專利名稱：夾套式橫紋管折流桿換熱器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種合成氨工業用的橫紋管折流桿換熱器，特別是一種夾套式橫紋管折流桿換熱器。
背景技術：
1985年以來在小氮肥廠廣泛使用的橫紋管折流桿換熱器，因其殼程為縱向，克服了流體誘導震動且有效消除換熱死角，極大地提高了換熱效果。但由于一些小氮肥廠半水煤氣進口溫度不達標，主熱交的半水煤氣進口溫度往往是在120℃左右，達不到橫紋管折流桿換熱器的進口溫度指標，120℃溫度是在半水煤氣的露點溫度以下，容易造成換熱器半水煤氣進口端的換熱管嚴重腐蝕，導致整臺設備報廢。為解決主熱交換熱器的露點腐蝕問題，現在通常是在主熱交之前使用一臺預腐蝕器，為了提高半水煤氣進口溫度或者是改變管頭的焊接結構和材質等方法，但效果都不理想。
發明內容
本發明提供了一種夾套式橫紋管折流桿換熱器，它可以有效的保護換熱管不受露點溫度下的半水煤氣的腐蝕。
橫紋管折流桿換熱器的工作原理是將前一道設備產生的半水煤氣和變換氣引入換熱器中并進行逆流換熱，而夾套式橫紋管折流桿換熱器在使用時，是先利用換熱器內變換氣自身熱量在夾套內將半水煤氣預熱后再進行逆流換熱，因此其結構較之橫紋管折流桿換熱器有所不同夾套式橫紋管折流桿換熱器同樣包括有殼體、管板、換熱管和殼程的折流柵等部件，所不同的是在殼體外設置有密封的夾套筒體。夾套筒體由上夾套筒體和下夾套筒體焊接而成；阻隔環板板組焊于夾套筒體與殼體形成的環形空間中，將環形空間分隔成上下兩部分，阻隔住了環形空間內上下的氣息流動，阻隔環板板的上方夾套筒體的壁上開有半水煤氣進口，阻隔環板的下方夾套筒體的壁上開有變換氣進口，殼程上端開有交換氣出口，管程的下端開有半水煤氣出口；變換氣進入夾套筒體后由于阻隔環板板的阻擋，變換氣在夾套筒體與殼體形成的環形空間中向下流動，再從殼體底部向上流動，半水煤氣進入上夾套筒體后，也由于阻隔環板的阻擋作用，半水煤氣在夾套筒體與殼體形成的環形空間中向上流動，在這個過程中，變換氣將半水煤氣預熱到半水煤氣的露點溫度以上，在本設備中，一般可預熱到170℃左右，然后半水煤氣從殼體頂部進入換熱管向下流動，與變換氣再進一步進行逆流熱交換。熱交換后的變換氣從上殼程筒體上端的變換氣出口排出，半水煤氣從管程下端的半水煤氣出口排出，在熱交換過程中，因變換氣為高溫氣體，它從換熱器的下部進入使得換熱器的底部換熱管始終處于干燥環境，減少了腐蝕；預熱后的半水煤氣因高于其露點溫℃，因此，換熱管內不會出現凝露，從而有效地防止了換熱管入口處的腐蝕問題。
為防止低溫半水煤氣從半水煤氣進口進入夾套筒體與殼體形成的環形空間時，對夾套筒體內壁和殼體外壁腐蝕和沖刷，因此，本設計采取了在環形隔板上下1000mm的殼程外壁和夾套內壁均襯3mm不銹鋼，有效地夾套筒體和殼程筒體的壽命。
本發明是在換熱高效的橫紋管折流桿換熱器的基礎上增設了夾套，讓半水煤氣在夾套中先進行預熱，提高了半水煤氣的進口溫度，有效地保證了換熱管進口處不被腐蝕；在殼體與夾套之間襯不銹鋼，也防止了低溫半水煤氣對殼體夾套的沖刷和腐蝕；本發明的投入使用大大提高了熱交換效率，增加了生產能力，減少了設備的故障率，可廣泛應用于合成氨廠變換工段主熱交。
圖1是本發明具體實施案例的正面剖視圖。
具體實施例方式本發明與橫紋管折流桿換熱器一樣為立式結構，如圖1所示在橫紋管折流桿換熱器殼體3外加裝上密閉的夾套筒體，夾套筒體如圖所示由上夾套筒體2和下夾套筒體1焊接而構成；阻隔環板5套裝固聯在夾套筒體與殼體3形成的環形空間中，將其分隔成上下兩部分，阻隔住了環形空間上下的氣息流動；阻隔環板5的安裝位置在半水煤氣進口管與變換氣進口之間的夾套筒體的中部，以此來有效保證半水煤氣的預熱時間；阻隔環板5的上方夾套筒體的壁上開有半水煤氣進口，為使進氣均勻，在夾套筒體的壁上開有對稱的兩個半水煤氣進口；阻隔環板5的下方夾套筒體的壁上開有一個變換氣進口，上殼程筒體3的上端開有變換氣出口，下管程筒體的下端開有半水煤氣出口；變換氣進入下夾套筒體1后由于阻隔環板的阻擋，變換氣在夾套筒體與殼體3形成的環形空間中向下流動，再從殼體3底部沿著殼程向上運動，將夾套內的半水煤氣加熱到170℃左右，然后半水煤氣從殼體3頂部進入換熱管沿著管程向下運動，和變換氣再進一步進行逆流熱交換。在熱交換過程中，因變換氣為高溫氣體，它從換熱器的下部進入使得換熱器的底部換熱管始終處于干燥環境，減少了腐蝕；預熱后的半水煤氣因高于其露點溫℃，有效的防止了換熱管入口處的腐蝕問題。
在本實施方式中，阻隔環板上下1000mm中殼程外壁和夾套內壁均襯有3mm不銹鋼板，以防半水煤氣露點溫度下腐蝕和沖刷，有效提高設備的壽命。
權利要求
1 夾套式橫紋管折流桿換熱器，它包括殼體、管板、橫紋管換熱管和殼程的折流柵等部件構成，其特征在于殼體(3)外設置有密封的夾套筒體，夾套筒體由上夾套筒體(2)和下夾套筒體(1)組成，阻隔環板(5)套裝固聯在夾套筒體與殼體(3)形成的環形空間中，將環形空間分隔為上下的兩部分；阻隔環板(5)的上方夾套筒體的壁上開有半水煤氣進口，阻隔環板(5)的下方夾套筒體的壁上開有變換氣進口，上夾套筒體(2)的上部開有變換氣出口，下夾套筒體(1)的下部開有半水煤氣出口。
2 根據權利要求1所述的夾套式橫紋管折流桿換熱器，其特征在于在夾套筒體與殼體(3)的環形空間內阻隔環板(5)的上方套裝著中空的防腐筒(4)，防腐筒(4)的下端緊靠在阻隔環板(5)上，防腐筒(4)的外壁上開有半水煤氣進口，這個半水煤氣進口與夾套筒體壁上的半水煤氣進口連通。
全文摘要
本發明公開了一種制造合成氨設備中使用的夾套式橫紋管折流桿換熱器，它是在現有的橫紋管折流桿換熱器的殼體外加裝了一個夾套筒體，利用半水煤氣在夾套筒體中被預熱的方法來保證換熱管進口處的半水煤氣溫℃高于其露點溫℃，防止換熱管進口處的腐蝕；殼體和夾套筒體之間加設的防腐筒則進一步加強了對殼體外壁和夾套筒體內壁的防腐保護。本發明提高了熱交換效率，擴大了生產能力，減低了設備維修率，是合成氨廠變換工段理想的主熱交。
文檔編號F28F9/00GK1609542SQ200410081219
公開日2005年4月27日 申請日期2004年11月3日 優先權日2004年11月3日
發明者李雪秦, 侯淳, 周祖國, 漆利娟, 楊懋華 申請人:廣西壯族自治區桂林化工機械廠