一種帶縱向隔板立式折流桿換熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種帶縱向隔板立式折流桿換熱器，包括：殼體、管板、換熱管束，采用圓周上布置的多根支撐條固定整個(gè)換熱管束，并起到滑道的作用；在換熱管束的軸向長度上設(shè)置有多組折流桿模塊，每組折流桿模塊包括在設(shè)定長度折流圈上成90°布置的一組橫向折流桿和一組縱向折流桿；殼體內(nèi)設(shè)置有多塊缺口式縱向隔板，橫向折流桿和縱向折流桿穿過兩兩換熱管的間隙，同時(shí)橫向折流桿穿過缺口式縱向隔板上的開孔；在殼程靠近管板處設(shè)置有高位不凝氣出口，同時(shí)在殼程靠近換熱管束彎管段設(shè)置有液封筒體段；管束在尾部采用格柵防振結(jié)構(gòu)。
【專利說明】一種帶縱向隔板立式折流桿換熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及化工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種帶縱向隔板立式折流桿換熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]折流桿換熱器(Rod Baffle Heat Exchanger) 1970年由美國菲利浦石油公司首倉|J，其初衷是為了消除折流板式換熱器中流體誘發(fā)振動(dòng)而設(shè)計(jì)的，它不同于常用的折流板式換熱器，其換熱管由折流桿組成的折流圈組支承，在上下左右4個(gè)方位將管子固定。殼程流體為軸向流動(dòng)，消除了流體反復(fù)橫向流過管束誘發(fā)的振動(dòng)；沒有流動(dòng)死區(qū)，不易結(jié)垢；殼程流動(dòng)阻力小，紊流程度增大，從而強(qiáng)化了傳熱。因此，折流桿換熱器具有抗振性能強(qiáng)、流動(dòng)阻力小、不易結(jié)垢及表面溫度均勻等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]折流桿換熱器問世以后，美國菲利浦石油公司一直致力于折流桿換熱器的結(jié)構(gòu)和機(jī)理研究，開發(fā)了相應(yīng)的換熱設(shè)計(jì)程序，獲得了多項(xiàng)美國專利，并大力推廣這種新型的換熱裝置。迄今已為世界各國提供了 1000多臺(tái)折流桿換熱器。換熱器的直徑從300mm到4000mm，管束最長達(dá)25000_ ;管型有光管和螺紋管；應(yīng)用范圍包括氣一氣換熱器、冷卻器、重沸器、蒸汽發(fā)生器和廢熱鍋爐等。
[0004]我國上世紀(jì)80年代初期即開始研究折流桿換熱器，1984年中國石化總公司規(guī)劃設(shè)計(jì)院將折流桿換熱器列為重點(diǎn)研究課題，由洛陽石化工程公司、荊門煉油廠、撫順石油機(jī)械廠與華南工學(xué)院聯(lián)合攻關(guān)。1987年通過了中國石化總公司專家鑒定。近幾年我國自主開發(fā)折流桿換熱器的工作取得迅速發(fā)展，例如華南理工大學(xué)與桂林化工機(jī)械廠合作研制的固定管板汽一氣式折流桿換熱器已生產(chǎn)數(shù)百臺(tái)，應(yīng)用于60多個(gè)工廠。因此從發(fā)展的趨勢看，折流桿換熱器在逐漸被人們認(rèn)識(shí)的同時(shí)，也將得到越來越廣泛的應(yīng)用。
[0005]Novolen聚丙烯專利技術(shù)上使用的循環(huán)氣冷凝器屬于折流桿換熱器的一種。此換熱器在以往項(xiàng)目為專利商專有設(shè)備(中國大陸以及臺(tái)灣地區(qū)已建成并投產(chǎn)的4套Novolen聚丙烯裝置上的該設(shè)備都為德國進(jìn)口)。神華寧煤甲醇制烯烴項(xiàng)目PP裝置(聚丙烯生產(chǎn)裝置)上的循環(huán)氣冷凝器為中國首次國產(chǎn)化。該設(shè)備的工藝作用為將反應(yīng)器頂部出來的循環(huán)氣(氣態(tài)丙烯并夾帶少量粉末)冷凝，并將冷凝下來的液態(tài)丙烯返回反應(yīng)器進(jìn)行撤熱，不凝氣通過循環(huán)氣壓縮機(jī)壓縮后從反應(yīng)器底部返回反應(yīng)器進(jìn)行聚合反應(yīng)，并且通過循環(huán)氣帶入助催化劑和氫氣進(jìn)入反應(yīng)器。該換熱器也是整個(gè)PP裝置的關(guān)鍵核心設(shè)備。
[0006]然而，傳統(tǒng)的折流板換熱器在設(shè)備立式時(shí)，由于氣體冷凝順著換熱管下降到折流板上，容易積液，降低了傳熱效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型提供一種帶縱向隔板立式折流桿換熱器，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中的折流板換熱器在設(shè)備立式時(shí)，由于氣體冷凝順著換熱管下降到折流板上，容易積液，降低了傳熱效率的問題。
[0008]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種帶縱向隔板立式折流桿換熱器，包括:殼體、管板、換熱管束，采用圓周上布置的多根支撐條固定整個(gè)所述換熱管束，并起到滑道的作用；在所述換熱管束的軸向長度上設(shè)置有多組折流桿模塊，每組所述折流桿模塊包括在設(shè)定長度折流圈上成90°布置的一組橫向折流桿和一組縱向折流桿；所述殼體內(nèi)設(shè)置有多塊缺口式縱向隔板，所述橫向折流桿和所述縱向折流桿穿過兩兩換熱管的間隙，同時(shí)所述橫向折流桿穿過所述缺口式縱向隔板上的開孔；在殼程靠近所述管板處設(shè)置有高位不凝氣出口，同時(shí)在殼程靠近所述換熱器彎管段設(shè)置有液封筒體段。
[0009]進(jìn)一步地，所述換熱管束的尾部采用格柵防振結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步地，所述折流桿模塊共有6組。
[0011]進(jìn)一步地，所述缺口式縱向隔板共有5塊。
[0012]進(jìn)一步地，所述縱向隔板的間距以及每個(gè)所述縱向隔板的缺口寬度可調(diào)。
[0013]進(jìn)一步地，所述折流圈設(shè)定長度為180mm。
[0014]本實(shí)用新型換熱器的折流圈上的折流桿前后成90度交錯(cuò)布置，能夠消除積液的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)冷凝液在換熱管上高通量流動(dòng)，當(dāng)大量的冷凝液在立式的換熱管上流動(dòng)時(shí)，擾動(dòng)換熱管表面層流層，減薄層流層的厚度，起到強(qiáng)化傳熱的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的帶縱向隔板立式折流桿換熱器示意圖；
[0017]圖2為圖1的管束放大圖；
[0018]圖3a為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的橫向折流桿、縱向折流桿的位置示意圖；
[0019]圖3b為圖3a沿A向的截面圖；
[0020]圖3c為圖3a沿B向的截面圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的多塊缺口式縱向隔板布置位置示意圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的縱向隔板開孔示意圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的換熱管束尾部采用的格柵防振結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0025]請參閱圖1-圖6，帶縱向隔板立式折流桿換熱器包括:殼體、管板、換熱管束，換熱器無拉桿，采用圓周上布置的多根支撐條固定整個(gè)換熱管束，并起到滑道的作用；在換熱管束的軸向長度上設(shè)置有多組折流桿模塊(本實(shí)施例中為6組)，每組折流桿模塊包括在設(shè)定長度(例如可以是180mm)折流圈上成90°布置的一組橫向折流桿和一組縱向折流桿(如圖3a、3b、3c所示)；殼體內(nèi)設(shè)置有多塊缺口式縱向隔板(本實(shí)施例中為5塊)，橫向折流桿和縱向折流桿穿過兩兩換熱管的間隙，同時(shí)橫向折流桿穿過缺口式縱向隔板上的開孔(如圖4、5所示)；在殼程靠近管板處設(shè)置有高位不凝氣出口，同時(shí)在殼程靠近換熱器彎管段設(shè)置有液封筒體段(如圖1所示)。
[0026]進(jìn)一步地，換熱管束的尾部可以采用格柵防振結(jié)構(gòu)，如圖1、6所示。
[0027]進(jìn)一步地，如圖4所示，縱向隔板的間距B以及縱向隔板的缺口寬度L是可以調(diào)整的。
[0028]上述實(shí)施例中的帶縱向隔板立式折流桿換熱器的特點(diǎn)和優(yōu)勢可以概括如下:
[0029](1)采用立式折流桿換熱器能夠避免工藝氣體所攜帶的微量PP粉末堆積、不易清洗，從而導(dǎo)致長期運(yùn)行局部堵塞，產(chǎn)生腐蝕，并降低傳熱效率的缺點(diǎn)。
[0030](2)傳統(tǒng)的折流板換熱器在設(shè)備立式時(shí)，由于氣體冷凝順著換熱管下降到折流板上，容易積液，降低了傳熱效率；而本實(shí)用新型的換熱器的折流圈上的折流桿前后成90度交錯(cuò)布置，能夠消除積液的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)冷凝液在換熱管上高通量流動(dòng)，當(dāng)大量的冷凝液在立式的換熱管上流動(dòng)時(shí)，擾動(dòng)換熱管表面層流層，減薄層流層的厚度，起到強(qiáng)化傳熱的效果。
[0031](3)采用缺口式縱向隔板，通過調(diào)整隔板間距B以及缺口寬度L，可以保證氣體在殼程冷凝過程中流速基本不變，從而增強(qiáng)冷凝效果，起到強(qiáng)化傳熱的作用；同時(shí)交錯(cuò)式的縱向隔板能改變氣體的流動(dòng)方向，使得氣體具有沿著換熱管順流以及橫向流復(fù)合型流動(dòng)，強(qiáng)化了傳熱；另外，縱向隔板能夠使氣體在冷凝過程中，讓攜帶小液滴的氣體分級碰撞隔板，實(shí)現(xiàn)大量的小液滴分離，減薄了換熱管上冷凝液的厚度，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化傳熱。
[0032](4)由于該工藝生產(chǎn)牌號的不同，氣體組成和流量會(huì)有很大差異，所需換熱器熱負(fù)荷差異較大，在殼程底部較長的液封筒體段配合液位傳感器以及頂部的不凝氣出口，一方面能夠防止不凝氣在殼體里不斷積累，從而影響傳熱，另一方面也可以通過調(diào)整液位進(jìn)行淹管的方式來調(diào)整熱負(fù)荷。同時(shí)液封筒體也能防止不凝氣體的排出，避免了在換熱器外增設(shè)一臺(tái)不凝氣體分離罐，節(jié)省了項(xiàng)目投資。
[0033]本實(shí)用新型的換熱器具有廣泛的應(yīng)用前景。長期以來，國內(nèi)引進(jìn)的Novolen專利技術(shù)聚丙烯裝置中的循環(huán)氣冷凝器都是作為關(guān)鍵設(shè)備，由專利商指定國外供貨廠家從國外引進(jìn)的，循環(huán)氣冷凝器設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的開發(fā)成功將填補(bǔ)這項(xiàng)空白，為國內(nèi)首創(chuàng)、國際領(lǐng)先。從長遠(yuǎn)看，隨著我國石化行業(yè)的迅速發(fā)展，還將會(huì)建設(shè)一批可以采用Novolen專利技術(shù)的聚丙烯裝置，同時(shí)現(xiàn)有聚丙烯裝置中循環(huán)氣冷凝器存在更新改造問題，此設(shè)備的開發(fā)成功將使得其在同類聚丙烯裝置中得以廣泛推廣和應(yīng)用。同時(shí)針對此類型折流桿換熱器的傳熱效率高，振動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn)，也可將其應(yīng)用在其它石化裝置中或其它行業(yè)。因此，此設(shè)備的國產(chǎn)化將有廣泛的應(yīng)用前景。
[0034]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:附圖只是一個(gè)實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本實(shí)用新型所必須的。
[0035]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)施例中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施例描述分布于實(shí)施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個(gè)模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。
[0036]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶縱向隔板立式折流桿換熱器，包括:殼體、管板、換熱管束，其特征在于，采用圓周上布置的多根支撐條固定整個(gè)所述換熱管束，并起到滑道的作用；在所述換熱管束的軸向長度上設(shè)置有多組折流桿模塊，每組所述折流桿模塊包括在設(shè)定長度折流圈上成90°布置的一組橫向折流桿和一組縱向折流桿；所述殼體內(nèi)設(shè)置有多塊缺口式縱向隔板，所述橫向折流桿和所述縱向折流桿穿過兩兩換熱管的間隙，同時(shí)所述橫向折流桿穿過所述缺口式縱向隔板上的開孔；在殼程靠近所述管板處設(shè)置有高位不凝氣出口，同時(shí)在殼程靠近所述換熱管束彎管段設(shè)置有液封筒體段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶縱向隔板立式折流桿換熱器，其特征在于，所述換熱管束的尾部采用格柵防振結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶縱向隔板立式折流桿換熱器，其特征在于，所述折流桿模塊共有6組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶縱向隔板立式折流桿換熱器，其特征在于，所述缺口式縱向隔板共有5塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶縱向隔板立式折流桿換熱器，其特征在于，所述縱向隔板的間距以及每個(gè)所述縱向隔板的缺口寬度可調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶縱向隔板立式折流桿換熱器，其特征在于，所述折流圈設(shè)定長度為180mm。
【文檔編號】F28D7/06GK204240847SQ201420456219
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】蔣小文, 杜宇, 楊桂春, 徐儒庸, 趙栓柱, 戴丹, 朱為明, 呂志堯, 劉燦剛, 李聳峰, 張來勇 申請人:中國寰球工程公司