流化床换热器制造技术

本发明专利技术公开了一种流化床换热器，包括，换热器，与换热器连接的水力旋流器，用于接收来自换热器的流体和固体颗粒；其中，所述水力旋流器将流体分出两部分，其中第一部分流体通过回水管回到蓄水池中，第二部分流体和固体颗粒通过下降管进入到搅拌器中；文丘里管，其分别与所述搅拌器和蓄水池连接连接，用于接收来自搅拌器的固体颗粒和流体，和来自蓄水池的流体；其中，固体颗粒和流体经由文丘里管再次进入换热器中。入换热器中。入换热器中。

【技术实现步骤摘要】
流化床换热器


[0001]本专利技术属于工业领域中，应用于化工换热设备长周期运行的场合，涉及一种高效循环自清洁流化床换热器。可广泛应用于各类流化床换热器中，来解决流化床换热器中，固体颗粒由于长时间对管道进行清理，上面粘附过多的污垢以及固体颗粒在换热器中无法有效循环的问题。

技术介绍

[0002]换热器是工业上的常用设备，用来对各类流体进行热量交换。使用过久之后管程会出现粘性污垢，过多的污垢会对换热器的整体效率产生严重影响。
[0003]流化床换热器是一种在管程中加入了固体颗粒的自清洁式换热器，通过其中不断循环流动的固体颗粒来对管程中的污垢进行冲刷，可以在较长时间内保持换热器的高效率。
[0004]然而，作为流化床换热器稳定工作的前提，需要保证其中的固体颗粒能够正常的循环流动而不会因为流场阻力在某个位置出现堆积，同时固体颗粒在长时间运转后，其上会不可避免地沾染较多的污垢，这会对固体颗粒后续清除管程污垢造成较多的负面影响。如果能够促进固体颗粒在管路中稳定循环流动，同时定期清除粘在上面的污垢的话，就能大幅提高流化床换热器的工作效率。
[0005]文献CN107764108B公开了一种配备有上下分支管以及弹簧挡板的固体颗粒可以有效循环的流化床换热器，其中，当落在弹簧挡板的固定颗粒达到一定重量时，会使得弹簧被压缩触发固体颗粒进入到旁支通道而落入到主管道中，从而促进固体颗粒有效循环，然而由于流场的流动阻力作用，该专利技术中固体颗粒并不一定能将弹簧挡板压置触发旁支通道的位置，因此循环效果并不佳。文献CN107764107B公开了一种能够使得外循环式流化床换热器中的固体颗粒有效循环的方法，该专利技术通过外置可切换状态的三通阀以及旋转托盘来对实现固体颗粒的循环流动。然而该实现方法过于复杂，一个循环周期中需要变动多个装置的开关状态才能实现比较理想的循环效果，因此实用效果不佳。文献CN109654925B公开了一种外接喷淋管以及振动发生器的外循环式流化床换热器。该专利技术通过喷淋管的气相吹扫来清除颗粒上的污垢，并通过振动发生器强化清除效果，最后通过喷嘴完成颗粒的循环。由于该专利技术仅通过单个喷嘴形成的负压来实现循环效果，因此效果差强人意。综上所述，为维持流化床换热的良好运转效果，促进固体颗粒的有限循环以及定期对颗粒上的污垢进行清除是非常重要的，而现有的技术未能充分解决好上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种高效循环自清洁流化床换热器，通过旋转的搅拌装置形成的推动力以及搅拌棒对颗粒的撞击摩擦，能够有效地促进固体颗粒的循环以及清除固体颗粒上的污垢，有针对性的解决了上述技术问题。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题是现有的流化床换热器中固体颗粒无法有效循环以
及长时间运作后固体颗粒污垢过多的问题，提供了一种高效循环自清洁流化床换热器。通过旋转的搅拌装置形成的推动力以及搅拌棒对颗粒的撞击摩擦，能够有效地促进固体颗粒的循环以及清除固体颗粒上的污垢，具有有效提高流化床换热器工作效率，促进固体颗粒循环再利用的特点。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种流化床换热器，包括，
[0009]换热器，
[0010]与换热器连接的水力旋流器，用于接收来自换热器的流体和固体颗粒；其中，所述水力旋流器将流体分出两部分，其中第一部分流体通过回水管回到蓄水池中，第二部分流体和固体颗粒通过下降管进入到搅拌器中；
[0011]文丘里管，其分别与所述搅拌器和蓄水池连接，用于接收来自搅拌器的固体颗粒和流体，和来自蓄水池的流体；
[0012]其中，固体颗粒和流体经由文丘里管再次进入换热器中。
[0013]具体的，固体颗粒通过搅拌器上的加料口进入到搅拌器中，同时与从蓄水池抽出的流体一起，在离心泵的输送下通过文丘里管进入到换热器中，固体颗粒在冲刷换热器中的列管后，与流体一起进入到水力旋流器中，水力旋流器分出两路，其中部分流体通过回水管回到蓄水池中，另一部分流体和固体颗粒通过下降管进入到搅拌器中，固体颗粒在搅拌器中的作用下再次进入到文丘里管中实现了固体颗粒的有效循环。
[0014]在本专利技术的一个优选实施方式中，所述搅拌器的底部中心位置安装有搅拌棒，侧面的流出口分别装有滤板；排污口安装在滤管末尾且可以在打开和关闭状态之间切换；从搅拌器出来的管道装有控制阀，其出口接在文丘里管的中线位置。
[0015]在本专利技术的一个优选实施方式中，所述搅拌器为圆筒形，高度为600～1000mm，直径为400～600mm。
[0016]在本专利技术的一个优选实施方式中，所述搅拌器的顶面中心处接从水力旋流器连接过来的下降管，底面中心接连接文丘里管的管道，侧面设有可供流体与污垢流出的出口，出口高度与搅拌器的高度相同。优选地，所述出口的宽度为50～100mm；其上安装有滤板，且所述出口外接滤管。
[0017]在本专利技术的一个优选实施方式中，所述滤板为网格板，上有规律排列的开孔，孔的当量直径为固体颗粒直径的0.3～0.5倍，开孔率为60％～80％。
[0018]在本专利技术的一个优选实施方式中，滤板的长度和宽度与搅拌器5的长方形出口的尺寸相同。优选的，所述滤板的板厚度为5～15mm。
[0019]在本专利技术的一个优选实施方式中，在所述搅拌棒的轴向上等间距地设有6～12个支点；且在每个所述支点上安装至少两个杆；所述杆固定在支点的一端相比另一端水平位置低，且所述杆与所述搅拌棒的轴向呈30～60
°
，且每个所述杆上固定有6～12个清洗配件。
[0020]具体的，所述搅拌棒为一个竖直圆棒，高度为400～600mm，直径为20～40mm，所述清洗配件的形状可以是三角形，圆形以及矩形，所述搅拌棒底部外接交流电动机，可做自旋运动，转速为120～480r/min。
[0021]在本专利技术的一个优选实施方式中，所述文丘里管为进口和出口为大管道，中间为小管道的三通管道，所述小管道的直径为所述大管道直径的0.2～0.6倍；从所述搅拌器出来的管道与所述文丘里管11连接在小管道处，直径与小管道直径相同，其上安装有控制阀，
控制阀可以在打开和关闭状态之间切换。优选地，进口和出口与小管道的距离为20～100mm。
[0022]本专利技术的第二方面提供了一种防止常减压装置顶部换热器结垢的方法，所述方法采用权利要求1～7中的任一项所述的流化床换热器，包括：
[0023](1)所述流体从所述蓄水池进入所述文丘里管，同时与通过所述搅拌器的加料口加入并落入所述文丘里管的所述固体颗粒一起混合，然后所述经文丘里管进入到所述换热器中，并对其中的管程进行冲洗；
[0024](2)当固体颗粒全部进入到换热器后，所述排污口切换为打开状态，控制阀切换为关闭状态；
[0025](3)所述固体颗粒对换热器冲洗完毕后经所述水力旋流器进入到所述搅拌器中，在所述搅拌棒的作用下，固体颗粒与所述杆进行碰撞，使得粘附在所述固体颗粒上的污垢得以与所述固体颗粒进行分离；同时在离心力的作用下，被分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流化床换热器，包括，换热器，与换热器连接的水力旋流器，用于接收来自换热器的流体和固体颗粒；其中，所述水力旋流器将流体分出两部分，其中第一部分流体通过回水管回到蓄水池中，第二部分流体和固体颗粒通过下降管进入到搅拌器中；文丘里管，其分别与所述搅拌器和蓄水池连接，用于接收来自搅拌器的固体颗粒和流体，和来自蓄水池的流体；其中，固体颗粒和流体经由文丘里管再次进入换热器中。2.根据权利要求1所述的流化床换热器，其中，所述搅拌器的底部中心位置安装有搅拌棒，侧面的流出口分别装有滤板；排污口安装在滤管末尾且可以在打开和关闭状态之间切换；从搅拌器出来的管道装有控制阀，其出口接在文丘里管的中线位置。3.根据权利要求1或2所述的流化床换热器，其特征在于，所述搅拌器为圆筒形，高度为600～1000mm，直径为400～600mm。4.根据权利要求1-3中任一项所述的流化床换热器，其中，所述搅拌器的顶面中心处连接从所述水力旋流器连接过来的所述下降管，所述搅拌器的底面中心接连接来自所述文丘里管的管道，侧面设有可供流体与污垢流出的出口，所述出口的高度与搅拌器的高度相同。5.根据权利要求1-4中任一项所述的流化床换热器，其中，所述滤板为网格板，上有规律排列的开孔，孔的当量直径为固体颗粒直径的0.3～0.5倍，开孔率为60％～80％。6.根据权利要求2-5中任一项所述的流化床换热器，其中，所述滤板的长度和宽度与搅拌器的长方形出口的尺寸相同。7.根据权利要求2-6中任一项所述的流化床换热器，其中，在所述搅拌棒的轴向上等间距地设有6～12个支点；且在每个所述支点上安装至少两个杆；所述杆固定在支点的一端相比另一端水平位置低，且所述杆与所述搅拌棒的轴向呈30～60
°
，且每个所述杆上...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗城静彦，裴义霞，顾军民，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：