一种壳程可在线清洗的缠绕管换热器制造技术

本发明专利技术公开的是一种壳程可在线清洗的缠绕管换热器，筒体内连接有上、下管板，上、中部筒体内设有管道，管道将上管箱、下管箱连通，还包括分布器，分布器上至少连通有一个喷嘴，中部筒体至少连接有一个除盐水入口，分布器与除盐水入口连通，除盐水入口通过法兰连接有供水管线，供水管线上连接有阀门、流量计、压力表，上管箱上端以及下管箱下端分别开设有冷介质出口、冷介质入口，中部筒体上端的侧壁连通有热介质入口，中部筒体下端的侧壁连通有热介质出口，具有壳程可在线清洗的缠绕管换热器，适用于加工高氮高氯原料油的加氢装置，可以突破换热网络设计中反应产物换热后温度限定的瓶颈，提高缠绕管换热器在加氢装置的适用性等技术特点。

【技术实现步骤摘要】
一种壳程可在线清洗的缠绕管换热器
本专利技术涉及一种换热器，更具体一点说，涉及一种壳程可在线清洗的缠绕管换热器，属于石油化工领域。
技术介绍
缠绕管换热器由于其结构紧凑换热效率高在化肥、空分、LNG液化等装置应用广泛，近年来在加氢装置中的应用也逐渐增加，缠绕管换热器在加氢装置中多应用于加氢反应产物-加氢进料换热系统，采用缠绕管换热器可以大幅度提高换热效率、减少燃料气消耗、降低生产成本，但在实际应用中，缠绕管换热器也存在一些缺点：加氢反应产物中的氯化铵、硫氢化铵会在换热器内部低温段形成结晶，由于现有的缠绕管换热器结构复杂无法在线清洗，一旦内部产生铵盐结晶容易导致换热效率降低、系统压降升高、装置能耗增加甚至被迫停工，不利于装置安全平稳运行且增加了生产成本，在实际应用中，缠绕管换热器只能应用于加工低氮低氯原料油的装置，或者在换热网络设计中将反应产物换热后温度限定在远高于铵盐结晶温度区间(加氢装置中，氯化铵结晶温度区间在200℃-220℃，反应产物换热后温度通常限定高于220℃)，两种方法都限制了缠绕管换热器在加氢装置中的普及。陈章华[加氢装置绕管式换热器铵盐结晶分析及对策，J,石油化工防腐与防护，2016年第33卷第4期]，阐述了某加氢装置缠绕管换热器由于铵盐结晶换热效率下降能耗大幅增加装置被迫停工清洗，为避免换热器再次结晶，采取调整换热网络提高反应产物换热后温度的方法，此方法也导致装置能耗一定程度增加。中国专利文献CN201822180841.1公布了一种防止绕管换热器积垢的反吹系统，利用氮气反吹系统定时对绕管换热器管壁上粘附的积垢进行吹除，但此方法无法适用于加氢装置，中国专利文献CN201610331183.4公布了一种易于清洁的绕管式换热器，利用超声波对换热器的筒体内部以及螺旋管束内部实现自动清洁，但由于铵盐结晶与设备内表面结合的附着力较高，此方法对于铵盐的清洗效果有限，不能普遍适用于加氢装置，因此研究开发具有可以适用于加工高氮高氯原料油的加氢装置，也可以突破换热网络设计中反应产物换热后温度限定的瓶颈，可以极大地提高缠绕管换热器在加氢装置的适用性等技术特点的缠绕管换热器是必然的趋势，具有很大的现实意义。
技术实现思路
为了解决上述现有技术问题，本专利技术提供具有可避免铵盐结晶而造成换热效率降低、系统压降升高、装置能耗增加等技术特点的一种壳程可在线清洗的缠绕管换热器。为了实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种壳程可在线清洗的缠绕管换热器，包括筒体，所述筒体内连接有上管板、下管板，所述上管板、下管板将筒体内部分隔为上管箱、中部筒体、下管箱三个空间，所述中部筒体内设有管道，所述管道将上管箱、下管箱连通，至少还包括一个环形管状的分布器，所述分布器位于中部筒体内部，所述分布器上至少连通有一个喷嘴，所述喷嘴开口方向朝下，所述中部筒体至少连接有一个除盐水入口，所述分布器与除盐水入口连通，所述除盐水入口通过法兰连接有供水管线，所述供水管线上连接有阀门、流量计、压力表，所述阀门包括调节阀、手阀、单向阀；中部筒体内管道以外的空间构成换热器的壳程，所述上管箱上端以及下管箱下端分别开设有冷介质出口、冷介质入口，所述中部筒体上端的侧壁连通有热介质入口，所述中部筒体下端的侧壁连通有热介质出口。作为一种改进，在所述中部筒体内设有中心管，且所述中心管两端分别连接在上管板、下管板上，所述上管板、下管板上开设有通孔，所述管道上端插入上管板的通孔内以连通上管箱，所述管道下端往下延伸且环绕中心管形成螺旋状，所述管道下端插入下管板的通孔内以连通下管箱，所述上管箱、下管箱通过管道相连以构成换热器的管程。作为一种改进，所述上管板、下管板上分别开设有多个且数量相同的通孔，所述上管板的通孔围绕成闭环的图形结构，所述下管板的通孔与上管板的通孔上下一一对应，所述上管板的通孔内均插入有一根管道，所述管道依次序且同方向环绕中心管形成一层螺旋管束覆盖中心管。作为一种改进，所述上管板的通孔围绕上管板中心成圆形排布。作为一种改进，所述圆形至少有三个，以上管板中心为圆心，多个所述圆形构成间隔排布的同心圆，每个圆形上所述通孔内的管道依次序且同方向环绕中心管形成一层螺旋管束，相邻层螺旋管束间设置有一号垫块以间隔。作为一种改进，相邻两层螺旋管束的螺旋方向相反。作为一种改进，所述中心筒与筒体同轴心线。作为一种改进，所述分布器位于中部筒体内部且环绕最外层螺旋管束；所述除盐水入口垂直连接在中部筒体上。作为一种改进，所述中部筒体下端的侧壁上还连通有壳程排液口以防止水份在换热器壳程下部聚集产生湿硫化氢腐蚀。作为一种改进，最内层螺旋管束与中心筒间设置有二号垫块，所述分布器围绕成圆形面，位于圆形面上的二号垫块凹陷有弧形凹槽，自外而内在圆形面上的一号垫块均朝向弧形凹槽弯曲且弯曲弧度逐渐降低，弧形长度逐渐增加。(此处是一组异形垫块，均向分布器所在平面圆心弯曲，且厚度向圆心逐渐减小)有益效果：本缠绕管换热器实现了在线清洗，避免缠绕管换热器在使用过程中因产生胺盐结晶导致能耗上升甚至被迫停工，极大地提高了采用缠绕管换热器的加氢装置的原料适应性，也突破了采用缠绕管换热器的加氢装置换热网络设计中反应产物换热后温度必须高于铵盐结晶温度的瓶颈，提高了缠绕管换热器在加氢装置的适用性，本缠绕管换热器适用于加氢装置换热系统，对加氢原料适应性广，对反应产物换热后温度不设限定，适用性广，应用前景广阔。附图说明图1是本专利技术竖向剖视图。图2是A处透视图。图3是本专利技术B-B处剖视图。图4是本专利技术垫块与管道部分结构示意图。图5是本专利技术采用两个分布器结构示意图。图6是分布器剖面图。图7是喷嘴角度方案一示意图。图8是喷嘴角度方案二示意图。图9是喷嘴角度方案三示意图。具体实施方式以下结合说明书附图，对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于以下实施例。如图1-6所示为一种壳程可在线清洗的缠绕管换热器的具体实施例，该实施例一种壳程可在线清洗的缠绕管换热器，包括筒体1，所述筒体1内连接有上管板3、下管板4，所述上管板3、下管板4将筒体1内部分隔为上管箱5、中部筒体6、下管箱7三个空间，所述中部筒体6内设有管道2，所述管道2将上管箱5、下管箱7连通，至少还包括一个环形管状的分布器14，所述分布器14位于中部筒体6内部，所述分布器14上至少连通有一个喷嘴15，本申请优选所述喷嘴15开口方向朝下筒体1内部，如图7-9为喷嘴15角度设计的三种方案，分别为竖直朝下设置、水平朝向中部筒体6设置、倾斜朝向中部筒体6设置，参见图6，本申请喷嘴15角度设计变化范围为90度，具体的角度变化范围为：从喷嘴15竖直朝下开始，逆时针转动90度的范围均为喷嘴15可设计的角度，同一个分布器15上连接的若干个喷嘴16角度均相同，所述中部筒体6至少连接有一个除盐水入口16，多喷嘴15，多分布器14、多除盐水入口16设计，可以使除盐水和壳程物料更充分地混合，提高了清洗效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种壳程可在线清洗的缠绕管换热器，其特征在于：包括筒体(1)，所述筒体(1)内连接有上管板(3)、下管板(4)，所述上管板(3)、下管板(4)将筒体(1)内部分隔为上管箱(5)、中部筒体(6)、下管箱(7)三个空间，所述中部筒体(6)内设有管道(2)，所述管道(2)将上管箱(5)、下管箱(7)连通，至少还包括一个环形管状的分布器(14)，所述分布器(14)位于中部筒体(6)内部，所述分布器(14)上至少连通有一个喷嘴(15)，所述喷嘴(15)开口方向朝下，所述中部筒体(6)至少连接有一个除盐水入口(16)，所述分布器(14)与除盐水入口(16)连通，所述除盐水入口(16)通过法兰连接有供水管线，所述供水管线上连接有阀门、流量计、压力表，所述阀门包括调节阀、手阀、单向阀；中部筒体(6)内管道(2)以外的空间构成换热器的壳程，所述上管箱(5)上端以及下管箱(7)下端分别开设有冷介质出口(8)、冷介质入口(9)，所述中部筒体(6)上端的侧壁连通有热介质入口(10)，所述中部筒体(6)下端的侧壁连通有热介质出口(11)。/n

【技术特征摘要】
1.一种壳程可在线清洗的缠绕管换热器，其特征在于：包括筒体(1)，所述筒体(1)内连接有上管板(3)、下管板(4)，所述上管板(3)、下管板(4)将筒体(1)内部分隔为上管箱(5)、中部筒体(6)、下管箱(7)三个空间，所述中部筒体(6)内设有管道(2)，所述管道(2)将上管箱(5)、下管箱(7)连通，至少还包括一个环形管状的分布器(14)，所述分布器(14)位于中部筒体(6)内部，所述分布器(14)上至少连通有一个喷嘴(15)，所述喷嘴(15)开口方向朝下，所述中部筒体(6)至少连接有一个除盐水入口(16)，所述分布器(14)与除盐水入口(16)连通，所述除盐水入口(16)通过法兰连接有供水管线，所述供水管线上连接有阀门、流量计、压力表，所述阀门包括调节阀、手阀、单向阀；中部筒体(6)内管道(2)以外的空间构成换热器的壳程，所述上管箱(5)上端以及下管箱(7)下端分别开设有冷介质出口(8)、冷介质入口(9)，所述中部筒体(6)上端的侧壁连通有热介质入口(10)，所述中部筒体(6)下端的侧壁连通有热介质出口(11)。


2.根据权利要求1所述的一种壳程可在线清洗的缠绕管换热器，其特征在于：在所述中部筒体(6)内设有中心管(61)，且所述中心管(61)两端分别连接在上管板(3)、下管板(4)上，所述上管板(3)、下管板(4)上开设有通孔，所述管道(2)上端插入上管板(3)的通孔内以连通上管箱(5)，所述管道(2)下端往下延伸且环绕中心管(61)形成螺旋状，所述管道(2)下端插入下管板(4)的通孔内以连通下管箱(7)，所述上管箱(3)、下管箱(4)通过管道(2)相连以构成换热器的管程。


3.根据权利要求2所述的一种壳程可在线清洗的缠绕管换热器，其特征在于：所述上管板(3)、下管板(4)上分别开设有多个且数量相同的通孔，所述上管板(3)的通孔围绕成闭环的图形结构，所述下管板(4)的通...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕剑超，王波，李小明，郭建伟，汪武义，
申请(专利权)人：浙江石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33