一种防汽蚀的相变式急冷换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及石油化工工业中的换热器技术领域，具体涉及一种防汽蚀的相变式急冷换热器，多块支撑板垂直于换热管且并列分布，支撑板开有供换热管穿过的多个支撑孔，每个支撑孔的周围开有多个过液孔，支撑板的周侧设有多个定位凸起，定位凸起与壳体的内壁相配合，从而在支撑板周侧与壳体内壁之间形成多个通道。过液孔开在支撑孔的周围，在工作过程中越靠近前管板的换热越激烈，冷却介质能够朝前管板方向补充，提高换热效果，且冷却介质贯通过液孔后能够冲刷换热管表面的气泡，减轻气泡对换热管的汽蚀影响；支撑板开孔以及支撑板周侧与壳体内壁之间形成多个通道，能够增大冷却介质在轴向的流动性，对于大直径壳体也能够确保流通面积占比。

【技术实现步骤摘要】
一种防汽蚀的相变式急冷换热器
本技术涉及石油化工工业中的换热器
，具体涉及一种防汽蚀的相变式急冷换热器。
技术介绍
换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备，而管壳式换热器是工业应用最广泛的换热设备，例如乙烯裂解炉上，烃类原料在高温下，发生碳链断裂或脱氢反应，生成乙烯、丙烯等，同时还副产丁烯、丁二烯等烯烃和裂解汽油、柴油、燃料油等产品。这些组分在裂解温度下，其化学热力学状态很不稳定。在高温区停留时间越长，二次反应就越多，而烯烃收率就越低。为了提高裂解反应目的产物的收率，通常采用急冷换热器来对生成的裂解气迅速冷却，防止二次反应的发生，并回收裂解气的热量而副产高位能的高压蒸汽。申请人目前使用的急冷换热器包括入口管箱、前管板、壳体、多条换热管、支撑板、后管板和出口管箱，壳体呈筒状且横向布置，前管板和后管板分别固定于壳体的两端部，从而围成壳程空间；入口管箱固定于前管板且两者共同围成前管程空间，出口管箱固定于后管板且两者共同围成后管程空间；多条换热管的两端部分别固定于前管板和后管板，且分别连通至前管程空间和后管程空间，支撑板固定于换热管的位于壳程空间的节段。壳体的正底部设有进口接头，壳体的正顶部设有出口接头。使用时，高温化工物质从前管程空间进入，经由换热管从后管程空间流出，冷却介质从进口接头进入壳程空间后通过换热管的侧壁与高温化工物质换热，液态的冷却介质受热汽化呈气泡从出口接头排出。冷却介质在换热管表面吸热汽化形成气泡，容易对换热管造成汽蚀(汽蚀是当液体局部压力下降至临界压力时，液体中气核成长为汽泡，汽泡的聚积、流动、分裂、溃灭过程的总称)，尤其是往靠近前管板的位置，高温化工物质的温度最高，与冷却介质热交换最激烈，冷却介质汽化形成的气泡多，其破裂对换热管的冲击大，影响换热管的使用寿命。
技术实现思路
针对现有技术存在上述技术问题，本技术提供一种防汽蚀的相变式急冷换热器，能够减轻换热管的汽蚀影响。为实现上述目的，本技术提供以下技术方案：提供一种防汽蚀的相变式急冷换热器，包括入口管箱、前管板、壳体、多条换热管、多块支撑板、后管板和出口管箱，壳体呈筒状且横向布置，前管板和后管板分别固定于壳体的两端部，从而围成壳程空间；入口管箱固定于前管板且两者共同围成前管程空间，出口管箱固定于后管板且两者共同围成后管程空间；多条换热管的两端部分别固定于前管板和后管板，且分别连通至前管程空间和后管程空间；多块支撑板垂直于换热管且并列分布，支撑板开有供换热管穿过的多个支撑孔，每个支撑孔的周围开有多个过液孔，支撑板的周侧设有多个定位凸起，定位凸起与壳体的内壁相配合，从而在支撑板周侧与壳体内壁之间形成多个通道。优选的，多个过液孔绕支撑孔均匀分布。优选的，支撑板为圆板，以使得支撑板周侧与壳体内壁之间形成的通道呈弧形。优选的，定位凸起的数量为四个，四个定位绕支撑板周侧均匀分布。优选的，过液孔的直径小于支撑孔的直径。本技术的有益效果：本技术的防汽蚀的相变式急冷换热器，与现有技术相比，具有以下效果：(1)、过液孔开在支撑孔的周围，在工作过程中越靠近前管板的换热越激烈，冷却介质汽化的速度越快，冷却介质能够沿轴向朝前管板方向补充，提高换热效果，且冷却介质贯通过液孔后能够冲刷换热管表面的气泡，因此能够减轻气泡对换热管的汽蚀影响；(2)、支撑板开孔以及支撑板周侧与壳体内壁之间形成多个通道，能够增大冷却介质在轴向的流动性，对于大直径壳体也能够确保流通面积占比。附图说明图1为实施例中的防汽蚀的相变式急冷换热器的结构示意图。图2为图1的剖视图。图3为图2中A处的放大视图。附图标记：入口管箱1、前管板2、壳体3、换热管4；支撑板5、支撑孔51、过液孔52、定位凸起53；后管板6、出口管箱7、进口接头8、出口接头9。具体实施方式以下结合具体实施例及附图对本技术进行详细说明。本实施例的防汽蚀的相变式急冷换热器，如图1至图3所示，包括入口管箱1、前管板2、壳体3、多条换热管4、多块支撑板5、后管板6和出口管箱7，壳体3呈筒状且横向布置，前管板2和后管板6分别固定于壳体3的两端部，从而围成壳程空间。入口管箱1固定于前管板2且两者共同围成前管程空间，出口管箱7固定于后管板6且两者共同围成后管程空间。多条换热管4的两端部分别固定于前管板2和后管板6，且分别连通至前管程空间和后管程空间。壳体3设有用于流入冷却介质的多个进口接头8和用于排出汽泡的多个出口接头9。靠近前管板2位置，每两个进口接头8相对平行壳体3轴向的纵截面(纸面)对称分布于壳体3的底部两侧，即在垂直于壳体3轴向的同一纵截面(垂直于纸面)有两个倾斜布置的出口接头9。多块支撑板5垂直于换热管4且并列分布，支撑板5开有供换热管4穿过的多个支撑孔51，每个支撑孔51的周围开有多个过液孔52，支撑板5的周侧一体成型有多个定位凸起53，定位凸起53与壳体3的内壁相配合，从而在支撑板5周侧与壳体3内壁之间形成多个通道。与现有技术相比，具有以下效果：(1)、过液孔52开在支撑孔51的周围，在工作过程中越靠近前管板2的换热越激烈，冷却介质汽化的速度越快，冷却介质能够沿轴向朝前管板2方向补充，提高换热效果，且冷却介质贯通过液孔52后能够冲刷换热管4表面的气泡，因此能够减轻气泡对换热管4的汽蚀影响；(2)、支撑板5开孔以及支撑板5周侧与壳体3内壁之间形成多个通道，能够增大冷却介质在轴向的流动性，对于大直径壳体3也能够确保流通面积占比。本实施例中，定位凸起53的数量为四个，四个定位绕支撑板5周侧均匀分布，支撑板5为圆板，以使得支撑板5周侧与壳体3内壁之间形成的通道呈弧形，使得冷却介质沿轴向流动更均匀。过液孔52的直径小于支撑孔51的直径，能够保障支撑板5能够开足够多的支撑孔51，多条换热管4能够密集地分布。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防汽蚀的相变式急冷换热器，包括入口管箱、前管板、壳体、多条换热管、多块支撑板、后管板和出口管箱，壳体呈筒状且横向布置，前管板和后管板分别固定于壳体的两端部，从而围成壳程空间；入口管箱固定于前管板且两者共同围成前管程空间，出口管箱固定于后管板且两者共同围成后管程空间；多条换热管的两端部分别固定于前管板和后管板，且分别连通至前管程空间和后管程空间；其特征是：多块支撑板垂直于换热管且并列分布，支撑板开有供换热管穿过的多个支撑孔，每个支撑孔的周围开有多个过液孔，支撑板的周侧设有多个定位凸起，定位凸起与壳体的内壁相配合，从而在支撑板周侧与壳体内壁之间形成多个通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种防汽蚀的相变式急冷换热器，包括入口管箱、前管板、壳体、多条换热管、多块支撑板、后管板和出口管箱，壳体呈筒状且横向布置，前管板和后管板分别固定于壳体的两端部，从而围成壳程空间；入口管箱固定于前管板且两者共同围成前管程空间，出口管箱固定于后管板且两者共同围成后管程空间；多条换热管的两端部分别固定于前管板和后管板，且分别连通至前管程空间和后管程空间；其特征是：多块支撑板垂直于换热管且并列分布，支撑板开有供换热管穿过的多个支撑孔，每个支撑孔的周围开有多个过液孔，支撑板的周侧设有多个定位凸起，定位凸起与壳体的内壁相配合，从而在支撑板周侧与壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄嗣罗，刘恒，林进华，雷小娣，李辉林，
申请(专利权)人：茂名重力石化装备股份公司，
类型：新型
国别省市：广东;44