本实用新型专利技术公开了一种新型组合式换热装置，包括上部混合换热段、中部缓冲段、下部催化反应换热段和壳程循环管段；上部混合换热段包括上封头、上列管和上壳体；上封头上设有管程反应物入口管；上列管内设有螺旋翅片轴；下部催化反应换热段包括下封头、下壳体和星型翅片列管；星型翅片列管内装有固体催化剂；星型翅片列管的出口端设有筛板；本实用新型专利技术可以实现催化反应设备一体化，使设备具有多种功能，从而实现高效生产；同时减少设备的投入，降低物料消耗和生产成本，也提高生产的安全性；还可以提高换热效率同时实现催化反应热量的高效循环利用，提高热量利用率并响应节能减排政策；本实用新型专利技术设备简单，设计合理，具有较好的市场应用前景。
A new type of combined heat exchanger
【技术实现步骤摘要】
一种新型组合式换热装置
本技术涉及一种化工催化热量高效循环利用系统，具体的说，涉及一种新型组合式换热装置，属于化工催化
技术介绍
随着化工行业各产品的规模不断扩大，供大于求的局面势必会淘汰一部分产能，那么控制新建或改建装置的生产成本，寻找一种成本低、投资少、安全环保、性能可靠的工艺装置是必然的。降低物料消耗、节能减排、最大化回收热量、设备一体化等都是降低生产成本与安全风险的方法。常规的工艺设备中反应物混合、反应物预热或预冷、催化反应器、余热回收、换热器等都是单独的设备，这种设备繁多，投资大、安全风险高、物料消耗高等都是常规设计的弊端。文献CN201010217347.3公开了一种甲醇低压羰基化合成醋酸用反应设备，采用外部循环撤热的方式移除反应生成热，从反应器底部抽出一股循环物料，通过循环泵送到换热器冷却后再循环回反应器。由此可见，外部循环移除反应生成热至少需要一个换热器和至少一台循环泵。该过程需要消耗大量的电能用于外部循环，设备成本较大。同时，下部催化反应换热段又相当于化学催化反应器。综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种新型组合式换热装置，可以实现催化反应设备一体化，使设备具有多种功能，从而实现了高效生产；同时减少了设备的投入，降低了物料消耗和生产成本，也提高了生产的安全性；还可以提高换热效率同时实现了催化反应热量的高效循环利用，提高热量利用率并响应了节能减排政策；本技术设备简单，设计合理，具有较好的市场应用前景。为解决以上技术问题，本技术采用以下技术方案：一种新型组合式换热装置，包括上部混合换热段、中部缓冲段、下部催化反应换热段和壳程循环管段；所述上部混合换热段包括上封头、上列管和上壳体；所述上封头的顶部连通设置有管程反应物入口管，所述管程反应物入口管的底端设置有喷射器；所述上列管呈菱形分布在上壳体内腔中；上列管内设置有螺旋翅片轴；所述螺旋翅片轴为螺旋柱体结构，所述螺旋翅片轴的螺距由上至下逐渐增大；所述下部催化反应换热段包括下封头、下壳体和星型翅片列管；所述星型翅片列管呈菱形分布在下壳体内；所述星型翅片列管的外壁上沿圆周均匀设置有4-8片薄钢板；所述星型翅片列管内装有固体催化剂；所述固体催化剂为球型或不规则形状；所述星型翅片列管的出口端可拆卸固定设置有筛板；所述中部缓冲段包括伞型分布器；所述伞型分布器上均匀分布孔型结构；所述伞型分布器从上至下间隔设置有圆环形挡板；所述壳程循环管段将上壳体和下壳体的内腔相连通；所述在壳程循环管段与下壳体连接处设置流体止回板；进一步的，所述上列管的数量为多根；所述上列管为圆管或者无缝钢管；所述上列管的上端固定设置在固定板上；所述上列管的下端固定设置在固定挡板上；进一步的，所述下封头的底部中心位置设置有管程产物出口管；所述下壳体的下部还设置有壳程补充入口管；进一步的，所述星型翅片列管数量为多根，所述星型翅片列管的下端固定设置在固定板上；所述星型翅片列管的上端通过半圆形承压板固定；进一步的，所述筛板用于承托固体催化剂；所述筛板为5目~40目的不锈钢丝网或孔型钢板；所述筛板为弧形结构；进一步的，所述上封头和上壳体之间、下封头和下壳体之间、下壳体与上壳体之间均为可拆卸固定连接，其连接形式为沟槽式连接或者法兰螺栓连接中的任意一种；进一步的，所述壳程循环管段的数量为1-15根；所述壳程循环管段沿圆周均匀分布；所述壳程循环管段的两端分别与上壳体的上端和下壳体的下端可拆卸连接，其连接方式为卡套式连接或者法兰连接；进一步的，所述螺旋翅片轴可拆卸固定在上列管内，其固定形式为螺栓或者卡箍固定；进一步的，所述新型组合式换热装置的管程反应物为液相或气-液两相；壳程流体为液相、气相或气-液两相中的任意一种；本技术采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：1、本技术使原有的各个单独的设备一体化，使设备具有多种功能，反应物直接进入一个装置出来后就是反应产物，实现了高效生产；2、本装置下部的催化反应热量从设备内部直接流入上部混合换热区，交换热量后再回到下部催化反应换热段，实现了催化反应热量的高效循环利用，提高热量利用率并响应了节能减排政策；3、本装置上部换热管中加入了螺旋翅片，增加了管程物料的停留时间，提高了换热效率，较传统的列管换热器换热效果要好，同时，又具有两种及两种以上物质均匀混合的作用，而不是具有单一的功能性；4、该装置减少了设备的投入，降低了物料消耗和生产成本，也提高了生产的安全性；总之，本技术设备简单，设计合理，具有较好的市场应用前景。下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。附图说明图1是实施例1的内部结构正视图；（图中箭头方向表示流体的运动方向）图2是本技术的内部结构俯视图；图3是星型翅片列管的截面图；图4是螺旋翅片轴结构示意图；图5是实施例2的内部结构示意图；图中，1-上封头，2-上列管，3-上壳体，4-螺旋翅片轴，5-固定挡板，6-伞型分布器，7-星型翅片列管，8-下壳体，9-壳程补充入口管，10-筛板，11-管程反应物入口管，12-喷射器，13-壳程循环管段，14-流体止回板，15-下封头，16-管程产物出口管，17-半圆形承压板，18-固体催化剂，19-固定板。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式。实施例1一种新型组合式换热装置如图1-4所示，本技术提供一种新型组合式换热装置，包括上部混合换热段、中部缓冲段、下部催化反应换热段和壳程循环管段13；所述上部混合换热段包括上封头1、上列管2和上壳体3；所述上封头1为椭圆形结构；所述上壳体3为筒体；所述上封头1和上壳体3之间为可拆卸固定连接，其连接形式为沟槽式连接或者法兰螺栓连接中的任意一种；所述上封头1的顶部连通设置有管程反应物入口管11，所述管程反应物入口管11的底端设置有喷射器12；所述喷射器12为文丘里喷嘴或者螺旋喷头；所述上列管2的数量为多根；所述上列管2呈菱形分布在上壳体3内腔中；所述上列管2为圆管或者无缝钢管；所述上列管2的上端固定设置在固定板19上，并与固定板19上的圆孔相连通，以形成反应物流通通道；所述固定板19固定设置在上壳体3上端口内；所述固定板19上设有固定上列管2的圆孔；所述上列管2的下端固定设置在固定挡板5上，并与固定挡板5上的圆孔相连通，以形成反应物流通通道；所述固定挡板5为用于承托上列管2，固定挡板5为带有多个圆孔的钢板；所述下部催化反应换热段包括下封头15、下壳体8和星型翅片列管7；所述下封头15为椭圆形结构；所述下壳体8为筒体；所述下封头15和下壳体8之间为可拆卸固定连接，其连接形式本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型组合式换热装置，其特征在于：包括上部混合换热段、中部缓冲段、下部催化反应换热段和壳程循环管段（13）；/n所述上部混合换热段包括上封头（1）、上列管（2）和上壳体（3）；所述上封头（1）的顶部连通设置有管程反应物入口管（11），所述管程反应物入口管（11）的底端设置有喷射器（12）；所述上列管（2）呈菱形分布在上壳体（3）内腔中；上列管（2）内设置有螺旋翅片轴（4）；所述螺旋翅片轴（4）为螺旋柱体结构，所述螺旋翅片轴（4）的螺距由上至下逐渐增大；/n所述下部催化反应换热段包括下封头（15）、下壳体（8）和星型翅片列管（7）；所述星型翅片列管（7）呈菱形分布在下壳体（8）内；所述星型翅片列管（7）的外壁上沿圆周均匀设置有4-8片薄钢板；所述星型翅片列管（7）内装有固体催化剂（18）；所述固体催化剂（18）为球型或不规则形状；所述星型翅片列管（7）的出口端可拆卸固定设置有筛板（10）；/n所述中部缓冲段包括伞型分布器（6）；所述伞型分布器（6）上均匀分布孔型结构；所述伞型分布器（6）从上至下间隔设置有圆环形挡板；/n所述壳程循环管段（13）将上壳体（3）和下壳体（8）的内腔相连通；所述在壳程循环管段（13）与下壳体（8）连接处设置流体止回板（14 ）。/n...
【技术特征摘要】
1.一种新型组合式换热装置，其特征在于：包括上部混合换热段、中部缓冲段、下部催化反应换热段和壳程循环管段（13）；
所述上部混合换热段包括上封头（1）、上列管（2）和上壳体（3）；所述上封头（1）的顶部连通设置有管程反应物入口管（11），所述管程反应物入口管（11）的底端设置有喷射器（12）；所述上列管（2）呈菱形分布在上壳体（3）内腔中；上列管（2）内设置有螺旋翅片轴（4）；所述螺旋翅片轴（4）为螺旋柱体结构，所述螺旋翅片轴（4）的螺距由上至下逐渐增大；
所述下部催化反应换热段包括下封头（15）、下壳体（8）和星型翅片列管（7）；所述星型翅片列管（7）呈菱形分布在下壳体（8）内；所述星型翅片列管（7）的外壁上沿圆周均匀设置有4-8片薄钢板；所述星型翅片列管（7）内装有固体催化剂（18）；所述固体催化剂（18）为球型或不规则形状；所述星型翅片列管（7）的出口端可拆卸固定设置有筛板（10）；
所述中部缓冲段包括伞型分布器（6）；所述伞型分布器（6）上均匀分布孔型结构；所述伞型分布器（6）从上至下间隔设置有圆环形挡板；
所述壳程循环管段（13）将上壳体（3）和下壳体（8）的内腔相连通；所述在壳程循环管段（13）与下壳体（8）连接处设置流体止回板（14）。
2.如权利要求1所述的一种新型组合式换热装置，其特征在于：所述上列管（2）的数量为多根；所述上列管（2）为圆管或者无缝钢管；所述上列管（2）的上端固定设置在固定板（19）上；所述上列管（2）的下端固定设置在固定挡板（5）上。
3.如权利要求1所述的一种新型组合式换热装置，其特征在于：所述下封...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯文波，刘志臣，唐春晖，张全景，席海伟，曹国起，
申请(专利权)人：山东联盟化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37
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