专利名称：新型冷器壁高温换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷、热介质均为高温、高压、介质中含H2量高的气-气换热器，尤其是一种实现高温、高压介质换热，设备制造成本较低的一种新型冷器壁高温换热器。
背景技术：
目前，目前，在氨合成、甲醇合成、甲烷化或变换等化学反应过程中，为了保证进入催化剂床层气体具有一定起活温度，而又尽量降低能量消耗，在氨合成、甲醇合成、甲烷化或变换等装置中设有两种高温气体介质通过换热管壁间接换热的气-气换热器，使进入催化剂床层的气体与反应后的高温气体换热，尽量多回收反应后气体的显热，减少外供热量，最大限度降低合成反应或净化过程中的单位能耗。
采用间接换热的气-气换热器是现在合成反应或净化过程中，降低单位能耗的必要手段，而且目前在氨合成、甲醇合成、甲烷化或变换等装置上被广泛使用。
传统的气-气换热器的结构如图1、2所示，其气体走向如图3所示。它由换热器壳体、换热器内件组成，壳体与内件全部采用耐高温、抗H2腐蚀，成本较高，而且为了减少热量损失，提高换热效率，壳体的外部要采用保温。
这种传统结构形式的热壁换热器换热效率差、材质要求高、安全性能差，在实际应用过程中势必造成工程投资大，传热效率低，单位能耗高等缺陷。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的热壁换热器换热效率差、材质要求高、安全性能差的问题设计一种制造成本较低的新型冷器壁高温换热器。
本实用新型的技术方案是一种新型冷器壁高温换热器，包括壳体1、换热器内件2及上下部锻件3、4，换热器内件2安装在壳体1中，上下部锻件3、4分别与壳体1的上下二端通过连接法兰相连，其特征是在壳体1与换热器内件2之间安装有内壳5，在壳体1靠近上部锻件3位置处设有与壳体1及内壳5之间的空腔相通的冷却气进口6，在壳体1靠近下部锻件4位置处设有与壳体1及内壳5之间的空腔相通的冷却气出口7；在上部锻件3的侧面设有与内壳5及换热器内体2之间的空腔相通的高温介质进口8，在下部锻件4的侧面设有与内壳5及换热器内体2之间的空腔相通的高温介质出口9，在下部锻件4的顶部设有与换热器内体2相通的高温气体进口10，在上部锻件3的顶部设有与换热器内体2相通的高温气体出口11。
本实用新型的有益效果1、结构简单，换热器内件的拆卸和安装十分方便，只要壳体上部的锻件及大盖打开，内件可作为整体从壳体整体吊出；安装时，只要将壳体上部的锻件及大盖打开，内件可作为整体从壳体上部整体吊进，上下部锻件压紧填料即可。
2、应用范围广。此种结构的新型冷器壁高温换热器可以广泛应用到现在氨合成、甲醇合成、甲烷化反应等反应器的热气出口，回收反应后气体的显热，将进反应器的高温气体的温度进一步提高，降低单位能耗。同时，此种换热器也可以用于净化装置上，如变换、甲烷化等伴随有反应热放出的净化工艺，可以回收反应后气体的显热，降低净化的单位能耗。
图1是传统的结构示意图。
图2是传统的流程示意图。
图3是传统的传热曲线图。
图4是本实用新型的结构示意图。
图5是本实用新型的传热曲线图。
图6是本实用新型的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图4所示。
一种新型冷器壁高温换热器，包括壳体1、换热器内件2及上下部锻件3、4，换热器内件2安装在壳体1中，上下部锻件3、4分别与壳体1的上下二端通过连接法兰相连，在壳体1与换热器内件2之间安装有内壳5，在壳体1靠近上部锻件3位置处设有与壳体1及内壳5之间的空腔相通的冷却气进口6，在壳体1靠近下部锻件4位置处设有与壳体1及内壳5之间的空腔相通的冷却气出口7；在上部锻件3的侧面设有与内壳5及换热器内体2之间的空腔相通的高温介质进口8，在下部锻件4的侧面设有与内壳5及换热器内体2之间的空腔相通的高温介质出口9，在下部锻件4的顶部设有与换热器内体2相通的高温气体进口10，在上部锻件3的顶部设有与换热器内体2相通的高温气体出口11。
具体制造时，换热器内件2的上部应采用双层封头，封头上部设有两个直径不同的耐高温材质的短接管，短接管直接延伸到上部锻件3中，使高温气体不与壳体1接触；换热器内件2的下部也采用双层封头，封头上部设有两个直径不同的耐高温材质的短接管，短接管直接延伸到下部锻件4中，使高温气体不与壳体1接触。换热器内件2的外部设有同外围上下封头连接的筒体，筒体的外部采用绝热性能好的保温材料保温，此设计不仅减少了换热器内件2内部的热量损失，同时确保壳体1与换热器内件2之间环隙的冷却介质温升较小，进一步确保壳体1可以使用普通材质。
本实施例未涉及部分如换热器内件2的内部可采用传统的列管式，列管外围设有折流板，列管上下分别设有管板等等均与现有技术相同。
图5是本实用新的传热路线图，其原理如图6所示。用于甲烷化净化工艺中的提温换热器，就是一种新型冷器壁高温换热器，40℃冷却气由6口进入冷却壳体1与内壳5之间，冷却壳体1后由7口出来，温度在50～100℃；需要加热的高温230～300℃气体由8口进入内壳5与换热器内件2之间进行气体换热，温度升到230～300℃时，由9口出来；反应后的280～350℃的高温气体由10口进入换热器内件2的管内与管外气体换热，温度降到200～260℃时，由11口出来。
权利要求1.一种新型冷器壁高温换热器，包括壳体(1)、换热器内件(2)及上下部锻件(3、4)，换热器内件(2)安装在壳体(1)中，上下部锻件(3、4)分别与壳体(1)的上下二端相连，其特征是在壳体(1)与换热器内件(2)之间安装有内壳(5)，在壳体(1)靠近上部锻件(3)位置处设有与壳体(1)及内壳(5)之间的空腔相通的冷却气进口(6)，在壳体(1)靠近下部锻件(4)位置处设有与壳体(1)及内壳(5)之间的空腔相通的冷却气出口(7)；在上部锻件(3)的侧面设有与内壳(5)及换热器内体(2)之间的空腔相通的高温介质进口(8)，在下部锻件(4)的侧面设有与内壳(5)及换热器内体(2)之间的空腔相通的高温介质出口(9)，在下部锻件(4)的顶部设有与换热器内体(2)相通的高温气体进口(10)，在上部锻件(3)的顶部设有与换热器内体(2)相通的高温气体出口(11)。
专利摘要本实用新型针对现有的热壁换热器换热效率差、材质要求高、安全性能差的问题，公开了一种制造成本较低的新型冷器壁高温换热器，包括壳体(1)、换热器内件(2)及上下部锻件(3、4)，其特征是在壳体(1)与换热器内件(2)之间安装有内壳(5)，在壳体(1)设有冷却气进口(6)、冷却气出口(7)、高温介质进口(8)、高温介质出口(9)、高温气体进口(10)及高温气体出口(11)，具有结构简单，换热器内件的拆卸和安装十分方便以及节省高质钢材的优点。
文档编号F28F9/00GK2872274SQ20062006976
公开日2007年2月21日 申请日期2006年3月2日 优先权日2006年3月2日
发明者吕仲明 申请人:吕仲明