共沸蒸餾換熱器分配器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種共沸蒸餾換熱器分配器。它包括設(shè)置于下管板和下管箱之間的若干換熱管、分配管，該分配管上有側(cè)向開孔；以及由保持有環(huán)狀間隙的圓形擋板、環(huán)狀擋板共同構(gòu)成的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)；所述的換熱管、分配管之間設(shè)置具有連接管孔的圓形連接板，所述的分配管插入圓形連接板上的管孔并調(diào)整側(cè)向開孔方位及開孔位置，使所有側(cè)向開孔中心線指向換熱器中心軸線，并保證所有上、下側(cè)向開孔中心線分別在同一水平面上，分配管與圓形連接板焊接固定，再將分配管與圓形擋板焊接固定。它克服了現(xiàn)有分配器結(jié)構(gòu)兩相流體分布不均且制造、檢修繁瑣的缺點(diǎn)，使每根換熱管中均有第一相流體和第二相流體存在發(fā)生共沸作用，且裝拆簡(jiǎn)單便于調(diào)節(jié)、更換分配管，換熱器效率不受換熱器大小、換熱管根數(shù)的影響。
【專利說明】共沸蒸餾換熱器分配器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于化工、石油化工裝置中共沸蒸餾換熱器，特別是一種共沸蒸餾換熱器分配器。
【背景技術(shù)】
[0002]化工、石油化工裝置中采用共沸蒸餾技術(shù)的立式換熱器，利用勻相(第一相流體和第二相流體的混合物)的沸點(diǎn)低于第一相流體沸點(diǎn)和第二相流體沸點(diǎn)的特性，采用低壓蒸汽或利用其它熱媒加熱均相使其共沸，因而可以節(jié)省低壓蒸汽和盡可能利用廢熱，通過節(jié)約能源而降低操作成本。第一相流體和第二相流體達(dá)到共沸的前提條件是每根換熱管中均有第一相流體和第二相流體存在，而分配器的結(jié)構(gòu)對(duì)第一相流體和第二相流體在換熱管中的均勻分配有很大的影響?，F(xiàn)有共沸蒸餾換熱器分配器結(jié)構(gòu)如下。
[0003]結(jié)構(gòu)一(如圖1、2所示):即在下管板A處的每根換熱管B端部設(shè)置一根分配管C，分配管C的側(cè)向和底部分別開有小孔E、F，第一相流體H由下管箱D底部管口經(jīng)分配管底部開孔F流入分配管C，第二相流體G由下管箱D側(cè)向管口流經(jīng)環(huán)狀擋板J經(jīng)分配管側(cè)向開孔E流入分配管C。該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是:①由于分配管C與換熱管B逐根裝配，當(dāng)換熱器直徑較大、換熱管根數(shù)較多時(shí)裝配較為繁瑣。②分配管C與換熱管B點(diǎn)焊，懸臂安裝，在流體的沖擊下易脫落、損壞，且分配管C脫落或損壞后修復(fù)困難第一相流體從下管箱底部管口流入，能均勻到達(dá)每根分配管C的底部，從分配管的底部開孔F進(jìn)入分配管C。第二相流體從下管箱側(cè)向管口流經(jīng)下管箱上部時(shí)，由于分配管C對(duì)流體的阻力，第二相流體和第一相流體的界面沿管箱的徑向產(chǎn)生位差，可能導(dǎo)致中間部位的分配管側(cè)向開孔E位于兩相界面的下方，即這些分配管的底部開孔F和側(cè)向開孔E流入的都是第一相流體，這些換熱管內(nèi)的單相流體不發(fā)生共沸作用，換熱器的效率降低。下管箱直徑越大、換熱管根數(shù)越多，換熱器的效率越低。
[0004]結(jié)構(gòu)二(圖3、4所示):第一相流體9由下管箱4底部管口流入，通過圓形擋板7與環(huán)狀擋板10之間的環(huán)狀間隙12從外圍的分配管流向中間部位的分配管3 ;與此同時(shí)，第二相流體8由下管箱4側(cè)向管口流經(jīng)環(huán)狀擋板10，從外圍的分配管流向中間部位的分配管3。缺點(diǎn)是:①由于分配管3與換熱管2逐根裝配，當(dāng)換熱器直徑較大、換熱管2根數(shù)較多時(shí)裝配較為繁瑣由于分配管3與圓形擋板7為螺紋連接，因此無法保證每根分配管側(cè)向開孔5、6在同一水平面時(shí)側(cè)向孔中心線同時(shí)指向換熱器中心軸線，可能造成第二相流體和第一相流體的水平界面不穩(wěn)定，導(dǎo)致有些部位的分配管上、下兩個(gè)側(cè)向開孔位于兩相界面的一側(cè)，即這些分配管的上下兩個(gè)側(cè)向開孔流入的可能不是所希望流入的流體，這些換熱管內(nèi)的共沸作用不充分，換熱器的效率降低分配管與圓形擋板為螺紋連接，在流體的作用下也有可能松動(dòng)、脫落。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種共沸蒸餾換熱器分配器，主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，克服了現(xiàn)有分配器結(jié)構(gòu)兩相流體分布不均且制造、檢修繁瑣的缺點(diǎn)，使每根換熱管中均有第一相流體和第二相流體存在發(fā)生共沸作用，且裝拆簡(jiǎn)單便于調(diào)節(jié)、更換分配管，換熱器效率不受換熱器大小、換熱管根數(shù)的影響。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的。
[0007]一種共沸蒸餾換熱器分配器，它包括設(shè)置于下管板和下管箱之間的若干換熱管、分配管，該分配管上有側(cè)向開孔；以及由保持有環(huán)狀間隙的圓形擋板、環(huán)狀擋板共同構(gòu)成的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)；其特征在于:所述的換熱管、分配管之間設(shè)置具有連接管孔的圓形連接板，所述的分配管插入圓形連接板上的管孔并調(diào)整側(cè)向開孔方位及開孔位置，使所有側(cè)向開孔中心線指向換熱器中心軸線，并保證所有上、下側(cè)向開孔中心線分別在同一水平面上，分配管與圓形連接板焊接固定，再將分配管與圓形擋板焊接固定。
[0008]所述的共沸蒸餾換熱器分配器，其特征在于:所述的分配管、圓形連接板和圓形擋板結(jié)成的組合體通過拉桿緊固件與螺釘、止動(dòng)墊圈及密封墊片與下管板連接。
[0009]所述的共沸蒸餾換熱器分配器，其特征在于:所述的環(huán)形擋板內(nèi)側(cè)設(shè)置防沖擋板，該防沖擋板介于一側(cè)向上部開孔和側(cè)向下部開孔之間。
[0010]藉由上述結(jié)構(gòu)并與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于。
[0011]①本發(fā)明中所有分配管的上、下側(cè)向開孔中心線同時(shí)指向換熱器中心軸線，上、下側(cè)向開孔中心線分別在同一水平面上，使兩相流體的水平界面非常穩(wěn)定且始終處于上部側(cè)向開孔和下部側(cè)向開孔之間，保證第一相流體從分配管的側(cè)向下部開孔流入分配管，第二相流體從側(cè)向上部開孔流入分配管，每根換熱管中均有第一相流體和第二相流體存在而發(fā)生共沸作用。
[0012]②發(fā)明中在環(huán)形擋板上設(shè)置防沖擋板，環(huán)形擋板的中心線正好位于兩相流體的水平界面上，有效防止兩相流體在交匯點(diǎn)的對(duì)沖作用，增加了兩相流體水平界面的穩(wěn)定性。
[0013]③本發(fā)明中分配管、圓形連接板、圓形擋板與定距管、拉桿緊固件組成的組合體可以先行單獨(dú)組裝，然后與換熱器下管板組裝，即能保證組合件的裝配精度，又能保證組合件與換熱器下管板的裝配精度，可用于各種直徑的換熱器，尤其對(duì)大直徑換熱器，大大縮短了制造周期。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是一種現(xiàn)有共沸蒸餾換熱器分配器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是圖1中分配管和換熱管連接部的局部放大圖。
[0016]圖1、2中:A—下管板、B—換熱管、C一分配管、D—下管箱、E—側(cè)向開孔、F—底部開孔、G一第二相流體流向、H一第一相流體流向、J一環(huán)狀擋板。
[0017]圖3是另一種現(xiàn)有共沸蒸餾換熱器分配器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是圖3中分配管和換熱管連接部的局部放大圖。
[0019]圖3、4中:1 一下管板、2—換熱管、3—分配管、4一下管箱、5—側(cè)向上部開孔、6—側(cè)向下部開孔、7—圓形擋板、8—第二相流體流向、9一第一相流體流向、10—環(huán)狀擋板、11一拉桿、定距管定位緊固件、12—環(huán)狀間隙。
[0020]圖5是本發(fā)明共沸蒸餾換熱器分配器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6是圖5中分配管和換熱管連接部的局部放大圖。[0022]圖5、6中:1 一下管板、2—換熱管、3—分配管、4一下管箱、5—側(cè)向上部開孔、6—側(cè)向下部開孔、7—圓形擋板、8—第二相流體流向、9一第一相流體流向、10—環(huán)狀擋板、11—定距管、拉桿緊固件、12—環(huán)狀間隙、13—圓形連接板、14 一密封墊片、15—螺釘、止動(dòng)墊圈、16—防沖擋板。
【具體實(shí)施方式】
[0023]請(qǐng)參閱圖5、6，本發(fā)明公開了一種共沸蒸餾換熱器分配器。如圖所示:它包括設(shè)置于下管板I和下管箱4之間的若干換熱管2、分配管3，該分配管3上有側(cè)向開孔5、6 ;以及由保持有環(huán)狀間隙12的圓形擋板7、環(huán)狀擋板10共同構(gòu)成的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。所述的換熱管2、分配管3之間設(shè)置具有連接管孔的圓形連接板13，所述的分配管3插入圓形連接板13上的管孔并調(diào)整側(cè)向開孔5、6方位及開孔位置，使所有側(cè)向開孔5、6中心線指向換熱器中心軸線，并保證所有上、下側(cè)向開孔中心線分別在同一水平面上，分配管3與圓形連接板13焊接固定，再將分配管3與圓形擋板7焊接固定。
[0024]本發(fā)明結(jié)構(gòu)中，由于所有分配管的上、下側(cè)向開孔中心線同時(shí)指向換熱器中心軸線，上、下側(cè)向開孔中心線分別在同一水平面上，使兩相流體的水平界面非常穩(wěn)定且始終處于上部側(cè)向開孔和下部側(cè)向開孔之間，保證第一相流體從分配管的側(cè)向下部開孔流入分配管，第二相流體從側(cè)向上部開孔流入分配管，每根換熱管中均有第一相流體和第二相流體存在而發(fā)生共沸作用。
[0025]本發(fā)明中，所述的分配管3、圓形連接板13和圓形擋板7結(jié)成的組合體通過拉桿緊固件11與螺釘、止動(dòng)墊圈15及密封墊片14與下管板I連接。這樣，即能保證組合件的裝配精度，又能保證組合件與換熱器下管板的裝配精度，可用于各種直徑的換熱器，尤其對(duì)大直徑換熱器，大大縮短了制造周期。
[0026]本發(fā)明使用時(shí)，第一相流體由下管箱4底部管口流入，通過圓形擋板7與環(huán)狀擋板10之間的環(huán)狀間隙12到防沖擋板16，從外圍的分配管流向中間部位的分配管；與此同時(shí)，第二相流體由下管箱4側(cè)向管口流經(jīng)環(huán)狀擋板10到防沖擋板，從外圍的分配管流向中間部位的分配管。在環(huán)形擋板上設(shè)置防沖擋板，環(huán)形擋板的中心線正好位于兩相流體的水平界面上，有效防止兩相流體在交匯點(diǎn)的對(duì)沖作用，增加了兩相流體水平界面的穩(wěn)定性。
[0027]綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種共沸蒸餾換熱器分配器，它包括設(shè)置于下管板(I)和下管箱(4)之間的若干換熱管(2)、分配管(3)，該分配管(3)上有側(cè)向開孔(5、6);以及由保持有環(huán)狀間隙(12)的圓形擋板(7)、環(huán)狀擋板(10)共同構(gòu)成的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)；其特征在于:所述的換熱管(2)、分配管(3)之間設(shè)置具有連接管孔的圓形連接板(13)，所述的分配管(3)插入圓形連接板(13)上的管孔并調(diào)整側(cè)向開孔(5、6)方位及開孔位置，使所有側(cè)向開孔(5、6)中心線指向換熱器中心軸線，并保證所有上、下側(cè)向開孔中心線分別在同一水平面上，分配管(3)與圓形連接板(13)焊接固定，再將分配管(3)與圓形擋板(7)焊接固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共沸蒸餾換熱器分配器，其特征在于:所述的分配管(3)、圓形連接板(13)和圓形擋板(7)結(jié)成的組合體通過拉桿緊固件(11)與螺釘、止動(dòng)墊圈(15)及密封墊片(14)與下管板(I)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共沸蒸餾換熱器分配器，其特征在于:所述的環(huán)形擋板(10)內(nèi)側(cè)設(shè)置防沖擋板(16)，該防沖擋板(16)介于側(cè)向上部開孔(5)和側(cè)向下部開孔(6)之間。
【文檔編號(hào)】F28F9/02GK103673726SQ201210325103
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月5日
【發(fā)明者】王紅速, 李艷明, 張湖曦, 錢小燕, 周惠萍, 陳超, 汪揚(yáng), 馮成紅, 黃曉霞, 肖芬, 包志良 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中石化上海工程有限公司