一種新型高效蒸汽加熱器的製作方法

2023-10-27 02:04:32 3

專利名稱：一種新型高效蒸汽加熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種蒸汽加熱器，具體為一種在空分裝置純化系統上用蒸汽加熱器。
背景技術：
目前，空分裝置純化系統上用蒸汽加熱器大部分都是採用臥式雙管板型式。空分裝置中，原料空氣先流經分子篩吸附器，經過分子篩的吸附淨化，去除其中的少量二氧化碳，碳氫化合物及水蒸氣，然後進入冷箱中板翅式換熱器，將其冷卻到_173°C左右，最後進入精餾塔進行精餾。冷箱中引出的汙氮氣進入蒸汽加熱器，利用高溫蒸汽將其加熱到180°C左右，然後進入分子篩吸附器對分子篩進行再生。汙氮氣在蒸汽加熱器中被蒸汽加熱到分子篩再生時所需要的溫度，而且不允許有蒸汽洩漏到汙氮氣中。如果水蒸汽一旦洩漏，則水蒸汽就會被再生汙氮氣攜帶進入分子篩吸附器中，進而汙染原料空氣，含有水蒸氣的空氣進入板翅式換熱器後，在低溫下產生冰堵，嚴重影響換熱器的換熱效果，最終導致整套空分裝置停車。故現有蒸汽加熱器基本上都採用雙管板型式，該結構型式有效地保證了空分裝置的正常運行。傳統的雙管板結構型式，如圖2所示，換熱管採用光管型式，換熱管與內管板採用柔性脹接，與外管板採用焊接，內外管板間有100_左右的防洩漏腔。採用此結構型式雖然可以有效的防止管程和殼程介質混合，但也存在一些問題。首先，換熱管利用率降低。由於內外管板間防洩漏腔較大，導致換熱管的有效換熱長度減短，換熱面積減少；其次，製造難度加大。由於內外管板間防洩漏腔較大，造成組裝時穿管子困難，實際組裝時為了能使換熱管同時穿過內外管板，經常需要擴孔，導致內管板脹接強度不夠；另外，隨著項目的大型化，換熱設備也越做越大，換熱管數量也越來越多，有時單臺設備換熱管數量多達四五千根，力口工製造難度更大。因此，為了提高換熱效率，減少能耗，節約成本，提高產品質量，急需改進現有結構型式，開發出一種新型的高效蒸汽加熱器，使其製造更方便，性能更可靠。

發明內容
為了克服上述現有技術中的不足，本發明提供了一種結構簡單、製造
方便，工藝要求相對較低，製造質量更容易控制，換熱效率更高的高效蒸汽加熱器。本發明的目的是這樣實現的
一種新型高效蒸汽加熱器，包括筒體1，和設置在筒體I 一側的膨脹節2，及分程隔板
3、內管板6、外管板4、連接短接5、雙金屬軋制翅片管7、蒸汽進口管箱8和冷凝液出口管箱9，其特徵在於所述的筒體I殼程進出口接管中間設置有分程隔板3，筒體I兩側的端部分別設置有內管板6和外管板4，雙金屬軋制翅片管7與內管板6採用脹接連接，與外管板4採用焊接連接，蒸汽進口管箱8和冷凝液出口管箱9分別焊接在外管板4上；外管板4在布管區域沿換熱器軸向方向有13mm的凹陷，外管板4焊在內管板6上，使兩管板之間形成一個IOmm的淺層空腔；所述的蒸汽進口管箱8的接管進口處焊接有防衝擋板10。積極有益效果:本發明由於採用以上技術方案，具有以下優點:
I)如圖1所示，本發明由於省去了內外管板之間的120_左右的連接短節5，大大縮短了防止管殼程介質混合的防洩漏腔長度L，因此簡化了結構和製造工藝，降低了製造難度，使製造質量更容易保證；同時，有效的減少了換熱管的無效長度，明顯的增加了有效換熱面積。2)本發明由於殼程設置了分程隔板，增加了殼程程數，有效地提高了殼程氣體流速，提高了殼程放熱係數，增加了換熱效率；
3)本發明中換熱管採用雙金屬軋制翅片管。由於該換熱器殼程介質為再生氣體，管程介質為水蒸汽，利用蒸汽冷凝放出的熱量用來加熱再生氣體。因為殼程氣體放熱係數較低，而管程是蒸汽冷凝，介質產生相變，故其放熱係數遠遠高於殼程的放熱係數。為了提高設備的換熱效率，需要強化殼程換熱面積，因此換熱管型式採用雙金屬軋制翅片管，大大提高了殼程的換熱面積。


圖1為本發明的結構示意 圖2為現有技術中內外管板連接的結構示意 圖3為本發明中內外管板連接的結構示意 圖4為雙金屬軋制翅片管的結構示意 圖中為:筒體1、膨脹節2、分 程 隔板3、外管板4、短節5、內管板6、雙金屬軋制翅片管7、蒸汽進口管箱8、冷凝液出口管箱9、防衝擋板10。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明做進一步的說明:
如圖1、圖4所示，一種新型高效蒸汽加熱器，包括筒體1，和設置在筒體I 一側的膨脹節2，及分程隔板3、內管板6、外管板4、連接短接5、雙金屬軋制翅片管7、蒸汽進口管箱8和冷凝液出口管箱9,其特徵在於:所述的筒體I殼程進出口接管中間設置有分程隔板3,提高殼程氣體流速，增加換熱效率；筒體I兩側的端部分別設置有內管板6和外管板4，雙金屬軋制翅片管7與內管板6採用脹接連接，與外管板4採用焊接連接，蒸汽進口管箱8和冷凝液出口管箱9分別焊接在外管板4上。如圖3所示，外管板4在布管區域沿換熱器軸向方向有13_的凹陷，外管板4焊在內管板6上，使兩管板之間形成一個IOmm的淺層空腔。該空腔為防洩漏腔，將管程和殼程介質分開，起到阻止管殼程介質的混合。所述的蒸汽進口管箱8的接管進口處焊接有防衝擋板10。實施例1
對於一套四萬空分裝置純化系統上用蒸汽加熱器，如採用傳統的雙管板結構型式，則需要選取殼體直徑為0附400_，換熱器總長為5.5!11左右的換熱器2臺，單臺換熱器所需換熱管數量為4001根,總重約為31噸。一臺雙管板型式換熱器中有4塊管板和多塊折流板，每塊管板和折流板上都要鑽4001個孔，零件加工和產品裝配相當複雜繁瑣。如選用本發明的新型高效蒸汽加熱器，則只需要選取殼體直徑為DN1900mm，換熱器總長為7. 7m左右的換熱器I臺，換熱管數量約為250根，總重約為21噸。選用本發明的新型高效蒸汽加熱器後，在保證相等的阻力情況下，重量比傳統的雙管板型式換熱器減少32%，佔地面積減少78%，製造和裝配難度都大大降低，設備投資節省在35%以上，帶來了巨大的經濟效益。以上實施例僅用於說明本發明的優選實施方式，但本發明並不限於上述實施方式，在所述領域普通技術人員所具備的知識範圍內，本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替代和改進等，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍之內。
權利要求
1.一種新型高效蒸汽加熱器，包括筒體(1)，和設置在筒體(I) 一側的膨脹節(2)，其特徵在於:所述的筒體(I)中間設置有分程隔板(3)，筒體(I)兩側的端部分別設置有內管板(6 )和外管板(4)，雙金屬軋制翅片管(7 )與內管板(6)採用脹接連接，與外管板(4 )採用焊接連接，蒸汽進口管箱(8)和冷凝液出口管箱(9 )分別焊接在外管板(4)上。
2.根據權利要求1所述的一種新型高效蒸汽加熱器，其特徵在於:所述的外管板(4)在布管區域沿換熱器軸向方向有13mm的凹陷，外管板(4)焊在內管板(6)上，使兩管板之間形成一個IOmm的淺層空腔。
3.根據權利要求1所述的一種新型高效蒸汽加熱器，其特徵在於:所述的蒸汽進口管箱(8 )的接管進口處焊接有防衝擋板`(10)。
全文摘要
本發明公開了一種新型高效蒸汽加熱器，包括筒體，和設置在筒體一側的膨脹節，所述的筒體中間設置有分程隔板，筒體兩側的端部分別設置有內管板和外管板，雙金屬軋制翅片管與內管板採用脹接連接，與外管板採用焊接連接，蒸汽進口管箱和冷凝液出口管箱分別焊接在外管板上；外管板在布管區域沿換熱器軸向方向有13mm的凹陷，外管板焊在內管板上，使兩管板之間形成一個10mm的淺層空腔；所述的蒸汽進口管箱的接管進口處焊接有防衝擋板。本發明提高了換熱效率，減少能耗，節約了成本，提高了產品質量，使其製造更方便，性能更可靠。
文檔編號F25J3/04GK103075870SQ20131006332
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月28日 優先權日2013年2月28日
發明者王曉芳 申請人:河南漢諾頓換熱器有限公司