一种可分拆式固体颗粒冷却取热器换热管束的制作方法

本实用新型属于换热设备技术领域，用于粉体或固体颗粒余热发生蒸汽，特别涉及石化行业催化裂化装置再生器的固体颗粒冷却取热器换热管束。

背景技术：

在重油催化裂化过程中，催化剂再生产生的热量超过反应所需要的热量，常采用设置固体颗粒冷却取热器换热管束（又称催化剂冷却器）的方式取出热量，维持反应热平衡。粉煤流化床干馏过程，干馏焦粉往往需要冷却。

现有的固体颗粒冷却取热器换热管束设备结构普遍存在不便于检修和运输的问题。取热器换热管束由众多换热管构成，换热管易损坏，已有固体颗粒冷却取热器换热管束却是把所有换热管焊接成整体，一般焊接在封头和壳体上，一旦某个换热管损坏，则需把全部管束吊出，特别是对大型装置往往需几百吨的吊车才能实施，相当困难。已有固体颗粒冷却取热器换热管束设备结构中，换热管与壳体之间也是直接焊接，更换时对壳体和衬里都产生损坏，不便于更换。另外，在已有的固体颗粒冷却取热器换热管束设备结构中，最外圈换热管是垂直于壳体直段伸出，运输时超高超宽，非常不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种方便运输，检修时不需要大型起重设备，管束可分拆，换热管易更换的固体颗粒冷却取热器换热管束，其进一步的目的是提高效率和降低成本。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种可分拆式固体颗粒冷却取热器换热管束，包括壳体，壳体内设置换热管；壳体用两对法兰分成顶封头、换热管安装段、主壳体三部分；所述换热管竖直放置并穿出壳体，沿圆周布置一圈以上，每圈布置两个以上；最外圈换热管与壳体连接处采用倾斜结构。

上述的可分拆式固体颗粒冷却取热器换热管束，进一步地，换热管安装段带有锥体；或者，进一步地，换热管安装段带有锥体及其下部的直筒，上方的法兰封头直径小于下方法兰的直径；或者，进一步地，换热管安装段为直筒，两对法兰的直径相同。

上述的可分拆式固体颗粒冷却取热器换热管束，进一步地，当换热管安装段带有锥体时，部分换热管安装在顶封头上，部分换热管安装在换热管安装段的锥体上。优选地，安装在锥体上的换热管在锥体连接处采用倾斜结构。

上述的可分拆式固体颗粒冷却取热器换热管束，进一步地，换热管或者安装在换热管安装段的直筒上，或者安装在主壳体侧壁上。

上述的可分拆式固体颗粒冷却取热器换热管束，进一步地，换热管为套管形式，竖直放置，设有冷却介质进入管及外部的传热管。具体实施时，换热管外壁或者是光滑的，或者设有翅片，具体由取热量而定。

上述的可分拆式固体颗粒冷却取热器换热管束，进一步地，每个换热管与壳体连接处都设置套管。

本实用新型中，再生器内的高温催化剂经催化剂进入管进入固体颗粒冷却取热器换热管束壳体内，固体颗粒冷却取热器换热管束壳体内的热催化剂在气体作用下呈流化状态被换热管冷却。冷却介质自换热管冷却介质入口进入冷却介质进入管，流至换热管底部，在传热管内被加热，通过冷却介质出口流出。固体颗粒冷却取热器换热管束壳体通过催化剂进入管与再生器连通。

本实用新型的可拆分式固体颗粒冷却取热器换热管束与现有技术相比，具有如下的有益效果：

1、本实用新型中，由于管束可分拆，检修时不需要大型起重设备；换热管易更换；

2、与现有技术中最外圈换热管伸出壳体相同长度的情况相比，本实用新型最外圈换热管采用倾斜设置时，最外圈换热管端部距壳体的距离是现有技术的一半，最外圈换热管端部距固体颗粒冷却取热器换热管束中心的距离也随之减少，设备整体宽度较现有技术小500~1000mm，减小占用的装置空间，便于布置实施；方便运输。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式一装置结构示意图；

图2为换热管与壳体连接套管及连接方式示意图；

图3为图1中换热管局部放大图；

图4为图3中A-A向视图；

图5为本实用新型具体实施方式二装置结构示意图；

图6为图5中换热管局部放大图；

图7为图6中B-B向视图；

图8为本实用新型具体实施方式三装置结构示意图；

图中：1、壳体，11、主壳体，12、换热管安装段，13、顶封头，14、催化剂进入管，15、套管，16、A法兰，17、B法兰，18、衬里，2、换热管，21、冷却介质进入管，22、传热管，23、冷却介质入口，24、冷却介质出口，25、翅片，121、锥体，122、直筒，D、外圈换热管端部距固体颗粒冷却取热器换热管束中心距离。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，旨在帮助读者理解本实用新型的特点和实质，但附图和具体实施方式内容并不限制本实用新型的可实施范围。

实施方式一：

如图1所示，一种可分拆式固体颗粒冷却取热器换热管束，包括壳体1，壳体1内设置换热管2；壳体1用两对法兰即A法兰16和B法兰17分成顶封头13、换热管安装段12、主壳体11三部分；换热管2竖直放置，沿圆周布置有一圈以上，每圈布置两个以上；最外圈换热管与壳体连接处采用倾斜结构；本实施方式中，换热管布置有三圈，。

换热管安装段12带有锥体121，上部的B法兰17直径小于A法兰16的直径。

部分换热管2安装在顶封头13上，部分换热管2安装在换热管安装段12的锥体121上，安装在锥体121上的换热管2为最外圈换热管，在锥体121连接处采用倾斜结构。此时，最外圈换热管端部距壳体的距离是现有技术的一半，最外圈换热管端部距固体颗粒冷却取热器换热管束中心的距离D也随之减少，即设备卧置时整体宽度和高度明显小于现有技术，方便运输。

由于仅有部分换热管2安装在顶封头13上，使检修时吊装重量大幅减少。检修时仅需取下顶封头13，其它损坏的换热管2可逐根在顶封头13开口内取出。

如图2所示，每个换热管2与壳体1连接处都设置套管15，套管15起两种作用，一是在换热管2损坏后可使换热管2单独取出更换，不破坏壳体1及衬里18，既方便又安全；二是套管15在壳体内对换热管2起到弹性支撑作用，防止壳体1焊接处受力集中引起断裂。

如图3-4所示，换热管2采用套管形式，竖直放置，设有冷却介质进入管21及外部的传热管22。具体实施时，换热管2外壁可以是光滑的，也可以设有翅片，具体由取热量而定，本实施方式中，换热管2外壁设有翅片25。

实施方式二：

如图5所示，一种可分拆式固体颗粒冷却取热器换热管束，包括壳体1，壳体1内设置换热管2；壳体1用两对法兰即A法兰16和B法兰17分成顶封头13、换热管安装段12、主壳体11三部分；换热管2竖直放置，沿圆周布置有一圈以上；最外圈换热管与壳体连接处采用倾斜结构，本实施方式布置三圈，每圈布置两个以上。

换热管安装段12带有锥体121以及下部的直筒122，上部的B法兰17直径小于A法兰16的直径。

部分换热管2安装在顶封头13上，部分换热管2安装在换热管安装段12的锥体121和直筒122上；设置在直筒122上的换热管为最外圈换热管，其与直筒122连接处采用倾斜结构； 本实施方式中，安装在锥体121上的换热管在锥体连接处也采用倾斜结构。

如6-7所示，换热管2采用套管形式，竖直放置，设有冷却介质进入管21及外部的传热管22，换热管2外壁光滑。

实施方式三：

如图8所示，一种可分拆式固体颗粒冷却取热器换热管束，包括壳体1，壳体1内设置换热管2；壳体1用两对法兰即A法兰16和B法兰17分成顶封头13、换热管安装段12、主壳体11三部分；换热管2竖直放置，沿圆周布置有一圈以上，每圈布置两个以上；最外圈换热管与壳体连接处采用倾斜结构。

换热管安装段12设置为直筒122，上部的B法兰17与A法兰16的直径相同。

部分换热管2安装在顶封头13上，部分换热管2安装在换热管安装段12的直筒122上，部分换热管2安装在主壳体11侧壁上；设置在主壳体11侧壁上的换热管为最外圈换热管，其与主壳体11连接处采用倾斜结构。

其他部分结构同实施方式一。

实施例 某催化裂化装置采用本实用新型的固体颗粒冷却取热器换热管束进行取热，要求取热负荷50MW，产4.22MPa饱和蒸汽，固体颗粒冷却取热器换热管束结构为：

主壳体直径3300mm，顶封头规格为DN2600，换热管安装段为锥体；锥体上安装一圈换热管，共24根；顶封头上安装两圈换热管，分别为18根和9根；换热管规格为φ219（单位mm，下同），换热管外壁上沿圆周焊有24列翅片，套管规格为φ245。

由于设备直径较大，运用常规换热管安装方法将会造成运输时超高超宽。本实施例中，将最外圈换热管安装在换热管安装段的锥体上，采用倾斜结构，最外圈换热管端部距固体颗粒冷却取热器换热管束中心距为1850mm，即固体颗粒冷却取热器换热管束卧置时，最大高度及宽度为3700mm，不会造成超高超宽，方便运输。

检修时，把顶封头拆下，其它各换热管可分别从与壳体连接的套管内拆下，无需大型起吊设备。由于套管的作用，更换换热管时也不需破坏衬里和壳体壁，降低成本。