一种多级串联换热器的制作方法

本技术涉及换热器，尤其涉及一种多级串联换热器。

背景技术：

1、现有多级串联换热器设备采用三联换热器，存在管、壳程物料均布性差，换热管束振动明显，换热管和管板连接处因疲劳产生裂纹、微裂纹、以及其他缺陷的扩大或扩展，换热器入口介质为两相介质，对于换热器入口的换热管冲刷腐蚀严重，在换热器内局部区域两相流引起的冲刷腐蚀严重；管头承受高温反应气的的冲刷腐蚀，失效风险高。对于热膨胀体系的设计多采用在壳程设置膨胀节的方式进行，大型膨胀节设计制造难度大，成本高；换热采用光管，传热效率低，设备尺寸大，重量大，一次投资高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种多级串联换热器。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

3、一种多级串联换热器，包括过热器，还包括蒸汽发生器、原料气加热器、原料汽化器；

4、所述过热器的壳程上端安装有高温气入口接管，所述高温气入口接管的内部且位于过热器进口管板的上侧设有防冲分布板；

5、所述过热器的壳程内置过热器换热管、过热器进口管板、过热器出口管板，过热器换热管上端与过热器进口管板密封安装，过热器换热管下端与过热器出口管板密封安装，过热器进口管板、过热器出口管板分别与过热器壳程内壁密封安装，所述过热器的壳程上侧安装有原料气出口接管，过热器的壳程下侧通过原料气入口接管安装有第一连接管，第一连接管的下端通过原料气出口接管与原料气加热器连接，过热器的壳程下端安装有二级管箱，二级管箱的下端与蒸汽发生器安装；

6、所述蒸汽发生器的壳程内置蒸汽发生器换热管、蒸汽发生器进口管板和蒸汽发生器出口管板，蒸汽发生器换热管上端与蒸汽发生器进口管板密封安装，蒸汽发生器换热管下端与蒸汽发生器出口管板密封安装，蒸汽发生器的壳程一侧安装有饱和水入口接管，另一侧安装有中压蒸汽出口接管，蒸汽发生器的壳程下端与三级管箱安装，三级管箱的下端与原料气加热器的壳程上端安装；

7、所述原料气加热器的壳程内置原料气加热器换热管、原料气加热器入口管板和原料气加热器出口管板，原料气加热器换热管上端与原料气加热器入口管板密封安装，原料气加热器下端与原料气加热器出口管板密封安装，原料气加热器的壳程下侧通过原料气入口接管与第二连接管安装，第二连接管的下端与气液分离器连接，原料气加热器的壳程下侧与四级管箱连接，四级管箱的下端与原料汽化器的壳程连接；

8、所述原料汽化器的壳程内置原料汽化器换热管、原料汽化器入口管板和原料汽化器出口管板，原料汽化器换热管上端与原料汽化器入口管板密封安装，原料汽化器换热管下端与原料汽化器出口管板密封安装，原料汽化器的壳程上侧通过原料出口接管与气液分离器，气液分离器通过下降管和回流液接管与原料汽化器的壳程下侧连接，原料汽化器的壳程下侧通过第三连接管与原料混合器连接，原料混合器分别连接有液体原料入口接管和气体原料入口接管，原料汽化器的壳程下侧与五级管箱上端连接，五级管箱外侧安装有裙座，且五级管箱的下端连接有反应气出口接管。

9、进一步地，所述防冲分布板包括通过固定架固定架设在高温气入口接管内部的半球型板，半球型板的圆心向下，且半球型板贯穿开设有多个微孔。

10、进一步地，所述原料混合器包括罐体，罐体的底部与气体原料入口接管连接，且罐体的内底壁安装有与气体原料入口接管连接的气体分布板，气体分布板的上表面均匀开设有气体喷孔，罐体的侧面与液体原料入口接管连接，罐体内部水平设置有与液体原料入口接管连接的液体分布管，液体分布管与气体分布板上下对应，且液体分布管的下表面均匀开设有液体喷孔。

11、相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

12、1、本实用新型通过采用多种冷源与热源进行匹配性换热，可对高温反应气的热量进行分级回收，实现热源的高效回收利用，提升装置的节能效果。

13、2、通过在高温气入口管箱内设置有热防护分布器，热防护分布器的半球型板上均匀设置微孔，可有效降低高温气对于管板和换热管的热冲击，提高高温气介质的均布性，换热效果好。

14、3、原料汽化器入口设置有原料混合器，原料混合器内置气体分布板、液体分布管、气体原料介质和液体原料介质可在原料混合器内充分混合形成混合原料介质，可提升后续换热效果。

15、4、原料汽化器与气液分离器相连，气液分离器底部设置有下降管与回流液接管连接，顶部设有第二连接管与原料气入口接管连接，可实现原料汽化器出口介质的气液相分离，保证进入原料气加热器的冷介质为气相介质，降低两相流的介质条件下对换热器可靠性的影响，提高设备整体可靠性。

16、5、原料液汽化器的管束采用方格型格栅支撑，换热管采用管外沸腾管内冷凝的高效换热管，可降低两相流介质条件下换热器的振动，提升换热效果，结构紧凑，可靠性高，设备费用低。

17、综上所述，本实用新型通过采用多种冷源与热源换热，对高温反应气的热量进行分级回收，实现热源的高效回收利用，提升装置的节能效果；有效降低高温气对于管板和换热管的热冲击，提高高温气介质的均布性，换热效果好；降低两相流的介质条件下对换热器可靠性的影响，提高设备整体可靠性。

技术特征：

1.一种多级串联换热器，包括过热器(5)，其特征在于，还包括蒸汽发生器(9)、原料气加热器(15)、原料汽化器(18)；

2.根据权利要求1所述的一种多级串联换热器，其特征在于，所述防冲分布板(2)包括通过固定架(202)固定架设在高温气入口接管(1)内部的半球型板(201)，半球型板(201)的圆心向下，且半球型板(201)贯穿开设有多个微孔(203)。

3.根据权利要求1所述的一种多级串联换热器，其特征在于，所述原料混合器(26)包括罐体，罐体的底部与气体原料入口接管(28)连接，且罐体的内底壁安装有与气体原料入口接管(28)连接的气体分布板(38)，气体分布板(38)的上表面均匀开设有气体喷孔，罐体的侧面与液体原料入口接管(27)连接，罐体内部水平设置有与液体原料入口接管(27)连接的液体分布管(39)，液体分布管(39)与气体分布板(38)上下对应，且液体分布管(39)的下表面均匀开设有液体喷孔。

技术总结
本技术公开了一种多级串联换热器，涉及换热器技术领域，包括过热器，还包括蒸汽发生器、原料气加热器、原料汽化器；所述过热器的壳程上端安装有高温气入口接管，所述高温气入口接管的内部且位于过热器进口管板的上侧设有防冲分布板；所述过热器的壳程内置过热器换热管、过热器进口管板、过热器出口管板，过热器换热管上端与过热器进口管板密封安装；本技术通过采用多种冷源与热源换热，对高温反应气的热量进行分级回收，实现热源的高效回收利用，提升装置的节能效果；有效降低高温气对于管板和换热管的热冲击，提高高温气介质的均布性，换热效果好；降低两相流的介质条件下对换热器可靠性的影响，提高设备整体可靠性。

技术研发人员：杨磊杰,王海波,马一鸣,马金伟,解德甲,侯岩,张型波,武海峰,马云霖,文泽鑫,张向南,李艳家,张斯亮,张富,孟岳,郝元川,张楠楠
受保护的技术使用者：甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司
技术研发日：20230506
技术公布日：2024/1/15