一种外翅片套管式换热器的制作方法

本实用新型属于石油化工生产技术领域，具体涉及一种外翅片套管式换热器。

背景技术：

地层中采出的天然气经机械分离游离水后，仍然含有饱和水。在一定条件下，如当天然气被压缩或冷却时，这部分水将以液态水的形式析出，并和天然气中的烃类、酸性组分等其他物质一起形成水合物，增加集输管网压降，降低输气管道的通过能力，严重时还会堵塞阀门和管道，影响正常供气。此外，在输送含有酸性组分的天然气时，液态水的存在还会加速酸性组分对管壁、阀件的腐蚀，缩短管道的使用寿命。 因此，天然气在进入输气干线前，必须经过脱水处理， 使水露点达到规定的指标。

目前已经工业化的天然气脱水方法有：溶剂吸收法、固体吸附法、直接冷冻法、膜分离法等，其中普遍采用的是溶剂吸收法和固体吸附法。在溶剂吸收法中，三甘醇溶液又因具有热稳定性较好、易再生、吸湿性 高、蒸气压低、携带损失量小、运行可靠、水露点降大、溶液不会固化、工艺流程比较简单等优点，成为应用广泛的脱水溶剂。

具体工作方式为湿天然气进人装置后，先通过湿气过滤分离器除去游离液体和固体杂质后进入吸收塔底部，在吸收塔内向上通过各级塔板或填料与由上而下的贫甘醇溶液逆流接触，使吸收塔的干气经贫甘醇换热器换热后进人干气输送管线，同时贫甘醇得到进一步的冷却。冷却后的贫甘醇进入吸收塔顶部，由顶层塔板依次经各层塔板流至底层塔板。吸收了天然气中水蒸汽的富甘醇从 吸收塔底流出，经闪蒸、过滤后进人缓冲罐，通过缓冲罐中的预热盘管与重沸器的溢流管流入缓冲罐内的贫甘醇换热后，进人重沸器完成再生。

在三甘醇脱水操作中，对吸收塔和再生塔的操作温度要求较为严格，因此三甘醇脱水装置的主要设备除吸收塔、再生塔外，换热设备占了很大的比例。在典型流程中，所有换热器均采用管壳式换热器或蛇管换热器，由于其传热系数较低，故各换热器的换热面积相对较大，因而装置占地面积及冷却水耗量均较大，但是安全，可靠耐用。如何提高装置换热效率、减小占地面积、降低能耗以及节省投资成为近年来的热门研究方向。若能以传热效率高的换热器取代传统的低效换热器，无论是从投资角度还是从能耗角度考虑，对三甘醇脱水装置都是十分有利的。

而现有的SD3X、SD6X集气站在运行期间内出现脱水撬板式换热器密封胶圈腐蚀溶胀外漏的问题，难以适用于高温高压流体，不能满足现场生产需要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的换热效率低、不能适用于高温高压流体的问题。

为此，本实用新型提供了一种外翅片套管式换热器，包括若干根同数量的内管和套设在内管外的外管，所述内管和外管均为翅片散热管且水平设置有多层，所述外管两端均设有立板，该立板上均匀开设有与外管数量相同的圆孔，外管两端通过圆孔后通过弯头与相邻的外管连接，其中，同层相邻两外管之间的弯头与水平面平行，上下两层相邻两外管之间的弯头与水平面垂直；

所有内管通过内弯管依次连接后形成内通道，所述内通道的首根内管设有内管游刃进口，末根内管设有内管游刃出口，所有外管依次连接后于内管与外管之间的环形通道形成外通道，所述外通道的首根外管设有外管游刃进口，末根外管设有外管游刃出口。

所述内管游刃进口和外管游刃进口设于同一套管上，所述内管游刃出口和外管游刃出口设于同一套管上。

所述单层外管数为偶数时，内管游刃出口和内管游刃进口位于同一立板的同侧，外管游刃出口和外管游刃进口位于该立板的另一侧。

所述翅片散热管为绕片式钢铝复合型翅片管。

所述外管下设有管托。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的这种外翅片套管式换热器，结构简单、密封性好、能承受高压而不会发生泄漏等事故，具有工作可靠，使用寿命长，传热效率高，结构合理，本体全部采用不锈钢制造，无密封件，在降低采购成本的基础上，完全可以满足实际生产要求；通过同时增减内外管的长度可方便的调整传热面积。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的正视图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是本实用新型的俯视图。

图中：1、外管；2、弯头；3、立板；4、内管游刃进口；5、内管游刃出口；6、管托；7、外管游刃进口；8、外管游刃出口。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供了一种如图1所示的外翅片套管式换热器，包括若干根同数量的内管和套设在内管外的外管1，所述内管和外管1均为翅片散热管且水平设置有多层，所述外管1两端均设有立板3，该立板3上均匀开设有与外管1数量相同的圆孔，外管1两端通过圆孔后通过弯头2与相邻的外管1连接，其中，同层相邻两外管1之间的弯头2与水平面平行，上下两层相邻两外管1之间的弯头2与水平面垂直；

所有内管通过内弯管依次连接后形成内通道，所述内通道的首根内管设有内管游刃进口4，末根内管设有内管游刃出口5，所有外管1依次连接后于内管与外管1之间的环形通道形成外通道，所述外通道的首根外管1设有外管游刃进口7，末根外管1设有外管游刃出口8。

工作过程：

脱水撬三甘醇富液经过换热器内管加热，进入重沸器进行纯度提炼。脱水撬三甘醇贫液在重沸器提纯后，进入换热器外管1，通过内管加热、翅片散热以降低温度后，重新进入脱水撬。其中，三甘醇贫液走外管1与内管之间的外通道（外管D=40mm*2.5mm，进口温度170℃，出口温度85℃），三甘醇富液走内管形成的内通道（d=25mm*2.5mm，进口温度45℃，出口温度85 ℃）。

本实施例外翅片套管式换热器由标准构件组合而成，设计安装时不需要专门加工，设备本体全部采用不锈钢制造，无密封件，避免撬板式换热器密封胶圈腐蚀溶胀外漏的问题；通过增减直管的长度可方便的调整传热面积，适用于高温高压流体，特别是小流量流体的传热。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种外翅片套管式换热器，所述内管游刃进口4和外管游刃进口7设于同一套管上，所述内管游刃出口5和外管游刃出口8设于同一套管上。

如图2、3所示，当单层外管1数为偶数时，内管游刃出口5和内管游刃进口4位于同一立板3的同侧，外管游刃出口8和外管游刃进口7位于该立板3的另一侧。

本实施例中，所述翅片散热管为绕片式钢铝复合型翅片管，无接触热阻，片距均匀，能在高管壁温度下长期工作不松动的优点。外管1下设有管托6，用于支撑套管。

外翅片套管式换热器结构简单、密封性好、能承受高压而不会发生泄漏等事故。具有工作可靠，使用寿命长，传热效率高，结构合理，完全可以满足实际生产要求。外翅片套管式换热器现场应用已安装在SD*站，投入运行三个多月，表明外翅片套管式换热器工作良好，工作可靠、稳定，完全可以代替原有的板式换热器，使得整个三甘醇脱水工艺更加安全可靠。

本实施例没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知常识和公知技术，此处不再详细说明。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。