淬火冷却系统技术方案

本发明专利技术涉及一种淬火冷却系统，该淬火冷却系统具有初次淬火冷却器(10)作为双管热交换器并且具有管束热交换器作为二次淬火冷却器(20)，在气体入口(21)侧或气体出口(23)侧的管板被形成为具有束管的薄膜板或薄管板,薄管板(28)被提供有平行的冷却通道(27)，隧道几何形状中的冷却通道(27)由下面的部件形成：(i)薄管板(28)，使气体侧与水/蒸汽侧分离并且连接到环形凸缘(35)；(ii)平行的腹板(33)，平行的腹板(33)被布置在管板(28)上并且使个体水/蒸汽流彼此分离；(iii)护板(34)，护板(34)具有用于束管(29)的开口(18)并且在冷却通道(27)的隧道分布中限定水/蒸汽流。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有在专利权利要求1的前序中描述的特征的淬火冷却系统。在一些用于生产乙烯的工厂中，裂化炉被用于两级冷却系统。通常在这里提供沿垂直方向布置的双管热交换器作为初次淬火冷却器，并且提供传统的沿垂直方向或沿水平方向布置的管束热交换器作为二次淬火冷却器。这种管束热交换器被用作用于迅速地冷却来自裂化炉或化学工厂反应器的反应气体的工业废气余热锅炉，同时产生高压蒸汽作为去除产生的热量的冷却介质。从EP0417428B1知道管束热交换器，在该热交换器中，至少一个管束由壳体包围，形成内部空间，该内部空间被形成在两个管板之间，所述两个管板被布置在彼此分隔开的位置，其中在管板的两侧分别支撑管束的管。管板被布置在气体入口侧，敞开的分叉口以同心方式包围管和平行的冷却通道，所述管和平行的冷却通道彼此连接并且冷却介质流经所述管和平行的冷却通道。另外，从WO01/48434A1知道管束热交换器，该热交换器具有：壳体，处于压力之下；和下管板，使壳体的内部空间与用于将要被冷却的流体的进入的入口分配器分离。下管板具有用于流体的通道，并且清洁通道被沿侧向布置为接近管板的内表面以连接到壳体的外部，并且所述清洁通道旨在通过该壳体插入装置以便在管束的底部清洁管板。还可存在接近板表面的检查通道以用于将要被清洁的区域的目视检查。这种淬火冷却系统的典型布置被示意性地示出在图1和图2中。在示出的视图中，初次淬火冷却器总是被设计为位于垂直位置的双管热交换器，而用作二次淬火冷却器的管束热交换器一次根据图1被布置在水平位置并且另一次根据图2A和2B在用于气体入口和气体出口的两个不同装置中被布置在垂直位置。为布置在较高位置的公共蒸汽鼓服务的两个不同的初次淬火冷却器和二次淬火冷却器的布置是与裂化炉的燃烧室连接的优选实施例。淬火冷却器在多数情况下被布置在裂化炉的辐射段上方。在沿垂直方向布置的二次淬火冷却器(其中根据图2A位于气体入口或根据图2B位于气体出口的管板代表水系统中的最低点)的情况下，管板上方的水流的高速是非常决定性的以便避免针对管板的不良影响。例如，由于作为腐蚀的结果的沉积物以及由于作为管板上的固体颗粒的沉淀的结果的过热而发生这种影响。尤其在例如用于乙烯生产的这种工厂的启动期间，小的固体颗粒经常进入淬火冷却器的水回路的水。另外，管板、管和壳体的水侧金属表面产生一层磁石或Fe3O4。磁石层保护管板的钢，并且它总是缓慢地在操作温度从金属表面自己再生，同时包括磁石的少量的颗粒被释放到水中。除了水流的高速之外，很重要地，将管板上方离开管板的敏感区域(例如，具有最高热通量的管板的中间)的水流引导至能够采用有效排出的区域。二次淬火冷却器的管板设计被设计为所谓的薄膜设计，并且包括具有大约25mm的厚度的薄板。淬火冷却器的束管被焊接到该薄板上。没有装置被布置在该板上以引导气体入口或气体出口的管板上方的水流。本专利技术的一个目的在于提供一种具有介质流装置的淬火冷却系统，其中在气体入口侧或气体出口侧的管板上方引导介质流，从而根据二次淬火冷却器的连接，防止形成沉积物。另一目的在于提供一种气体入口侧或气体出口侧的管板上的介质流装置的入口，通过该入口，能够检查管板并且根据该检查以简单的方式清洁管板。该基本目的由一种淬火冷却系统实现，该淬火冷却系统具有初次淬火冷却器作为双管热交换器并且具有管束热交换器作为二次淬火冷却器，二次淬火冷却器具有至少一个管束，其中管束由壳体包围，形成壳体空间，壳体空间被形成在布置在彼此分隔开的位置的两个管板之间，在所述管板之间，在管板中在两侧支撑管束的束管。在气体入口侧或气体出口侧的管板被设计为具有束管的薄膜设计的薄管板。薄管板具有平行的冷却通道，所述平行的冷却通道彼此连接，并且冷却介质流经所述平行的冷却通道。冷却通道被设计以隧道分布，并且冷却通道在薄管板上被布置为管板。以隧道分布设计的冷却通道具有矩形隧道几何形状。具有隧道几何形状的冷却通道由下面的部件形成：薄管板，使气体侧与水/蒸汽侧分离并且连接到环形凸缘，环形凸缘连接到包围的管板的壳体；平行的腹板，被布置在管板上，连接到管板，并且使个体水/蒸汽流彼此分离；和护板，具有用于束管的开口，并且护板连接到腹板并且在冷却通道的隧道分布中限定水/蒸汽流，并且除了预定百分比之外，防止水/蒸汽流漏出到由包围的管束的壳体包围的壳体空间中。在被设计以隧道分布的冷却通道导致沿冷却通道的排出孔的方向的来自进入孔的明确定向的流。以下情况证明是特别有益的：按照形成在排出孔和护板的垂直线之间的预定角度α，以隧道分布的至少两个各冷却通道由于从进入孔到排出孔的隧道高度的连续减小而显示出冷却通道或隧道的横截面的变化。另外，以下情况证明是有益的：形成在冷却通道的排出孔和护板的垂直线之间的所述预定角度α处于大于/等于90°至110°的范围中，因为该角度取决于将要被冷却的管板的预定区域上方的必要的流动的速度的预定增加。在根据本专利技术的淬火冷却系统的另一设计中，以下情况必须被视为另一优点：检查或清洁喷嘴被布置，彼此相对并且在连接到壳体的环形凸缘的外表面侧在以隧道分布的冷却通道的水平平齐，并且检查或清洁喷嘴经环形凸缘中的孔与以隧道分布的冷却通道连通。另外，发现以下情况是有益的：与冷却通道关联并且被布置为彼此相对并且在环形凸缘上平齐的检查或清洁喷嘴装备有盖，并且布置为彼此相对的各检查或清洁喷嘴的这些盖或个体盖被以可去除方式布置为用于以隧道分布的冷却通道的区域中的束管的水侧维护或检查的孔。另外，在根据本专利技术的淬火冷却系统中，发现以下情况是有益的：各个相对的检查或清洁喷嘴的这些盖或个体盖被以可去除方式布置为用于利用喷水器清除以隧道分布的冷却通道的区域中的已有沉积物的孔。在根据本专利技术的淬火冷却系统的另一实施例中，发现以下情况是有益的：与冷却通道关联并且被布置为彼此相对并且在环形凸缘上平齐的检查或清洁喷嘴经环形凸缘中的孔并且经作为环形凸缘上的孔的继续部分的焊接排出管在以隧道分布的冷却通道的水平与布置在一侧的锅炉排出箱连通。另外，以下情况尤其是有益的：检查或清洁喷嘴被布置在锅炉排出箱的外侧，所述外侧与排出管相对。如果淬火冷却系统具有锅炉排出箱，则有益地，检查或清洁喷嘴被直接布置在环形凸缘上，与布置锅炉排出箱的一侧相对。优选的隧道流设计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种淬火冷却系统，该淬火冷却系统具有初次淬火冷却器(10)作为双管热交换器并且具有管束热交换器作为二次淬火冷却器(20)，二次淬火冷却器(20)具有至少一个管束，其中所述管束由壳体(32)包围，形成壳体空间(36)，壳体空间(36)被形成在布置在彼此分隔开的位置的两个管板(28)之间，在管板中在两侧在所述管板(28)之间支撑管束的束管(29)，并且其中管板在气体入口(21)侧或气体出口(23)侧被设计为具有束管(29)的薄膜板或薄管板，其特征在于，薄管板(28)被提供有平行的冷却通道(27)，所述平行的冷却通道(27)彼此连接，并且冷却介质流经所述平行的冷却通道(27)；冷却通道(27)被设计以隧道分布并且冷却通道(27)在薄管板(28)上被布置为管板；以隧道分布的冷却通道(27)具有矩形隧道几何形状；冷却通道(27)被形成为具有由下面的部件形成的隧道几何形状，即(i)薄管板(28)，使气体侧与水/蒸汽侧分离并且连接到环形凸缘(35)，环形凸缘(35)连接到包围的管束的壳体(32)；(ii)平行的腹板(33)，平行的腹板(33)被布置在管板(28)上并且使个体水/蒸汽流彼此分离；(iii)护板(34)，护板(34)具有用于束管(29)的开口(18)，并且护板(34)连接到腹板(33)并且在冷却通道(27)的隧道分布中限定水/蒸汽流，并且除了预定百分比之外，防止水/蒸汽流漏出到由包围的管束的壳体(32)包围的壳体空间(36)中；并且被设计以隧道分布的冷却通道(27)导致从冷却通道(27)的进入孔(30)到排出孔(31)的明确定向的流。...

【技术特征摘要】
2014.12.11 DE 102014018261.41.一种淬火冷却系统，该淬火冷却系统具有初次淬火冷却器(10)作
为双管热交换器并且具有管束热交换器作为二次淬火冷却器(20)，二次
淬火冷却器(20)具有至少一个管束，其中所述管束由壳体(32)包围，形
成壳体空间(36)，壳体空间(36)被形成在布置在彼此分隔开的位置的两
个管板(28)之间，在管板中在两侧在所述管板(28)之间支撑管束的束管
(29)，并且其中管板在气体入口(21)侧或气体出口(23)侧被设计为具
有束管(29)的薄膜板或薄管板，其特征在于，薄管板(28)被提供有平行
的冷却通道(27)，所述平行的冷却通道(27)彼此连接，并且冷却介质流
经所述平行的冷却通道(27)；冷却通道(27)被设计以隧道分布并且冷却
通道(27)在薄管板(28)上被布置为管板；以隧道分布的冷却通道(27)具
有矩形隧道几何形状；冷却通道(27)被形成为具有由下面的部件形成的
隧道几何形状，即(i)薄管板(28)，使气体侧与水/蒸汽侧分离并且连接
到环形凸缘(35)，环形凸缘(35)连接到包围的管束的壳体(32)；(ii)平行
的腹板(33)，平行的腹板(33)被布置在管板(28)上并且使个体水/蒸汽流
彼此分离；(iii)护板(34)，护板(34)具有用于束管(29)的开口(18)，并且
护板(34)连接到腹板(33)并且在冷却通道(27)的隧道分布中限定水/蒸汽
流，并且除了预定百分比之外，防止水/蒸汽流漏出到由包围的管束的
壳体(32)包围的壳体空间(36)中；并且被设计以隧道分布的冷却通道(27)
导致从冷却通道(27)的进入孔(30)到排出孔(31)的明确定向的流。
2.如权利要求1所述的淬火冷却系统，其特征在于，按照排出孔和
护板(34)的垂直线之间的预定角度α，以隧道分布的至少两个冷却通道
(27)由于从进入孔(30)到排出孔(31)的隧道高度的连续减小而具有冷却
通道或隧道的横截面的变化。
3.如权利要求2所述的淬火冷却系统，其特征在于，所述预定角度
α取决于将要被冷却的管板(28)的预定区域上方的冷却介质流的速度
的预定增加并且处于大于/等于90°至110°的范围中。
4.如权利要求1所述的淬火冷却系统，其特征在于，冷却通道(27)
在护板(34)上的具有在彼此分隔开的位置沿水平方向布置的开口(18)；
设计开口(18)，从...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯滕·布里克，
申请(专利权)人：波尔希克有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE