一种超重力精馏用再沸器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种超重力精馏用再沸器，属于化工加热装置技术领域。该装置包括再沸器和精馏塔，再沸器中的物料气相出口连接精馏塔一侧，再沸器中的自然回流液入口与精馏塔底部连接；再沸器中的再沸器壳体通过法兰接口连接端盖，换热组件包括出口集流管、入口集流管和若干蛇形换热管，出口集流管和入口集流管从上至下设有偶数排蛇形换热管并分别与出口集流管和入口集流管相通，蛇形换热管通过换热管支撑架安装在再沸器壳体内部，出口集流管和入口集流管分别与端盖的加热蒸汽流出管道、加热蒸汽流入管道出口密闭连接。该超重力精馏用再沸器在提高再沸器换热效率、充分利用热能的同时，又易于换热器的维护更换。
【专利说明】
-种超重力精溜用再沸器
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种超重力精馈用再沸器，属于化工加热装置技术领域。
【背景技术】
[0002] 超重力精馈技术是一种新型的分离技术，该技术依托超重力精馈塔进行，其原理 是:液体在超重力和巨大剪切力的作用下被拉伸成膜成丝成滴，产生出巨大的相间接触面 积，使气液接触面积提高几个数量级，从而达到气液传质效率大幅度提高的目的。该方法相 较于传统的精馈方法有更精细、更安全、更高效的特点，节能效果显著，更能适应环境和企 业要求。
[0003] 再沸器是一种能够交换热量，同时有气化空间的特殊的换热器。在工业生产中，换 热设备主要作用是使热量由溫度较高的流体传递给溫度较低的流体，是流体溫度达到工艺 流程的指标，W满足工业流程上的需要。在超重力精馈工艺中，再沸器与超重力精馈塔配套 使用，位于超重力精馈塔底部或侧线，用来汽化一部分液相产物返回塔内作气相回流，使塔 内汽液两相间的接触传质得W进行，同时提供精馈过程所需的热量。
[0004] 现有技术中，再沸器通常采用的是列管式换热器结构，但目前常用的列管式再沸
[0005] 器主要存在W下两大缺点：其一、再沸器换热面积及换热效率低，不能充分的利用 热能；其二、换热列管固定安装于再沸器的壳体内，难W维修更换，严重制约了生产的正常 运行。
[0006] 专利号为CN104096368A的实用新型专利公开了一种再沸器，其通过将换热器列管 一端插入在再沸器壳体中，另一端穿过再沸器壳体连接在端头上的方式达到了换热器易维 护更换的目的，但由于换热管换热面积小，存在换热效率低、不能充分利用热能的缺点。
[0007] 专利号为CN104059687A的发明专利公开了一种再沸器，其通过再沸器两端设导流 腔，中间设加热腔，并采用多层换热的方式提高了再沸器的换热效率的目的，但由于换热管 完全固定于加热腔内，造成了换热管维护更换困难的不足。
【发明内容】
[000引针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供一种超重力精馈用再沸 器。该超重力精馈用再沸器在提高再沸器换热效率、充分利用热能的同时，又易于换热器的 维护更换，本实用新型通过W下技术方案的实现。
[0009] -种超重力精馈用再沸器，包括再沸器和精馈塔25,再沸器顶部设有物料气相出 口 18和底部设有自然回流液入口 13，物料气相出口 18连接精馈塔25-侧，自然回流液入口 13与精馈塔25底部连接；
[0010] 所述再沸器包括再沸器壳体1、端盖7、换热管支撑架14、壳体支撑架15、废液排出 口 16、物料入口 20和换热组件，再沸器壳体1顶部设有物料入口 20和底部设有废液排出口 16,再沸器壳体1底部设有壳体支撑架15,再沸器壳体1通过法兰接口 110和法兰接口Sll连 接端盖7,端盖7壁面上设有与再沸器壳体1相通的分别位于上下位置的加热蒸汽流出管道5 和加热蒸汽流入管道6,所述换热组件包括出口集流管8、入口集流管9和若干蛇形换热管 12,出口集流管8和入口集流管9从上至下设有偶数排蛇形换热管12并分别与出口集流管8 和入口集流管9相通，蛇形换热管12通过换热管支撑架14安装在再沸器壳体1内部，出口集 流管8和入口集流管9分别与端盖7的加热蒸汽流出管道5、加热蒸汽流入管道6出口密闭连 接。
[0011] 所述再沸器壳体1表面从里至外依次包裹着内保溫层2、外保溫层3和外保护层4。
[0012] 所述内保溫层2采用聚氨醋或聚苯空屯、纳米材料制成的隔热颗粒粘结而成，外保 溫层3采用酪醒泡沫材料制成，外保护层4采用304不诱钢或侣合金材质制成。
[0013] 所述再沸器还包括插入再沸器壳体1内部的溫度传感器22和压力传感器23,溫度 传感器22连接溫度显示仪表19,压力传感器23连接压力显示仪表21。
[0014] 所述再沸器表面上均匀分布四个耳座24。
[0015] 所述偶数排蛇形换热管12均分为上部和下部，上部的蛇形换热管12比下部蛇形换 热管12整体宽度宽。
[0016] 所述蛇形换热管12分为管弯管部和直管管部，管弯管部为光滑管，直管管部内部 表面为螺旋型翅片26结构，外表面加工有多个截面为矩形的凹槽27。
[0017] 所述螺旋型翅片26螺旋角a为15~45°，所述凹槽27长度b为20~100mm，宽度W为 0.5~1.5 mm,齿高Hl为0.5~2mm，深度肥为0.5~1.5mm。
[0018] 所述换热管支撑架14包括两侧的支撑环28W及横跨两侧的支撑环28并与上部每 排蛇形换热管12支管数量相对应的支撑杆29。
[0019] 所述壳体支撑架15包括底座30和底座30顶部的环形托架31。
[0020] 上述再沸器壳体1 一侧设有与再沸器壳体1内部相通的磁翻板液位计17。
[0021] 本超重力精馈用再沸器的使用原理为：
[0022] 经物料入口 20向再沸器中加入低浓度物料，加热蒸汽经加热蒸汽流入管道6进入 再沸器，经入口集流管9、蛇形换热管12、出口集流管8、加热蒸汽流出管道5后流出再沸器并 通过蛇形换热管12对物料加热；
[0023] 再沸器中低浓度物料气化后从物料气相出口进入超重力精馈塔25,经超重力精馈 塔25作用后，塔底得到的重组分液体经自然回流液入口 13流回再沸器，塔顶得到轻组分气 体的轻组分气体经冷凝器冷凝，冷凝液流入回流罐并经回流累W适当回流量从顶部进入超 重力精馈塔，在超重力精馈塔内进行气液两相传热作用。
[0024] 随着超重力精馈塔内气液两相传热作用的不断进行，超重力精馈塔顶得到的轻组 分气体中物料含量不断提高，当塔顶溫度降低至纯物料沸点溫度时，将冷凝液的一部分经 产品冷却器收集于产品收集器中，一部分继续回流至超重力精馈塔;待产品收集完毕后，打 开再沸器废液排出口排尽精馈残液。
[0025] 本实用新型的有益效果是：
[0026] (1)采用双层保溫层，增强保溫效果，使得本实用新型的热量更加不易散出，热能 得到充分利用，节约能源。
[0027] (2)右端盖可拆卸连接，换热组件可随右端盖抽出，便于设备的定期检查和维护。
[00%] (3)合理利用再沸器壳体的内部空间结构，采用不同宽度的六层蛇形换热管组成 换热组件，且占用空间小，换热管程长，使再沸器的换热面积大幅度提高，有利于换热效率 的提升。
[0029] (4)加热蒸汽从换热组件底部流入，从换热组件顶部流出，使换热里程和换热时间 最大化，充分利用热能。
[0030] (5)换热管内表面加工螺旋型翅片结构，外表面加工纵向凹槽，人为制造气化核 屯、，可显著提高换热管的传热效果。
[0031] (6)换热管支撑架的支撑环完美地契合再沸器壳体，六根支撑杆均匀地支撑换热 组件，使换热组件在再沸器壳体内部良好运行。
[0032] (7)壳体支撑架采用环形托架的设计，完美地契合主体，使设备安装、运行都十分 平稳。
【附图说明】
[0033] 图1是本实用新型整体结构图；
[0034] 图2是本实用新型再沸器结构示意图；
[0035] 图3是本实用新型换热组件结构示意图；
[0036] 图4是本实用新型蛇形换热管结构示意图；
[0037] 图5是本实用新型蛇形换热管直管部分结构示意图；
[0038] 图6是本实用新型蛇形换热管直管部分尺寸示意图；
[0039] 图7是本实用新型蛇形换热管直管部分截面图；
[0040] 图8是本实用新型换热管支撑架结构示意图；
[0041 ]图9是本实用新型壳体支撑架结构示意图。
[0042] 图中：1-再沸器壳体，2-内保溫层，3-外保溫层，4-外保护层，5-加热蒸汽流出管 道，6-加热蒸汽流入管道，7-端盖，8-出口集流管，9-入口集流管，10-法兰接口 ；!，11-法兰接 口11，12-蛇形换热管，13-自然回流液入口，14-换热管支撑架，15-壳体支撑架，16-废液排出 口，17-磁翻板液位计，18-物料气相出口，19-溫度显示仪表，20-物料入口，21-压力显示仪 表，22-溫度传感器，23-压力传感器，24-耳座，25-精馈塔，26-螺旋型翅片，27-凹槽，28-支 撑环，29-支撑杆，30-底座，31-环形托架。
【具体实施方式】
[0043] 下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步说明。
[0044] 实施例1
[0045] 如图1至9所示，该超重力精馈用再沸器，包括再沸器和精馈塔25，再沸器顶部设有 物料气相出口 18和底部设有自然回流液入口 13，物料气相出口 18连接精馈塔25-侧，自然 回流液入口 13与精馈塔25底部连接；
[0046] 所述再沸器包括再沸器壳体1、端盖7、换热管支撑架14、壳体支撑架15、废液排出 口 16、物料入口 20和换热组件，再沸器壳体1顶部设有物料入口 20和底部设有废液排出口 16,再沸器壳体1底部设有壳体支撑架15,再沸器壳体1通过法兰接口 MO和法兰接口 111连 接端盖7,端盖7壁面上设有与再沸器壳体1相通的分别位于上下位置的加热蒸汽流出管道5 和加热蒸汽流入管道6,所述换热组件包括出口集流管8、入口集流管9和若干蛇形换热管 12,出口集流管8和入口集流管9从上至下设有六排蛇形换热管12并分别与出口集流管8和 入口集流管9相通，蛇形换热管12通过换热管支撑架14安装在再沸器壳体I内部，出口集流 管8和入口集流管9分别与端盖7的加热蒸汽流出管道5、加热蒸汽流入管道6出口密闭连接。
[0047]其中再沸器壳体1表面从里至外依次包裹着内保溫层2、外保溫层3和外保护层4; 内保溫层2采用聚氨醋空屯、纳米材料制成的隔热颗粒粘结而成，外保溫层3采用酪醒泡沫材 料制成，外保护层4采用304不诱钢材质制成;再沸器还包括插入再沸器壳体1内部的溫度传 感器22和压力传感器23,溫度传感器22连接溫度显示仪表19,压力传感器23连接压力显示 仪表21;再沸器表面上均匀分布四个耳座24;六排蛇形换热管12均分为上部和下部，上部的 =排蛇形换热管12为下部=排蛇形换热管12整体宽度的1.2倍，蛇形换热管12分为管弯管 部和直管管部，管弯管部为光滑管，直管管部内部表面为螺旋型翅片26结构，外表面加工有 多个截面为矩形的凹槽27;螺旋型翅片26螺旋角a为15°，所述凹槽27长度b为20mm，宽度W为 0.5mm，齿高Hl为0.5mm，深度H2为0.5mm;换热管支撑架14包括两侧的支撑环28 W及横跨两 侧的支撑环28并与上部每排蛇形换热管12支管巧根支管)数量相对应的支撑杆29巧根支撑 杆）；壳体支撑架15包括底座30和底座30顶部的环形托架31;再沸器壳体1 一侧设有与再沸 器壳体1内部相通的磁翻板液位计17。
[004引实施例2
[0049] 该超重力精馈用再沸器，包括再沸器和精馈塔25,再沸器顶部设有物料气相出口 18和底部设有自然回流液入口 13，物料气相出口 18连接精馈塔25-侧，自然回流液入口 13 与精馈塔25底部连接；
[0050] 所述再沸器包括再沸器壳体1、端盖7、换热管支撑架14、壳体支撑架15、废液排出 口 16、物料入口 20和换热组件，再沸器壳体1顶部设有物料入口 20和底部设有废液排出口 16,再沸器壳体1底部设有壳体支撑架15,再沸器壳体1通过法兰接口 MO和法兰接口 ill连 接端盖7,端盖7壁面上设有与再沸器壳体1相通的分别位于上下位置的加热蒸汽流出管道5 和加热蒸汽流入管道6,所述换热组件包括出口集流管8、入口集流管9和若干蛇形换热管 12,出口集流管8和入口集流管9从上至下设有八排蛇形换热管12并分别与出口集流管8和 入口集流管9相通，蛇形换热管12通过换热管支撑架14安装在再沸器壳体1内部，出口集流 管8和入口集流管9分别与端盖7的加热蒸汽流出管道5、加热蒸汽流入管道6出口密闭连接。
[0051] 其中再沸器壳体1表面从里至外依次包裹着内保溫层2、外保溫层3和外保护层4; 内保溫层2采用聚苯空屯、纳米材料制成的隔热颗粒粘结而成，外保溫层3采用酪醒泡沫材料 制成，外保护层4采用侣合金材质制成;再沸器还包括插入再沸器壳体1内部的溫度传感器 22和压力传感器23,溫度传感器22连接溫度显示仪表19,压力传感器23连接压力显示仪表 21;再沸器表面上均匀分布四个耳座24;八排蛇形换热管12均分为上部和下部，上部的四排 蛇形换热管12为下部四排蛇形换热管12整体宽度的1.5倍，蛇形换热管12分为管弯管部和 直管管部，管弯管部为光滑管，直管管部内部表面为螺旋型翅片26结构，外表面加工有多个 截面为矩形的凹槽27;螺旋型翅片26螺旋角a为45%所述凹槽27长度b为100mm，宽度W为 1.5mm，齿高Hl为2mm，深度H2为1.5mm;换热管支撑架14包括两侧的支撑环28W及横跨两侧 的支撑环28并与上部每排蛇形换热管12支管(6根支管)数量相对应的支撑杆29(6根支撑 杆）；壳体支撑架15包括底座30和底座30顶部的环形托架31;再沸器壳体1 一侧设有与再沸 器壳体1内部相通的磁翻板液位计17。
[0化2]实施例3
[0053] 该超重力精馈用再沸器，包括再沸器和精馈塔25,再沸器顶部设有物料气相出口 18和底部设有自然回流液入口 13，物料气相出口 18连接精馈塔25-侧，自然回流液入口 13 与精馈塔25底部连接；
[0054] 所述再沸器包括再沸器壳体1、端盖7、换热管支撑架14、壳体支撑架15、废液排出 口 16、物料入口 20和换热组件，再沸器壳体1顶部设有物料入口 20和底部设有废液排出口 16,再沸器壳体1底部设有壳体支撑架15,再沸器壳体1通过法兰接口 flO和法兰接口 111连 接端盖7,端盖7壁面上设有与再沸器壳体1相通的分别位于上下位置的加热蒸汽流出管道5 和加热蒸汽流入管道6,所述换热组件包括出口集流管8、入口集流管9和若干蛇形换热管 12，出口集流管8和入口集流管9从上至下设有若干偶数排蛇形换热管12并分别与出口集流 管8和入口集流管9相通，蛇形换热管12通过换热管支撑架14安装在再沸器壳体1内部，出口 集流管8和入口集流管9分别与端盖7的加热蒸汽流出管道5、加热蒸汽流入管道6出口密闭 连接。
[0055] 其中再沸器壳体1表面从里至外依次包裹着内保溫层2、外保溫层3和外保护层4; 内保溫层2采用聚苯空屯、纳米材料制成的隔热颗粒粘结而成，外保溫层3采用酪醒泡沫材料 制成，外保护层4采用侣合金材质制成;再沸器还包括插入再沸器壳体1内部的溫度传感器 22和压力传感器23,溫度传感器22连接溫度显示仪表19,压力传感器23连接压力显示仪表 21;再沸器表面上均匀分布四个耳座24;若干偶数排蛇形换热管12均分为上部和下部，上部 的蛇形换热管12为下部蛇形换热管12整体宽度的1.5倍，蛇形换热管12分为管弯管部和直 管管部，管弯管部为光滑管，直管管部内部表面为螺旋型翅片26结构，外表面加工有多个截 面为矩形的凹槽27;螺旋型翅片26螺旋角a为30°，所述凹槽27长度b为80mm，宽度W为1.2mm， 齿高Hl为1.5mm，深度H2为1.0mm;换热管支撑架14包括两侧的支撑环28W及横跨两侧的支 撑环28并与上部每排蛇形换热管12支管数量相对应的支撑杆29;壳体支撑架15包括底座30 和底座30顶部的环形托架31;再沸器壳体1 一侧设有与再沸器壳体1内部相通的磁翻板液位 计17。
[0056] W上结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作了详细说明，但是本实用新型并不 限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可W在不脱离本实用 新型宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1. 一种超重力精馈用再沸器，其特征在于:包括再沸器和精馈塔(25)，再沸器顶部设有 物料气相出口（18)和底部设有自然回流液入口（13)，物料气相出口（18)连接精馈塔(25) - 侦U，自然回流液入口（ 13)与精馈塔(25)底部连接； 所述再沸器包括再沸器壳体（1)、端盖(7)、换热管支撑架（14)、壳体支撑架（15)、废液 排出口（16)、物料入口（20)和换热组件，再沸器壳体(1)顶部设有物料入口（20)和底部设有 废液排出口（16)，再沸器壳体（1)底部设有壳体支撑架（15)，再沸器壳体（1)通过法兰接口 1(10)和法兰接口 S(Il)连接端盖(7)，端盖(7)壁面上设有与再沸器壳体（1)相通的分别位 于上下位置的加热蒸汽流出管道巧)和加热蒸汽流入管道(6)，所述换热组件包括出口集流 管(8)、入口集流管(9)和若干蛇形换热管（12)，出口集流管(8)和入口集流管(9)从上至下 设有偶数排蛇形换热管（12)并分别与出口集流管（8)和入口集流管（9)相通，蛇形换热管 (12)通过换热管支撑架（14)安装在再沸器壳体（1)内部，出口集流管(8)和入口集流管(9) 分别与端盖(7)的加热蒸汽流出管道巧）、加热蒸汽流入管道(6)出口密闭连接。2. 根据权利要求1所述的超重力精馈用再沸器，其特征在于:所述再沸器壳体（1)表面 从里至外依次包裹着内保溫层(2)、外保溫层(3)和外保护层(4)。3. 根据权利要求2所述的超重力精馈用再沸器，其特征在于:所述内保溫层（2)采用聚 氨醋或聚苯空屯、纳米材料制成的隔热颗粒粘结而成，外保溫层(3)采用酪醒泡沫材料制成， 外保护层(4)采用304不诱钢或侣合金材质制成。4. 根据权利要求1所述的超重力精馈用再沸器，其特征在于:所述再沸器还包括插入再 沸器壳体（1)内部的溫度传感器(22)和压力传感器(23)，溫度传感器(22)连接溫度显示仪 表(19)，压力传感器(23)连接压力显示仪表(21)。5. 根据权利要求1所述的超重力精馈用再沸器，其特征在于:所述再沸器表面上均匀分 布四个耳座(24)。6. 根据权利要求1所述的超重力精馈用再沸器，其特征在于：所述偶数排蛇形换热管 (12)均分为上部和下部，上部的蛇形换热管（12)比下部蛇形换热管（12)整体宽度宽。7. 根据权利要求6所述的超重力精馈用再沸器，其特征在于:所述蛇形换热管（12)分为 管弯管部和直管管部，管弯管部为光滑管，直管管部内部表面为螺旋型翅片(26)结构，外表 面加工有多个截面为矩形的凹槽(27)。8. 根据权利要求7所述的超重力精馈用再沸器，其特征在于:所述螺旋型翅片(26)螺旋 角a为15~45°，所述凹槽（27)长度b为20~100mm，宽度W为0.5~1.5 mm，齿高Hl为0.5~ 2mm，深度肥为0.5~1.5 mm。9. 根据权利要求8所述的超重力精馈用再沸器，其特征在于:所述换热管支撑架（14)包 括两侧的支撑环(28) W及横跨两侧的支撑环(28)并与上部每排蛇形换热管（12)支管数量 相对应的支撑杆(29)。10. 根据权利要求9所述的超重力精馈用再沸器，其特征在于:所述壳体支撑架（15)包 括底座(30)和底座(30)顶部的环形托架(31)。
【文档编号】B01D3/30GK205516589SQ201620062251
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】周俊文, 任晓鹏, 常军, 张利波, 彭金辉, 李世伟
【申请人】昆明理工大学