[發明專利]一種立式管殼式換熱器及其防堵方法

有效

• 申請號: 200710025280.1
• 申請日: 2007-07-20
• 公開（公告）號: CN101101176A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 陽永榮;蔣浩;王靖岱;蔣斌波;顧越峰;殷大斌
• 申請（專利權）人: 中國石化揚子石油化工有限公司;浙江大學
• 主分類號: F28D1/04
• 分類號: F28D1/04;F28F9/22
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 黃嘉棟

技術領域

本發明涉及一種淤漿管殼式換熱器的防堵方法以及防堵換熱器，主要用于聚烯烴生產中。

背景技術

聚烯烴在農業、化工、輕工、紡織和機械、國防、醫藥、交通、建筑等各個領域都廣泛使用。淤漿法是生產聚烯烴的一種重要方法，它是在溶液中生成懸浮的聚合物固體粒子，生成的聚合物顆粒與溶劑形成淤漿。該法工藝技術成熟，反應條件溫和，易于控制，運行平穩，產品性能好，牌號多，得到廣泛使用。隨著國民經濟的發展，聚烯烴的市場需求量越來越大，現有聚烯烴裝置的擴容改造勢在必行。淤漿外循環取熱工藝是一項有廣泛應用前景的重大技術，將該技術嫁接到現有淤漿法聚烯烴生產裝置上，不僅可以極為有效地擴大裝置能力，而且對于調節產品性能、增加生產工藝的柔性也極為有利。

然而，在目前采用淤漿外循環技術的裝置中，外循環換熱器的堵塞現象較為普遍，嚴重制約了外循環換熱器作用的發揮，也給裝置的安全穩定生產帶來不利影響。堵塞的主要原因是淤漿中含有相當量的低聚物，當溫度降低時，低聚物有可能從溶劑中大量析出，粘壁并逐步堵塞管線和換熱器。如果通過控制冷卻水和淤漿的溫差，減少外循環換熱器側壁面局部溫度過低的可能性，來防止低聚物從溶劑中析出，則又會大大減低外循環的換熱效率，也就失去了擴容改造的意義。

傳統的立式管殼式換熱器，如圖1所示，管程流體從下管箱處的流體進口經下管板引入換熱管，后由換熱管的另一端經上管板從上管箱的出口流出換熱器。殼程流體經殼程流體入口引入殼體，與管程流體逆流接觸后經殼程流體出口排出。通常情況下，管板和換熱管之間所用的連接部件的固定使換熱管由管板平面伸出，其目的是為了保證換熱管與管板連接的強度并且能使多根換熱管安裝固定，從而增大換熱面積。傳統管殼式換熱器中，管程流體流動狀態比較單一，湍動程度較低，流動阻滯區較大，存在較多的傳熱傳質死區。

目前，針對淤漿外循環換熱器堵塞還沒有切實有效的解決方案，導致外循環換熱器堵塞的現象時常發生，換熱效率大大降低，停產事故頻頻發生，嚴重時導致停產退料重新開車。

發明內容

本發明之一是提供一種管殼式換熱器，能夠減少換熱器中淤漿堵塞現象，降低停車率的淤漿換熱器的防堵方法。

一種立式管殼式換熱器，包括上管箱和下管箱，上管箱和/或下管箱內設置內構件導流器，淤漿流過內構件導流器，形成沿換熱器軸線方向和換熱器徑向方向的流動。

熱介質在管程流動，冷卻介質在殼程流動。

所述的內構件導流器可以為平板形、錐形或帽形，上管箱與下管箱內設置內構件導流器的形狀可以相同也可以不相同，比如上、下管箱導流器都采用平板型，或上管箱導流器采用帽型，下管箱采用錐形，總之三種形狀導流器任意組合都適合本發明，或者只在上管箱設置導流器，或者只在下管箱設置導流器，只要滿足換熱器不堵，單一設置導流器也是本發明的內容。

內構件導流器可以通過拉桿或支架固定在管箱內。內構件導流器無論是平板形、錐形或帽形均帶有一平面，如平板形的任意一面，錐形或帽形底面，所述的平面一般為圓形，或與換熱器殼體截面相同的其他形狀，所述的平面應朝向淤漿流入方向。

所述的內構件導流器一般安裝在換熱器的軸線位置上，與管板的最近距離為h，0.1D≤h≤0.2D，其中D是換熱器殼體的公稱直徑。

所述的內構件導流器的傾角為θ，0°≤θ≤45°；內構件導流器的底部直徑為d，0.3D≤d≤0.7D，其中D是換熱器殼體的公稱直徑；內構件導流器的高度為H， 0.1 ≤ H d ≤ 0.7 . ]]>

本發明還提供了一種淤漿管殼式換熱器的防堵方法，利用上述的管殼式換熱器，淤漿走管程，冷卻介質在殼程流動。

為了實現本發明方法，還需對管程流動的淤漿的物理狀態加以控制和優選，其中：

淤漿的流速為3～8m/s，優選4～6m/s。

淤漿的濃度為0～600g顆粒/L溶劑，優選0～400g顆粒/L溶劑。