[實用新型]一種空冷器管箱

無效

• 申請號: 200720173257.2
• 申請日: 2007-09-20
• 公開（公告）號: CN201093920Y
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 高暉;樊明祥;吳德飛;張迎愷
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司中國石化工程建設公司
• 主分類號: F28F9/02
• 分類號: F28F9/02;F28F19/00
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所
• 代理人: 韋慶文

技術領域

本實用新型屬于一種用于石油、化工、煤化工和氣體加工領域的空氣冷卻設備，更具體地說涉及一種主要用于石油化工廠加氫裝置的高壓空冷器管箱。

背景技術

空冷器是一種高效節能的空氣冷卻設備，在石油化工領域中廣泛應用。現有石油化工裝置中大量采用絲堵式空冷器，現有的絲堵式空冷器管箱結構包括入口管、頂板、絲堵、絲堵板、管板、換熱管等部件。現場使用表明，這種狹長矩形管箱在冷卻介質的腐蝕性較強時，極易因泄露而導致火災等安全事故的發生，帶來較大的經濟損失。國內曾有這種空冷器僅使用一年就多次發生泄漏事故的。

通過采用流體力學模擬計算研究發現，這種狹長矩形管箱，在管箱的入口兩側會形成渦流；由于渦流區的存在，會造成管箱內部，特別是換熱管與管板焊接接頭處的沖刷腐蝕，同時造成冷卻介質在各換熱管分配不均勻，導致流量較大的換熱管因流速偏高而產生嚴重腐蝕。

特別是對用于石油化工廠加氫裝置的高壓空冷器，由于近年來，原油劣質化，加大了裝置的腐蝕，增加了加氫裝置高壓空冷器內的沖蝕，導致加氫高壓空冷器面臨全面的材質升級問題。為了解決上述問題，目前國內外普遍采用整體提高空冷器管箱材質的方法，選擇抗腐蝕性能更好的高合金材料，來解決上述空冷器管箱沖蝕等腐蝕問題。由于高合金材料國內生產能力欠缺，大多需要從國外采購，不僅價格昂貴，增加了大量的設備投資，而且供貨周期長。

經檢索與本實用新型相關的現有技術還有：CN2586126Y、CN2335116Y、CN2859434Y和US5431858A等，但這些專利所涉及的結構和形狀，以及解決問題的技術方案都與本實用新型有實質上的不同。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于針對上述問題，在空冷器管箱仍采用碳鋼材質的基礎上，通過改進入口管箱的結構，改善和解決管箱內介質渦流的形成，減緩流體沖蝕，達到延長碳鋼空冷器管箱使用壽命的目的。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：這種主要用于石油化工裝置的空冷器管箱，包括冷卻介質(空氣)入口管、頂板、絲堵、絲堵板、管板、換熱管等部件，其特點是在空冷器管箱中設置一個布有篩孔的分配孔板。

所述的分配孔板將管箱分為上、下兩層，在分配孔板上部形成一個新增加的入口緩沖區；且分配孔板四周與空冷器管箱固定；同時分配孔板上布有大量篩孔。所述的入口緩沖區的一部分空間作為緩沖用，其余部分作固定分配孔板用。

本實用新型空冷器管箱的優點在于：通過設置分配孔板，改變了空冷器入口管箱的結構設計，能減少和消除管箱內介質形成的局部渦流，改善冷卻介質進入換熱管的均勻性，解決空冷器沖刷腐蝕泄漏的問題，延長碳鋼空冷器管束的使用壽命，具有經濟實用性。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細地說明。

附圖說明

圖1為本實用新型空冷器管箱的結構示意圖

具體實施方式

如圖1所示，這種空冷器管箱，包括入口管1、頂板2、絲堵3、絲堵板4、管板5、換熱管6，其特征是在空冷器管箱設置一個布有篩孔的分配孔板8。

所述的分配孔板將管箱分為上、下兩層，分配孔板8上部形成一個入口緩沖區7；所述的分配孔板8四周與空冷器管箱固定；所述的分配孔板8上布有大量篩孔；所述的入口緩沖區7一部分空間作為緩沖用，其余部分作固定分配孔板8用。

本實用新型空冷器管箱的特點在于：通過新設置的分配孔板8，將管箱分為上、下兩層，分配孔板8上部新增出一個入口緩沖區7，經入口管1進入管箱的冷卻介質首先經過分配孔板8的一次分配，然后從管箱的下層進入換熱管6。分配孔板8能有效減少和消除管箱下層介質的渦流區，改善冷卻介質進入管箱后的流動狀態，降低冷卻介質對換熱管6和管板5連接處的沖蝕，同時有效改善了冷卻介質進入換熱管的均勻性，避免了分配不均勻導致的換熱管沖刷腐蝕。同時，由于分配孔板布有大量篩孔，不會造成較大的阻力降。

本實用新型空冷器管箱由于采用上述結構，效果十分明顯：一是從流體力學數值模擬研究的結果看，能使空冷器入口管箱內的管頭部位的渦流區消失，改善冷卻介質進入換熱管的均勻性；二是在同樣的介質環境和操作條件下，能達到延長碳鋼空冷器管箱安全使用壽命的目的。