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立式流化床换热装置制造方法及图纸

技术编号:15242743 阅读:14 留言:0更新日期:2017-05-01 11:00
一种立式流化床换热装置,包括换热主体,换热主体的底部设置流体入口,换热主体底部的流体入口的上方还设置颗粒与循环流体混合入口,换热主体底部配置为供进入换热主体的流体和颗粒进行混合;换热主体的中部为热交换器,所述热交换器为垂直布置的多段式结构,每段热交换器都具有垂直布置的换热管,到达换热主体上部;各段热交换器之间的换热管相邻出入口的垂直间距大于0且小于等于500mm或者大于500mm。本实用新型专利技术的换热装置,通过在换热主体中部设置多段式热交换器,在保证交换器管路内的固体颗粒能够从下至上顺畅流动的同时,还能减少单个热交换器的长度,以提高搬运、安装和维修效率。

Vertical fluidized bed heat exchanger

A vertical fluidized bed heat exchanger comprises a heat exchanger body heat exchange body is arranged at the bottom of the fluid entrance, above the entrance of fluid heat the bottom of the main body is provided with a circulating fluid entrance mixed particles, heat at the bottom of the main body configuration for entering fluid and particle heat exchange body in mixing; the middle heat body for the heat exchanger, the heat exchanger is a multi segment type structure arranged vertically, each section of the heat exchange tube heat exchanger are arranged vertically, to heat the upper part of the main body; the heat exchange tube of the vertical spacing between adjacent entrance is greater than 0 and less than or equal to or greater than 500mm 500mm between the sections of the heat exchanger. The heat exchanging device of the utility model, by setting the multi segment type heat exchanger in heat exchanger in the center of the body, ensure the solid particles in the pipe exchanger can flow smoothly from the bottom at the same time, can reduce the length of a single heat exchanger, in order to improve the efficiency of handling, installation and maintenance.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种换热装置,进一步的本技术涉及一种立式流化床换热装置
技术介绍
煤气化技术是指把经过处理的煤粉、煤浆或渣油等送入气化炉内,在一定的温度和压力下,与气化剂反应后制得粗煤气。无论是干法除尘的煤气化技术还是湿法除尘的煤气化技术,在粗煤气的初步处理过程中均会产生大量高温黑灰水,为节省水资源,需要对该部分黑灰水降温后处理回收并循环利用。如德士古煤气化的锁斗冲洗水冷却器、废水冷却器等均为水平布置的管壳式换热器,管程为高温灰水、壳层为循环水,设备制造全部采用碳钢材料。气化黑灰水不仅具有一定的腐蚀性,而且悬浮物含量高,钙镁硬度大,总溶固多,在换热器的正常运行中易出现设备结垢、堵塞等现象。因此生产装置在运行过程中都按一备一或是一备二方式设置的备用换热器,待运行换热器出现故障后投入备用换热器并对故障换热器进行隔离清洗,单台换热器从投入使用到必须隔离清洗的时间根据各地区煤质不同,时间各有长短,如在某化工装置上该灰水换热器运行时间仅为15天,不仅影响整套装置的稳定运行,而且对每台结垢或堵塞的换热器还要投如大量人力、物力进行清洗。另外,在石油化工领域也存在高温废水需要进行热交换处理,需要应用换热装置以利用能源和处理废水。而且,为了便于颗粒在换热器内部管路中能够从下至上顺畅流动,现有技术中的立式换热器需要是一体式结构,换热器长度往往过长,一般说来流化床换热器由于工况的不同,常见高度从6-30米不等因此在设备运输带来了极其不便,过长的一体化设备无论对运输车辆,道路,转弯半径等都提出了较高的要求、而且运输费用极高,而现场吊车安装和维修时造成很多不便,费时费力。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题有鉴于此,本技术的目的在于,提供一种立式流化床换热装置,以解决以上所述的至少一项技术问题。(二)技术方案为实现上述目的,本技术提供一种立式流化床换热装置,包括换热主体,所述换热主体的底部设置有流体入口,换热主体底部的流体入口的上方还设置有颗粒与循环流体混合入口,换热主体底部配置为供进入换热主体的流体和颗粒进行混合;所述换热主体的中部为热交换器,所述热交换器为垂直布置的多段式结构,每段热交换器都具有垂直布置的换热管,该热交换器配置为使混合后的流体和颗粒依次通过各段热交换器中的换热管,到达换热主体上部;所述各段热交换器之间的换热管相邻出入口的垂直间距大于0且小于等于500mm;或者是所述各段换热器之间相邻出入口之间设有至少一块含有通孔的分布板,且满足x/(n+1)≤500mm,其中x为各段热交换器之间的换热管出入口的垂直间距,n为分布板数量。优选的,所述热交换器为2-6段式结构。优选的,所述各段热交换器之间的换热管相邻出入口的垂直间距大于等于10mm且小于等于300mm。优选的,所述换热主体上部设置有一供换热后的流体和颗粒流出的伸入管,所伸入管连接一流出管的一端,流出管另一端连接至一流入管一端,流入管的另一端连接至一沉降式固液分离器,其中,所述流出管的内管径小于所述流入管的内管径。优选的,所述伸入管上开设有一个或多个气孔。优选的,所述伸入管下端口距离热交换器最上端的换热管上出口的距离为0.05-1.2倍的热交换器的水力学直径。优选的,所述换热主体底部设置有分布装置,所述分布装置包括多层间隔设置的开孔板,其中,所述流体入口位于最下部的开孔板下方,所述颗粒与循环流体混合入口位于最下部的开孔板上方。优选的,所述分布装置最上部的开孔板与热交换器最下部的换热管间距大于等于10mm,且小于等于450mm。优选的,从颗粒与循环流体混合入口所进入颗粒的圆球度大于等于0.6且小于1。优选的,所述颗粒的外接球直径与换热管内径的比例为1∶3.5至1:10。(三)有益效果基于上述技术方案,可以获知本技术的有益效果在于:(1)通过在换热主体中部设置多段式热交换器,在保证交换器管路内的固体颗粒能够从下至上顺畅流动的同时,还能减少单个热交换器的长度,以提高搬运、安装和维修效率;(2)通过特定的颗粒尺寸,能够更好的提高颗粒通过多段式热交换器的效果;(3)通过流出管的内管径小于所述流入管的内管径,以降低进入重力沉降式固液分离器的流体流速,提高混合流体的后续分离效率。附图说明图1是本技术实施例的立式流化床换热装置换热主体部分的结构示意图。图2是图1中各段热交换器之间的放大示意图。图3是图1中沿A-A线的截面示意图。图4A-4C分别是流出管和流入管之间三种不同方式的连接示意图。图5是本技术实施例立式流化床换热装置的整体结构示意图。图6是本技术实施例立式流化床换热装置与其它装置配合使用的示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本技术作进一步的详细说明。在说明书中,相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本技术实施方式的说明旨在对本技术的总体技术构思进行解释,而不应当理解为对本技术的一种限制。在本技术中的一些技术术语或者用语具有以下含义:“立式流化床”是相对于卧式流化床或者水平设置的流化床而言的,即流化床为竖直方向设置,使流化床内部的固体、液体混合物在竖直方向流动进行换热;在本技术中“底部”,“中部”和“上部”属于相对概念,举例来说,“换热主体底部”是位于换热主体底端的位置,位于热交换器的的下方,该位置用于输入流体和固体颗粒并且使两者进行混合,类似的“换热主体中部”是指热交换器所在位置,是实现热交换的主要部位;“水力直径”是在管内流动中引入的,其目的是为了给非圆管流动取一个合适的特征长度来计算其雷诺数。常用表达式是:4A/P,即横截面积A的四倍除以周长P。根据本技术总体上的构思,提供一种立式流化床换热装置,包括换热主体,通过在换热主体中部设置多段式热交换器,在保证交换器管路内的固体颗粒能够从下至上顺畅流动的同时,还能减少单个热交换器的长度,以提高搬运、安装和维修效率。图1是本技术实施例的立式流化床换热装置换热主体部分的结构示意图。图1中主要从换热主体101进行说明,立式流化床换热装置包括换热主体10部分。其中,换热主体101底部设置有流体入口1,从流体入口1进入的流体6可以是高温流体,例如可以是煤气化工艺中气化炉产生的高温黑灰水,或者是其它的高温工业废水,或者是其它需要降温的流体,此时高温流体通过换热管内部与换热管外部(也即壳层)的循环水换热;从流体入口1进入的流体还可以是低温流体介质,例如低温工业废水、城市污水、地下水、湖水或者海水,此时低温流体通过换热管内部与换热管外部,也即壳层的高温流体换热。优选的,采用前者所述的换热方式实施本技术。对于换热主体101底部,其不一定是一个平面,也可以是一个曲面或者是不规则面形结构,流体入口1的设置位于为与相应的面型的任意位置,优选的位于底部结构的中间位置,以使进入换热主体101内部的流体6能够均匀分布。图1中,换热主体101的底部采用锥形封头2,其形状为倒锥形结构,此时流体入口1设置在锥形封头2的倒锥形的顶端;当然该底部也不仅仅限于该种结构,也可以是一个半球形的底部结构,底部结构的选择在于引导流体在换热主体101的底部均匀分布,分布面积与进行换热的主体截面尺寸匹配本文档来自技高网...
立式流化床换热装置

【技术保护点】
一种立式流化床换热装置,包括换热主体,其特征在于:所述换热主体的底部设置有流体入口,换热主体底部的流体入口的上方还设置有颗粒与循环流体混合入口,换热主体底部配置为供进入换热主体的流体和颗粒进行混合;所述换热主体的中部为热交换器,所述热交换器为垂直布置的多段式结构,每段热交换器都具有垂直布置的换热管,该热交换器配置为使混合后的流体和颗粒依次通过各段热交换器中的换热管,到达换热主体上部;所述各段热交换器之间的换热管相邻出入口的垂直间距大于0且小于等于500mm;或者是所述各段换热器之间相邻出入口之间设有至少一块含有通孔的分布板,且满足x/(n+1)≤500mm,其中x为各段热交换器之间的换热管出入口的垂直间距,n为分布板数量。

【技术特征摘要】
1.一种立式流化床换热装置,包括换热主体,其特征在于:所述换热主体的底部设置有流体入口,换热主体底部的流体入口的上方还设置有颗粒与循环流体混合入口,换热主体底部配置为供进入换热主体的流体和颗粒进行混合;所述换热主体的中部为热交换器,所述热交换器为垂直布置的多段式结构,每段热交换器都具有垂直布置的换热管,该热交换器配置为使混合后的流体和颗粒依次通过各段热交换器中的换热管,到达换热主体上部;所述各段热交换器之间的换热管相邻出入口的垂直间距大于0且小于等于500mm;或者是所述各段换热器之间相邻出入口之间设有至少一块含有通孔的分布板,且满足x/(n+1)≤500mm,其中x为各段热交换器之间的换热管出入口的垂直间距,n为分布板数量。2.根据权利要求1所述的立式流化床换热装置,其特征在于,所述热交换器为2-6段式结构。3.根据权利要求1所述的立式流化床换热装置,其特征在于,所述各段热交换器之间的换热管相邻出入口的垂直间距大于等10mm且小于等于300mm。4.根据权利要求1所述的立式流化床换热装置,其特征在于,所述换热主体上部设置有一供换热后的流体和颗粒流出的伸入管,所伸入管连接一流...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱清敏
申请(专利权)人:朱清敏
类型:新型
国别省市:上海;31

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