专利名称：一种外取热器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油化工领域，具体涉及一种外取热器，用于石油炼制催化裂化装置中对热催化剂进行取热。
背景技术：
在石油炼制催化裂化装置中，为有效控制高温催化剂的操作温度，需要取走高温催化剂中的热量，目前取热器的型式有如图I所示的外取热器(专利号为90101048. 0)和如图2所示的一种翅片管及翅片管外取热器(专利号为200820070112. 4)。其中，图I所示的外取热器的特征是高温催化剂从上部入口进入，在中下方形成床层，经取热管取热后，在重力的作用下由下方出口排出。催化剂在外取热器的内部始终是靠重力自然流动，没有用风提升和分离的过程。该结构适用于一般流程，常用于新建装置。 另外，该外取热器的取热管束为复杂的集合管结构。图2所示的外取热器的特征是高温催化剂从上部入口进入，在中下方形成床层，经取热管取热后，在重力的作用下由下方出口排出。催化剂在外取热器的内部始终是靠重力的自然流动，没有用风提升和分离的过程。此结构适用于一般流程，常用于新建装置。另夕卜，该外取热器的取热管束为翅片管结构。以上两种外取热器的工作原理都是高温催化剂由取热器上部侧面的入口进入，在取热器内流经取热管束，取热管束将催化剂所携带的热量吸收，降低温度的催化剂由取热器底部的出口排出。由此可见现有外取热器的催化剂的流向都是上进下出，其不同点主要在取热管束的结构不同。但是对于特定的工艺流程来说，有时需要采用的催化剂流向是下进下出，而目前所用的外取热器无法满足这样的流程需要。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种外取热器，通过在内设置快速分离器，将从取热器底部通过提升管提升到取热器上部的催化剂分离出来，在取热器的中下部形成床层，再由取热盘管对催化剂取热，最后从下部排出，从而满足催化剂下进下出流程的需要，同时实现既分离又取热的功能。本实用新型是通过以下技术方案实现的—种外取热器，包括壳体2,在所述壳体2的上端设有气体出口 I ;在所述壳体2内设有与壳体2同轴线的提升管9，其为两端开口的管状结构；所述提升管9的下端穿出壳体2的下端形成催化剂和提升风入口 10，上端位于壳体2内腔中的上部；在所述壳体2内设有快速分离器3，其扣在所述提升管9的上端面的上方。所述快速分离器3采用快速分离伞帽，其为开口向下的伞状帽形结构；所述快速分离器3通过筋板连接在提升管9的上端口上。[0014]在所述壳体2下部的一侧设有催化剂出口 11。在所述壳体2的内表面和提升管9之间形成的环形区域内周向布置有取热管束7，其由多组纵向盘管组成；每一组纵向盘管是由一根光管弯曲而成的，其一端伸出壳体2外形成水入口 4，另一端伸出壳体2外形成蒸汽出口 5 ;每一组纵向盘管的形状都是相同的；所有纵向盘管均匀环布在提升管9的周围。在所述壳体2的内表面和提升管9之间形成的环形区域内设有流化风管8，其位于所述取热管束7的下方；所述流化风管8的一端伸出壳体2外形成流化风入口，其位于壳体2内的部分呈环形管状，在其上开有多个风嘴，所述风嘴呈管状，沿流化风管8的周向布置。在所述壳体2的中部设有壳体法兰6,其位于水入口 4和蒸汽出口 5的下方。在所述快速分离器3的内表面附有分离器耐磨衬里。在所述提升管9的内表面和外表面均附有提升管耐磨衬里13。在所述壳体2的内表面附有隔热耐磨衬里12。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本实用新型可以将由其底部进入的催化剂和提升风进行分离，分离出的催化剂在取热器的中下部形成床层，供取热器管束取热，再由取热器底部排出，从而实现了催化剂下进下出的流程，解决了催化剂需先提升再取热工况下的分离和取热问题。
图I是现有技术中的外取热器的结构图。图2-1是现有技术中的翅片管的结构图。图2-2是现有技术中的翅片管外取热器的结构图。图3是本实用新型外取热器的结构示意图。图4是本实用新型外取热器中的取热管束的分布俯视示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述如图3所示，一种外取热器，包括气体出口 I、壳体2、快速分离器3、水入口 4、蒸汽出口 5、壳体法兰6、取热管束7、流化风环管8、提升管9、催化剂和提升风入口 10和催化剂出口 11。其中，气体出口 I用于将气固分离出来的气体导出外取热器；壳体2用于容纳所有内件和催化剂。壳体2的内表面附有隔热耐磨衬里12，其作用是防止壳体金属过热和磨损；快速分离器3用于分离由提升管9进入的气固混合物，分离出的催化剂在重力的作用下在设备中下部形成床层，快速分离器3是一伞状帽形结构，其内表面附有耐磨衬里，其作用是防止快速分离器3的金属磨损；水入口 4用于导入换热介质水；蒸汽出口 5用于导出蒸汽；壳体法兰6用于检修时拆解设备，即在必要时拆解外取热器的壳体以更换取热管束；取热管束7用于从高温催化剂中吸取热量并加热其中的水变成蒸汽，取热管束7由多组纵向盘管组成，每一组纵向盘管是由一根光管按一定形状(所谓“一定”是指每一组的形状都相同)弯曲而成，所有取热管束7环布在提升管9的周围，即在壳体2和提升管9之间形成的环形区域内周向布置；流化风管8 (上面设有多个风嘴，风嘴呈管状，沿流化风管8的周向布置)用来提供使催化剂床层流动所需要的流化风，使床层处于流动状态，流化风管8呈环形，设置在壳体2与提升管9之间的环形空间内，其入口伸出壳体2外，流化风从此入口进入流化风管8内，再从各个风嘴出来进入壳体2的内腔中；提升管9用于提供将气固混合物提升到设备上部的通道。提升管9的内外表面均附有耐磨衬里13，其作用是防止提升管金属磨损；催化剂和提升风入口 10为导入催化剂和提升风的混合物的入口 ；催化剂出口 11导出经过取热的催化剂。具体地，实施例中的取热管束7的实际布置情况如图4所示，水入口和蒸汽出口在同一标高。而图3中只是示意，表示取热管束围绕在提升管周围，因为同一标高在图3的竖面图中会重叠在一起，就示意不清了。本实用新型带快速分离器的外取热器的工作原理是高温催化剂由提升风提升，从底部的催化剂和提升风入口 10经提升管9进入取热器，再经快速分离器3将高温催化剂与提升风分离。催化剂由于重力作用在下部形成床层，提升风则向上通过气体出口 I排出。浸没在催化剂床层中的取热管束7将由水入口 4进入管束的水加热为蒸汽从蒸汽出口 5排出，从而实现从热催化剂中取热的目的。本实用新型的创新点是催化剂从下部靠提升风提升进入外取热器，并通过快速分离器3的设置，将由取热器下方进入的催化剂和提升风气固混合物中的催化剂分离出来，催化剂进而在重力的作用下在取热器的中下方形成床层，供取热器管束取热，经取热管束取热后，再由下方的催化剂出口排出。本实用新型是一种用于石油炼制催化裂化装置对高温催化剂进行取热的设备，适用于流程需要催化剂的流向是下进下出的，满足了特定工艺流程的需要，常常用于对旧装置的技术改造。上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施例所描述的结构，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的意义。
权利要求1.一种外取热器，包括壳体(2)，在所述壳体(2)的上端设有气体出口(I);其特征在于 在所述壳体(2)内设有与壳体(2)同轴线的提升管(9)，其为两端开口的管状结构； 所述提升管(9)的下端穿出壳体(2)的下端形成催化剂和提升风入口(10)，上端位于壳体⑵内腔中的上部； 在所述壳体(2)内设有快速分离器(3)，其安装在所述提升管(9)的上端面的上方。
2.根据权利要求I所述的外取热器，其特征在于所述快速分离器(3)采用快速分离伞帽，其为开口向下的伞状帽形结构；所述快速分离器(3)通过筋板连接在提升管(9)的上端口上。
3.根据权利要求2所述的外取热器，其特征在于在所述壳体(2)下部的一侧设有催化剂出口(11)。
4.根据权利要求3所述的外取热器，其特征在于在所述壳体(2)的内表面和提升管(9)之间形成的环形区域内周向布置有取热管束(7)，其由多组纵向盘管组成； 每一组纵向盘管是由一根光管弯曲而成，其一端伸出壳体(2)外形成水入口(4)，另一端伸出壳体(2)外形成蒸汽出口(5);每一组纵向盘管的形状都是相同的； 所有纵向盘管均匀环布在提升管(9)的周围。
5.根据权利要求4所述的外取热器，其特征在于在壳体(2)的内表面和提升管(9)之间形成的环形区域内设有流化风管(8)，其位于所述取热管束(7)的下方；所述流化风管(8)的一端伸出壳体(2)外形成流化风入口，其位于壳体(2)内的部分呈环形管状，在其上开有多个风嘴，所述风嘴呈管状，沿流化风管(8)的周向布置。
6.根据权利要求4所述的外取热器，其特征在于在所述壳体(2)的中部设有壳体法兰(6)，其位于水入口(4)和蒸汽出口(5)的下方。
7.根据权利要求I所述的外取热器，其特征在于在所述快速分离器(3)的内表面附有分离器耐磨衬里。
8.根据权利要求I所述的外取热器，其特征在于在所述提升管(9)的内表面和外表面均附有提升管耐磨衬里(13)。
9.根据权利要求I至8任一所述的外取热器，其特征在于所述壳体(2)的内表面附有隔热耐磨衬里(12)。
专利摘要本实用新型提供了一种外取热器，属于石油化工领域。本实用新型包括壳体，在所述壳体的下端设有催化剂和提升风入口，在壳体的下端的一侧设有催化剂出口，在壳体内设置了提升管和用于分离高温催化剂与提升风的快速分离器。本实用新型可以将由其底部进入的催化剂和提升风进行分离，分离出的催化剂在取热器的中下部形成床层，供取热器管束取热，再由取热器底部排出，从而实现了催化剂下进下出的流程，解决了催化剂需先提升再取热工况下的分离和取热问题。
文档编号F28F1/00GK202511659SQ20122008167
公开日2012年10月31日 申请日期2012年3月6日 优先权日2012年3月6日
发明者刘良海, 吴雷, 张迎恺, 徐永根, 李荣楣, 杨启业, 程建民, 范声, 董玉群, 郭海, 陈国柱 申请人:中国石化工程建设有限公司, 中国石油化工集团公司