换热器及具有其的烯烃生成装置的制作方法

本实用新型涉及煤化工设备技术领域，具体而言，涉及一种换热器及具有其的烯烃生成装置。

背景技术：

甲醇制烯烃装置通常能够使用甲醇制造烯烃，甲醇制烯烃的化学反应为放热反应，反应后温度约为495℃左右，为了回收利用反应中生成的反应气的热能，通常在反应气排气管路上设置换热器。

目前，已经在甲醇制烯烃装置中使用的换热器通常为固定管板式换热器，甲醇制烯烃装置生成的反应气由甲醇制烯烃装置出口端排出到反应气排气管路内并进入到换热器的换热管处进行换热。

由于现有的换热器的换热管内壁光滑，靠近换热管的内壁处的流体状态为层流状态，流速较慢，而反应气内通常夹杂有催化剂粉末，这样，换热器工作一定时间后，换热管的内壁会粘附催化剂细粉，从而会导致换热器的传热系数变差，降低了换热器的换热效率，进而影响反应气的热能的回收效率。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种换热器及具有其的烯烃生成装置，以解决现有技术中的换热器的换热效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种换热器，包括：壳体组件，壳体组件具有换热腔；换热管，换热管设置在换热腔内，换热管的内壁上开设有导流槽。

进一步地，导流槽为沿换热管的轴线方向连续盘绕的螺纹槽。

进一步地，导流槽为环状槽，导流槽为多个，多个导流槽沿换热管的轴线方向间隔排布。

进一步地，换热管为多个，多个换热管均沿换热腔的延伸方向设置，且多个换热管相间隔地排布。

进一步地，壳体组件包括：壳体，壳体围成换热腔；第一封头和第二封头，第一封头和第二封头设置在壳体上并沿换热腔的延伸方向相对设置，换热管夹设在第一封头和第二封头之间。

进一步地，换热器还包括：第一进气管，第一进气管设置在壳体的第一端并与换热管连通；第一出气管，第一出气管设置在壳体的第二端并与换热管连通。

进一步地，换热器还包括：第二进气管，第二进气管设置在壳体上并与换热腔连通；第二出气管，第二出气管设置在壳体上并与换热腔连通，且第二进气管靠近壳体的第二端设置，第二出气管靠近壳体的第一端设置。

进一步地，换热器还包括膨胀节，膨胀节设置在第一出气管上。

进一步地，换热器还包括人孔结构和排气结构，人孔结构和排气结构均设置在壳体上并与换热腔连通。

进一步地，换热器还包括折流板，折流板为多个，多个折流板相间隔地设置在换热腔内，且相邻两个折流板交错设置。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种烯烃生成装置，包括本体、反应气排气管路和换热器，反应气排气管路和本体的出气端口连通，换热器设置在反应气排气管路上，换热器为上述的换热器。

应用本实用新型的技术方案，由于换热器的换热管设置在换热腔内，且换热管的内壁上开设有导流槽。这样，导流槽起到了对气体的扰流效果，改变了换热管的内壁处的气体流动状态，避免了换热管的内壁处的反应气始终处于流速缓慢的层流状态，提高了换热管的内壁处的气体流速，从而有效地防止了反应气内的催化剂细粉颗粒在换热管的内壁表面积聚而影响换热管的热传递效果，因此，提高了换热器的换热效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的换热器的结构示意图；

图2示出了图1中的换热器的换热管局部结构剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体组件；11、换热腔；12、壳体；13、第一封头；14、第二封头；20、换热管；21、导流槽；30、第一进气管；40、第一出气管；50、第二进气管；60、第二出气管；70、膨胀节；80、人孔结构；90、排气结构；100、折流板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

为了解决现有技术中的换热器的换热效率低的问题，本实用新型提供了一种换热器及具有其的烯烃生成装置，其中，烯烃生成装置包括本体、反应气排气管路和换热器，反应气排气管路和本体的出气端口连通，换热器设置在反应气排气管路上，换热器为上述和下述的换热器。

如图1和图2所示，换热器包括壳体组件10和换热管20，壳体组件10具有换热腔11，换热管20设置在换热腔11内，换热管20的内壁上开设有导流槽21。

由于换热器的换热管20设置在换热腔11内，且换热管20的内壁上开设有导流槽21。这样，导流槽21起到了对气体的扰流效果，改变了换热管20的内壁处的气体流动状态，避免了换热管20的内壁处的反应气始终处于流速缓慢的层流状态，提高了换热管20的内壁处的气体流速，从而有效地防止了反应气内的催化剂细粉颗粒在换热管20的内壁表面积聚而影响换热管20的热传递效果，因此，提高了换热器的换热效率，节约了能源。

在本申请的图1和图2示出的可选实施例中，导流槽21为沿换热管20的轴线方向连续盘绕的螺纹槽。这样，螺纹槽能够破坏换热管20的内壁处的层流区域，使换热管20内的反应气以同样流速经过换热管20，避免了催化剂细粉颗粒吸附在换热管20的内壁上，且催化剂细粉颗粒能够沿着螺纹槽的旋线方向运动，有效地抑制了换热管20内的污垢沉积，并减少换热管20内的热阻，强化了换热管20的传热作用，提高了换热器的换热效率，节约了能源。

当然在一个未图示的可选实施例中，同样能够起到抑制换热管20内的污垢沉积，减少换热管20内的热阻，强化换热管20的传热作用，提高换热器的换热效率，节约了能源的作用，导流槽21为环状槽，导流槽21为多个，多个导流槽21沿换热管20的轴线方向间隔排布。

如图1所示，为了保证烯烃生成装置生成的反应气的热量在换热管20处充分地向换热腔11内扩散，换热管20为多个，多个换热管20均沿换热腔11的延伸方向设置，且多个换热管20相间隔地排布。

可选地，换热管20为光管。

如图1所示，壳体组件10包括壳体12、第一封头13和第二封头14，壳体12围成换热腔11，第一封头13和第二封头14设置在壳体12上并沿换热腔11的延伸方向相对设置，换热管20夹设在第一封头13和第二封头14之间。这样，第一封头13和第二封头14稳定地将换热管20限位在换热腔11内，提高了换热器整体结构的稳定性。

如图1所示，换热器还包括第一进气管30和第一出气管40第一进气管30设置在壳体12的第一端并与换热管20连通，第一出气管40设置在壳体12的第二端并与换热管20连通。这样，烯烃生成装置生成的反应气由第一进气管30进入到换热管20内并在换热管20进行热量交换后，由第一出气管40流出进入下一工艺步骤，在经过换热管20的过程中，反应气的热量充分扩散，反应气的热量得到了利用。

如图1所示，换热器还包括第二进气管50和第二出气管60，第二进气管50设置在壳体12上并与换热腔11连通，第二出气管60设置在壳体12上并与换热腔11连通，且第二进气管50靠近壳体12的第二端设置，第二出气管60靠近壳体12的第一端设置。这样，甲醇气体通过第二进气管50进入换热腔11内并与换热管20的外壁接触换热后由第二出气管60流出换热腔11而进入下一工艺步骤，甲醇气体在换热腔11内由第二进气管50到第二出气管60的整体流向与换热管20内的反应气的流向相反，这样，更有利于甲醇气体吸收反应气的热量。

如图1所示，换热器还包括膨胀节70，膨胀节70设置在第一出气管40上。这样，换热器的温度骤升会导致局部构件发生膨胀变形，膨胀节70的设置起到了对换热器的各结构件的膨胀的缓冲作用，避免了应力集中而导致换热器损坏。

如图1所示，为了便于操作人员进入到换热器内而对换热器内部的结构件进行维护或检修；换热器还包括人孔结构80和排气结构90，人孔结构80和排气结构90均设置在壳体12上并与换热腔11连通。

如图1所示，为了提高甲醇气体在换热腔11内的换热腔11行程而充分地吸收热量，换热器还包括折流板100，折流板100为多个，多个折流板100相间隔地设置，且相邻两个折流板100交错设置。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。