一種自排污高效取熱管及自排污高效外取熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于換熱設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種自排污高效取熱管及自排污高效外取熱器，提出的一種自排污高效取熱管由汽水混合物套管(4-1)和位于汽水混合物套管內(nèi)的給水管(4-5)構(gòu)成；在給水管(4-5)與汽水混合物套管(4-1)之間的環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)置排污管(4-7)，且排污管(4-7)固定在給水管(4-5)上；排污管(4-7)的下端設(shè)置吸污頭(4-10），且吸污頭(4-10）位于給水管下端出口與管底封頭(4-2)之間；吸污頭(4-10）上具有多個小孔。本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中取熱管無法有效排除高垢污水的問題，降低了污垢熱阻，提高了傳熱系數(shù)和傳熱效率，減少了取熱管爆管現(xiàn)象的發(fā)生。
【專利說明】一種自排污高效取熱管及自排污高效外取熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于換熱設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種自排污高效取熱管及自排污高效外取熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]在流化床催化反應(yīng)裝置中，催化劑在反應(yīng)器和再生器之間循環(huán)；失活的催化劑在再生器中燒焦再生，再生后的催化劑循環(huán)回反應(yīng)器，典型的如重油催化裂化裝置。催化劑在再生器中的燒焦反應(yīng)要放出大量的熱量，為控制再生器溫度需要，需要設(shè)置外取熱器(又稱催化劑冷卻器或粉體冷卻器)的方式取出熱量，以維持系統(tǒng)熱平衡，保證工藝操作的平穩(wěn)進(jìn)行。同時，外取熱器也利用這部分過剩熱量發(fā)生蒸汽，成為催化裂化裝置中的一項重要節(jié)能措施。外取熱器由于取熱量大，操作靈便，在工業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛。
[0003]現(xiàn)有的外取熱器有多種型式，如翅片管外取熱器，釘頭管外取熱器等，存在的問題是:取熱管無法有效排除水蒸發(fā)過程產(chǎn)生的高垢污水，導(dǎo)致取熱管及上升管內(nèi)壁結(jié)垢嚴(yán)重，降低傳熱效果及導(dǎo)致取熱管爆管；特別在水質(zhì)異常時。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提出一種自排污高效取熱管及自排污高效外取熱器，使其能解決現(xiàn)有技術(shù)取熱管無法有效排除高垢污水，導(dǎo)致傳熱效果降低及取熱管爆管的問題。
[0005]為完成上述目的本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種自排污高效取熱管，所述的取熱管為由汽水混合物套管和位于汽水混合物套管內(nèi)的給水管構(gòu)成的封閉式結(jié)構(gòu)，形成一個具有獨立水-汽回路的傳熱單元；所述的汽水混合物套管的外表面套置有翅片；所述的翅片垂直于汽水混合物套管的外表面設(shè)置，且所述的翅片為縱向設(shè)置的多列；所述汽水混合物套管的頂部焊接有汽水混合物套管封蓋，底部焊接有管底封頭；并在所述的汽水混合物套管上具有汽水混合物出口 ；所述給水管下端與汽水混合物汽水混合物套管管底封頭4-2之間的距離為給水管管徑的1.(Tl.5倍；所述給水管4-5上端的進(jìn)水口穿過汽水混合物套管封蓋；在所述給水管與汽水混合物套管之間的環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)置排污管，且所述的排污管固定在所述的給水管上；所述排污管的下端設(shè)置吸污頭，且所述的吸污頭位于給水管下端出口與管底封頭之間；所述的吸污頭上具有多個小孔；所述排污管的上端穿過汽水混合物套管封蓋，位于汽水混合物套管的外部。
[0007]所述翅片的縱截面形狀為矩形，且翅片的左右端面上均具有若干個矩形缺槽，且左右端面上的矩形缺槽交錯布置。
[0008]—種自排污高效外取熱器，包括有殼體和上述取熱管；所述的殼體為豎向設(shè)置圓筒狀結(jié)構(gòu)；所述殼體的頂部設(shè)置有封頭；所述的殼體上具有氣體進(jìn)口和氣體出口 ；所述的殼體內(nèi)設(shè)置有至少一根取熱管；所述取熱管的上端固定在殼體頂部的封頭上，下端與殼體內(nèi)的導(dǎo)向支架連接；所述的導(dǎo)向支架懸空設(shè)置；所述導(dǎo)向支架的下方設(shè)置有流化風(fēng)分布器，且所述的流化風(fēng)分布器位于殼體內(nèi)；所述取熱管中汽水混合物套管的汽水混合物出口、給水管上端的進(jìn)水口、排污管的上端位于所述外取熱器的外部。
[0009]本實用新型提出的一種自排污高效取熱管及自排污高效外取熱器，在取熱管內(nèi)設(shè)置排污管，解決了現(xiàn)有技術(shù)中取熱管無法有效排除高垢污水的問題，降低了污垢熱阻，提高了傳熱系數(shù)和傳熱效率，減少了取熱管爆管現(xiàn)象的發(fā)生；翅片采用帶有矩形槽口的翅片，減少了催化劑流動過程中沿縱向通長肋片的爬壁現(xiàn)象，使催化劑流動形成紊流，強(qiáng)化傳熱。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型外取熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本實用新型中取熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是本實用新型中翅片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1、氣體出口，2、殼體，3、取熱管，4、氣體進(jìn)口，5、封頭，6、連接套管，7、導(dǎo)向支架，8、流化風(fēng)分布器，9、排塵口，4-1、汽水混合物套管，4-2、管底封頭，4-3、翅片，4-4、定位筋板，4-5、給水管，4-6、汽水混合物套管封蓋，4-7、排污管，4-8、汽水混合物出口，4-9、排污管支撐筋板，4-10,吸污頭，4-11、限位管。
【具體實施方式】
[0014]結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型加以說明:
[0015]如圖2，一種自排污高效取熱管，所述的取熱管為由汽水混合物套管4-1和位于汽水混合物套管內(nèi)的給水管4-5構(gòu)成的封閉式結(jié)構(gòu)，形成一個具有獨立水-汽回路的傳熱單元；所述的汽水混合物套管4-1的外表面套置有翅片4-3 ;所述的翅片4-3垂直于汽水混合物套管的外表面設(shè)置，且所述的翅片4-3為縱向設(shè)置的多列；所述汽水混合物套管4-1的頂部焊接在汽水混合物套管封蓋4-6上，在汽水混合物套管封蓋4-6的下端的汽水混合物套管4-1上焊接有一汽水混合物出口 4-8 ;所述汽水混合物套管4-1的底部焊接有管底封頭4-2 ;所述給水管4-5的外壁焊接有若干定位筋板4-4，其保證是給水管4-5處于汽水混合物套管4-1的中心，給水管4-5下端與汽水混合物汽水混合物套管管底封頭4-2之間的距離為給水管4-4管徑的1.(Tl.5倍；所述給水管4-5上端的進(jìn)水口穿過汽水混合物套管封蓋4-6 ;在所述給水管4-5與汽水混合物套管4-1之間的環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)置排污管4-7，所述的排污管4-7通過排污管支撐筋板4-9與給水管4-5焊接連接；所述排污管4-7的下端設(shè)置吸污頭4-10，且所述的吸污頭4-10位于給水管下端出口與管底封頭4-2之間；所述的吸污頭4-10上具有多個小孔；所述排污管的上端穿過汽水混合物套管封蓋4-6，位于汽水混合物套管4-1的外部。所述結(jié)合圖3，所述的翅片4-3的縱截面形狀為矩形，且翅片4-3的左右端面上均具有若干個矩形缺槽，且左右端面上的矩形缺槽交錯布置。
[0016]如圖1所示，一種自排污高效外取熱器，所述的自排污高效外取熱器具有殼體2 ；所述的殼體2為豎向設(shè)置圓筒狀結(jié)構(gòu)；所述殼體2的頂部設(shè)置有封頭5 ;所述的殼體2上具有氣體進(jìn)口 4和氣體出口 I ;所述的殼體2內(nèi)設(shè)置有至少一根取熱管3 ;每一根取熱管3為封閉式結(jié)構(gòu)；所述取熱管3的上端固定在殼體頂部的封頭5上，下端與殼體內(nèi)的導(dǎo)向支架7連接；所述的導(dǎo)向支架7懸空設(shè)置；所述導(dǎo)向支架7的下方設(shè)置有流化風(fēng)分布器8，且所述的流化風(fēng)分布器8位于殼體2內(nèi)。所述取熱管中汽水混合物套管的汽水混合物出口 4-8、給水管4-5上端的進(jìn)水口、排污管的上端位于所述外取熱器的外部。[0017]使用過程中，從外部來的高溫含固體顆粒的氣體從氣體進(jìn)口 4進(jìn)入外取熱器，在外取熱器內(nèi)形成一段密相床層；流化風(fēng)空氣通過流化風(fēng)分布器8進(jìn)入密相床層，使固體顆粒處于流化狀態(tài)，以增強(qiáng)高溫固體顆粒對取熱管3的放熱作用；放熱冷卻后的固體顆粒通過氣體出口 I排出，從而完成含固體顆粒氣體在外取熱器中的冷卻過程；然后給每根取熱管3內(nèi)的給水管4-5通冷卻水，冷卻水在給水管4-5內(nèi)向下流動，再由給水管4-5下端出口流出，進(jìn)入給水管4-5與汽水混合物套管4-1之間的環(huán)形空間并向上流動，吸收放熱介質(zhì)(管外的氣體)放出的熱量，生成的汽水混合物由汽水混合物套管4-1上部的汽水混合物出口 4-8流出；水蒸發(fā)過程中析出的固體顆粒物及高鹽水會沉積在汽水混合物套管管底封頭4-2和吸污頭4-10區(qū)域，由于吸污管出口外壓力低，固體顆粒物及高鹽水通過吸污頭4-10上開的小孔排出，吸污頭上所吸附的固體顆粒物通過控制較高的流速或反沖洗，將固體顆粒攜帶走，從而達(dá)到防治內(nèi)壁結(jié)垢的目的。
[0018]在上述操作過程中，每根取熱管3各自構(gòu)成一個具有獨立的水-汽回路的傳熱單元。高溫含固體顆粒的氣體的能量就這樣通過取熱管3產(chǎn)生的汽水混合物被不斷取走。
[0019]本實用新型的自排污高效外取熱器，主要用于石油加工行業(yè)的重油催化裂化裝置，以及與其工藝過程類似的其它催化裂化裝置，例如MTO (甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴)裝置、HCC (重油直接裂解制烯烴)裝置；還可以應(yīng)用于具有相似要求的其它熱傳遞場所。
【權(quán)利要求】
1.一種自排污高效取熱管，所述的取熱管為由汽水混合物套管(4-1)和位于汽水混合物套管內(nèi)的給水管(4-5)構(gòu)成的封閉式結(jié)構(gòu)，形成一個具有獨立水-汽回路的傳熱單元；所述的汽水混合物套管(4-1)的外表面套置有翅片(4-3);所述的翅片(4-3)垂直于汽水混合物套管的外表面設(shè)置，且所述的翅片(4-3)為縱向設(shè)置的多列；所述汽水混合物套管的頂部焊接有汽水混合物套管封蓋(4-6)，底部焊接有管底封頭(4-2);所述的汽水混合物套管上具有汽水混合物出口(4-8);所述給水管下端與汽水混合物汽水混合物套管管底封頭(4-2)之間的距離為給水管(4-4)管徑的1.(Tl.5倍；所述給水管(4-5)上端的進(jìn)水口穿過汽水混合物套管封蓋(4-6);其特征在于:在所述給水管(4-5)與汽水混合物套管(4-1)之間的環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)置排污管(4-7)，且所述的排污管(4-7)固定在所述的給水管(4-5)上；所述排污管(4-7)的下端設(shè)置吸污頭(4-10)，且所述的吸污頭(4-10)位于給水管下端出口與管底封頭(4-2)之間；所述的吸污頭(4-10)上具有多個小孔；所述的翅片(4-3)的縱截面形狀為矩形，且翅片(4-3)的左右端面上均具有若干個矩形缺槽，且左右端面上的矩形缺槽交錯布置。
2.一種自排污高效外取熱器，包括有殼體(2)和權(quán)利要求1所述的取熱管(3);所述的殼體⑵為豎向設(shè)置圓筒狀結(jié)構(gòu)；所述殼體⑵的頂部設(shè)置有封頭(5);所述的殼體(2)上具有氣體進(jìn)口(4)和氣體出口(I);所述的殼體(2)內(nèi)設(shè)置有至少一根取熱管(3)，所述取熱管(3)的上端固定在殼體頂部的封頭(5)上，下端與殼體內(nèi)的導(dǎo)向支架(7)連接；所述的導(dǎo)向支架(7)懸空設(shè)置；所述導(dǎo)向支架(7)的下方設(shè)置有流化風(fēng)分布器(8)，且所述的流化風(fēng)分布器(8)位于殼體(2)內(nèi)；所述取熱管中汽水混合物套管(4-1)的汽水混合物出口、給水管(4-5) 4-5上端的進(jìn)水口、排污管(4-7)的上端位于所述外取熱器的外部。
【文檔編號】F28D13/00GK203479111SQ201320411665
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】許永偉, 程高鋒 申請人:洛陽瑞昌石油化工設(shè)備有限公司