一种新型结构的低温液态烃蒸发器制造技术

本发明专利技术公开一种新型结构的低温液态烃蒸发器，其包括：一外壳，其具有上部、中部及下部，所述外壳中装填有中间加热介质；两套U型管束，其分别设置于所述外壳的上部及下部，所述外壳的下部U型管束用来通过加热介质，其具有一加热蒸汽入口及一冷凝液出口，所述外壳的上部U型管束用来通过低温液态烃，其具有一低温液态烃入口及一气态烃出口。本发明专利技术可实现低温液态烃在同一台设备中实现气化和过热，结构简单、设备投资低、保证低温液态烃完全气化和过热，满足用户要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低温液态烃的加热气化领域，特别涉及一种新型结构低温液态烃蒸发O
技术介绍
烃类物质(如乙烯等)是石油化学工业最重要的基础原料之一。自上世纪50年代起，一些石油化学工业技术先进的国家相继发展烃类裂解技术，这大大促进了合成材料工业的发展。目前，利用烃类物质所生产的聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯等通用型塑料已遍布日常生活的每个角落。随着我国石化工业和国民经济的持续发展，对烃类物质的需求量在持续增加，国产烃类物质已不能满足生产的需要，因而需要大量进口。烃类物质的进口通常采用常压低温槽船的方式，将液态烃船运回国。例如，常压下等重量的-104°C液态乙烯的体积约为常压下气态乙烯的1/490，可见液化后乙烯的体积大大减小，对乙烯的贮运较为有利。液态烃从船上接卸，在罐区储存、加压及气化气化后送出至其用户使用。低温的液态烃要转变成常温的气体，必须要提供相应的热量使其气化，低温液态烃蒸发器是专门进行低温液态烃气化的设备，其将输入的低温液态烃气化为气态烃输出， 如果采用蒸汽或者热水直接加热的换热器，由于低温液态烃的温度通常远低于o°c，如果操作不当，容易出现蒸汽或热水等加热介质的冻结现象，进而引起设备损坏、可燃物料泄漏等严重后果，因此低温液态烃蒸发气通常设计为中间介质加热的结构。现有技术采用两台串联的管壳式换热器，一个实现低温液态烃的蒸发，另外一个实现蒸发后的低温气态烃加热；或者采用两台外壳相连通的管壳式换热器上下叠放布置 (如附图1所示)，下侧的换热器实现中间加热介质的蒸发，蒸发气通过连通管到达上侧的换热器，上侧的换热器用蒸发后的中间加热介质对低温液态烃进行加热，达到外输要求的温度后输出蒸发器，送用户使用，而中间加热介质蒸汽被冷凝后从连通管中流到下侧的换热器中，形成循环。但是，两种结构实际上都是设置了两台管壳式换热器，存在需要增加辅助连接管线、设备尺寸加大、投资增加等技术缺陷，同时采用连通管或者连接管线，容易造成中间介质回流不畅或者不能及时回流等问题，从而引发蒸发器工作不稳定，气化后的气态烃温度不稳定，不能持续满足下游用户连续用气的要求。因此，如何设计新型结构的低温液态烃蒸发器，即为本领域技术人员的研究方向所在。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种新型结构低温液态烃蒸发器，以解决上述现有技术中所存在的问题。为了达到上述目的，本专利技术公开一种新型结构的低温液态烃蒸发器，其包括一外壳，其具有上部、中部及下部，所述外壳中装填有中间加热介质；两套U型管束，其分别设置于所述外壳的上部及下部，所述外壳的下部U型管束用来通过加热介质，其具有一加热蒸汽入口及一冷凝液出口，所述外壳的上部U型管束用来通过低温液态烃，其具有一低温液态烃入口及一气态烃出口。较佳的实施方式中，所述上下部U型管束的抽出方向采用上下不同侧。较佳的实施方式中，所述上下部U型管束的抽出方向采用同一侧。较佳的实施方式中，所述的上侧U型管束为多个U型换热管组成，所示多个U型换热管采用三角形排列结构。较佳的实施方式中，所述的低温液态烃入口及所述的气态烃出口之间采用隔板分开。较佳的实施方式中，所述加热蒸汽入口与所述的冷凝液出口之间采用隔板分开。较佳的实施方式中，所述的外壳底部具有一组两个支撑支座，其中一个支撑支座为固定结构，另一个为滑动结构。较佳的实施方式中，所述的外壳采用的材料为不锈钢或者低温碳钢。较佳的实施方式中，所述的中间加热介质为丁烷或者乙二醇水溶液。较佳的实施方式中，所述外壳的下部U型管束用来通过的加热介质为蒸汽。本专利技术在运行过程中，蒸发器运行稳定，气态乙烯输出温度稳定、壳侧的中间加热介质压力不波动、液位恒定，没有中间加热介质损失，实际效果良好，达到了预期目的，同时实现低温液态烃在同一台设备中实现气化和过热，结构简单、设备投资低、保证低温液态烃完全气化和过热，满足用户要求。附图说明图1为本现有技术结构示意图；图2为本专利技术低温液态烃蒸发器示意图；图3为本专利技术U型管束的抽出方向一实施例示意图；图4为本专利技术U型管束的抽出方向另一实施例示意图；图5为本专利技术低温液态烃蒸发器一实施例示意图；图6为本专利技术低温液态烃蒸发器另一实施例示意图；图7为本专利技术低温液态烃蒸发器再一实施例示意图；图8A、8B分别为本专利技术低温液态烃蒸发器上下U型管束管板示意图。附图标记说明1-外壳；21-上部U型管束；211-低温液态烃入口 ；212-气态烃出口 ；22-下部U型管束；221-介质入口 ；222-冷凝液出口 ；23-中间加热介质；M、25_隔板； 26,27-支撑支座。具体实施例方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。如图2所示，为本专利技术低温液态烃蒸发器示意图；本专利技术公开一种低温液态烃蒸发器，其包括一外壳1，其具有上部、中部及下部，所述外壳1内设有两套U型管束21、22 ； 所述两套U型管束21、22设置于所述外壳1的上部及下部，所述外壳1的下部U型管束22用来通过加热介质，例如蒸汽，其具有一介质入口 221及一冷凝液出口 222，所述外壳的上部U型管束21用来通过低温液态烃，并使其被加热气化，其具有一低温液态烃入口 211及一气态烃出口 212。所述的外壳1中装填有中间加热介质23，如丁烷或者乙二醇水溶液。由于上下部分的两个管束21、22安装在同一个外壳1中，因此中间介质的蒸发和冷凝自由通畅、效率高，完全可以在一台设备中实现，并且非常可靠，所述的外壳1采用的材料为不锈钢或者低温碳钢。如图3、4所示，为本专利技术U型管束的抽出方向一实施例及另一实施例示意图；本专利技术的上下部U型管束21、22的抽出方向采用上下不同侧，上下不同侧的方式可以是上部的 U型管束21可以从右侧抽出，而下部的U型管束22则可以从左侧抽出(参阅图幻；也可以是上部的U型管束21可以从左侧抽出，而下部的U型管束22则可以从右侧抽出(参阅图 4)。这样可以有效避开U型管束在外壳上集中开口引起的应力问题，从而进一步缩小外壳的尺寸、降低设备投资。本专利技术的上下部U型管束21、22的抽出方向可采用同一侧，即上下部U型管束21、 22的抽出侧全部设置在一侧即可，可以在左侧，也可以在右侧(图未示)，依据设备现场的安装地点而异；抽出方向设置在一侧的实施例中，外壳1的另一侧就是一个简单的卧式圆柱形设备的封头机构，与所提供的两侧抽出结构不一样。这样的方式有利于节省设备检修的空间，适合气化能力较小的低温液态烃蒸发器。本专利技术的所述的上侧U型管束可采用多个，多个U型管束采用三角形排列结构，即传热管之间排列的纵向截面为一个60度的等边三角形。如图5所示，为本专利技术低温液态烃蒸发器一实施例示意图；本专利技术的所述的低温液态烃入口 211及所述的气态烃出口 212之间采用隔板M分开。由于液态烃和气态烃都是从U型管的一侧进入的，所以中间必须要用隔板M分开，保证液态烃从U型管与管板相连的一侧进入，并到达与管板相连的另一侧的气态烃出口，形成一个U型，并实现传热；如果没有隔板，将造成液态烃直接进入气态烃的出口，不能实现传热。如图6所示，为本专利技术低温液态烃蒸发器另一实施例示意图；所述加热蒸汽入口 221与所述的冷凝液出口 222之间也采用隔板25分开。由于加热蒸汽和冷凝液出口都是从 U型管的一侧进入的，所以中间必须要用隔板25分开，保证本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白改玲，谢昍，王红，宋媛玲，朱为明，刘博，史慧娟，周伟，赵敏，
申请(专利权)人：中国寰球工程公司，
类型：发明
国别省市：