一种表面蒸发空冷器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了应用于石油化工行业的一种表面蒸发空冷器，包括引风机、空冷翅片管束、捕水器、雾化器、蒸发管束、进风栅、水泵和水箱；所述空冷翅片管束设置在引风机的下方且水平设置，空冷翅片管束入口与工艺物流管道相连，空冷翅片管束出口通过管道与蒸发管束的入口相连；蒸发管束位于空冷翅片管束的下方且水平设置，蒸发管束出口与工艺物流管道相连；空冷翅片管束与蒸发管束之间依次设有捕水器和雾化器，蒸发管束下部设备四周设有进风栅，进风栅下面为水箱。本实用新型一种表面蒸发空冷器，用于含H2S、HCl、NH3等杂质的油气的表面蒸发空冷器。不仅保留现有复合蒸发空冷器的设备的换热效率高，一次性投资及运行成本低，用地省等优势，还兼顾了在工艺物流含H2S、HCl、NH3等杂质的工况下，设备选型的适应性。
【专利说明】
一种表面蒸发空冷器
技术领域
[0001]本实用新型涉及石油化工领域，具体涉及石油化工中一种表面蒸发空冷器，用于含!123、!1(:1、順3等杂质的油气的表面蒸发空冷器。
【背景技术】
[0002]干式空冷器是以环境空气作为冷却介质，依靠翅片管扩展传热面积来强化管外换热，靠空气横掠翅片管后的空气温度升高带走热量，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备。它可使管内工艺流体出口温度冷却到比环境干球温度高15?20 0C左右，以致于工艺流体的冷后温度受到一定的限制。
[0003]蒸发式空冷器是利用管外水膜的蒸发强化管外传热，其工作过程是用栗将设备下部水池中的循环冷却水输送到位于水平布置的光管管束上方的喷淋水分配器，由分配器将冷却水向下喷淋到传热管表面，使管外表面形成连续均匀的薄水膜；同时引风机将空气从设备下部空气入口吸入，使空气自下向上流动。此时传热的管外换热除依靠水膜与空气流间的显热传递外，还由于水具有较高的汽化潜热，管外表面水膜的蒸发强化管外传热，以达到冷却或冷凝管内工艺流体的目的。它可使管内工艺流体出口温度冷却到比环境湿球温度高5°C左右，但如工艺物流入口温度较高，管外表面易结垢，所以不适应于进口温度较高的工艺流体的冷却或冷凝。
[0004]中国专利CN200968788Y公开了一种蒸发空冷式换热器，主要由作为预冷段的翅片管组、蒸发换热段的换热部件、轴流风机、水喷淋装置及进风栅构成。空气冷却的翅片管组位于轴流风机下方并为水平设置，其一端与工艺流体管道连通，另一端与蒸发换热段的换热部件连通，蒸发换热段的换热部件位于翅片管组下方，在蒸发换热段换热部件的上方设置水喷淋装置，设备的下部四周设置进风栅。该实用新型可提高冷却冷凝效率、降低能耗；同时其可应用于进口温度较高的工艺流体并使其得到较低的出口温度，有效减缓蒸发换热管外表面的结垢现象，提高设备的使用效率和寿命，降低运行成本。
[0005]中国专利CN104132559A公开了一种相变强化复合空冷系统，其包括置于介质管路上的空冷散热器，向空冷散热器引风的风机，以及向所述空冷散热器送风的雾化腔，所述雾化腔设有进气口和朝向所述空冷散热器进口的出气口，雾化腔内还设有与水管相连的雾化器，所述雾化器位于所述进气口的后方。本发明利用蒸发冷却和喷雾相变冷却相结合的冷却方式，降低空冷散热器的进口空气温度，使空气降至其湿球温度附近，可以在夏季高温时达到需求的降温效果。
[0006]中国专利CN203385309 U公开了一种用于冷却加氢反应流出物的复合型冷却器，轴流风机设置在冷却器的上部，水箱设置在冷却器的底部，水栗用于将水箱中的水栗送至喷淋装置，利用空气冷却的空冷管束水平设置在轴流风机的下方并与水平设置的蒸发管束连接，喷淋装置设置在空冷管束和蒸发管束之间，在喷淋装置与水箱之间设有进风栅。该实用新型通过设备的换热效率，降低一次性投资及运行成本。
[0007]因出5、!1(:1等杂质的存在，空冷管束和蒸发管束如选用材质为碳钢，与工艺介质接触的所有的焊缝需焊接后进行消除应力的热处理。但现有蒸发空冷器不管集合管还是蛇形盘管在制造上均存在局限性，焊缝不能做到双面满焊，热处理也不易达到要求，存在安全隐患。NH3等杂质的存在的工况下，在工况的温度下，不能完全避免铵盐在管束内结晶堵管的可能，现有蒸发空冷器的结构形式不利于，管束内结晶堵管后的检修。
[0008]在工艺物流含H2S、HC1、NH3等杂质的工况下，不仅需要提高设备的换热效率，降低一次性投资及运行成本，节省占地。同时须考虑该工况下设备选型的适应性。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型提供了一种表面蒸发空冷器，具体可用于含出5、!1(:1、順3等杂质的油气的表面蒸发空冷器，为解决现有技术中的复合空冷器因结构的适应性和制造问题容易发生腐蚀泄露和设备检修困难的问题。
[0010]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0011]—种表面蒸发空冷器，包括引风机、空冷翅片管束、捕水器、雾化器、蒸发管束、进风栅、水栗和水箱;其特征在于:所述空冷翅片管束设置在引风机的下方且水平设置，空冷翅片管束入口与工艺物流管道相连，空冷翅片管束出口通过管道与蒸发管束的入口相连；蒸发管束位于空冷翅片管束的下方且水平设置，蒸发管束出口与工艺物流管道相连;空冷翅片管束与蒸发管束之间依次设有捕水器和雾化器，蒸发管束下部设备四周设有进风栅，进风栅下面为水箱;水栗设置在水箱侧面，抽吸水箱中的水，通过管道与雾化器相连。
[0012]本实用新型一种表面蒸发空冷器，其进一步特征在于:所述空冷翅片管束的每管程管束沿工艺物流流出方向倾斜0.8?1.2%。需要冷却或冷凝的工艺物流首先进入空冷翅片管束降温至71?75°C。
[0013]本实用新型一种表面蒸发空冷器，其进一步特征在于:所述蒸发管束的每管程管束沿工艺物流流出方向倾斜0.8?1.2%。
[0014]本实用新型一种表面蒸发空冷器，其进一步特征在于:所述的空冷翅片管束两端采用丝堵式管箱结构连接。对于采用碳钢材质的空冷翅片管束，管箱焊接后进行消除应力的热处理，换热基管与管板的连接均采用胀焊，焊后热处理。
[0015]本实用新型一种表面蒸发空冷器，其进一步特征在于:所述的蒸发管束两端采用丝堵式管箱结构连接。对于采用碳钢材质的蒸发管束，管箱焊接后进行消除应力的热处理，换热基管与管板的连接均采用胀焊，焊后热处理。
[0016]本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
[0017]本实用新型一种表面蒸发空冷器，用于含出5、!1(:1、順3等杂质的油气的表面蒸发空冷器。不仅保留现有复合蒸发空冷器的设备的换热效率高，一次性投资及运行成本低，用地省等优势，还兼顾了在工艺物流含H2S、HC1、NH3等杂质的工况下，设备选型的适应性。
[0018]通过将每管程管束沿工艺物流流出方向倾斜，有利于防止工艺物流在管束产生气阻，以减少设备压力降。
[0019]空冷翅片管束和蒸发管束均采用两端采用丝堵式管箱结构连接，实现了焊缝双面满焊和焊缝热处理，有利于减缓湿H2S腐蚀和消除应力腐蚀。
[0020]空冷翅片管束和蒸发管束均采用两端采用丝堵式管箱结构连接，如铵盐在管束内结晶堵管，可经丝堵对换热管检修清除结晶；如有个别换热管发生泄漏可采用堵换热管的方案检修。
[0021]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的说明，但附图和【具体实施方式】并不限制本实用新型的范围。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型一种表面蒸发空冷器的结构示意图。
[0023]图中所示附图标记为:1_引风机，2-空冷翅片管束，3-捕水器，4-雾化器，5-蒸发管束，6-进风栅，7-水箱，8-水栗，9-丝堵式管箱。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0025]本实用新型一种表面蒸发空冷器，用于含出5、!1(:1、順3等杂质的油气的表面蒸发空冷器，包括引风机1、空冷翅片管束2、捕水器3、雾化器4、蒸发管束5、进风栅6、水箱7和水栗
8。空冷翅片管束2设置在引风机I的下方且水平设置，同时空冷翅片管束每管程管束沿工艺物流流出方向倾斜1.0%,空冷翅片管束入口 10与工艺物流管道相连，空冷翅片管束出口通过管道蒸发管束的入口相连。需要冷却或冷凝的工艺物流首先进入空冷翅片管束2降温至71-80°C。蒸发管束5位于空冷翅片管束的下方且水平设置，同时蒸发管束每管程管束沿工艺物流流出方向倾斜1.0%，蒸发管束出口 11与工艺物流管道相连。空冷翅片管束2与蒸发管束5之间依次设有捕水器3和雾化器4，蒸发管束5下部设备四周设有进风栅6，进风栅6下面为水箱7，水栗8设置在水箱7侧面，抽吸水箱7中的水，通过管道与雾化器4相连。空冷翅片管束2和蒸发管束5均采用两端采用丝堵式管箱9结构连接。
【主权项】
1.一种表面蒸发空冷器，包括引风机、空冷翅片管束、捕水器、雾化器、蒸发管束、进风栅、水栗和水箱;其特征在于:所述空冷翅片管束设置在引风机的下方且水平设置，空冷翅片管束入口与工艺物流管道相连，空冷翅片管束出口通过管道与蒸发管束的入口相连，所述空冷翅片管束的每管程管束沿工艺物流流出方向倾斜0.8?1.2% ;蒸发管束位于空冷翅片管束的下方且水平设置，蒸发管束出口与工艺物流管道相连;空冷翅片管束与蒸发管束之间依次设有捕水器和雾化器，蒸发管束下部设备四周设有进风栅，进风栅下面为水箱;水栗设置在水箱侧面，抽吸水箱中的水，通过管道与雾化器相连。2.根据权利要求1所述的表面蒸发空冷器，其特征在于:所述蒸发管束的每管程管束沿工艺物流流出方向倾斜0.8?1.2 %。3.根据权利要求1所述的表面蒸发空冷器，其特征在于:所述的空冷翅片管束两端采用丝堵式管箱结构连接。4.根据权利要求1所述的表面蒸发空冷器，其特征在于:所述的蒸发管束两端采用丝堵式管箱结构连接。
【文档编号】F28D5/00GK205580252SQ201620062105
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】徐又春, 郭劲鹤, 孙秋荣, 李爱国, 董海芳
【申请人】中石化洛阳工程有限公司, 中石化炼化工程（集团）股份有限公司