内置式气气换热器及采用这种换热器的催化反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种内置式气气换热器及采用这种换热器的催化反应器，所述换热器包括若干换热管束，所述换热管束位于反应器内，其进口连接进口密封腔室，出口连接出口密封腔室，所述进口密封腔室和出口密封腔室位于反应器的壳体外侧，分别设有放热介质接入口和放热介质排出口，各所述换热管束的前方均设有一个遮挡板，所述遮挡板为中部向前凸的V形板，遮挡住相应换热管束的全部迎风面积，设有用于支撑各换热管束的支架，所述支架固定安装在所述壳体内；所述反应器内设有上述内置式气气换热器。本实用新型专利技术有助于减小因加热所需的空间和场地，保证加热温度与反应温度的一致性，并减小系统的动力消耗。

【技术实现步骤摘要】
内置式气气换热器及采用这种换热器的催化反应器
本技术涉及一种内置式气气换热器，还涉及一种采用这种换热器的催化反应器，特别是选择性催化还原脱硝反应器。
技术介绍
用于烟气脱硝的选择性催化还原反应器通常要先对烟气进行加热，使其符合反应要求，现有技术下通常采用在进入反应器之前的管道上设置独立的热交换器进行烟气加热，这种加热方式的缺陷一是需要单独占用一定的空间和场地，二是加热后管道热能流失将导致一定的温度下降，通过换热器进行的温度控制不能准确地体现反应器内的温度，三是加热过程与反应过程不具有协同作用，系统总体的动力消耗相对较大。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本技术提供了一种内置式气气换热器，还涉及一种采用这种换热器的催化反应器，以减小因加热所需的空间和场地，保证加热温度与反应温度的一致性，并减小系统的动力消耗。本技术所采用的技术方案：一种内置式气气换热器，包括若干换热管束，所述换热管束位于反应器内，其进口连接进口密封腔室，出口连接出口密封腔室，所述进口密封腔室和出口密封腔室位于反应器的壳体外侧，分别设有放热介质接入口和放热介质排出口。一种设有内置式气气换热器的催化反应器，包括壳体，所述壳体内设有催化反应区和进气加热区，所述进气加热区位于所述催化反应区的前面，与所述催化反应区连通，所述进气加热区内设有换热管束，所述换热管束的进口连接进口密封腔室，出口连接出口密封腔室，所述进口密封腔室和出口密封腔室位于进气加热区的壳体外侧，分别设有放热介质接入口和放热介质排出口，所述内置式气气换热器可以采用本技术的任意一种内置式气气换热器。本技术的有益效果：由于将换热管束设置在反应器内的进气侧，加热后的待反应气体直接进入反应器的反应区，加热后的待反应气体温度就是反应区的进气温度，两者之间不存在温度差，因此，只要将加热输出温度控制为反应进气温度，就可以实现对反应进气温度的准确控制；由于换热管束设置在反应器内，基本上是利用了反应器内原有的进气区间，不需要另行设置单独的换热装置，因此减小了空间和场地的占用，也有利于降低了制造成本；由于换热过程中通过换热管束对气流的阻挡和扰动以及加热本身所产生的气流扰动，有利于待处理气体中各种成分或者各股气流之间的充分混合和传质，减小或避免为实现待处理气体混合所需消耗的动力，有利于减小系统总的动力消耗；由于设置了进口密封腔室和出口密封腔室，各换热管束的进口和出口均分别连接进口密封腔室和出口密封腔室，形成了各换热管束之间的相互并联关系，且通过进口密封腔室和出口密封腔室的匀压作用，使得各换热管束进出口之间的压力差相同，保证了各换热管束的流量均衡，有利于提高换热效率，避免因部分换热管束的流量不足对换热效果的负面影响。附图说明图1是本技术内置式气气换热器的构造示意图；图2是与图1对应的侧视图；图3是本技术反应器的构造示意图。具体实施方式参见图1-3，本技术提供了一种内置式气气换热器，包括若干换热管束5，所述换热管束位于反应器内，其进口连接进口密封腔室6，出口连接出口密封腔室2，所述进口密封腔室和出口密封腔室位于反应器的壳体4外侧，分别设有放热介质接入口7和放热介质排出口1。通常，可以以蒸汽为放热介质对烟气进行加热，通过调节蒸汽流量实现对加热量的调节或控制，例如，将放热介质接入口通过连接管道连接蒸汽源（锅炉蒸汽输出管道或蒸汽供气管道），并在连接管道上设置调节阀以进行通断和流量的调控，在换热管束的前方和后方分别设置温度传感器和流量传感器，通过换热管束前方相应传感器的温度和流量数据可以计算出换热强度及所需的一定压力的蒸汽流量，通过换热管束后方的温度传感器监测进入反应区的气体温度，并反馈给加热控制系统，以对换热强度进行控制和调整。所述换热管束优选采用立面结构，即其竖向（沿烟气流动方向）尺寸远大于某一水平方向（与气流方向垂直的任意方向）上的尺寸，主体部分位于一竖立的矩形空间内，外形轮廓类似于薄板形，相邻换热管束之间留有间距，这种换热管束的分布有利于增加管束总量，特别是避免烟尘的直接撞击，有利于依靠相邻换热管束表面相同的凸凹变化形成有效横截面和过流面积不断的扩张和收缩，提高传质能力，增强换热和混合效果。例如，一个简单且有效的优选方式为，所述换热管束包括两段或更多段的水平段，相邻水平段之间通过弯管连接，各水平段和相应弯管位于同一立面上。优选地，各所述换热管束的前方均设有一个遮挡板3，以防止烟尘对管束的直接冲击。所述遮挡板可以为中部向前凸的V形板，遮挡住相应换热管束的全部迎风面积，这种形状的遮挡板在保证遮挡效果的同时，还有利于减小阻力，特别是，与换热管束的立面结构相协同，较大颗粒的烟尘将集中于相邻换热管束之间的间距流动，在后续的流动过程中也较少地与管束接触。进一步地，相邻换热管束的后方可以V形槽板（呈V形槽装置的长条板），使从相邻换热管束之间落下的大颗粒物质落入该V形槽内，以避免进入反应器的催化剂层。所述换热管束区域的前方设有消紊导流板，所述消紊导流板为一组等间距分布的表面与气流方向平行的平板，以便于进入换热器区域时烟气平衡，保证各处气流的均衡性，并减小大颗粒烟尘的冲击。所述进口密封腔室和出口密封腔室的数量均可以为一个。所述进口密封腔室优选位于出口密封腔室的下方，由此，蒸汽先进入位于下方的管道，然后从位于上方的管道流出，以提高烟气温度。所述进口密封腔室和出口密封腔室可以位于壳体的同一侧，也可以位于不同侧，当位于同一侧时，有助于进行相应的保温和监测等。可以设有用于支撑各换热管束的支架，所述支架固定安装在所述壳体内。由于经过换热管束后的烟气温度升高，湿度下降，且总体气流平稳，必要时，可以在换热区和反应区之间设置静电除尘器，以便有效地减少烟气中的尘含量，避免烟尘对催化剂的损害，同时，由于静电除尘的电离和荷电效应，也有利于促进反应区的催化反应。上述实施例仅表达了本技术的某种具体实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此理解为对本技术专利范围的限制，凡是利用本技术说明书内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。本技术提供了一种设有内置式气气换热器的催化反应器，包括壳体，所述壳体内设有催化反应区20和进气加热区10，烟气从进口侧管道30进入进气加热区，所述进气加热区位于所述催化反应区的前面，与所述催化反应区连通，所述进气加热区内设有换热管束，所述换热管束的进口连接进口密封腔室，出口连接出口密封腔室，所述进口密封腔室和出口密封腔室位于进气加热区的壳体外侧，分别设有放热介质接入口和放热介质排出口，所述内置式气气换热器可以采用本技术的任意一种内置式气气换热器。本技术公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内置式气气换热器，包括若干换热管束，所述换热管束位于反应器内，其进口连接进口密封腔室，出口连接出口密封腔室，所述进口密封腔室和出口密封腔室位于反应器的壳体外侧，分别设有放热介质接入口和放热介质排出口，各所述换热管束的前方均设有一个遮挡板。

【技术特征摘要】
1.一种内置式气气换热器，包括若干换热管束，所述换热管束位于反应器内，其进口连接进口密封腔室，出口连接出口密封腔室，所述进口密封腔室和出口密封腔室位于反应器的壳体外侧，分别设有放热介质接入口和放热介质排出口，各所述换热管束的前方均设有一个遮挡板。2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于所述换热管束采用立面结构，主体部分位于一竖立的矩形空间内，相邻换热管束之间留有间距。3.如权利要求2所述的换热器，其特征在于所述换热管束包括两段或更多段的水平段，相邻水平段之间通过弯管连接，各水平段和相应弯管位于同一立面上。4.如权利要求1、2或3所述的换热器，其特征在于所述遮挡板为中部向前凸的V形板，遮挡住相应换热管束的全部迎风面积。5.如权利要求4所述的换热器，其特征在于所述换热管束区域的前方设有消紊导流板，所述消紊导流板为一组等间距分布的表面与气流方向平行的平板。6.如权利要求1所述的换热器，其特征在于所述进口密封腔室和出口密封腔室的数量均为一个，所述进口密封腔室位于出口密封腔室的下方。7.如权利要求6所述的换热器，其特征在于所述进口密封腔室和出口密封腔室位于壳体的同一侧或不同侧。8.如权利要求1所述的换热器，其特征在于设有用于支撑各换热管束的支架，所述支架固定安装在所述壳体内。9.一种设有如权利要求1-3中任意一项所述的内置式气气换热器的催化反应器，包括壳体，所述壳体内设有催化反应区和进气加热区，所述进气加热区位于所述催化反应区的前面，与所述催化反应区连通，所述进气加热区内设有换热管束，所述换热管束的进口连接进口密封腔室，出口连接出口密封腔室，所述进口密封腔室和出口密封腔室位于进气加热区的壳体外侧，分别设有放热介质接入口和放热介质排出口。10.一种设有如权利要求4所述的内置式气气换热器的催化反应器，包括壳体，所述壳体内设有催化反应区和进气加热区，所述进气加热区位于所述催化反应区的前面，与所述催化反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张喜斌，谢斌，谭宝霞，
申请(专利权)人：北京中电联环保股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11