一种新型转化气废热锅炉的制作方法

本技术涉及化工设备，具体涉及一种新型转化气废热锅炉。

背景技术：

1、转化气废热锅炉是合成氨、甲醇、制氢等以气体原料生产高氢工艺装置的核心设备，该设备多为管壳式结构，转化气走管程，锅炉水则在壳程被加热汽化，水汽混合物通过废热锅炉上升管送至布置在较高位置的汽包中进行汽水分离，分离后的水蒸气送转化炉使用，多余的水蒸气经管网送外使用，而水则经废热锅炉下降管靠与上升管的重度差进入转化器废热锅炉，如此反复循环，降低转化器温度到预定的范围，并得到蒸汽。

2、转化气废热锅炉由于其使用工况较为复杂和恶劣，在使用过程中往往存在以下问题：一是换热管与固定管板之间的焊接接头处极易出现断裂等拉脱等问题，设备检修频率较高，使用寿命短，运行成本较高；二是废热锅炉内的冷却水进入点较为集中，且冷却水的流动不均匀，导致冷却水进入点附近的温度低，而废热锅炉内其它部位的冷却水由于得不到较好的流动而温度较高，导致转化气与冷却水的换热效率较低，转化气出口温度较高，往往超出要求的范围，影响设备稳定和长周期生产。因此，研制开发一种使用寿命长，换热效率高，能长期稳定运行的新型转化气废热锅炉是客观需要的。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种使用寿命长，换热效率高，能长期稳定运行的新型转化气废热锅炉。

2、本实用新型的目的是这样实现的，包括壳体和设置在壳体顶部的排汽管，壳体内并排布置有若干个换热管组，每个换热管组均包括若干平行设置的换热弯管，换热弯管包括若干上下间隔且平行布置的横管，上下相邻两根横管的进口端和出口端朝向相反，且上一根横管的进口端与下一根横管的出口端之间通过连通管连通，壳体的上方和下方分别设置有出口联箱和进口联箱，出口联箱上设置有排出管，进口联箱上设置有进口管，换热弯管的进口端伸出壳体后与进口联箱连通，出口端伸出壳体后与出口联箱连通，壳体的下方沿其长度方向均布有多个分布箱，分布箱的长度方向与壳体的长度方向垂直，每个分布箱的顶部与壳体的底部之间通过若干连接管连通，壳体的下方设置有进口总管，进口总管分别与每个分布箱连通。

3、进一步的，相邻两个分布箱之间的壳体内设置有一块隔板，隔板将壳体的内部空间分隔成若干相互独立的封闭腔，且每个封闭腔的顶部均设置有一根排汽管。

4、进一步的，壳体的上方设置有汽包，排汽管的上端连接有排汽总管，排汽总管与汽包的进汽口连通，汽包的排液口通过循环管与进口总管连通。

5、进一步的，每根连接管处的壳体内部均设置有防冲板。

6、进一步的，壳体的外壁上设置有保温层。

7、进一步的，横管和连通管的外壁上均设置有导热板。

8、进一步的，每个换热管组中换热弯管的数量为2～4根。

9、进一步的，壳体的侧壁上设置有液位计。

10、本实用新型在运行时，转化气从进口管进入进口联箱，然后从进口联箱同时进入各个换热管组的换热弯管中，并分别沿着各根换热弯管流动，最终汇入出口联箱，从排出管排出，同时，冷却水从进口总管同时进入各个分布箱，再从各个分布箱的顶部进入壳体，不断上升，最后从排汽管排出，在上述过程中，转化气从下到上沿换热弯管不断来回流动，并在流动过程中不断与冷却水进行热量交换，温度降低后的转化气从壳体上方的排出管排出，而吸收了转化气中的热量而汽化后的汽水混合物从排汽管排出。在本实用新型中，取消了传统的固定管板和换热管之间的连接方式，换热弯管受热时，在壳体内有足够的自由膨胀空间，不会影响到换热弯管与联箱之间的连接，解决了传统管头裂缝的问题，降低了设备出现泄漏而进行检修的频率，延长了设备的使用寿命，减低了设备的运行成本；其次，采用了换热弯管的形式取代直管换热管，增加了转化气的行程，进而增加了转化气和冷却水的换热面积，冷却水通过若干连接管同时进入壳体底部，采用了多点位同时进水的方式，壳体内各部位冷却水的温度相当，使得换热弯管各部分都能与温度较低的冷却水接触，进而提高了转化气和冷却水的换热效率，确保转化气得到充分的冷却，使其温度降至要求的范围，保证设备的长期稳定运行。本实用新型使用寿命长，换热效率高，能长期稳定运行，具有显著的经济价值和社会价值。

技术特征：

1.一种新型转化气废热锅炉，包括壳体（1）和设置在壳体（1）顶部的排汽管（2），其特征在于:所述壳体（1）内并排布置有若干个换热管组，每个换热管组均包括若干平行设置的换热弯管，所述换热弯管包括若干上下间隔且平行布置的横管（3），上下相邻两根横管（3）的进口端和出口端朝向相反，且上一根横管（3）的进口端与下一根横管（3）的出口端之间通过连通管（4）连通，所述壳体（1）的上方和下方分别设置有出口联箱（5）和进口联箱（6），出口联箱（5）上设置有排出管（7），进口联箱（6）上设置有进口管（8），所述换热弯管的进口端伸出壳体（1）后与进口联箱（6）连通，出口端伸出壳体（1）后与出口联箱（5）连通，所述壳体（1）的下方沿其长度方向均布有多个分布箱（9），分布箱（9）的长度方向与壳体（1）的长度方向垂直，每个分布箱（9）的顶部与壳体（1）的底部之间通过若干连接管（10）连通，所述壳体（1）的下方设置有进口总管（11），进口总管（11）分别与每个分布箱（9）连通。

2.根据权利要求1所述的一种新型转化气废热锅炉，其特征在于:相邻两个分布箱（9）之间的壳体（1）内设置有一块隔板（12），隔板（12）将壳体（1）的内部空间分隔成若干相互独立的封闭腔，且每个封闭腔的顶部均设置有一根排汽管（2）。

3.根据权利要求1所述的一种新型转化气废热锅炉，其特征在于:所述壳体（1）的上方设置有汽包（13），所述排汽管（2）的上端连接有排汽总管（14），排汽总管（14）与汽包（13）的进汽口连通，汽包（13）的排液口通过循环管（15）与进口总管（11）连通。

4.根据权利要求1所述的一种新型转化气废热锅炉，其特征在于:每根连接管（10）处的壳体（1）内部均设置有防冲板（16）。

5.根据权利要求1所述的一种新型转化气废热锅炉，其特征在于:所述壳体（1）的外壁上设置有保温层（17）。

6.根据权利要求1所述的一种新型转化气废热锅炉，其特征在于:所述横管（3）和连通管（4）的外壁上均设置有导热板。

7.根据权利要求1所述的一种新型转化气废热锅炉，其特征在于: 每个换热管组中换热弯管的数量为2～4根。

8.根据权利要求1所述的一种新型转化气废热锅炉，其特征在于:所述壳体（1）的侧壁上设置有液位计（18）。

技术总结
本技术公开了一种新型转化气废热锅炉，包括壳体和设置在壳体顶部的排汽管，壳体内并排布置有若干个换热管组，每个换热管组均包括若干平行设置的换热弯管，换热弯管包括若干上下间隔且平行布置的横管，上一根横管的进口端与下一根横管的出口端之间通过连通管连通，壳体的上方和下方分别设置有出口联箱和进口联箱，出口联箱上设置有排出管，进口联箱上设置有进口管，壳体的下方沿其长度方向均布有多个分布箱，每个分布箱的顶部与壳体的底部之间通过若干连接管连通，壳体的下方设置有进口总管，进口总管分别与每个分布箱连通。本技术使用寿命长，换热效率高，能长期稳定运行，具有显著的经济价值和社会价值。

技术研发人员：周正春,胡兴勇,赵尔航,毛胜波
受保护的技术使用者：云南大为化工装备制造有限公司
技术研发日：20230105
技术公布日：2024/1/12