一种用于冷热流体混合的三通制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于冷热流体混合的三通，以解决现有的三通所存在的冷流体入口管和主管的连接部位易于出现热疲劳失效的问题。本实用新型专利技术的三通由主管(1)和冷流体入口管(2)组成，冷流体入口管设有入口管(3)、过渡段(4)、外套管(5)、双层内套管(6)。双层内套管由内管(61)、外管和底板(64)组成，内管和外管的顶部连接于过渡段上。双层内套管的底板整体上为圆环形，横截面为向下弯曲的圆弧形。底板的底部与主管内壁的顶部相平齐，其上设有开孔(65)。双层内套管与外套管之间、双层内套管的内管与外管之间分别留有间隙。本实用新型专利技术主要用于石油炼制行业中的加氢精制、加氢处理等装置，用于冷热两股流体的相互混和。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于冷热流体混合的三通。
技术介绍
在石油、化工等行业中，冷热两股流体相互混和，会对混合元件提出很高的要求。 现有的一些用于冷热流体混合的三通，由单层结构的主管和冷流体入口管组成。冷流体入口管和主管的连接部位，在热流体温度较高、冷热流体温差较大的情况下，会受到复杂交变应力的作用，易于出现热疲劳失效。单纯增加三通的壁厚，并不能解决这一问题。该连接部位出现热疲劳失效后会发生开裂，导致工艺装置非正常停工。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于冷热流体混合的三通，以解决现有用于冷热流体混合的三通所存在的冷流体入口管和主管的连接部位易于出现热疲劳失效的问题。为解决上述问题，本技术采用的技术方案是一种用于冷热流体混合的三通， 由主管和冷流体入口管组成，其特征在于冷流体入口管设有入口管、过渡段、外套管、双层内套管，外套管的直径大于入口管的直径，外套管的底部与主管相连，过渡段设于入口管的底部与外套管的顶部之间，双层内套管由内管、外管和底板组成，内管和外管的顶部连接于过渡段上，双层内套管的底板整体上为圆环形，横截面为向下弯曲的圆弧形，底板的底部与主管内壁的顶部相平齐，其上设有开孔，内管的底部与底板的内圆边缘相连，外管的底部与底板的外圆边缘相连，双层内套管与外套管之间、双层内套管的内管与外管之间分别留有间隙。采用本技术，具有如下的有益效果在使用过程中，冷流体经入口管和双层内套管的中心孔进入主管与热流体混合。由于冷流体不与外套管和主管的连接部位接触，使该连接部位得到了保护，防止了该连接部位由于冷热流体温差较大而受到复杂交变应力的作用，从而可以避免在该连接部位出现热疲劳失效、发生开裂。这样，就不会因上述原因导致工艺装置的非正常停工，保障工艺装置长周期运行。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本技术要求保护的范围。附图说明图1是本技术的一种用于冷热流体混合的三通的剖视图。图2是本技术的另一种用于冷热流体混合的三通的剖视图。图1和图2中，相同附图标记表示相同的技术特征。具体实施方式参见图1和图2，本技术用于冷热流体混合的三通(简称为三通)，由主管1和冷流体入口管2组成。冷流体入口管2通常是垂直于主管1设置(如图1、图2所示)， 也可以倾斜于主管1设置(图略)。冷流体入口管2设有入口管3、过渡段4、外套管5、双层内套管6，外套管5的直径大于入口管3的直径。外套管5的底部与主管1相连，过渡段 4设于入口管3的底部与外套管5的顶部之间。双层内套管6由内管61、外管和底板64组成，内管61和外管的顶部连接于过渡段4上。双层内套管6的底板64整体上为圆环形，横截面为向下弯曲的圆弧形(优选半圆形)。底板64的底部与主管1内壁的顶部相平齐，其上设有开孔65。开孔65可以是方形孔、圆形孔、三角形孔等各种形状的孔，在底板64的底部开设一个或多个。内管61的底部与底板64的内圆边缘相连，外管的底部与底板64的外圆边缘相连。底板64的中心孔构成双层内套管底部出口 66。双层内套管6与外套管5之间、双层内套管6的内管61与外管之间分别留有间隙。 其中，双层内套管6的底板64与外套管5之间的间隙以附图标记7表示。双层内套管6的内管61与外管之间留有间隙，主要是便于双层内套管6的制造与固定。双层内套管6的壁厚一般为1 10毫米。对于图1、图2所示的两种三通，双层内套管6的内管61、直管段62、底板64，以及图1所示双层内套管6的锥管段63，壁厚均为 1 10毫米。由于双层内套管6采用悬挂固定且壁厚较薄，所以可以在多个方向上产生变形、位移，不易产生较高的局部温度应力、出现热疲劳失效。图1所示的一种用于冷热流体混合的三通，双层内套管6的外管由直管段62和锥管段63组成。直管段62平行于内管61，直管段62的顶部连接于过渡段4上。锥管段63 为圆台面形，其顶部与直管段62的底部相连，底部与底板64的外圆边缘相连。过渡段4与双层内套管6的内管61、直管段62、锥管段63和底板64之间，构成双层内套管6的内腔。图2所示的另一种用于冷热流体混合的三通，双层内套管6的外管为直管段62。 直管段62平行于内管61 ；直管段62的顶部连接于过渡段4上，底部与底板64的外圆边缘相连。过渡段4与双层内套管6的内管61、直管段62和底板64之间，构成双层内套管6的内腔。本技术三通的各部件，可以使用相同的碳钢、合金钢、不锈钢或镍铬铁合金等材料制造。本技术的优选方案是，对于图1、图2所示的两种三通，双层内套管6的直管段62材料的热膨胀系数大于内管61材料的热膨胀系数。例如，双层内套管6的直管段 62的材料为奥氏体不锈钢，内管61的材料为碳钢或镍铬铁合金。在双层内套管6受热后， 因直管段62的变形量大于内管61的变形量，双层内套管6自上而下产生向内的弯曲变形， 使双层内套管底部出口 66的直径缩小；冷流体8能够以更快的流速从双层内套管底部出口 66流出、进入主管1与热流体9混合，可以提高混合效率。本技术图1、图2所示的两种三通，主管1、入口管3、外套管5，以及双层内套管6的内管61、直管段62，一般均为横截面呈圆形的直管。过渡段4与图1所示双层内套管6的锥管段63相同，为圆台面形。入口管3、外套管5，以及双层内套管6的内管61、直管段62、底板64，还有图1所示双层内套管6的锥管段63，一般同轴设置。本技术三通的各部件，与冷流体、热流体或冷流体和热流体混合后形成的混合流体相接触的表面，均可以堆焊或喷涂耐磨损、耐高温的合金材料。本技术图1、图2所示的两种三通在使用过程中，热流体9由主管1的一端进入主管1内，冷流体8经入口管3和双层内套管6的中心孔进入主管1与热流体混合，混合后形成的混合流体10由主管1的另一端流出。冷流体8和热流体9，可以是液体或气体。 混合过程中，流体(指冷流体、热流体或混合流体)经间隙7进入双层内套管6与外套管5 之间的间隙，使该间隙充满带压力的流体；同时，流体经开孔65进入双层内套管6的内腔， 使双层内套管6的内腔也充满带压力的流体；主管1内和双层内套管6的中心孔内流动的， 也是带压力的流体。所以，双层内套管6的内管61、直管段62、底板64，还有图1所示双层内套管6的锥管段63，两侧都不存在压差，受力状况较好。混合过程停止后，双层内套管6与外套管5之间的间隙中的流体从间隙7流出，双层内套管6的内腔中的流体从开孔65流出。本技术主要用于石油炼制行业中的加氢精制、加氢处理、加氢裂化、渣油加氢等装置，用于冷热两股流体的相互混和。石油、化工等行业中其它的冷热流体混合的场合， 也可以使用本技术。权利要求1.一种用于冷热流体混合的三通，由主管⑴和冷流体入口管⑵组成，其特征在于 冷流体入口管( 设有入口管(3)、过渡段0)、外套管(5)、双层内套管(6)，外套管(5)的直径大于入口管(3)的直径，外套管(5)的底部与主管(1)相连，过渡段(4)设于入口管 (3)的底部与外套管(5)的顶部之间，双层内套管(6)由内管(61)、外管和底板(64)组成， 内管(61)和外管的顶部连接于过渡段(4)上，双层内套管(6)的底板(64)整体上为圆环形，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：罗志军，王金富，龙红伟，袁忠泽，张林青，王京红，董侠，葛建国，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化集团洛阳石油化工工程公司，
类型：实用新型
国别省市：