一种带加热盘管的氨蒸发器的制作方法

本发明属于化工机械技术领域，提供一种带加热盘管的氨蒸发器，特别用于处理氨蒸发器中残留氨液。

背景技术：

在化工装置中时常需要大量气氨，氨蒸发器是将液氨转化为气氨的关键设备。该设备一般为BKU型釜式重沸器，管程通入循环水，对壳程中液氨进行蒸发，壳程留有足够的气相空间，蒸发的气氨通过出口处的丝网除沫器进入后续工序。但由于氨为中度危害介质，具有强烈刺激性气味，对于检修人员有一定的职业性慢性危害。因此该设备进行检修时，需将氨蒸发器中的残留氨液蒸发完全，方可进入罐内进行检测、检修工作。

残液蒸发的传统方法是用隔板将氨蒸发器管程分为上、下两部分：上部为循环水工作区间，下部为蒸汽工作区间。检修前，在管程下部通入蒸汽以将壳程内残液蒸发干净。

虽然上述方法能满足残液的吹扫要求，但也会带来一定问题。由于蒸发器管程被隔板分为上、下两工作区间，隔板与管板的密封型式为垫片密封，该垫片与管箱法兰垫片为一整件，在预紧管箱法兰垫片后，并不能保证隔板与管板间垫片密封严实。液氨蒸发器正常操作时，一旦该隔板处有泄漏，上部循环水就会泄漏到下部，久而久之则会充满下部管程。检修前，如不及时发现该类状况，在管程下部通入蒸汽，则会产生气锤现象，对设备及系统造成严重破坏。另一方面，由于管程下部为蒸汽区间，上部循环水排净口不宜通过隔板设置在筒体下部，只能设置在筒体侧面靠近隔板上方，不便于循环水的排净。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种既能避免气锤现象，又能将残液蒸发完全的氨蒸发器。

本发明的技术方案是：

一种带加热盘管的氨蒸发器，包括蒸发器管箱、换热管管束、壳程法兰、壳程短节、偏心锥壳、壳程筒体，其特征在于：在壳程筒体的底部设有由加热盘管、弧形压条、滑道横板、滑道立板组成的盘管系统。

蒸发器管程全部用于循环水工作区，壳程偏心锥壳上端半锥角为25－35度，下端半锥角由原来的0度改为3－8度角，壳程筒体下部紧邻内壁处设置加热盘管。加热盘管不影响换热管管束抽出，不影响正常操作时循环水对介质的蒸发，设备检修前可在盘管内通入蒸汽用于蒸发壳程残留介质。蒸发器壳程偏心锥壳上端半锥角为25～35度角，下端半锥角为3～8度角，既保证壳程上部足够的气相空间，又保留加热盘管足够安装空间，且锥壳向下坡度便于残液排出。

所述的加热盘管为两组，在蒸发器壳程筒体底部紧邻内壁处沿轴线对称设置。

蒸发器壳程内加热盘管紧贴壳程筒体内壁，可有效蒸发掉吸附于罐壁的残液；盘管分两组，沿壳程筒体轴向对称布置，向下盘绕，保证了进气的高点，冷凝的低点，避免盘管内凝液的积留。

本发明所述的加热盘管设置在壳程筒体底部内壁上。加热盘管设置在壳程筒体底部，从椭圆封头引入，贴近壳程筒体内壁，平行铺设到偏心锥壳大端位置，再以弯头向下折返，平行铺设到椭圆封头再折返，如此循环，直至加热盘管从筒体封头相对低点以加强管形式引出，所述加热盘管的宽度在壳程筒体所占圆弧角α为70～90度角。。

本发明所述的弧形压条为多根，弧形压条在加热盘管上方相隔一定距离均布设置，弧形压条下方沿盘管截面切割成型，限制盘管的周向移动。

采用整根弧形压条扣制加热盘管，压条最低端开设通液孔, 上方焊接滑道立板。

由滑道立板和滑道横板组成管束滑道，滑道立板介于压条和滑道横板之间，起支撑作用，滑道横板保持水平，保证换热管管束抽送时滑杆可在滑道横板上自由滑动。

壳程筒体底部开设两个放净口，其中一个带液包，设置在液包上的放净口更便于残液的排出。

带加热盘管的氨蒸发器的盘管系统制造安装方法：设备壳体制造完后，加热盘管（12）从椭圆封头（8）引入，沿一定圆心角α（根据加热盘管往返次数确定，一般取70～90度角），贴近壳程筒体（5）内壁，平行铺设到偏心锥壳（4）大端位置，再以弯头向下折返，平行铺设到椭圆封头（8）再折返，如此循环，直至加热盘管（12）从椭圆封头（8）相对低点引出；两组加热盘管安装完后，相隔一定距离均布扣上弧形压条（18），压条垂直壳体内壁，并与筒体间断焊接牢固；压条安装合格后，方可安装滑道立板(14)，立板长度从壳程法兰（2）到椭圆封头（8），底端与壳程法兰(2)、壳程短节(3)、偏心锥壳(4)、弧形压条(18)及椭圆封头（8）焊接，顶端高度由管束滑杆位置确定；滑道立板（14）安装完后，方可在其上安装滑道横板（13），整个加热盘管系统即安装完成。

带加热盘管的氨蒸发器在液氨蒸发中的应用：在正常操作时，从入口（11）通入液氨，保持壳程内设计液位及上方足够气相空间，在管程循环水的加热下，生成气氨通过丝网除沫器（7）从出口（6）进入后续工序；在设备检修前，关掉液氨入口（11）阀门，终止管程循环水供热，打开放净口（15）（16），待壳程中液氨放净后，在蒸汽入口(9)中通入蒸汽，利用加热盘管(12)换热进一步蒸发设备内壁吸附的残留液氨，加热一定时间后检测设备内氨液残余量，符合标准后，停掉蒸汽供应，关掉上方气氨出口(6)阀门，即可进入设备内进行检测、检修工作。

本发明的积极效果在于：

1、将原管程的蒸汽加热部分设置在壳程，有效避免了由于隔板泄漏可能产生的气锤现象；

2、盘管较于换热管，更便于贴近设备内壁，有效蒸发壳程残液；

3、偏心锥壳下端半锥角为3～8度角，保证加热盘管不占用换热管管束空间，且向下坡度便于残液排净；

4、壳程下部设置两排净口，其中之一设置液包，有利于残液的排净；

5、盘管上方设置整根压条，压条可间断焊接，相比单独设置盘管固定件焊接工作量有所减少；

6、滑道板焊接在压条上，充分利用了壳程下部空间。

附图说明

图1为本发明中带加热盘管的氨蒸发器结构示意图。

图2为壳程换热管管束及加热盘管的剖面图。

图3为加热盘管俯视展开图。

图中：1-蒸发器管箱；2-壳程法兰；3-壳程短节；4-偏心锥壳；5-壳程筒体；6-气氨出口；7-丝网除沫器；8-椭圆封头；9-蒸汽入口；10-蒸汽出口；11-液氨入口；12-加热盘管；13-滑道横板；14-滑道立板；15-带液包放净口；16-放净口；17-换热管管束；18-弧形压条；壳程未注管口为安全阀口、压力计口、温度计口、液位计口、液位开关口一系列保证设备安全运行的结构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施做进一步说明。

盘管系统制造安装过程：设备壳体制造完后，加热盘管（12）从椭圆封头（8）引入，沿一定圆心角α(根据加热盘管往返次数确定，一般取70～90度角)，贴近壳程筒体（5）内壁，平行铺设到偏心锥壳（4）大端位置，再以弯头向下折返，平行铺设到封头再折返，如此循环，直至加热盘管（12）从椭圆封头（8）相对低点引出；两组加热盘管安装完后，相隔一定距离扣上弧形压条（18），压条垂直壳体内壁，并与筒体间断焊接牢固；压条安装合格后，方可安装滑道立板（14），立板长度从壳程法兰到封头，底端与壳程法兰（2）、壳程短节（3）、偏心锥壳（4）、弧形压条（18）及椭圆封头（8）焊接，顶端高度由管束滑杆位置确定；滑道立板（14）安装完后，方可在其上安装滑道横板（13），整个加热盘管系统即安装完成。

蒸发器在液氨蒸发时应用：本发明在正常操作时，从入口（11）通入液氨，保持壳程内设计液位及上方足够气相空间，在管程循环水的加热下，生成气氨通过丝网除沫器（7）从出口（6）进入后续工序；设备检修前，关掉液氨入口（11）阀门，终止管程循环水供热，打开放净口（15）（16），待壳程中液氨放净后，在蒸汽入口（9）中通入蒸汽，利用加热盘管（12）换热进一步蒸发设备内壁吸附的残留液氨，加热一定时间后检测设备内氨液残余量，符合标准后，停掉蒸汽供应，关掉上方气氨出口（6）阀门，即可进入设备内进行检测、检修工作。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不够成对本发明的保护范围的限制，本发明所述介质蒸发并不限于氨液蒸发，凡与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。