专利名称：夹套式横纹管折流杆换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种合成氨工业用的横纹管折流杆换热器，特别是一种夹套式横纹管折流杆换热器。
背景技术：
1985年以来在小氮肥厂广泛使用的横纹管折流杆换热器，因其壳程为纵向，克服了流体诱导震动且有效消除换热死角，极大地提高了换热效果。但由于一些小氮肥厂半水煤气进口温度不达标，主热交的半水煤气进口温度往往是在120℃左右，达不到横纹管折流杆换热器的进口温度指标，120℃温度是在半水煤气的露点温度以下，容易造成换热器半水煤气进口端的换热管严重腐蚀，导致整台设备报废。为解决主热交换热器的露点腐蚀问题，现在通常是在主热交之前使用一台预腐蚀器，为了提高半水煤气进口温度或者是改变管头的焊接结构和材质等方法，但效果都不理想。
发明内容
本发明提供了一种夹套式横纹管折流杆换热器，它可以有效的保护换热管不受露点温度下的半水煤气的腐蚀。
横纹管折流杆换热器的工作原理是将前一道设备产生的半水煤气和变换气引入换热器中并进行逆流换热，而夹套式横纹管折流杆换热器在使用时，是先利用换热器内变换气自身热量在夹套内将半水煤气预热后再进行逆流换热，因此其结构较之横纹管折流杆换热器有所不同夹套式横纹管折流杆换热器同样包括有壳体、管板、换热管和壳程的折流栅等部件，所不同的是在壳体外设置有密封的夹套筒体。夹套筒体由上夹套筒体和下夹套筒体焊接而成；阻隔环板板组焊于夹套筒体与壳体形成的环形空间中，将环形空间分隔成上下两部分，阻隔住了环形空间内上下的气息流动，阻隔环板板的上方夹套筒体的壁上开有半水煤气进口，阻隔环板的下方夹套筒体的壁上开有变换气进口，壳程上端开有交换气出口，管程的下端开有半水煤气出口；变换气进入夹套筒体后由于阻隔环板板的阻挡，变换气在夹套筒体与壳体形成的环形空间中向下流动，再从壳体底部向上流动，半水煤气进入上夹套筒体后，也由于阻隔环板的阻挡作用，半水煤气在夹套筒体与壳体形成的环形空间中向上流动，在这个过程中，变换气将半水煤气预热到半水煤气的露点温度以上，在本设备中，一般可预热到170℃左右，然后半水煤气从壳体顶部进入换热管向下流动，与变换气再进一步进行逆流热交换。热交换后的变换气从上壳程筒体上端的变换气出口排出，半水煤气从管程下端的半水煤气出口排出，在热交换过程中，因变换气为高温气体，它从换热器的下部进入使得换热器的底部换热管始终处于干燥环境，减少了腐蚀；预热后的半水煤气因高于其露点温℃，因此，换热管内不会出现凝露，从而有效地防止了换热管入口处的腐蚀问题。
为防止低温半水煤气从半水煤气进口进入夹套筒体与壳体形成的环形空间时，对夹套筒体内壁和壳体外壁腐蚀和冲刷，因此，本设计采取了在环形隔板上下1000mm的壳程外壁和夹套内壁均衬3mm不锈钢，有效地夹套筒体和壳程筒体的寿命。
本发明是在换热高效的横纹管折流杆换热器的基础上增设了夹套，让半水煤气在夹套中先进行预热，提高了半水煤气的进口温度，有效地保证了换热管进口处不被腐蚀；在壳体与夹套之间衬不锈钢，也防止了低温半水煤气对壳体夹套的冲刷和腐蚀；本发明的投入使用大大提高了热交换效率，增加了生产能力，减少了设备的故障率，可广泛应用于合成氨厂变换工段主热交。
图1是本发明具体实施案例的正面剖视图。
具体实施例方式本发明与横纹管折流杆换热器一样为立式结构，如图1所示在横纹管折流杆换热器壳体3外加装上密闭的夹套筒体，夹套筒体如图所示由上夹套筒体2和下夹套筒体1焊接而构成；阻隔环板5套装固联在夹套筒体与壳体3形成的环形空间中，将其分隔成上下两部分，阻隔住了环形空间上下的气息流动；阻隔环板5的安装位置在半水煤气进口管与变换气进口之间的夹套筒体的中部，以此来有效保证半水煤气的预热时间；阻隔环板5的上方夹套筒体的壁上开有半水煤气进口，为使进气均匀，在夹套筒体的壁上开有对称的两个半水煤气进口；阻隔环板5的下方夹套筒体的壁上开有一个变换气进口，上壳程筒体3的上端开有变换气出口，下管程筒体的下端开有半水煤气出口；变换气进入下夹套筒体1后由于阻隔环板的阻挡，变换气在夹套筒体与壳体3形成的环形空间中向下流动，再从壳体3底部沿着壳程向上运动，将夹套内的半水煤气加热到170℃左右，然后半水煤气从壳体3顶部进入换热管沿着管程向下运动，和变换气再进一步进行逆流热交换。在热交换过程中，因变换气为高温气体，它从换热器的下部进入使得换热器的底部换热管始终处于干燥环境，减少了腐蚀；预热后的半水煤气因高于其露点温℃，有效的防止了换热管入口处的腐蚀问题。
在本实施方式中，阻隔环板上下1000mm中壳程外壁和夹套内壁均衬有3mm不锈钢板，以防半水煤气露点温度下腐蚀和冲刷，有效提高设备的寿命。
权利要求
1 夹套式横纹管折流杆换热器，它包括壳体、管板、横纹管换热管和壳程的折流栅等部件构成，其特征在于壳体(3)外设置有密封的夹套筒体，夹套筒体由上夹套筒体(2)和下夹套筒体(1)组成，阻隔环板(5)套装固联在夹套筒体与壳体(3)形成的环形空间中，将环形空间分隔为上下的两部分；阻隔环板(5)的上方夹套筒体的壁上开有半水煤气进口，阻隔环板(5)的下方夹套筒体的壁上开有变换气进口，上夹套筒体(2)的上部开有变换气出口，下夹套筒体(1)的下部开有半水煤气出口。
2 根据权利要求1所述的夹套式横纹管折流杆换热器，其特征在于在夹套筒体与壳体(3)的环形空间内阻隔环板(5)的上方套装着中空的防腐筒(4)，防腐筒(4)的下端紧靠在阻隔环板(5)上，防腐筒(4)的外壁上开有半水煤气进口，这个半水煤气进口与夹套筒体壁上的半水煤气进口连通。
全文摘要
本发明公开了一种制造合成氨设备中使用的夹套式横纹管折流杆换热器，它是在现有的横纹管折流杆换热器的壳体外加装了一个夹套筒体，利用半水煤气在夹套筒体中被预热的方法来保证换热管进口处的半水煤气温℃高于其露点温℃，防止换热管进口处的腐蚀；壳体和夹套筒体之间加设的防腐筒则进一步加强了对壳体外壁和夹套筒体内壁的防腐保护。本发明提高了热交换效率，扩大了生产能力，减低了设备维修率，是合成氨厂变换工段理想的主热交。
文档编号F28F9/00GK1609542SQ200410081219
公开日2005年4月27日 申请日期2004年11月3日 优先权日2004年11月3日
发明者李雪秦, 侯淳, 周祖国, 漆利娟, 杨懋华 申请人:广西壮族自治区桂林化工机械厂