[實用新型]三相漿態(tài)床取熱單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320890510.1
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203663810U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙景運;焦風(fēng)岐;張文立;張晶;蔣曉偉;孫樹東
• 申請（專利權(quán)）人: 北京石油化工工程有限公司
• 主分類號: B01J8/22
• 分類號: B01J8/22;F28D7/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 董惠石

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種換熱設(shè)備，尤指一種適用于合成油或煤化工過程中取出固、液、氣復(fù)雜多相劇烈反應(yīng)熱量的設(shè)備。

背景技術(shù)

在合成油或煤化工過程中，固、液、氣復(fù)雜多相劇烈反應(yīng)會快速而大量產(chǎn)熱，高效穩(wěn)定的取熱單元，對于系統(tǒng)溫度的控制非常關(guān)鍵，現(xiàn)有技術(shù)中多采用強(qiáng)制循環(huán)換熱設(shè)備對三相漿態(tài)床進(jìn)行強(qiáng)制換熱。強(qiáng)制循環(huán)換熱設(shè)備應(yīng)用了高功率循環(huán)泵，不僅耗費大量電能，而且運行安全性差，一旦循環(huán)泵發(fā)生故障，漿態(tài)床內(nèi)會急劇升溫，嚴(yán)重者產(chǎn)生安全事故。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的，即是提供一種三相漿態(tài)床取熱單元，根據(jù)冷熱流體密度差形成的推動力設(shè)計自然循環(huán)管路，設(shè)備安全可靠的同時能夠達(dá)到換熱量的要求。

上述目的，可采用下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種三相漿態(tài)床取熱單元，包括：立式套管，其底端封閉，頂端具有出口；設(shè)置于該立式套管內(nèi)部的下降管，下降管頂部具有入口，底部插入至該立式套管的封閉的底端上方；該立式套管與下降管之間具有環(huán)空隙，以形成允許流體先從中部下降管下降、再從周圍環(huán)空隙上升的流道；至少一個上升支管，該至少一個上升支管的一端從該立式套管的下部環(huán)空隙中延伸出，另一端匯入該立式套管的上部環(huán)空隙，以使該上升支管與該立式套管形成并聯(lián)上升管路。

如上所述的三相漿態(tài)床取熱單元，所述上升支管包括引出管段、垂直管段和回流管段，其中所述引出管段和所述回流管段分別與所述立式套管連接，而該垂直管段的軸線平行于所述立式套管的軸線。借此，使得取熱單元整體結(jié)構(gòu)更緊湊，密集排布時更利于緊湊擺放。

如上所述的三相漿態(tài)床取熱單元，包括多個上升支管，各上升支管互相間隔地均勻布置在所述立式套管的周圍。借此，更利于漿態(tài)床一定空間內(nèi)的均勻換熱。

如上所述的三相漿態(tài)床取熱單元，所述多個上升支管的所述垂直管段可以均布在與所述立式套管同軸心的圓柱面上。

亦或是，所述多個上升支管的所述垂直管段可以均布在與所述立式套管同形心的長方體的四個側(cè)面上。

如上所述的三相漿態(tài)床取熱單元，在所述立式套管的外壁面設(shè)有強(qiáng)化換熱的肋片。借此，更提高了立式套管的換熱效率。

較佳地，所述立式套管的外壁面間隔地且均勻地設(shè)有多個所述肋片，各肋片沿套管徑向凸出，且沿套管軸向延伸設(shè)置。

如上所述的三相漿態(tài)床取熱單元，所述立式套管和套于其內(nèi)的所述下降管同軸設(shè)置，且兩管壁之間設(shè)置有用于保證二者同軸度的定位板。通過定位板保證立式套管與下降管的同軸度，可以使環(huán)空隙內(nèi)的流體沿周向均勻地分布和流動，避免了某側(cè)因環(huán)空隙減小導(dǎo)致流量下降，最終致使該側(cè)的換熱效率下降。

如上所述的三相漿態(tài)床取熱單元，所述上升支管的垂直管段與所述立式套管之間設(shè)置有用于將該上升支管支撐定位于該立式套管的支撐板。因為本實用新型的上升支管具有較小的管徑，所以設(shè)置支撐板固定上升支管可以提高其剛度，避免振動引發(fā)的上升支管變形。

較佳地，所述支撐板的厚度小于所述上升支管垂直管段的壁厚。通過設(shè)置支撐板的厚度小于上升支管垂直段的厚度，使得即使發(fā)生變形時，剛度較差的支撐板會首先變形，更間接保護(hù)了上升支管。

較佳地，所述支撐板與水平方向成一角度設(shè)置。將支撐板設(shè)置成相對水平方向傾斜，減小了對漿態(tài)床內(nèi)流體的阻力，并產(chǎn)生導(dǎo)流效果。

較佳地，所述支撐板與水平方向的角度在8°至10°之間。8°至10°的傾角更利于對漿態(tài)床內(nèi)流體的導(dǎo)流，同時能較佳保證支撐板和上升支管的剛度。

如上所述的三相漿態(tài)床取熱單元，所述多個上升支管的垂直管段與所述立式套管之間均設(shè)置有用于將該上升支管支撐定位于該立式套管的支撐板，且其中至少一個支撐板與其它支撐板在所述立式套管的軸線方向上錯開布置。借此，減小了對漿態(tài)床內(nèi)流體的局部阻力。

如上所述的三相漿態(tài)床取熱單元，所述立式套管的底端與下降管的底部出口之間的垂直距離為1～1.5倍的下降管直徑。借此，利于換熱介質(zhì)的流動，避免套管的底端發(fā)生超溫及卡阻現(xiàn)象。

如上所述的三相漿態(tài)床取熱單元，所述下降管自頂部入口至底部出口依序具有橫置管段和垂直管段，所述立式套管亦對應(yīng)具有橫置管段和垂直管段，其中，所述上升支管設(shè)置在該立式套管的垂直管段上，而所述立式套管頂端的出口設(shè)置在該立式套管的橫置管段的頂部。

如上所述的三相漿態(tài)床取熱單元，具有至少兩束所述的立式套管，每束立式套管中都設(shè)置有所述的下降管，其中各下降管的上端統(tǒng)一連至一水平集合下降總管，而各立式套管的上端統(tǒng)一連至一水平集合上升總管，所述水平集合下降總管與所述入口連接，所述水平集合上升總管與所述出口連接。