专利名称：气-固流化床取热单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种取热单元，属换热设备，特别适用于石油化工过程中取出气－固流化床过剩热量的设备。
现有技术中，用于气－固流化床的单套管翅片式取热单元是由小管径内外套管组成，外壁焊有翅片，CN90103413.4公开了这种取热单元。
单套管翅片式取热单元是小管径的内外套管结构，实现冷却水自然循环时，因管径小，取热量不能过大；其外套管的外壁焊有翅片，试图强化传热，但其结构方式没有从根本上消除翅顶与翅基之间的温差应力，仅靠减少翅片厚度来减缓该应力，翅片长度方向的应力变形大，因而热阻大，传热效率不高。单套管翅片式取热单元的传热系数约2000－2500KJ／m2.h.°k(折算到壳体外壁面积上)，大负荷取热时，实现冷却水自然循环有困难。
本实用新型旨在克服上述现有技术的不足之处而设计的一种传热系数高、取热量大、有利于实现冷却水自然循环、且结构简单、便于制造的气－固流化床取热单元。
为实现本实用新型的目的，设计了大口径立式套管，外壁带有避免温差应力的强化传热构件的取热单元，垂直置于气－固流化床中。见附图
一。取热单元的壳体(3)是一个底端带有封头的管子，其内同轴设置一根管子并插至壳体(3)的底部，称下降管(4)，壳体(3)的外壁设有避免温差应力的强化传热构件(5)。冷却水自下降管入口(1)引入，依靠重位差流至壳体(3)底部，在壳体(3)与下降管(4)之间的环状空间受热并蒸发产汽，汽水混合物向上流动，自壳体(3)上端的出口(2)引出。
采用本实用新型的气－固流化床取热单元，传热系数可达2700－6000KJ／m2.h.°k(折算到壳体外壁面积上)，每组取热负荷可达2500－7000KW，大负荷取热时，易实现冷却水自然循环，且结构简单，制造、安装方便。
附图的图面说明如下图一是具有齿形肋片的气－固流化床取热单元；
图二是具有加强传热小管的气－固流化床取热单元；图三是具有齿形肋片和传热小管的气－固流化床取热单元；图四是具有传热销钉的气－固流化床取热单元。
下面结合实施例对本实用新型作进一步陈述壳体(3)用直径为150－400毫米的无缝钢管，下降管(4)用直径为65－250毫米的无缝钢管，壳体(3)与下降管(4)之间的环状空间有足够的宽度，不小于27毫米，且其流通面积与下降管(4)的流通面积之比应在1.0－3.5范围内；壳体(3)的高度不大于9米；下降管(4)与壳体(3)间设几处定位板，保证其同心度；下降管(4)下端与壳体(3)底端间的距离为下降管(4)直径的1.5－2.5倍，保证封头充分冷却，不被烧坏，且局部阻力小。取热产汽压力小于6.5MPa时，壳体(3)选用无缝碳钢管。
避免温差应力而变形的强化传热构件有不同形式图一是具有齿形肋片的气－固流化床取热单元。其强化传热构件(5)为沿壳体(3)圆周均匀布置的、在壳体(3)轴向分段且错列排列的齿形肋片。齿形肋片沿壳体(3)径向的顶部每隔一定距离开有槽口，该距离可为100－200毫米，以消除肋顶和肋基的温差应力。肋片可较高而厚，热阻小。
图二是具有加强传热小管的气－固流化床取热单元。其强化传热构件(5)是与壳体(3)下部和上部连通的传热小管(6)。传热小管(6)轴线与壳体(3)轴线平行，均匀布设在壳体(3)周围。
图三是具有齿形肋片和传热小管的气－固流化床取热单元。其强化传热构件(5)是与壳体(3)上下部连通的传热小管(7)和齿形肋片(8)的组合。
图四是具有传热销钉的气－固流化床取热单元。其强化传热构件(5)是销钉(9)结构，销钉(9)呈三角形均匀设在壳体(3)的周围，销钉(9)与壳体(3)的轴线垂直，钉头向上弯曲，以减少销钉(9)对流化床中固体颗粒的破碎作用。
权利要求1.一种气-固硫化床取热单元，由内外套管和强化传热翅片组成，其特征在于设计了大口径立式套管，垂直置于气-固流化床中；套管壳体(3)是一个底端带有封头的管子，其内同轴设置一根下降管(4)并插至壳体(3)的底部；壳体(3)的外壁设有避免温差应力的强化传热构件(5)。
2.按权利要求1所述的气－固流化床取热单元，其特征在于壳体(3)与下降管(4)之间的环状空间有足够的宽度，且其流通面积与下降管(4)的流通面积之比在1.0－3.5范围内，下降管(4)下端与壳体(3)底端间的距离为下降管(4)直径的1.5－2.5倍。
3.按权利要求1和2所述的气－固流化床取热单元，其特征在于下降管(4)与壳体(3)间设几处定位板，保证其同心度。
4.按权利要求1和3所述的气－固流化床取热单元，其特征在于其避免温差应力的强化传热构件(5)可以是齿形肋片，肋片沿壳体(3)圆周均匀布置，在壳体(3)轴向分段、错列排列，且沿壳体(3)径向的顶部每隔一定距离开有槽口，肋片可较高而厚。
5.按权利要求1和3所述的气－固流化床取热单元，其特征在于其避免温差应力的强化传热构件(5)可以是与壳体(3)下部和上部连通的传热小管(6)，传热小管(6)轴线与壳体(3)轴线平行，均匀布置在壳体(3)周围。
6.按权利要求1和3所述的气－固流化床取热单元，其特征在于其避免温差应力的强化传热构件(5)可以是与壳体(3)上下连通的传热小管(7)和齿形肋片(8)的组合。
7.按权利要求1和3所述的气－固流化床取热单元，其特征在于其避免温差应力的强化传热构件(5)可以是传热销钉(9)，销钉(9)均匀设在壳体(3)的周围，与壳体(3)的轴线垂直，钉头向上弯曲。
专利摘要本实用新型涉及一种气-固流化床取热单元。设计了大口径立式套管、外壁带有避免温差应力的强化传热构件的取热单元，垂直置于气-固硫化床中，取热单元的壳体是一个底端带有封头的管子，壳体内同轴设置一根下降管并插至壳体底部。冷却水自下降管入口引入，依靠重位差流至壳体底部，在壳体与下降管之间的环状空间受热并蒸发产汽，汽水混合物向上流动，自壳体上端的出口引出。本实用新型的气-固流化床取热单元的传热系数可达2700-6000KJ/m
文档编号F28D1/04GK2105657SQ9122748
公开日1992年5月27日 申请日期1991年11月1日 优先权日1991年11月1日
发明者焦风岐, 张立新, 陈礼珮, 董石亚, 黎国磊, 张硕德 申请人:中国石油化工总公司洛阳石油化工工程公司