專(zhuān)利名稱(chēng)：一種外取熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于換熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可在石化行業(yè)中利用高溫催化劑余熱產(chǎn)生蒸汽的外取熱器。
背景技術(shù)：
在重油催化裂化過(guò)程中，催化劑再生放熱量往往超過(guò)反應(yīng)吸熱量，且再生器溫度也需要控制和調(diào)節(jié)，因此常采用增設(shè)外取熱器的辦法取走過(guò)剩熱量。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)90103413.4提供了一種氣控內(nèi)循環(huán)式催化劑外取熱器。該取熱器有三個(gè)主要特征(1)、利用氣動(dòng)混合原理實(shí)現(xiàn)氣控，即催化劑循環(huán)和換熱量均由氣體量控制，催化劑循環(huán)在器內(nèi)完成；(2)、取熱器內(nèi)設(shè)有催化劑循環(huán)管，再生器內(nèi)的熱催化劑自頂部進(jìn)入冷卻器，冷卻后在底部進(jìn)入循環(huán)管，經(jīng)氣力輸送返回再生器；(3)、換熱元件采用肋片式單套管。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)92101532.1在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，主要特征在于將催化劑循環(huán)管線(xiàn)移到取熱器外部，并經(jīng)單獨(dú)接管進(jìn)入再生器。該方案使取熱器內(nèi)傳熱管布置更自由，有利于大型化，維修更方便。上述技術(shù)方案雖然利用了催化劑氣動(dòng)混合原理實(shí)現(xiàn)氣控操作，但仍存在以下不足(1)、調(diào)節(jié)范圍小，特別是在低負(fù)荷區(qū)域操作困難；(2)、催化劑循環(huán)能耗高，循環(huán)需氣體壓力較高，內(nèi)循環(huán)需增壓0.03Mpa左右，外循環(huán)時(shí)通常需增壓0.07Mpa左右；(3)、內(nèi)循環(huán)時(shí)影響換熱管布置，維修時(shí)不宜拆裝；外循環(huán)時(shí)由于襯里限制，管徑較大，耗氣量大，通常60％-70％氣體用于維持催化劑循環(huán)；(4)未能解決催化劑交換段內(nèi)氣固分層而導(dǎo)致的氣動(dòng)作用失效問(wèn)題，致使該段溫降很大，影響取熱器效率。氣控催化劑冷卻的根本原因在于，氣動(dòng)作用使催化劑處于較好的傳熱狀態(tài)，提高傳熱系數(shù)和實(shí)現(xiàn)催化劑混合，促進(jìn)催化劑交換，提高換熱溫度。實(shí)現(xiàn)這個(gè)作用的條件是氣體與催化劑的接觸程度，即氣體有效性。提高效果的方向在于如何盡可能減少氣體和催化劑的團(tuán)聚尺度。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種能有效吸收催化劑再生過(guò)程中產(chǎn)生的多余熱量的外取熱器；其進(jìn)一步的目的在于提供一種有效利用催化劑再生過(guò)程中產(chǎn)生的多余熱量產(chǎn)生蒸汽的外取熱器。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種外取熱器，包括取熱段殼體，殼體內(nèi)設(shè)有軸向安裝的套管式換熱管束、殼體下部設(shè)有流化風(fēng)進(jìn)管，殼體中上部設(shè)有與再生器連通的催化劑交換段，交換段下部設(shè)有催化劑循環(huán)管，循環(huán)風(fēng)進(jìn)管設(shè)于催化劑循環(huán)管下端；取熱段殼體內(nèi)交換段以下安裝有軸向催化劑循環(huán)導(dǎo)管，循環(huán)導(dǎo)管下端設(shè)有循環(huán)風(fēng)進(jìn)管。
取熱段殼體上部設(shè)有氣液分離器，液體換熱管上端穿過(guò)氣液分離器下封頭、其內(nèi)管與液體換熱介質(zhì)進(jìn)管連通；氣體換熱管穿過(guò)氣液分離器下封頭和除沫層進(jìn)入其上部，其外管與氣體換熱介質(zhì)進(jìn)管連通、內(nèi)管穿出氣液分離器上封頭。
取熱段殼體下部設(shè)有兩個(gè)流化風(fēng)進(jìn)管，每個(gè)流化風(fēng)進(jìn)管連接一個(gè)氣體分配器。
液體換熱管內(nèi)管插入外管，內(nèi)管外壁均設(shè)保持內(nèi)外管同軸的徑向限位支點(diǎn)，液體換熱管外管外壁設(shè)有螺旋肋片；氣體換熱管內(nèi)管插入外管，內(nèi)管外壁均設(shè)保持內(nèi)外管同軸的徑向限位支點(diǎn)。
交換段上部設(shè)有抑制氣體聚集的內(nèi)構(gòu)件。
本實(shí)用新型中，再生器內(nèi)的高溫催化劑經(jīng)交換段進(jìn)入取熱段，取熱段內(nèi)的熱催化劑在氣體作用下呈流化狀態(tài)被液體換熱管冷卻。低溫液體自換熱管內(nèi)管進(jìn)入換熱管外管底部，在外管內(nèi)蒸發(fā)，向上排出。取熱段通過(guò)交換段與再生器連通，交換段下部設(shè)置的循環(huán)風(fēng)進(jìn)管可把交換段下端的低溫催化劑通過(guò)交換段下部所設(shè)催化劑循環(huán)管送回再生器，等量的高溫催化劑則從交換段上部進(jìn)入取熱段。交換段上部所設(shè)抑制氣體聚集的內(nèi)構(gòu)件可抑制氣體聚集、增加氣固接觸、促進(jìn)催化劑交換，提高交換段下端出口催化劑溫度。因此，交換段具有強(qiáng)化交換和催化劑循環(huán)功能，可明顯提高供熱能力，提高取熱器換熱段內(nèi)催化劑溫度，提高換熱效率。取熱段殼體內(nèi)交換段以下安裝的催化劑循環(huán)導(dǎo)管及循環(huán)導(dǎo)管下面設(shè)置的循環(huán)風(fēng)進(jìn)管，可及時(shí)把取熱段下部的低溫催化劑送至交換段下端，由該處設(shè)置的循環(huán)風(fēng)進(jìn)管和催化劑循環(huán)管送入再生器，加速催化劑交換，提高取熱段下部溫度，提高換熱效率。取熱段與交換段形成上下串聯(lián)、相互獨(dú)立的兩個(gè)催化劑循環(huán)系統(tǒng)，兩個(gè)部分中的催化劑各自自行循環(huán)、互不影響。交換段催化劑循環(huán)管與取熱段催化劑循環(huán)導(dǎo)管由不同循環(huán)風(fēng)進(jìn)管控制，啟動(dòng)方便，不易堵塞；要求輸送風(fēng)壓低，調(diào)節(jié)更靈活。在取熱段殼體上部設(shè)置氣液分離器如水汽分離器，換熱液體介質(zhì)(冷水)從水汽分離器下部進(jìn)入、經(jīng)液體換熱管內(nèi)管在外管中汽化，蒸汽進(jìn)入水汽分離器經(jīng)除沫層除沫與來(lái)自外界的低溫蒸汽一同進(jìn)入氣體換熱管外管，加熱后從內(nèi)管引出水汽分離器，得到高溫水蒸汽。取熱段殼體下部設(shè)置兩個(gè)流化風(fēng)進(jìn)管，每個(gè)流化風(fēng)進(jìn)管連接一個(gè)氣體分配器，當(dāng)需要負(fù)荷低于設(shè)計(jì)值的30％時(shí)，啟動(dòng)第一個(gè)分配器；當(dāng)需要負(fù)荷為設(shè)計(jì)值的30-70％時(shí)，啟動(dòng)第二個(gè)分配器；當(dāng)需要負(fù)荷高于設(shè)計(jì)值的70％時(shí)，兩個(gè)分配器同時(shí)啟動(dòng)。裝置操作彈性增大，調(diào)節(jié)更靈敏。換熱管內(nèi)管在外管內(nèi)呈自然懸掛狀態(tài)，內(nèi)管可上下自由移動(dòng)，靠水汽作用自由定位。液體換熱管外管外壁所設(shè)螺旋肋片增大了傳熱面積，設(shè)備利用率得以提高。本實(shí)用新型可用于產(chǎn)生蒸汽也可用于加熱蒸汽。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖；圖3為液體換熱管外部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例、一種外取熱器，包括取熱段殼體4，殼體4內(nèi)設(shè)有軸向安裝的套管式換熱管(包括液體換熱管和氣體換熱管)、殼體4下部設(shè)有流化風(fēng)進(jìn)管。取熱段殼體4上部設(shè)有水汽分離器5，液體換熱管上端穿過(guò)水汽分離器5下封頭15、其內(nèi)管2-1與進(jìn)水管14連通；氣體換熱管穿過(guò)水汽分離器5下封頭15和除沫層11進(jìn)入其上部、其外管3與低溫水蒸汽進(jìn)管13連通、內(nèi)管12穿出水汽分離器5上封頭。液體換熱管內(nèi)管2-1插入外管2，內(nèi)管2-1外壁均設(shè)保持內(nèi)外管同軸的徑向限位支點(diǎn)2-2，液體換熱管外管2外壁設(shè)有設(shè)有螺旋肋片2-3。氣體換熱管內(nèi)管12插入外管3，內(nèi)管12外壁均設(shè)保持內(nèi)外管同軸的徑向限位支點(diǎn)12-1。殼體4中上部設(shè)有與再生器6連通的催化劑交換段7，交換段7下部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有催化劑循環(huán)管9、上部設(shè)有抑制氣體聚集的內(nèi)構(gòu)件8，循環(huán)風(fēng)進(jìn)管10設(shè)于催化劑循環(huán)管9下端。取熱段殼體4內(nèi)交換段7以下安裝有軸向催化劑循環(huán)導(dǎo)管21，循環(huán)導(dǎo)管21下面設(shè)有循環(huán)風(fēng)進(jìn)管22。取熱段殼體4下部設(shè)有兩個(gè)流化風(fēng)進(jìn)管，每個(gè)流化風(fēng)進(jìn)管連接一個(gè)氣體分配器18、19。16、17、20為內(nèi)固定架。
權(quán)利要求1.一種外取熱器，包括取熱段殼體，殼體內(nèi)設(shè)有軸向安裝的套管式換熱管束、殼體下部設(shè)有流化風(fēng)進(jìn)管，其特征在于，殼體中上部設(shè)有與再生器連通的催化劑交換段，交換段下部設(shè)有催化劑循環(huán)管，循環(huán)風(fēng)進(jìn)管設(shè)于催化劑循環(huán)管下端；取熱段殼體內(nèi)交換段以下安裝有軸向催化劑循環(huán)導(dǎo)管，循環(huán)導(dǎo)管下端設(shè)有循環(huán)風(fēng)進(jìn)管。
2.如權(quán)利要求1所述的外取熱器，其特征在于，取熱段殼體上部設(shè)有氣液分離器，液體換熱管上端穿過(guò)氣液分離器下封頭、其內(nèi)管與液體換熱介質(zhì)進(jìn)管連通；氣體換熱管穿過(guò)氣液分離器下封頭和除沫層進(jìn)入其上部，其外管與氣體換熱介質(zhì)進(jìn)管連通、內(nèi)管穿出氣液分離器上封頭。
3.如權(quán)利要求1或2所述的外取熱器，其特征在于，取熱段殼體下部設(shè)有兩個(gè)流化風(fēng)進(jìn)管，每個(gè)流化風(fēng)進(jìn)管連接一個(gè)氣體分配器。
4.如權(quán)利要求1或2所述的外取熱器，其特征在于，液體換熱管內(nèi)管插入外管，內(nèi)管外壁均設(shè)保持內(nèi)外管同軸的徑向限位支點(diǎn)，液體換熱管外管外壁設(shè)有螺旋肋片；氣體換熱管內(nèi)管插入外管，內(nèi)管外壁均設(shè)保持內(nèi)外管同軸的徑向限位支點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求3所述的外取熱器，其特征在于，液體換熱管內(nèi)管插入外管，內(nèi)管外壁均設(shè)保持內(nèi)外管同軸的徑向限位支點(diǎn)，液體換熱管外管外壁設(shè)有螺旋肋片；氣體換熱管內(nèi)管插入外管，內(nèi)管外壁均設(shè)保持內(nèi)外管同軸的徑向限位支點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1、2或5所述的外取熱器，其特征在于，交換段上部設(shè)有抑制氣體聚集的內(nèi)構(gòu)件。
7.如權(quán)利要求3所述的外取熱器，其特征在于，交換段上部設(shè)有抑制氣體聚集的內(nèi)構(gòu)件。
8.如權(quán)利要求4所述的外取熱器，其特征在于，交換段上部設(shè)有抑制氣體聚集的內(nèi)構(gòu)件。
專(zhuān)利摘要一種外取熱器，屬于換熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。包括取熱段殼體，殼體內(nèi)設(shè)有軸向安裝的套管式換熱管束、殼體下部設(shè)有流化風(fēng)進(jìn)管，殼體中上部設(shè)有與再生器連通的催化劑交換段，交換段下部設(shè)有催化劑循環(huán)管循環(huán)風(fēng)進(jìn)管設(shè)于催化劑循環(huán)管下端。取熱段殼體上部設(shè)有水汽分離器，取熱段殼體內(nèi)交換段以下安裝有催化劑循環(huán)導(dǎo)管，循環(huán)導(dǎo)管下面設(shè)有循環(huán)風(fēng)進(jìn)管。取熱段殼體下部設(shè)有兩個(gè)流化風(fēng)進(jìn)管，每個(gè)流化風(fēng)進(jìn)管連接一個(gè)氣體分配器。交換段上部設(shè)有抑制氣體聚集的內(nèi)構(gòu)件。本實(shí)用新型能有效吸收催化劑再生過(guò)程中產(chǎn)生的多余熱量產(chǎn)生蒸汽或者對(duì)蒸汽進(jìn)行加熱。
文檔編號(hào)F28D7/10GK2679625SQ20042001003
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2004年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月9日
發(fā)明者石寶珍 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)石大京潤(rùn)石化工程有限公司