專利名稱：一種外取熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于烴類流化催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，涉及烴類流化催化轉(zhuǎn)化裝置反應(yīng) 和催化劑再生系統(tǒng)所用的一種外取熱器。
技術(shù)背景外取熱器是用于調(diào)節(jié)烴類流化催化轉(zhuǎn)化裝置反應(yīng)器和再生器溫度的可調(diào)式 細(xì)粉催化劑與取熱介質(zhì)間的換熱器，主要通過調(diào)節(jié)外取熱器內(nèi)催化劑的循環(huán)量 來調(diào)節(jié)外取熱器取熱量以達(dá)到調(diào)節(jié)反應(yīng)器或再生器溫度的目的。重質(zhì)石油烴類 催化裂化裝置， 一般在再生器外設(shè)置外取熱器，采用水為取熱介質(zhì)；其工作流 程是催化劑自再生器經(jīng)催化劑入口斜管進(jìn)入外取熱器殼體，中壓除氧水自汽 包由重力或泵壓送至取熱管內(nèi)管，被取熱管外部呈流化態(tài)的催化劑加熱后飽和 并部分汽化、產(chǎn)生蒸汽，降溫后的催化劑返回再生器。近年來，隨著催化裂化技術(shù)水平的提高，外取熱器取熱管設(shè)計及實際操作 的熱強(qiáng)度均在不斷增加。其中，為了盡量提高取熱管的熱強(qiáng)度，與催化劑接觸 的取熱管下半部分一般都采用強(qiáng)化傳熱的翅片管、T形管等(取熱管上半部分為 光管)。實際使用中，會發(fā)生取熱管破裂的問題；這主要與取熱管徑向受熱不均 有關(guān)。對于強(qiáng)化傳熱的取熱管，由于結(jié)構(gòu)原因，較普通圓管、橢圓管等更容易 出現(xiàn)裂縫。汽包中的水在巨大差壓的推動力作用下會從取熱管的裂縫處大量外 涌，影響到裝置運行的穩(wěn)定性和安全性，甚至造成裝置的嚴(yán)重破壞并威脅到人 的生命安全。在外取熱器催化劑入口處，經(jīng)催化劑入口斜管傾斜向下進(jìn)入外取熱器殼體 的催化劑，與垂直的、布置緊密的強(qiáng)化取熱管接觸。在入口處的取熱管徑向上， 催化劑的分布、與取熱管的接觸以及取熱管的受熱最不均勻，造成取熱管局部 溫度過高，使催化劑入口處的取熱管最容易發(fā)生破裂。中國專利ZL 200420075253 公開了一種取熱管翅片設(shè)置的技術(shù)，用于導(dǎo)向催化劑的流動，從而減緩取熱管 受熱不均的現(xiàn)象。但該專利的重點在于優(yōu)化取熱管的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及外取熱器內(nèi) 部的傳熱，并未解決外取熱器催化劑入口處取熱管易于發(fā)生破裂的問題。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種外取熱器，以解決現(xiàn)有的外取熱器所存在的 取熱管、尤其是催化劑入口處的取熱管易于發(fā)生破裂的問題。為解決上述問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是 一種外取熱器，包括殼 體、取熱管、催化劑入口斜管，殼體上設(shè)有催化劑入口，催化劑入口斜管的出口端與催化劑入口相連，其特征在于催化劑入口斜管的出口端的下部為水平 結(jié)構(gòu)，或是以不大于15度的角度傾斜向上的結(jié)構(gòu)，催化劑入口斜管上設(shè)有通入 其出口端的松動風(fēng)管。采用本實用新型，具有如下的有益效果催化劑入口斜管內(nèi)的催化劑傾斜 向下流動至出口端，在出口端改變流動方向并得到適當(dāng)分配，以基本上是水平 的流動方向由外取熱器殼體上的催化劑入口進(jìn)入外取熱器殼體，并在殼體的水 平截面上大致均勻地分布，與取熱管接觸。這樣，就大大減輕了催化劑入口斜 管內(nèi)的催化劑直接傾斜向下進(jìn)入外取熱器殼體而導(dǎo)致的催化劑與取熱管傾斜接 觸的程度，使取熱管與催化劑的接觸、受熱較為均勻，特別是能夠減少外取熱 器催化劑入口處取熱管徑向受熱最不均勻情況的發(fā)生。因此，本實用新型能有 效減緩取熱管、尤其是催化劑入口處取熱管的破裂，從而達(dá)到提高外取熱器安 全性的目的。同時，催化劑以基本上是水平的方向進(jìn)入外取熱器殼體，提高了 催化劑與取熱管的接觸位置，因而能夠進(jìn)一步提高取熱管的有效換熱面積以及 取熱管總的熱強(qiáng)度。另外，本實用新型不需要改變外取熱器其它部件以及再生 器的結(jié)構(gòu)。本實用新型在工業(yè)試驗中，沒有出現(xiàn)取熱管(尤其是催化劑入口處的取熱管) 破裂的現(xiàn)象?？傊緦嵱眯滦屯ㄟ^簡單改變、優(yōu)化外取熱器催化劑入口斜管的結(jié)構(gòu)以 改變催化劑的流動方向，達(dá)到發(fā)明目的并取得有益的技術(shù)效果，增加裝置操作 的安全性和可靠性，減少裝置維修量。本實用新型既適用于新設(shè)計外取熱器， 也適用于簡單改造現(xiàn)有的外取熱器，適用范圍廣泛，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。附圖和具體實施方式
并不限制本實用新型要求保護(hù)的范圍。

圖l是本實用新型的一種外取熱器的局部示意圖，催化劑入口斜管的出口端 為一段水平或傾斜向上設(shè)置的圓管。圖2是本實用新型的另一種外取熱器的局部示意圖，催化劑入口斜管的出口端的下部設(shè)有填充層。圖3是圖1中的A向視圖。圖4是圖2中的B向視圖。圖1至圖4中，相同附圖標(biāo)記表示相同的技術(shù)特征。
具體實施方式
參見圖l、圖2，本實用新型的外取熱器l，包括殼體2、取熱管3、催化劑入口斜管5。殼體2上設(shè)有催化劑入口4，催化劑入口斜管5的出口端6與催化劑入口 4相連。催化劑入口斜管5的出口端6的下部為水平結(jié)構(gòu)，或是以不大于15度的角 度傾斜向上的結(jié)構(gòu)。圖1所示，催化劑入口斜管5的出口端6為一段水平或傾斜向 上設(shè)置的圓管，其軸心線與水平面的夾角a為0 15度(夾角o:為0度時，該段圓 管水平設(shè)置)。圖2所示，催化劑入口斜管5的出口端6的下部設(shè)有填充層8，填充 層8的上表面9水平或傾斜向上，與水平面的夾角yS為0 15度(夾角-為0度時， 上表面9水平)。填充層8的材料通常是耐磨材料，如催化裂化裝置中所用的C1級 和B2級耐磨襯里材料。附圖中所示的取熱管3為縱向翅片管，還可以是其它類型 的強(qiáng)化傳熱管。催化劑入口斜管5上設(shè)有通入其出口端6的松動風(fēng)管7。對于圖l、圖2所示催 化劑入口斜管5的出口端6的結(jié)構(gòu)，松動風(fēng)管7—般設(shè)置2 3根。如圖1和圖3、圖 2和圖4所示的出口端6，分別設(shè)置2根松動風(fēng)管7;圖中還表明了松動風(fēng)管7的設(shè) 置位置。催化劑入口斜管5出口端6的結(jié)構(gòu)改變后，與之相連的外取熱器殼體2上催化 劑入口4的形狀也相應(yīng)地變化。圖3示出了與圖1所示水平或傾斜向上設(shè)置的圓管 式出口端6相對應(yīng)的催化劑入口4的形狀，圖4示出了與圖2所示設(shè)置填充層8的出 口端6相對應(yīng)的催化劑入口4的形狀。在上述兩種情況下，本實用新型通常要求 催化劑入口 4的投影面積大于或等于催化劑入口斜管5的橫截面積；催化劑入口 4 的投影面積是指催化劑入口4在垂直平面上的投影面積，催化劑入口斜管5的橫 截面積按催化劑入口斜管5的內(nèi)徑計算。圖l、圖2所示的外取熱器1在操作過程中，催化劑入口斜管5內(nèi)的催化劑傾 斜向下流動，至圖1或圖2所示的出口端6，其流動方向由傾斜向下變?yōu)榛舅?(水平或略微傾斜向上)。之后，經(jīng)外取熱器殼體2上的催化劑入口4進(jìn)入外取熱 器殼體2，與取熱管3接觸、傳熱。操作過程中，經(jīng)松動風(fēng)管7向出口端6通入松 動風(fēng)(通常為壓縮空氣)，通過調(diào)整松動風(fēng)量以調(diào)節(jié)控制出口端6和催化劑入口4 之處催化劑的流動。本實用新型僅對催化劑入口斜管出口端的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)；外取熱器其它 部件的結(jié)構(gòu)以及操作過程不變，詳細(xì)說明從略。本實用新型外取熱器主要用于烴類流化催化轉(zhuǎn)化裝置，也可用于工況類似 的其它熱傳遞場所。
權(quán)利要求1、一種外取熱器，包括殼體(2)、取熱管(3)、催化劑入口斜管(5)，殼體(2)上設(shè)有催化劑入口(4)，催化劑入口斜管(5)的出口端(6)與催化劑入口(4)相連，其特征在于催化劑入口斜管(5)的出口端(6)的下部為水平結(jié)構(gòu)，或是以不大于15度的角度傾斜向上的結(jié)構(gòu)，催化劑入口斜管(5)上設(shè)有通入其出口端(6)的松動風(fēng)管(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的外取熱器，其特征在于催化劑入口斜管(5)的出 口端(6)為一段水平或傾斜向上設(shè)置的圓管，其軸心線與水平面的夾角a為0 15度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的外取熱器，其特征在于催化劑入口斜管(5)的出 口端(6)的下部設(shè)有填充層(8)，填充層(8)的上表面(9)水平或傾斜向上，與水 平面的夾角3為0 15度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的外取熱器，其特征在于所述的松動風(fēng)管(7) 設(shè)置2 3根。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的外取熱器，其特征在于外取熱器殼體(2)上 催化劑入口 (4)的投影面積大于或等于催化劑入口斜管(5)的橫截面積。
專利摘要本實用新型屬于烴類流化催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，公開了烴類流化催化轉(zhuǎn)化裝置反應(yīng)和催化劑再生系統(tǒng)所用的一種外取熱器，以解決現(xiàn)有的外取熱器所存在的取熱管、尤其是催化劑入口處的取熱管易于發(fā)生破裂的問題。本實用新型的主要特征是，催化劑入口斜管(5)的出口端(6)的下部為水平結(jié)構(gòu)，或是以不大于15度的角度傾斜向上的結(jié)構(gòu)。催化劑入口斜管(5)上設(shè)有通入其出口端(6)的松動風(fēng)管(7)。本實用新型外取熱器主要用于烴類流化催化轉(zhuǎn)化裝置。
文檔編號F28D7/10GK201133782SQ20072009239
公開日2008年10月15日 申請日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者唐逢一, 麗 李, 董肖昱, 郝希仁 申請人:中國石油化工集團(tuán)公司;中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司