收器制造難度大、材質(zhì)要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺陷，提供 一種刺刀式廢熱回收器。本實(shí)用新型目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，這種刺刀式廢熱回收器，它包括裝設(shè)有管板的筒 體，管板上裝設(shè)有有效數(shù)量的指狀換熱管，各指狀換熱管的一端為盲端，其特征在于所述指 狀換熱管內(nèi)分別套裝有換熱內(nèi)管，換熱內(nèi)管一端為自由端，另一端與裝配在氣體進(jìn)口管管 口端的氣體分配器固連，氣體進(jìn)口管管口與氣體分配器管口間填裝有填料，氣體依次經(jīng)氣 體分配器管口、氣體分配器管腔、換熱內(nèi)管、換熱內(nèi)管與指狀換熱管間的環(huán)隙、氣體出口出 廢熱回收器。裝設(shè)氣體分配器的管箱筒體端設(shè)置有封頭，所述封頭與管箱筒體通過(guò)螺栓固連。所述氣體分配器為一空腔結(jié)構(gòu)，所述空腔與換熱管內(nèi)管連通。所述換熱內(nèi)管的熱氣入口端設(shè)置有隔熱管，所述隔熱管與氣體分配器固連?？拷馨宥说膿Q熱管外管處設(shè)置有有效數(shù)量的折流板，換熱管外管的另一端設(shè)有 支撐板，在管板與折流板間的筒體上開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口。本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步1.由于設(shè)置了與換熱內(nèi)管相連的氣體分配器即內(nèi)管箱，當(dāng)高溫氣體進(jìn)入本實(shí)用 新型的氣體分配器時(shí)，進(jìn)氣口內(nèi)管、氣體分配器、換熱內(nèi)管僅承受高溫和內(nèi)外氣體壓差，而 高壓管箱、管板、管箱筒體僅承受降溫后氣體的較低溫度，且管板受熱均勻，因而可降低管板的內(nèi)部熱應(yīng)力，降低了由于熱應(yīng)力對(duì)設(shè)備造成的損壞，從而可降低高壓管箱筒體、高壓封 頭、管板的設(shè)計(jì)厚度和材質(zhì)要求，降低設(shè)備制作成本和制作難度。2.由于在裝設(shè)氣體分配器的管箱筒體端設(shè)置了可拆裝的封頭，因而可方便地將內(nèi) 管箱組件取出檢修或更換。3.在廢熱回收器水側(cè)靠近管板設(shè)置了水加熱段，能夠有效降低氣體出口溫度，降 低管板溫度。4.由于在換熱內(nèi)管進(jìn)氣端設(shè)置了內(nèi)管隔熱層，防止換熱內(nèi)管與出換熱內(nèi)外管環(huán)隙 氣體的溫度“返混”，提高換熱效率，降低氣體出口溫度，同時(shí)還可提高廢熱回收效果。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
圖1為現(xiàn)有U型管式廢熱回收器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有刺刀式廢熱回收器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖3所示，本實(shí)用新型是在如
圖1、圖2所示的現(xiàn)有廢熱回收器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行 的改進(jìn)，它包括裝設(shè)有管板13的筒體11，管板13上裝設(shè)有有效數(shù)量的指狀換熱管9，各指 狀換熱管9的右端為盲端，指狀換熱管9內(nèi)分別套裝有換熱管內(nèi)管8，換熱管內(nèi)管8右端為 自由端，另一端與裝配在氣體進(jìn)口管15管口端的氣體分配器2焊接固連，氣體進(jìn)口管15管 口與氣體分配器2管口間填裝有填料14，在熱應(yīng)力下氣體分配器2可沿填料14產(chǎn)生一定位 移，同時(shí)起到密封作用，氣體依次經(jīng)氣體分配器2管口、氣體分配器2管腔、換熱管內(nèi)管8、換 熱管內(nèi)管8與指狀換熱管9間的環(huán)隙出氣體出口 4。氣體分配器2為一空腔結(jié)構(gòu)，裝設(shè)氣 體分配器2的管箱筒體16端設(shè)置有封頭3，封頭3與管箱筒體16通過(guò)螺栓固連；換熱管內(nèi) 管8的熱氣入口端設(shè)置隔熱管7，隔熱管7與氣體分配器2焊接固連。在靠近管板13端的 換熱管外管9處設(shè)置有有效數(shù)量的折流板6，換熱管外管9的另一端裝設(shè)支撐換熱管9的支 撐板10，在管板13與折流板6間的筒體11下部開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口 5，蒸汽出口 12設(shè)于筒體11 的上部。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為壓力18MPa、溫度320°C的氨合成塔出口合成氣進(jìn)入氣 體分配器2的氣體進(jìn)口管1，然后經(jīng)氣體分配器2的空腔進(jìn)入換熱管內(nèi)管8內(nèi)，經(jīng)過(guò)外部套 有隔熱管7部分的換熱管內(nèi)管8的氣體，進(jìn)入無(wú)隔熱管7的內(nèi)管8后與換熱管內(nèi)管8和換 熱管外管9環(huán)隙的氣體換熱，出換熱管內(nèi)管8的氣體溫度降至250°C后，再進(jìn)入換熱管內(nèi)管 8和換熱管外管9間的環(huán)隙，熱氣體在該環(huán)隙內(nèi)同時(shí)與換熱管內(nèi)管8的熱氣體和換熱管外 管9外的熱水換熱，溫度降至220°C，熱氣體再進(jìn)入套有隔熱管7的換熱管內(nèi)管8和換熱管 外管9環(huán)隙與設(shè)置有折流板6的換熱外管9外側(cè)的水換熱，出換熱管內(nèi)管8和換熱管外管9 環(huán)隙氣體溫度降至205°C，換熱后的合成氣進(jìn)入管箱筒體16內(nèi)，再經(jīng)氣體出口 4出廢熱回收 器。1.5MPa、10(TC的熱水自進(jìn)水口 5進(jìn)入殼程的折流板6與管板13間，與換熱管內(nèi)管8和 換熱管外管9環(huán)隙的氣體換熱，溫度升至195°C溢流至蒸發(fā)段，與熱氣體換熱蒸發(fā)為1. 5MPa 的飽和蒸汽，飽和蒸汽經(jīng)蒸汽出口 12出廢熱回收器。
權(quán)利要求一種刺刀式廢熱回收器，它包括裝設(shè)有管板(13)的筒體(11)，管板(13)上裝設(shè)有有效數(shù)量的指狀換熱管(9)，各指狀換熱管(9)的一端為盲端，其特征在于所述指狀換熱管(9)內(nèi)分別套裝有換熱管內(nèi)管(8)，換熱管內(nèi)管(8)一端為自由端，另一端與裝配在氣體進(jìn)口管(15)管口端的氣體分配器(2)固連，氣體進(jìn)口管(15)管口與氣體分配器(2)管口間填裝有填料(14)，氣體依次經(jīng)氣體分配器(2)管口、氣體分配器(2)管腔、換熱管內(nèi)管(8)、換熱管內(nèi)管(8)與指狀換熱管(9)間的環(huán)隙出氣體出口(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刺刀式廢熱回收器，其特征在于裝設(shè)氣體分配器(2)的管箱 筒體(16)端設(shè)置有封頭(3)，所述封頭(3)與管箱筒體(16)通過(guò)螺栓固連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刺刀式廢熱回收器，其特征在于所述氣體分配器(2)為一空 腔結(jié)構(gòu)，所述空腔與換熱管內(nèi)管(8)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刺刀式廢熱回收器，其特征在于所述換熱管內(nèi)管(8)的熱氣 入口端設(shè)置有隔熱管(7)，所述隔熱管(7)與氣體分配器(2)固連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刺刀式廢熱回收器，其特征在于靠近管板(13)端的換熱管外 管(9)處設(shè)置有有效數(shù)量的折流板(6)，換熱管外管(9)的另一端設(shè)有支撐板(10)，在管板 (13)與折流板(6)間的筒體(11)上開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口(5)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種刺刀式廢熱回收器，它包括裝設(shè)有管板的筒體，管板上裝設(shè)有指狀換熱管，指狀換熱管內(nèi)分別套裝有換熱內(nèi)管，換熱內(nèi)管一端為自由端，另一端與裝配在氣體進(jìn)口管管口端的氣體分配器固連，氣體進(jìn)口管管口與氣體分配器管口間填裝有填料。由于設(shè)置了與換熱內(nèi)管相連的氣體分配器，當(dāng)高溫氣體進(jìn)入時(shí)，進(jìn)氣口內(nèi)管、氣體分配器、換熱內(nèi)管僅承受高溫和內(nèi)外氣體壓差，而高壓管箱僅承受出口最低溫度出口氣體的壓力，因而可降低管板的內(nèi)部熱應(yīng)力，降低了由于熱應(yīng)力對(duì)設(shè)備造成的損壞，從而可降低高壓管箱筒體、高壓封頭、管板的設(shè)計(jì)厚度和材質(zhì)要求，降低設(shè)備制作成本和制作難度，同時(shí)可提高換熱效率，降低氣體出口溫度，提高廢熱回收效果。
文檔編號(hào)F22B1/18GK201621672SQ201020145549
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者劉金成, 錢(qián)進(jìn)華 申請(qǐng)人:劉金成