本實(shí)用新型屬于化工換熱設(shè)備長(zhǎng)周期運(yùn)行領(lǐng)域，涉及一種中心管式外循環(huán)流化床換熱器。廣泛應(yīng)用于解決傳統(tǒng)外循環(huán)流化床換熱器固體顆粒不能充分循環(huán)的技術(shù)問(wèn)題。

背景技術(shù)：

換熱器在石油、化工、能源等行業(yè)被廣泛使用。然而隨著使用時(shí)間增加，換熱器內(nèi)不可避免存在污垢粘附現(xiàn)象，從而導(dǎo)致?lián)Q熱器換熱效率降低，阻力增加，影響換熱器正常運(yùn)行。

外循環(huán)流化床換熱器作為一種新型換熱器，具有換熱效果好，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的顯著優(yōu)點(diǎn)。

固體顆粒能否在外循環(huán)流化床換熱器內(nèi)充分循環(huán)是外循環(huán)流化床換熱器能否正常運(yùn)行的前提條件，也是制約外循環(huán)流化床換熱器大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸。傳統(tǒng)外循環(huán)流化床換熱器中下降管和分離器一路管路阻力小，固體顆粒往往在下降管內(nèi)被向上的液相托住，形成短路，造成固體顆粒無(wú)法充分循環(huán)，因而影響了外循環(huán)流化床換熱器的正常使用。

文獻(xiàn)US6350928公開了一種外循環(huán)流化床換熱器，文獻(xiàn)US5676201公開了另一種外循環(huán)流化床換熱器。上述流化床換熱器沒有設(shè)置明確的固體顆粒循環(huán)構(gòu)件，從而導(dǎo)致效果不佳，甚至不能正常運(yùn)行。

本實(shí)用新型提供一種中心管式外循環(huán)流化床換熱器，有針對(duì)性的解決了上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中外循環(huán)流化床換熱器固體顆粒不能充分循環(huán)的問(wèn)題，提供一種中心管式外循環(huán)流化床換熱器。該中心管式外循環(huán)流化床換熱器能夠?qū)崿F(xiàn)固體顆粒充分循環(huán)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：一種中心管式外循環(huán)流化床換熱器，主要包括加料罐1、加料口2、分離罐3、分離罐變徑段4、換熱器5、單向閥Ⅰ6、濾網(wǎng)7、液體儲(chǔ)槽8、泵9、單向閥Ⅱ10、中心管11、中心管變徑段12、單向閥Ⅲ13、補(bǔ)充管14；其中，加料罐1連接分離罐3，分離罐變徑段4連接換熱器5，換熱器5接入分離罐3，分離罐3連接液體儲(chǔ)槽8，液體儲(chǔ)槽8經(jīng)過(guò)泵9后分成兩路，一路連接中心管11，另一路連接補(bǔ)充管14。

上述技術(shù)方案中，所述中心管11管徑為25mm～50mm，深度與分離罐變徑段4大口平齊。

上述技術(shù)方案中，所述中心管變徑段12大口直徑同中心管11管徑，小口直徑為中心管11管徑的0.4～0.6倍，高度為30mm～50mm。

上述技術(shù)方案中，所述分離罐變徑段4大口直徑為中心管11管徑的3～5倍，小口直徑為分離罐變徑段4大口直徑的0.5～0.7倍，高度與中心管變徑段12相同。

上述技術(shù)方案中，所述補(bǔ)充管14管徑為6mm～8mm，補(bǔ)充管14與水平方向成的銳角角度為30～60°，插入分離罐3的長(zhǎng)度大于等于10mm，當(dāng)中心管變徑段12和分離罐變徑段4之間產(chǎn)生固體顆粒架橋堵塞時(shí)，開啟補(bǔ)充管14，利用水流疏通堵塞。

上述技術(shù)方案中，所述濾網(wǎng)7安裝在從換熱器5引入分離罐3的管路之上，濾網(wǎng)7孔徑為0.1～1mm，距離分離罐3頂部50～80mm。

上述技術(shù)方案中，所述換熱器5為立式列管式換熱器。

上述技術(shù)方案中，所述單向閥Ⅰ6安裝在換熱器5到分離罐3的管路上，流向?yàn)閺膿Q熱器5到分離罐3。

上述技術(shù)方案中，所述單向閥Ⅱ10安裝在泵9到中心管11的管路上，流向?yàn)閺谋?到中心管11。

上述技術(shù)方案中，所述單向閥Ⅲ13安裝在泵9到補(bǔ)充管14的管路上，流向?yàn)閺谋?到補(bǔ)充管14。

上述技術(shù)方案中，所述泵9為液體輸送泵，優(yōu)選離心泵。

上述技術(shù)方案中，所述分離罐3中積料高度超過(guò)分離罐變徑段4高度。

采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，通過(guò)采用一種中心管式外循環(huán)流化床換熱器，取得了固體顆粒連續(xù)穩(wěn)定循環(huán)100小時(shí)以上的較好技術(shù)效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型所述中心管式外循環(huán)流化床換熱器示意圖。

圖1中，1為加料罐；2為加料口；3為分離罐；4為分離罐變徑段；5為換熱器；6為單向閥Ⅰ；7為濾網(wǎng)；8為液體儲(chǔ)槽；9為泵；10為單向閥Ⅱ；11為中心管；12為中心管變徑段；13為單向閥Ⅲ；14為補(bǔ)充管。

加料罐1和分離罐3相連，分離罐變徑段4和換熱器5相連，換熱器5接入分離罐3，分離罐3和液體儲(chǔ)槽8相連，液體儲(chǔ)槽8經(jīng)泵9后分成兩路，一路連接中心管11，另一路連接補(bǔ)充管14。

固體顆粒從加料罐1加入，在分離罐3內(nèi)積料，在中心管11中的液相推動(dòng)下，固體顆粒經(jīng)過(guò)換熱器5進(jìn)入分離罐3完成循環(huán)，液相從濾網(wǎng)7出來(lái)，進(jìn)入液體儲(chǔ)槽8，經(jīng)過(guò)泵9后分成兩路，一路進(jìn)入中心管11完成循環(huán)，另一路進(jìn)入補(bǔ)充管14。

下面通過(guò)實(shí)施例和對(duì)比例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述，但本實(shí)用新型的方法并不僅限于此。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的方法。

【實(shí)施例1】

采用圖1所示中心管式外循環(huán)流化床換熱器。該流化床換熱器內(nèi)設(shè)123根換熱列管，每根管長(zhǎng)1000mm，管徑為Φ22×1.5mm，管子呈正三角形排列。中心管管徑25mm，中心管變徑段小口直徑10mm，高度30mm。分離罐變徑段大口直徑75mm，小口直徑38mm，補(bǔ)充管管徑6mm，與水平方向成30°角，插入分離罐10mm。濾網(wǎng)孔徑0.1mm，距離分離罐頂部50mm。固體顆粒選用平均粒徑2mm的玻璃珠，液相為水，選用離心泵。該條件下固體顆?？梢詫?shí)現(xiàn)充分循環(huán)，連續(xù)穩(wěn)定循環(huán)100小時(shí)后，固體顆粒循環(huán)狀況沒有改變。

【實(shí)施例2】

采用圖1所示中心管式外循環(huán)流化床換熱器。該流化床換熱器內(nèi)設(shè)123根換熱列管，每根管長(zhǎng)1000mm，管徑為Φ22×1.5mm，管子呈正三角形排列。中心管管徑25mm，中心管變徑段小口直徑10mm，高度30mm。分離罐變徑段大口直徑75mm，小口直徑38mm，補(bǔ)充管管徑6mm，與水平方向成30°角，插入分離罐10mm。濾網(wǎng)孔徑0.1mm，距離分離罐頂部80mm。固體顆粒選用平均粒徑2mm的玻璃珠，液相為水，選用離心泵。該條件下固體顆粒可以實(shí)現(xiàn)充分循環(huán)，連續(xù)穩(wěn)定循環(huán)100小時(shí)后，固體顆粒循環(huán)狀況沒有改變。

【實(shí)施例3】

采用圖1所示中心管式外循環(huán)流化床換熱器。該流化床換熱器內(nèi)設(shè)123根換熱列管，每根管長(zhǎng)1000mm，管徑為Φ22×1.5mm，管子呈正三角形排列。中心管管徑25mm，中心管變徑段小口直徑10mm，高度30mm。分離罐變徑段大口直徑75mm，小口直徑38mm，補(bǔ)充管管徑6mm，與水平方向成30°角，插入分離罐20mm。濾網(wǎng)孔徑0.1mm，距離分離罐頂部50mm。固體顆粒選用平均粒徑2mm的玻璃珠，液相為水，選用離心泵。該條件下固體顆?？梢詫?shí)現(xiàn)充分循環(huán)，連續(xù)穩(wěn)定循環(huán)100小時(shí)后，固體顆粒循環(huán)狀況沒有改變。

【實(shí)施例4】

采用圖1所示中心管式外循環(huán)流化床換熱器。該流化床換熱器內(nèi)設(shè)123根換熱列管，每根管長(zhǎng)1000mm，管徑為Φ22×1.5mm，管子呈正三角形排列。中心管管徑25mm，中心管變徑段小口直徑10mm，高度50mm。分離罐變徑段大口直徑75mm，小口直徑38mm，補(bǔ)充管管徑6mm，與水平方向成30°角，插入分離罐10mm。濾網(wǎng)孔徑0.1mm，距離分離罐頂部50mm。固體顆粒選用平均粒徑2mm的玻璃珠，液相為水，選用離心泵。該條件下固體顆?？梢詫?shí)現(xiàn)充分循環(huán)，連續(xù)穩(wěn)定循環(huán)100小時(shí)后，固體顆粒循環(huán)狀況沒有改變。

【實(shí)施例5】

采用圖1所示中心管式外循環(huán)流化床換熱器。該流化床換熱器內(nèi)設(shè)123根換熱列管，每根管長(zhǎng)1000mm，管徑為Φ22×1.5mm，管子呈正三角形排列。中心管管徑25mm，中心管變徑段小口直徑10mm，高度30mm。分離罐變徑段大口直徑75mm，小口直徑38mm，補(bǔ)充管管徑6mm，與水平方向成30°角，插入分離罐10mm。濾網(wǎng)孔徑1mm，距離分離罐頂部50mm。固體顆粒選用平均粒徑2mm的玻璃珠，液相為水，選用離心泵。該條件下固體顆?？梢詫?shí)現(xiàn)充分循環(huán)，連續(xù)穩(wěn)定循環(huán)100小時(shí)后，固體顆粒循環(huán)狀況沒有改變。

【實(shí)施例6】

采用圖1所示中心管式外循環(huán)流化床換熱器。該流化床換熱器內(nèi)設(shè)123根換熱列管，每根管長(zhǎng)1000mm，管徑為Φ22×1.5mm，管子呈正三角形排列。中心管管徑25mm，中心管變徑段小口直徑10mm，高度30mm。分離罐變徑段大口直徑75mm，小口直徑38mm，補(bǔ)充管管徑6mm，與水平方向成60°角，插入分離罐10mm。濾網(wǎng)孔徑0.1mm，距離分離罐頂部50mm。固體顆粒選用平均粒徑2mm的玻璃珠，液相為水，選用離心泵。該條件下固體顆?？梢詫?shí)現(xiàn)充分循環(huán)，連續(xù)穩(wěn)定循環(huán)100小時(shí)后，固體顆粒循環(huán)狀況沒有改變。

【實(shí)施例7】

采用圖1所示中心管式外循環(huán)流化床換熱器。該流化床換熱器內(nèi)設(shè)123根換熱列管，每根管長(zhǎng)1000mm，管徑為Φ22×1.5mm，管子呈正三角形排列。中心管管徑25mm，中心管變徑段小口直徑10mm，高度30mm。分離罐變徑段大口直徑75mm，小口直徑38mm，補(bǔ)充管管徑8mm，與水平方向成30°角，插入分離罐10mm。濾網(wǎng)孔徑0.1mm，距離分離罐頂部50mm。固體顆粒選用平均粒徑2mm的玻璃珠，液相為水，選用離心泵。該條件下固體顆?？梢詫?shí)現(xiàn)充分循環(huán)，連續(xù)穩(wěn)定循環(huán)100小時(shí)后，固體顆粒循環(huán)狀況沒有改變。

【實(shí)施例8】

采用圖1所示中心管式外循環(huán)流化床換熱器。該流化床換熱器內(nèi)設(shè)123根換熱列管，每根管長(zhǎng)1000mm，管徑為Φ22×1.5mm，管子呈正三角形排列。中心管管徑25mm，中心管變徑段小口直徑10mm，高度30mm。分離罐變徑段大口直徑75mm，小口直徑52mm，補(bǔ)充管管徑6mm，與水平方向成30°角，插入分離罐10mm。濾網(wǎng)孔徑0.1mm，距離分離罐頂部50mm。固體顆粒選用平均粒徑2mm的玻璃珠，液相為水，選用離心泵。該條件下固體顆?？梢詫?shí)現(xiàn)充分循環(huán)，連續(xù)穩(wěn)定循環(huán)100小時(shí)后，固體顆粒循環(huán)狀況沒有改變。

【實(shí)施例9】

采用圖1所示中心管式外循環(huán)流化床換熱器。該流化床換熱器內(nèi)設(shè)123根換熱列管，每根管長(zhǎng)1000mm，管徑為Φ22×1.5mm，管子呈正三角形排列。中心管管徑25mm，中心管變徑段小口直徑10mm，高度30mm。分離罐變徑段大口直徑125mm，小口直徑63mm，補(bǔ)充管管徑6mm，與水平方向成30°角，插入分離罐10mm。濾網(wǎng)孔徑0.1mm，距離分離罐頂部50mm。固體顆粒選用平均粒徑2mm的玻璃珠，液相為水，選用離心泵。該條件下固體顆粒可以實(shí)現(xiàn)充分循環(huán)，連續(xù)穩(wěn)定循環(huán)100小時(shí)后，固體顆粒循環(huán)狀況沒有改變。

【實(shí)施例10】

采用圖1所示中心管式外循環(huán)流化床換熱器。該流化床換熱器內(nèi)設(shè)123根換熱列管，每根管長(zhǎng)1000mm，管徑為Φ22×1.5mm，管子呈正三角形排列。中心管管徑25mm，中心管變徑段小口直徑15mm，高度30mm。分離罐變徑段大口直徑75mm，小口直徑38mm，補(bǔ)充管管徑6mm，與水平方向成30°角，插入分離罐10mm。濾網(wǎng)孔徑0.1mm，距離分離罐頂部50mm。固體顆粒選用平均粒徑2mm的玻璃珠，液相為水，選用離心泵。該條件下固體顆粒可以實(shí)現(xiàn)充分循環(huán)，連續(xù)穩(wěn)定循環(huán)100小時(shí)后，固體顆粒循環(huán)狀況沒有改變。

【實(shí)施例11】

采用圖1所示中心管式外循環(huán)流化床換熱器。該流化床換熱器內(nèi)設(shè)123根換熱列管，每根管長(zhǎng)1000mm，管徑為Φ22×1.5mm，管子呈正三角形排列。中心管管徑50mm，中心管變徑段小口直徑20mm，高度30mm。分離罐變徑段大口直徑150mm，小口直徑75mm，補(bǔ)充管管徑6mm，與水平方向成30°角，插入分離罐10mm。濾網(wǎng)孔徑0.1mm，距離分離罐頂部50mm。固體顆粒選用平均粒徑2mm的玻璃珠，液相為水，選用離心泵。該條件下固體顆?？梢詫?shí)現(xiàn)充分循環(huán)，連續(xù)穩(wěn)定循環(huán)100小時(shí)后，固體顆粒循環(huán)狀況沒有改變。

【對(duì)比例】

采用傳統(tǒng)外循環(huán)流化床換熱器。該流化床換熱器內(nèi)設(shè)123根換熱列管，每根管長(zhǎng)1000mm，管徑為Φ22×1.5mm，管子呈正三角形排列。固體顆粒選用平均粒徑2mm的玻璃珠，液相為水，選用離心泵。該條件下固體顆粒無(wú)法實(shí)現(xiàn)循環(huán)。