专利名称：一种刺刀式废热回收器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化工设备，具体涉及废热回收器。
背景技术：
现有化工生产装置中废热回收器多种多样，目前常见的废热回收器有U型管式和 刺刀式。如
图1所示，为合成氨厂氨合成工序U型管式废热回收器，反应热气体进入废热回 收器的管程，管箱内进出U型换热管的气体由隔板隔开，壳程侧加入水副产蒸汽，这种U型 管式废热回收器换热管可自由伸缩，解决了固定管板换热器换热管与管板之间的热应力。 但其存在有以下缺陷如热气体进入管箱筒体，管箱和管板接触进口热气体的部分对设备 材质和强度要求高，管板的隔板两侧温差较大，管板内部存在较大热应力。如图2所示，为 大型合成氨厂二段转化炉刺刀式废热回收器，热气体进入废热回收器的壳程，由于壳程气 体高温高压，壳程内壁设置了耐火层，并为防止壳体局部超温过热，在壳程筒体外侧设置了 水夹套，水进入管程内管，再进入内外管的环隙，与管外的热气体换热副产蒸汽，水与蒸汽 之间用一薄管板隔开。这种刺刀式废热回收器换热管可自由伸缩，解决了固定管板换热器 换热管与管板之间的热应力，且管板温度均勻，避免了管板的内部热应力，但其存在有以下 缺陷，如热气体进入壳程筒体，对壳程的隔热、防过热或设备材质和强度要求高，结构复杂， 制造难度大。
实用新型内容本实用新型针对现有废热回收器制造难度大、材质要求高、结构复杂等缺陷，提供 一种刺刀式废热回收器。本实用新型目的是这样实现的，这种刺刀式废热回收器，它包括装设有管板的筒 体，管板上装设有有效数量的指状换热管，各指状换热管的一端为盲端，其特征在于所述指 状换热管内分别套装有换热内管，换热内管一端为自由端，另一端与装配在气体进口管管 口端的气体分配器固连，气体进口管管口与气体分配器管口间填装有填料，气体依次经气 体分配器管口、气体分配器管腔、换热内管、换热内管与指状换热管间的环隙、气体出口出 废热回收器。装设气体分配器的管箱筒体端设置有封头，所述封头与管箱筒体通过螺栓固连。所述气体分配器为一空腔结构，所述空腔与换热管内管连通。所述换热内管的热气入口端设置有隔热管，所述隔热管与气体分配器固连。靠近管板端的换热管外管处设置有有效数量的折流板，换热管外管的另一端设有 支撑板，在管板与折流板间的筒体上开设有进水口。本实用新型取得的技术进步1.由于设置了与换热内管相连的气体分配器即内管箱，当高温气体进入本实用 新型的气体分配器时，进气口内管、气体分配器、换热内管仅承受高温和内外气体压差，而 高压管箱、管板、管箱筒体仅承受降温后气体的较低温度，且管板受热均勻，因而可降低管板的内部热应力，降低了由于热应力对设备造成的损坏，从而可降低高压管箱筒体、高压封 头、管板的设计厚度和材质要求，降低设备制作成本和制作难度。2.由于在装设气体分配器的管箱筒体端设置了可拆装的封头，因而可方便地将内 管箱组件取出检修或更换。3.在废热回收器水侧靠近管板设置了水加热段，能够有效降低气体出口温度，降 低管板温度。4.由于在换热内管进气端设置了内管隔热层，防止换热内管与出换热内外管环隙 气体的温度“返混”，提高换热效率，降低气体出口温度，同时还可提高废热回收效果。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1为现有U型管式废热回收器结构示意图。图2为现有刺刀式废热回收器结构示意图。图3为本实用新型整体结构示意图。
具体实施方式
如图3所示，本实用新型是在如
图1、图2所示的现有废热回收器结构基础上进行 的改进，它包括装设有管板13的筒体11，管板13上装设有有效数量的指状换热管9，各指 状换热管9的右端为盲端，指状换热管9内分别套装有换热管内管8，换热管内管8右端为 自由端，另一端与装配在气体进口管15管口端的气体分配器2焊接固连，气体进口管15管 口与气体分配器2管口间填装有填料14，在热应力下气体分配器2可沿填料14产生一定位 移，同时起到密封作用，气体依次经气体分配器2管口、气体分配器2管腔、换热管内管8、换 热管内管8与指状换热管9间的环隙出气体出口 4。气体分配器2为一空腔结构，装设气 体分配器2的管箱筒体16端设置有封头3，封头3与管箱筒体16通过螺栓固连；换热管内 管8的热气入口端设置隔热管7，隔热管7与气体分配器2焊接固连。在靠近管板13端的 换热管外管9处设置有有效数量的折流板6，换热管外管9的另一端装设支撑换热管9的支 撑板10，在管板13与折流板6间的筒体11下部开设有进水口 5，蒸汽出口 12设于筒体11 的上部。本实用新型的工作过程为压力18MPa、温度320°C的氨合成塔出口合成气进入气 体分配器2的气体进口管1，然后经气体分配器2的空腔进入换热管内管8内，经过外部套 有隔热管7部分的换热管内管8的气体，进入无隔热管7的内管8后与换热管内管8和换 热管外管9环隙的气体换热，出换热管内管8的气体温度降至250°C后，再进入换热管内管 8和换热管外管9间的环隙，热气体在该环隙内同时与换热管内管8的热气体和换热管外 管9外的热水换热，温度降至220°C，热气体再进入套有隔热管7的换热管内管8和换热管 外管9环隙与设置有折流板6的换热外管9外侧的水换热，出换热管内管8和换热管外管9 环隙气体温度降至205°C，换热后的合成气进入管箱筒体16内，再经气体出口 4出废热回收 器。1.5MPa、10(TC的热水自进水口 5进入壳程的折流板6与管板13间，与换热管内管8和 换热管外管9环隙的气体换热，温度升至195°C溢流至蒸发段，与热气体换热蒸发为1. 5MPa 的饱和蒸汽，饱和蒸汽经蒸汽出口 12出废热回收器。
权利要求一种刺刀式废热回收器，它包括装设有管板(13)的筒体(11)，管板(13)上装设有有效数量的指状换热管(9)，各指状换热管(9)的一端为盲端，其特征在于所述指状换热管(9)内分别套装有换热管内管(8)，换热管内管(8)一端为自由端，另一端与装配在气体进口管(15)管口端的气体分配器(2)固连，气体进口管(15)管口与气体分配器(2)管口间填装有填料(14)，气体依次经气体分配器(2)管口、气体分配器(2)管腔、换热管内管(8)、换热管内管(8)与指状换热管(9)间的环隙出气体出口(4)。
2.根据权利要求1所述的刺刀式废热回收器，其特征在于装设气体分配器(2)的管箱 筒体(16)端设置有封头(3)，所述封头(3)与管箱筒体(16)通过螺栓固连。
3.根据权利要求1所述的刺刀式废热回收器，其特征在于所述气体分配器(2)为一空 腔结构，所述空腔与换热管内管(8)连通。
4.根据权利要求1所述的刺刀式废热回收器，其特征在于所述换热管内管(8)的热气 入口端设置有隔热管(7)，所述隔热管(7)与气体分配器(2)固连。
5.根据权利要求1所述的刺刀式废热回收器，其特征在于靠近管板(13)端的换热管外 管(9)处设置有有效数量的折流板(6)，换热管外管(9)的另一端设有支撑板(10)，在管板 (13)与折流板(6)间的筒体(11)上开设有进水口(5)。
专利摘要本实用新型公开了一种刺刀式废热回收器，它包括装设有管板的筒体，管板上装设有指状换热管，指状换热管内分别套装有换热内管，换热内管一端为自由端，另一端与装配在气体进口管管口端的气体分配器固连，气体进口管管口与气体分配器管口间填装有填料。由于设置了与换热内管相连的气体分配器，当高温气体进入时，进气口内管、气体分配器、换热内管仅承受高温和内外气体压差，而高压管箱仅承受出口最低温度出口气体的压力，因而可降低管板的内部热应力，降低了由于热应力对设备造成的损坏，从而可降低高压管箱筒体、高压封头、管板的设计厚度和材质要求，降低设备制作成本和制作难度，同时可提高换热效率，降低气体出口温度，提高废热回收效果。
文档编号F22B1/18GK201621672SQ201020145549
公开日2010年11月3日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者刘金成, 钱进华 申请人:刘金成