全逆流、双套管型热回收装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全逆流、双套管型热回收装置，其包括外壳，外壳内的分割管板将外壳的内腔分割为换热腔和进水腔；在换热腔内设置有换热筒，该换热筒朝向分割管板的一端设置有出气通道，换热筒与外壳之间形成一环形气道；折流筒焊接在分割管板上，并将分割管板分为内侧管板区和外侧管板区；中心气管插入到折流筒内，中心气管朝向分割管板的一端具有布气通道，中心气管背离分割管板的一端贯穿换热筒后形成为进气端；U型换热管的一端连接在外侧管板区，另一端绕过折流筒后连接在内侧管板区。利用本申请，能够有效地提高换热效率。能够有效地提高换热效率。能够有效地提高换热效率。

【技术实现步骤摘要】
全逆流、双套管型热回收装置


[0001]本专利技术属于化工设备
，具体为一种全逆流、双套管型热回收装置。

技术介绍

[0002]列管换热器作为合成气热能回收的常规设备，得到广泛的应用，由于合成气中含有高浓度的氢气，为了避免氢腐蚀，需要采用耐高温，耐强氢腐蚀腐蚀的材料制作，导致换热器的制作成本较高，且设备的维护成本也较高。另外列管换热器的结构一般是采用半逆流式结构，即换热管只有一段是逆流式换热，有部分区域为顺流式换热，降低了换热器的换热效率。

技术实现思路

[0003]为提高换热的换热效率，本申请提供了一种全逆流、双套管型热回收装置，其包括沿一轴线方向延伸的外壳，在该外壳内固定设置有一分割管板，该分割管板将外壳的内腔沿该轴线方向分割为换热腔和进水腔；在换热腔内设置有沿该轴线方向延伸的换热筒，该换热筒朝向分割管板的一端设置有出气通道，换热筒背离分割管板的一端呈封闭状，换热筒与外壳之间形成一环形气道；
[0004]在换热筒内设置有一折流筒，该折流筒朝向分割管板的一端密封地焊接在该分割管板上，折流筒将分割管板分割为内侧管板区和外侧管板区；折流筒背离分割管板的一端为自由端，且在轴线方向上，折流筒背离分割管板的一端与换热筒之间具有距离；中心气管沿该轴线方向延伸并插入到折流筒内，该中心气管朝向分割管板的一端设置有布气通道，中心气管背离分割管板的一端向外密封地贯穿换热筒后形成为进气端；
[0005]折流筒将换热筒与中心气管之间的空间分割为内侧气道和外侧气道，折流筒背离分割管板的一端与换热筒之间的距离形成为回流通道，内侧气道经回流通道连通外侧气道；
[0006]中心气管经布气通道连通内侧气道，外侧气道经出气通道连通环形气道；在外壳上设置有连通进气端的进气管和连通环形气道的排气口；
[0007]在换热筒内安装有若干根U型换热管，每一U型换热管的两端分别形成为冷媒进口端和冷媒出口端，该冷媒进口端贯穿外侧管板区后连通进水腔，该冷媒出口端沿外侧气道、回流通道和内侧气道延伸、并贯穿内侧管板区后连通排水管，该排水管贯穿外壳后形成为冷媒出口管，在外壳上还安装有连通进水腔的冷媒进口管。
[0008]本申请中，折流筒背离分割管板的一端为自由端且与换热筒之间具有距离，使折流筒背离分割管板的一端与换热筒无连接。由于中心气管在贯穿换热筒的同时，换热筒背离分割管板的一端固定连接在中心气管的外壁上。
[0009]本申请中，合成气与换热介质处于完全逆流状态，相比现有的半逆流设备，能够提高换热效率10
‑
15％，由于换热效率的提高，有利于提高加热介质的出口温度。折流筒仅连接在分割管板上的一端为固定端，另一端为自由端，使折流筒在热胀冷缩时，能够自由伸
缩，降低了设备工作时的内应力。
[0010]由于折流筒背离分割管板的一端与换热筒之间无连接，U型换热管能够自由地穿过折流筒与换热筒之间的空间，使U型换热管的两端跨越折流筒后分别连接到内侧管板区和外侧管板区上，由于U型换热管的折弯部不固定在与分割管板相连接的部件上，保证了在受热时， U型换热管能够沿轴线方向自由地伸长，且能够保证合成气的顺利地流过，避免对合成气产生过大的阻力。在本申请中，在轴线方向上，换热筒背离分割管板的一端与最近的U型换热管之间距离为600
‑
1400mm。
[0011]进一步，在中心气管朝向分割管板的一端的端部设置有封闭端板，并在中心气管朝向分割管板的一端的管壁上开设有通气孔，该通气孔形成为布气通道。该设计能够有效地避免合成气对分割管板的冲刷，提高分割管板的使用寿命。
[0012]进一步，在内侧气道和外侧气道内均设置有折流板，U型换热管贯穿折流板，折流板同时形成为U型换热管的支撑架。具体地，折流板包括设置在内侧气道内的内折流板和设置在外侧气道内的外折流板，内折流板包括第一内圈折流板和第一外圈折流板，外折流板包括第二内圈折流板和第二外圈折流板；第一内圈折流板滑动地抵靠在中心气管的外壁上、且与折流筒之间具有距离，第一外圈折流板滑动地抵靠在折流筒的内壁上、且与中心气管之间具有距离；第二内圈折流板滑动地抵靠在折流筒的外壁上、且与换热筒之间具有距离，第二外圈折流板滑动地抵靠在换热筒的内壁上、且与折流筒之间具有距离；沿轴线方向观察，第一内圈折流板与第一外圈折流板部分重叠，第二内圈折流板与第二外圈折流板部分重叠，使至少有一根U型换热管同时穿过第一内圈折流板与第一外圈折流板，且使至少有一根U型换热管同时穿过第二内圈折流板与第二外圈折流板。
[0013]上述设计能够使折流板与U型换热管形成为一个整体，可以在内侧气道和外侧气道内进行滑动，以避免热胀冷缩时U型换热管由于伸缩受到限制而产生内应力。
[0014]进一步，为避免设备在工作时，U型换热管产生振动，所有U型换热管的弯曲部经固定件固定在一起。利用固定件将U型换热器全部固定为一个整体，避免其中部分U型换热管在传热介质以及合成气的冲击下产生振动。
[0015]为避免换热筒在受热伸长时受到限制而产生较大的内压力，影响设备的安全性，该换热筒与分割管板之间无连接，换热筒与分割管板之间的缝隙形成为出气通道。本申请中，换热筒与分割管板之间在轴线方向上的距离为400
‑
800mm，且能够保证合成气的顺利地流过，避免对合成气产生过大的阻力。
[0016]为保证中心气管在受热时能够自由伸长，降低内压力，中心气管与分割管板之间具有距离。该设计能够使中心气管在设备的最高温度运行时，仍能够保证中心气管不抵压到分割管板上。中心气管与分割管板之间的距离优选为50
‑
150mm，具体根据中心气管的长度调整。
[0017]进一步，在进水腔内设置有一焊接在分割管板上的集气封头，该集气封头覆盖内侧管板区、且仅覆盖内侧管板区，U型换热管的冷媒出口端经该集气封头连通排水管。该设计可以简化设备结构，使U型换热管的冷媒出口端汇集到一起。
[0018]进一步，该进气管用于连接合成气反应器，该合成气反应器具有一连接管和一反应气出口管，该连接管外套在该反应气出口管上；
[0019]当该进气管连接到合成气反应器上时，该连接管密封地连接到该进气管上，该反
应气出口管插入到进气管内、并密封地连通中心气管，且该反应气出口管的外壁密封地抵压到进气管朝向外壳的内腔的一端上，在反应气出口管与进气管之间形成第一环形腔，在反应气出口管与连接管之间形成第二环形腔，该第一环形腔经第二环形腔连通合成气反应器的进气腔，该进气腔连通合成气反应器的反应腔；
[0020]在该进气管上安装有连通该第一环形腔的保护气入口管，保护气能够经该保护气入口管进入到第一环形腔内，并依次经第二环形腔和进气腔进入到反应腔内进行反应，该保护气为合成气原料气。
[0021]设置保护气入口管后，可以向第一环形腔内充入冷却气，以降低进气管的温度，从而降低进气管由于热胀冷缩而导致的变形，还能够使进气管的温度保持在440℃以下，降低进气管的材质要求，以降低设备的制造费本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.全逆流、双套管型热回收装置，其特征在于，包括沿一轴线方向延伸的外壳，在该外壳内固定设置有一分割管板，该分割管板将外壳的内腔沿该轴线方向分割为换热腔和进水腔；在换热腔内设置有沿该轴线方向延伸的换热筒，该换热筒朝向分割管板的一端设置有出气通道，换热筒背离分割管板的一端呈封闭状，换热筒与外壳之间形成一环形气道；在换热筒内设置有一折流筒，该折流筒朝向分割管板的一端密封地焊接在该分割管板上，折流筒将分割管板分割为内侧管板区和外侧管板区；折流筒背离分割管板的一端为自由端，且在轴线方向上，折流筒背离分割管板的一端与换热筒之间具有距离；中心气管沿该轴线方向延伸并插入到折流筒内，该中心气管朝向分割管板的一端设置有布气通道，中心气管背离分割管板的一端向外密封地贯穿换热筒后形成为进气端；折流筒将换热筒与中心气管之间的空间分割为内侧气道和外侧气道，折流筒背离分割管板的一端与换热筒之间的距离形成为回流通道，内侧气道经回流通道连通外侧气道；中心气管经布气通道连通内侧气道，外侧气道经出气通道连通环形气道；在外壳上设置有连通进气端的进气管和连通环形气道的排气口；在换热筒内安装有若干根U型换热管，每一U型换热管的两端分别形成为冷媒进口端和冷媒出口端，该冷媒进口端贯穿外侧管板区后连通进水腔，该冷媒出口端沿外侧气道、回流通道和内侧气道延伸、并贯穿内侧管板区后连通排水管，该排水管贯穿外壳后形成为冷媒出口管，在外壳上还安装有连通进水腔的冷媒进口管。2.根据权利要求1所述的全逆流、双套管型热回收装置，其特征在于，在中心气管朝向分割管板的一端的端部设置有封闭端板，并在中心气管朝向分割管板的一端的管壁上开设有通气孔，该通气孔形成为布气通道。3.根据权利要求1所述的全逆流、双套管型热回收装置，其特征在于，在内侧气道和外侧气道内均设置有折流板，U型换热管贯穿折流板，折流板同时形成为U型换热管的支撑架。4.根据权利要求3所述的全逆流、双套管型热回收装置，其特征在于，折流板包括设置在内侧气道内的内折流板和设置在外侧气道内的外折流板，内折流板包括第一内圈折流板和第一外圈折流板，外折流板包括第二内圈折流板和第二外圈折流板；第一内圈折流板滑动地抵靠在中心气管的外壁上、且与折流筒之间具有距离，第一外圈折流板滑动地抵靠在折流筒的内壁上、且与中心气管之间具有距离；第二内圈折流板滑动地抵靠在折流筒的外壁上、且与换热筒之间具有距离，第二外圈折流板滑动地抵靠在换热筒的内壁上、且与折流筒之间具有距离；沿轴线方向观...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢健，王雪林，
申请(专利权)人：南京聚拓化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：