本发明专利技术涉及一种防积灰堵塞玻璃管换热器及其应用，玻璃管换热器包括壳体，壳体上分别设置有烟气进出口和空气进出口，壳体内设有换热管，换热管的两端分别与空气进出口连通，所述壳体的下部设置有集灰斗，集灰斗的下端排灰口处设置有排灰阀，集灰斗内设置有吹扫管，吹扫管一端伸出集灰斗与气源连接，吹扫管位于集灰斗内的管体上分布有多个吹扫孔。本发明专利技术在换热器的底部设置集尘斗，能够在换热的过程中将烟气夹杂的粉尘以及降温析出的结晶盐进行收集并定时排出，避免粉尘和结晶盐因无法排出而附着在换热管的管壁，导致换热效率降低的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种防积灰堵塞玻璃管换热器及其应用
本专利技术涉及换热设备
，特别是涉及一种防积灰堵塞玻璃管换热器及其应用。
技术介绍
目前工业生产中，各类换热器被广泛应用来进行热交换，其中以管壳式换热器应用最为普遍。催化裂化是炼油过程中重要的二次加工，是提高轻质油收率，生产高辛烷值汽油，同时又多产柴油的重要手段。催化裂化装置在进行催化裂化反应过程中会排放出大量的高温烟气，余热锅炉是石化企业中催化裂化装置余热回收的主要设备，催化裂化余热锅炉出口烟气温度在200-220℃，短期有260℃的工况。烟气中含有催化剂粉尘。未经脱硫的烟气在降温过程中，有硫酸盐等结晶析出，结晶物和粉尘易造成换热器堵塞。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种防积灰堵塞玻璃管换热器及其应用，在换热器的底部设置集尘斗，能够在换热的过程中将烟气夹杂的粉尘以及降温析出的结晶盐进行收集并定时排出，避免粉尘和结晶盐因无法排出而附着在换热管的管壁，导致换热效率降低的问题。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种防积灰堵塞玻璃管换热器，包括壳体，壳体上分别设置有烟气进出口和空气进出口，壳体内设有玻璃换热管组件，玻璃换热管组件的两端分别与空气进出口连通，所述壳体的下部设置有集灰斗，集灰斗的下端排灰口处设置有排灰阀，集灰斗内设置有吹扫管，吹扫管一端伸出集灰斗与气源连接，吹扫管位于集灰斗内的管体上分布有多个吹扫孔，所述玻璃换热管组件中的换热管呈正方形排列，且换热管的管间距S与换热管的外径D之间满足以下条件：S≥D*1.21，使管外介质流速在8-15m/s之间。作为本专利技术一种防积灰堵塞玻璃管换热器的进一步优化：相邻换热管之间的净距离≥8mm。作为本专利技术一种防积灰堵塞玻璃管换热器的进一步优化：所述换热管的材质为石英玻璃或高硼硅玻璃。作为本专利技术一种防积灰堵塞玻璃管换热器的进一步优化：所述换热管和烟气流道均为水平布置。作为本专利技术一种防积灰堵塞玻璃管换热器的进一步优化：所述集灰斗内设置有烟气挡板，烟气挡板与换热管相互平行，烟气挡板上端与集灰斗上端相互平齐，烟气挡板的下端置于吹扫管上方。作为本专利技术一种防积灰堵塞玻璃管换热器的进一步优化：所述换热管为水平布置，烟气流道为L形；烟气进口位于集灰斗的侧壁上，烟气出口位于壳体的上端面；或烟气出口位于集灰斗的侧壁上，烟气进口位于壳体的上端面。作为本专利技术一种防积灰堵塞玻璃管换热器的进一步优化：所述换热管的管程为U形或蛇形多流程布置，空气进出口分别设置在壳体的端面，烟气流道为水平布置。本专利技术防积灰堵塞玻璃管换热器在催化裂化装置中的应用：在余热锅炉的烟气出口管路上设置防积灰堵塞玻璃管换热器。本专利技术防积灰堵塞玻璃管换热器在硫磺回收尾气处理系统中的应用：硫磺回收尾气处理系统包括尾气预热器、尾气加热器、尾气焚烧炉、废热锅炉、冷却器和脱硫设备，含硫尾气经尾气预热器和尾气加热器与烟气换热后进入尾气焚烧炉，尾气焚烧炉产生的高温烟气经废热锅炉后依次进入尾气加热器和尾气预热器与含硫尾气进行热交换，尾气预热器的烟气经冷却器降温后进入脱硫设备，所述尾气预热器为防积灰堵塞玻璃管换热器。有益效果一、本专利技术换热器的底部设置集尘斗，能够在换热的过程中将烟气夹杂的粉尘以及降温析出的结晶盐进行收集并定时排出，避免粉尘和结晶盐因无法排出而附着在换热管的管壁，导致换热效率降低的问题，在催化裂化装置以及硫磺回收尾气处理系统中均有较好的应用前景；二、本专利技术换热器的集尘斗内设置有烟气挡板，使烟气都经过换热管区域进行换热，避免集尘斗对换热效率的影响；三、本专利技术换热器换热管分布方式以及管间距进行了特殊限定，使得管外烟气流速在8-15m/s之间，这样的设计配合本专利技术的排尘结构能够避免烟气中的颗粒物形成结晶并附着在换热管表面，影响换热器的换热效率；四、本专利技术换热器的换热管采用石英玻璃或高硼硅玻璃材质，玻璃材质的换热管具有较强的耐腐蚀性能，并且其外表面较为光滑，粉尘和结晶盐不易附着在换热管的外部。附图说明图1为实施例1中换热器的内部结构示意图Ⅰ；图2为实施例1中换热器的内部结构示意图Ⅱ；图3为实施例1中换热器的外部结构示意图；图4为实施例2中换热器的内部结构示意图Ⅰ；图5为实施例2中换热器的内部结构示意图Ⅱ；图6为实施例3中换热器的外部结构示意图；图7为实施例4中换热器在催化裂化装置中的位置关系示意图；图8为实施例5中硫磺回收尾气处理系统的尾气处理系统结构示意图；图9为实施例6中硫磺回收尾气处理系统的尾气处理系统结构结构示意图；图10为普通换热器运行一段时间后的换热管状态图；图11为本专利技术换热器运行一段时间后的换热管状态图；附图标记：1、壳体，2、烟气进口，3、烟气出口，4、空气进口，5、空气出口，6、换热管，7、集灰斗，8、排灰口，9、排灰阀，10、吹扫管，11、吹扫孔，12、烟气挡板。具体实施方式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。实施例1如图1-3所示，一种防积灰堵塞玻璃管换热器，包括壳体1。壳体1上分别设置有烟气进出口2,3和空气进出口4,5，壳体1内设有换热管6，换热管6的材质为石英玻璃，换热管6的两端分别与空气进出口4,5连通。换热管6和烟气流道均为水平布置，壳体1的下部设置有集灰斗7，集灰斗7的下端排灰口8处设置有排灰阀9，集灰斗7内设置有吹扫管10，吹扫管10一端伸出集灰斗7与气源连接，吹扫管10位于集灰斗7内的管体侧壁沿其长度方向均匀分布有相互对称的两排吹扫孔11。玻璃换热管组件中的换热管呈正方形排列，且换热管的管间距S与换热管的外径D之间满足以下条件：S≥D*1.21，且相邻换热管之间的净距离≥8mm使管外介质流速在8-15m/s之间。这样的设计配合本专利技术的排尘结构能够避免烟气中的颗粒物形成结晶并附着在换热管表面，影响换热器的换热效率。如图10和11所示，普通换热器运行一段时间后，其换热管的表面附着有大量的结晶，这些结晶会严重影响换热管的换热效率，降低换热器的工作效率。而本专利技术的换热器运行一段时间后，换热管的表面仅有一层浮灰，并未出现结晶附着的情况。当集灰斗7内积存的粉尘及结晶盐较多时，打开排灰阀9，使粉尘和结晶盐在重力作用下从集灰斗7内排出，如果集灰斗7内的粉尘出现结块而无法顺利排出时，通过向吹扫管10吹入高压气体，高压气体由管体两侧的吹扫孔11吹出，将结块的粉尘打散打松，使其顺利排出集灰斗7。集灰斗7内并排设置有两个烟气挡板12，烟气挡板12与换热管6相互平行，烟气挡板12上端与集灰斗7上端相互平齐，烟气挡板12的下端置于吹扫管10上方。烟气挡板12起到防止烟气短路的作用，也就是说，避免烟气不经过换热区域而直接由烟气出口排出，通过烟气挡板12的设置，使烟气都经过换热管区域进行换热，避免集尘斗对换热效率的影响。集灰斗7的内壁以及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防积灰堵塞玻璃管换热器，包括壳体(1)，壳体(1)上分别设置有烟气进出口(2,3)和空气进出口(4,5)，壳体(1)内设有玻璃换热管组件，玻璃换热管组件的两端分别与空气进出口(4,5)连通，其特征在于：所述壳体(1)的下部设置有集灰斗(7)，集灰斗(7)的下端排灰口(8)处设置有排灰阀(9)，集灰斗(7)内设置有吹扫管(10)，吹扫管(10)一端伸出集灰斗(7)与气源连接，吹扫管(10)位于集灰斗(7)内的管体上分布有多个吹扫孔(11)，所述玻璃换热管组件中的换热管(6)呈正方形排列，且换热管(6)的管间距S与换热管(6)的外径D之间满足以下条件：S≥D*1.21，使管外介质流速在8-15m/s之间。/n
【技术特征摘要】
1.一种防积灰堵塞玻璃管换热器，包括壳体(1)，壳体(1)上分别设置有烟气进出口(2,3)和空气进出口(4,5)，壳体(1)内设有玻璃换热管组件，玻璃换热管组件的两端分别与空气进出口(4,5)连通，其特征在于：所述壳体(1)的下部设置有集灰斗(7)，集灰斗(7)的下端排灰口(8)处设置有排灰阀(9)，集灰斗(7)内设置有吹扫管(10)，吹扫管(10)一端伸出集灰斗(7)与气源连接，吹扫管(10)位于集灰斗(7)内的管体上分布有多个吹扫孔(11)，所述玻璃换热管组件中的换热管(6)呈正方形排列，且换热管(6)的管间距S与换热管(6)的外径D之间满足以下条件：S≥D*1.21，使管外介质流速在8-15m/s之间。
2.如权利要求1所述防积灰堵塞玻璃管换热器，其特征在于：相邻换热管(6)之间的净距离≥8mm。
3.如权利要求1所述防积灰堵塞玻璃管换热器，其特征在于：所述换热管(6)的材质为石英玻璃或高硼硅玻璃。
4.如权利要求1、2或3所述防积灰堵塞玻璃管换热器，其特征在于：所述换热管(6)和烟气流道均为水平布置。
5.如权利要求4所述防积灰堵塞玻璃管换热器，其特征在于：所述集灰斗(7)内设置有烟气挡板(12)，烟气挡板(12)与换热管(6)相互平行，烟气挡板(...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐聚园，邵松，曲刚，
申请(专利权)人：洛阳瑞昌环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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