[實用新型]新型原油常壓塔頂油氣換熱器

有效

• 申請號: 201320807084.0
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN203595434U
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 姬玉林;吳振;劉一總;許山;謝宗仁
• 申請（專利權）人: 山東藍星清洗防腐公司
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;F28F11/02;F28F19/02
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術領域

本實用新型涉及石油、化工領域，具體為一種對煉油廠常減壓裝置中的原油-常壓塔頂油氣混合物進行換熱的換熱器的結構，屬于冷換設備技術領域。

背景技術

換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，以實現不同溫度流體間的熱能傳遞，又稱熱交換器。換熱器是實現化工生產過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設備。在換熱器中，至少有兩種溫度不同的流體，一種流體溫度較高，放出熱量；另一種流體則溫度較低，吸收熱量。在工程實踐中有時也會存在兩種以上的流體參加換熱，但它的基本原理與前一種情形并無本質上的區別。

現代化工與石油化工裝置具有大型化，連續性強，腐蝕性大，高溫、高壓，易燃易爆等特點。對設備可靠性、穩定性、安全性提出了更高要求。換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，在生產過程中占有重要地位。據統計在石油煉化成套生產裝置中，各類換熱器約占生產裝置總投資的20％～40％，重量占設備總量的25％～50％，數量占整套裝置的30％～50％。換熱器是石化生產中重要的工藝設備，也是重要的節能設備，換熱器的運行狀態對整個裝置的安全、產品質量、節能減排起著至關重要的作用。

列管式換熱器是工業中廣泛應用的換熱設備，列管式換熱器（又稱管殼式換熱器）是把換熱管束與管板連接后，再用筒體與管箱包起來，形成兩個獨立的空間。管內的通道及與其貫通的管箱稱為管程，管外的通道及與其貫通的部分稱為殼程。列管式換熱器因其在單位體積的傳熱面積、處理能力和操作彈性大，適應能力強。在高溫、高壓和大型石油化工裝置中廣泛使用。根據熱補償方式不同主要分為：固定管板式列管換熱器、浮頭式列管式換熱器、U形管式列管換熱器。

在石化行業的煉廠常減壓裝置中原油-常頂油氣（指常壓塔頂油氣混合物）換熱器（一般為浮頭式列管式換熱器）的換熱管基材材質是10號碳鋼。根據原油-常頂油氣換熱器的操作參數，管程走常壓塔頂油氣混合物，其中的腐蝕介質主要是H₂S-HCl-H₂O。當以氣體狀態存在時，一般腐蝕是很小的，在冷凝換熱后溫度下降至100℃以下，冷凝區域出現液體水以后，在換熱器管程便形成HCl—H₂S—H₂O系統的腐蝕。其反應為：

Fe＋2HCl→FeCl₂＋H₂↑

FeCl₂＋H₂S→FeS↓＋2HCl

Fe＋H₂S→FeS↓＋H₂↑

FeS＋2HCl→FeCl₂＋H₂S

在低PH下，由于H₂S的腐蝕作用產生的FeS附著在金屬表面，使帶液滴的油氣流動受到阻礙，電解質擴散受到限制，在被阻塞的空腔內，腐蝕液的化學成分與整體溶液存在較大差異，造成腔內電位降低，整個外表面為陰極，點蝕坑為陽極，產生了電化學腐蝕。在水解反應的作用下FeS膜脫落在空腔內又促進了酸性反應，如此循環構成了HCl—H₂S—H₂O的強烈腐蝕。且腐蝕現象以管程側最為明顯。

目前，換熱器存在的問題除腐蝕問題之外，還有連接密封問題導致的管程、殼程內介質泄露，帶來的環境污染；或者兩種介質的混合，增加對管程及殼程腐蝕環境的復雜性；在現有的煉廠常減壓裝置中原油-常頂油氣換熱器采用的防腐形式靠的是材質自身防腐。其存在的問題是，焊接工藝復雜，制作比較難，且價格昂貴，不利于推廣。

實用新型內容

為了克服連接密封問題及現有材質自身防腐方式存在的工藝困難及成本問題等，本實用新型提供了一種新型原油、常壓塔頂油氣換熱器。

本實用新型為實現上述目的所采取的技術方案是：新型原油常壓塔頂油氣換熱器，包括管箱、殼體、傳熱管、折流板、浮頭管板、固定管板、浮頭、鉤圈及分程隔板，浮頭端的管箱法蘭與浮頭端殼體法蘭的配合面之間設密封墊片，浮頭法蘭通過雙頭螺柱與鉤圈連接，浮頭管板與浮頭法蘭及鉤圈接觸配合，所述浮頭的蓋板部分呈凹槽形。

現有浮頭的蓋板部分呈球冠形，因為其曲率半徑大，所以弧形深度淺，容易造成管程介質流通不暢，產生噪音，改為凹槽形后能夠增加弧形深度，使管程內介質在浮頭處換向時，有足夠的折流空間，使管程介質流通順暢。