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一种流化床反应器和一种换热设备制造技术

技术编号:15634793 阅读:239 留言:0更新日期:2017-06-14 18:36
本发明专利技术提供了一种流化床反应器和一种换热设备,该流化床反应器,包括:至少一个分布器、至少一个换热管、至少一个翅片、至少一个构件和反应器壳体;所述至少一个分布器、所述至少一个换热管、所述至少一个翅片和至少一个构件均设置在所述反应器壳体的内部;所述至少一个翅片和所述至少一个构件均设置在所述至少一个换热管的外管壁上;所述换热管用于与所述反应器壳体的内部进行热交换。本发明专利技术提供了一种流化床反应器和一种换热设备,能够提高换热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种流化床反应器和一种换热设备
本专利技术涉及机械
,特别涉及一种流化床反应器和一种换热设备。
技术介绍
流化床反应器由于其良好的传热和传质性能,在工业上获得了广泛应用,尤其适用于强放热的反应体系。因此,必须通过换热设备取走流化床反应器中过剩的热量,以满足反应要求和热量平衡。现有技术中,流化床反应器通过取热管来取走流化床中的过剩的热量。现有的取热管通过管壁与流化床的反应器进行热交换,带走反应器中的部分热量,达到为流化床反应器散热的目的。通过上述描述可见,现有技术中取热管仅通过管壁进行热交换,参与热交换的面积较少,换热效率较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种流化床反应器和一种换热设备,能够提高换热效率。一方面,本专利技术实施例提供了一种流化床反应器,包括:至少一个分布器、至少一个换热管、至少一个翅片、至少一个构件和反应器壳体;所述至少一个分布器、所述至少一个换热管、所述至少一个翅片和至少一个构件均设置在所述反应器壳体的内部;所述至少一个翅片和所述至少一个构件均设置在所述至少一个换热管的外管壁上;所述换热管用于与所述反应器壳体的内部进行热交换。进一步地,所述换热管包括:内管和外管;所述内管设置在所述外管内部;所述外管分别与所述翅片和所述构件相连;进一步,包括:介质处理单元;所述内管和所述外管均与所述介质处理单元相连;所述介质处理单元处理后的热交换介质进入所述内管,由所述内管排出的所述热交换介质进入所述外管,由所述外管返回所述介质处理单元。进一步地,该流化床反应器,进一步包括:至少一个分布板,其中,所述分布板上设置有通孔;每个所述分布板均位于所述反应器壳体的内部,与所述反应器壳体的内壁相匹配;所述至少一个换热管穿过每个所述分布板;每个所述分布板与所述至少一个换热管以及所述反应器壳体的内壁紧密配合。进一步地,所述翅片上设置有通孔。进一步地,所述翅片的开孔率的取值范围为(0,25%]。进一步地,所述构件包括:脊形构件。进一步地,所述翅片包括:“T”形翅片。进一步地,所述至少一个分布器设置在所述反应器壳体的底部,所述至少一个换热管设置在所述至少一个分布器的上方,所述至少一个换热管竖直设置在所述反应器壳体中。进一步地,所述换热管的管径的取值范围为[5mm,1000mm]。进一步地,所述至少一个换热管的管间中心距的取值范围为[15mm,1500mm]。进一步地,每个所述换热管与任一所述分布器的最小距离的取值范围为[0.5D,10D],其中,D为所述反应器的直径。另一方面,本专利技术实施例提供了一种换热设备,包括:至少一个换热管、至少一个翅片和至少一个构件;所述至少一个翅片和所述至少一个构件均设置在所述至少一个换热管的外管壁上;所述换热管用于与外部进行热交换。进一步地,所述换热管包括:内管和外管;所述内管设置在所述外管内部;所述外管分别与所述翅片和所述构件相连;进一步,包括:介质处理单元;所述内管和所述外管均与所述介质处理单元相连;所述介质处理单元处理后的热交换介质进入所述内管,由所述内管排出的所述热交换介质进入所述外管,所述热交换介质由所述外管返回所述介质处理单元。进一步地,所述构件包括:脊形构件。进一步地,所述翅片包括:“T”形翅片。进一步地,所述翅片上设置有通孔。进一步地,所述换热管的管径的取值范围为[5mm,1000mm]。进一步地,所述至少一个换热管的管间中心距的取值范围为[15mm,1500mm]。在本专利技术实施例中,在换热管的外管壁上设置有翅片和构件,翅片和构件能够将反应器壳体的内部中部分热量传递给换热管,增大了换热面积,换热管除了能够通过管壁与反应器壳体的内部进行热交换,还能够通过相连的翅片和构件与反应器壳体的内部进行热交换,提高了换热效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例提供的一种流化床反应器的示意图;图2是本专利技术一实施例提供的一种换热管和介质处理单元的示意图;图3是本专利技术一实施例提供的另一种流化床反应器的示意图;图4是本专利技术一实施例提供的一种脊形构件的示意图;图5是本专利技术一实施例提供的另一种脊形构件的示意图;图6是本专利技术一实施例提供的一种“T”形翅片的示意图;图7是本专利技术一实施例提供的另一种“T”形翅片的示意图;图8是本专利技术一实施例提供的又一种“T”形翅片的示意图;图9是本专利技术一实施例提供的又一种流化床反应器的示意图;图10是本专利技术一实施例提供的一种换热设备的示意图;图11是本专利技术一实施例提供的另一种换热设备的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种流化床反应器,包括:至少一个分布器、至少一个换热管、至少一个翅片、至少一个构件和反应器壳体;所述至少一个分布器、所述至少一个换热管、所述至少一个翅片和至少一个构件均设置在所述反应器壳体的内部;所述至少一个翅片和所述至少一个构件均设置在所述至少一个换热管的外管壁上;所述换热管用于与所述反应器壳体的内部进行热交换。在本专利技术实施例中,在换热管的外管壁上设置有翅片和构件,翅片和构件能够将反应器壳体的内部中部分热量传递给换热管,增大了换热面积,换热管除了能够通过管壁与反应器壳体的内部进行热交换,还能够通过相连的翅片和构件与反应器壳体的内部进行热交换,提高了换热效率。另外,在本专利技术实施例中,翅片还具有搅拌的作用,通过翅片可以搅拌反应器壳体中反应物质,使得反应更加充分。在本专利技术实施例中,构件设置在换热管上,实现换热管和构件的耦合,构件加强了换热管附近的催化剂流化质量,大幅提高了换热效率;这种耦合使得流化床反应器内部的结构大大简化,这种换热设备也便于更换,换热管可以作为辐射管对流化床反应器进行加热。如图1所示,本专利技术实施例提供的一种流化床反应器,包括:一个分布器101、两个换热管102、四个构件103、反应器壳体104和八个翅片105;分布器101、两个换热管102、四个构件103和八个翅片105均设置在反应器壳体104的内部;每个换热管102的外管壁上设置有两个构件103和四个翅片105;换热管102用于与反应器壳体104的内部进行热交换。在本专利技术实施例中,反应气体经过分布器后,进入反应器壳体内部,在反应器壳体内部进行反应,反应过程中反应器壳体内部与换热管进行热交换,例如:可以通过换热管为反应器壳体内部散热,或者,可以通过换热管为反应器壳体内部供热。另外,通过翅片可以促进热交换和促进反应器壳体内部中的反应。用于热交换的热交换介质可以从换热管上端的入口进入换热管,在反应器壳体内部进行热交换之后,由换热管的下端的出口流出,例如:热交换介质为冷水、水蒸气或者火龙卷等。这里的分布器还用于承载反应器中的固体,例如:该固体为本文档来自技高网...
一种流化床反应器和一种换热设备

【技术保护点】
一种流化床反应器,其特征在于,包括:至少一个分布器、至少一个换热管、至少一个翅片、至少一个构件和反应器壳体;所述至少一个分布器、所述至少一个换热管、所述至少一个翅片和至少一个构件均设置在所述反应器壳体的内部;所述至少一个翅片和所述至少一个构件均设置在所述至少一个换热管的外管壁上;所述换热管用于与所述反应器壳体的内部进行热交换。

【技术特征摘要】
1.一种流化床反应器,其特征在于,包括:至少一个分布器、至少一个换热管、至少一个翅片、至少一个构件和反应器壳体;所述至少一个分布器、所述至少一个换热管、所述至少一个翅片和至少一个构件均设置在所述反应器壳体的内部;所述至少一个翅片和所述至少一个构件均设置在所述至少一个换热管的外管壁上;所述换热管用于与所述反应器壳体的内部进行热交换。2.根据权利要求1所述的流化床反应器,其特征在于,所述换热管包括:内管和外管;所述内管设置在所述外管内部;所述外管分别与所述翅片和所述构件相连;进一步,包括:介质处理单元;所述内管和所述外管均与所述介质处理单元相连;所述介质处理单元处理后的热交换介质进入所述内管,由所述内管排出的所述热交换介质进入所述外管,由所述外管返回所述介质处理单元。3.根据权利要求1所述的流化床反应器,其特征在于,进一步包括:至少一个分布板,其中,所述分布板上设置有通孔;每个所述分布板均位于所述反应器壳体的内部,与所述反应器壳体的内壁相匹配;所述至少一个换热管穿过每个所述分布板;每个所述分布板与所述至少一个换热管以及所述反应器壳体的内壁紧密配合。4.根据权利要求1所述的流化床反应器,其特征在于,所述翅片上设置有通孔。5.根据权利要求4所述的流化床反应器,其特征在于,所述翅片的开孔率的取值范围为(0,25%]。6.根据权利要求1所述的流化床反应器,其特征在于,所述构件包括:脊形构件;和/或,所述翅片包括:“T”形翅片;和/或,所述至少一个分...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晨曦魏飞骞伟中朱畅
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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