[發(fā)明專利]溶劑再生塔塔頂冷凝系統(tǒng)及所用的板殼式換熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410455086.7
• 申請(qǐng)日: 2014-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN104197736A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 欒輝寶;鄭偉業(yè);遲浩淼;王崧;孫超;錢曄;張建民;張磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江建業(yè)化工股份有限公司;中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所
• 主分類號(hào): F28B1/02
• 分類號(hào): F28B1/02;F28B9/08
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于傳熱技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種溶劑再生塔塔頂冷凝系統(tǒng)的布置方式及所用的板殼 式換熱器，屬于傳熱裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

溶劑再生塔(簡(jiǎn)稱再生塔)是一座采用部分冷凝器、液相全回流的精餾塔構(gòu)型。進(jìn)入溶 劑再生塔的釜液含有的大部分酸性氣體在塔內(nèi)解析，然后進(jìn)入再生塔底重沸器被進(jìn)一步加熱 解吸，溶劑液得到充分再生；同時(shí)塔頂?shù)拇罅繗庀嘟橘|(zhì)在塔頂冷凝器內(nèi)通過冷媒冷卻至液相， 然后通過自然回流(如圖1)或者強(qiáng)制回流(如圖2)兩種形式將冷凝的液相介質(zhì)回流至塔器 頂部。自然回流是利用塔頂冷凝器與塔器回流口之間的高位差來實(shí)現(xiàn)冷凝介質(zhì)的回流，強(qiáng)制 回流采用泵提供輸送動(dòng)力。

上述現(xiàn)有的再生塔頂冷凝器存在兩方面的不足：(1)強(qiáng)制回流方式工藝布置復(fù)雜。自然 回流工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，但是相比強(qiáng)制回流方式塔頂冷凝器的布置標(biāo)高必然要高于再生塔頂 部標(biāo)高，對(duì)換熱器要求體積小、重量輕。(2)塔頂冷凝器腐蝕嚴(yán)重。再生塔塔頂氣進(jìn)入冷凝 器，介質(zhì)中的CO₂-H₂S-H₂O會(huì)造成換熱器內(nèi)部的均勻腐蝕、氫鼓泡、氫脆和應(yīng)力腐蝕開裂。 換熱器內(nèi)部腐蝕嚴(yán)重，使用壽命短，需頻繁停車檢修及更換，大大降低了裝置生產(chǎn)能力，并 且設(shè)備維修費(fèi)用升高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種溶劑再生塔塔頂冷凝系統(tǒng)及所用的板殼式換熱器； 板殼式換熱器具有體積小、重量輕的特點(diǎn)，可直接支撐安裝在再生塔的頂部；從而使本發(fā)明 的溶劑再生塔塔頂冷凝系統(tǒng)能采用自然回流方式將冷凝的液相介質(zhì)回流至再生塔的頂部。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種板殼式換熱器，包括圓筒狀殼體、板芯組、導(dǎo) 流塊、板程進(jìn)口管嘴、板程出口管嘴、殼程進(jìn)口管嘴、殼程出口管嘴、壓緊板、板芯法蘭面 和殼體法蘭面；在圓筒狀殼體的前端設(shè)置殼體法蘭面，圓筒狀殼體的后端為密封端；

板片為圓形的波紋板片，在板片上分別設(shè)置1個(gè)圓形的介質(zhì)進(jìn)口和1個(gè)圓形的介質(zhì)出口， 所述介質(zhì)進(jìn)口、介質(zhì)出口的中心連線與板片的中心點(diǎn)位于同一直線上；

每個(gè)板對(duì)由兩片板片11兩兩面對(duì)(即，兩片板片11正面對(duì)正面)的沿著2個(gè)介質(zhì)進(jìn)口 的圓周邊緣進(jìn)行焊接、且同時(shí)沿著2個(gè)介質(zhì)出口的圓周邊緣進(jìn)行焊接，從而使2個(gè)板片的介 質(zhì)進(jìn)口相對(duì)應(yīng)的密封吻合，2個(gè)板片的介質(zhì)出口也相對(duì)應(yīng)的密封吻合；每個(gè)板對(duì)的2個(gè)板片 之間的間隙形成殼程流道；

若干個(gè)板對(duì)之間沿著外圓周焊接從而形成板芯組2：相鄰的2個(gè)板對(duì)上，各取一片面朝 相鄰板對(duì)的板片，將此2片板片沿著板片的外圓周密封焊接，從而使相鄰的2個(gè)板對(duì)的2片 板片之間的間隙形成板程流道(17)；

板芯組上所有的介質(zhì)進(jìn)口的中心線相重合，所有的介質(zhì)進(jìn)口連接形成介質(zhì)進(jìn)口管道；板 芯組上所有的介質(zhì)出口的中心線相重合，所有的介質(zhì)出口連接形成介質(zhì)出口管道；

板芯組的兩端分別同板芯法蘭面和壓緊板固定相連，板芯組和板芯法蘭面以及壓緊板的 中心線相重合(即，3者同心布置)。

導(dǎo)流塊為弧形板，導(dǎo)流塊的長(zhǎng)度等于板芯組的長(zhǎng)度；

在板芯組的左右兩側(cè)各設(shè)置一塊導(dǎo)流塊，每塊導(dǎo)流塊的兩端均分別與板芯法蘭面、壓緊 板焊接，導(dǎo)流塊的內(nèi)側(cè)面與板芯組保持5～10mm的間隙，從而使板芯法蘭面、板芯組、壓緊 板以及2塊導(dǎo)流塊構(gòu)成一個(gè)焊接整體；該焊接整體中的板芯組、壓緊板以及2塊導(dǎo)流塊被裝 入圓筒狀殼體中，壓緊板與圓筒狀殼體的后端(即，密封端)保持5～20mm的裝配間隙；導(dǎo) 流塊的外側(cè)面緊貼圓筒狀殼體的內(nèi)壁；殼體法蘭面與板芯法蘭面固定相連；

在圓筒狀殼體的上下壁面分別設(shè)有殼程進(jìn)口管嘴、殼程出口管嘴；殼程進(jìn)口管嘴、殼程 出口管嘴均與圓筒狀殼體的內(nèi)腔相連通；且殼程進(jìn)口管嘴、殼程出口管嘴之間的連線(中心 連線)與2塊導(dǎo)流塊之間的連線(中心連線)呈“十”字狀；

在板芯法蘭面上分別設(shè)置板程進(jìn)口管嘴和板程出口管嘴；板程進(jìn)口管嘴與介質(zhì)進(jìn)口管道 相連通，板程出口管嘴與介質(zhì)出口管道相連通。

作為本發(fā)明的板殼式換熱器的改進(jìn)：

板片上的波紋與介質(zhì)進(jìn)口、介質(zhì)出口的中心連線形成夾角α；夾角α例如可為50～70°。

每個(gè)板對(duì)由兩片板片11兩兩面對(duì)時(shí)，兩片板片上的夾角α對(duì)稱的位于介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì) 出口的中心連線的兩側(cè)；此兩片板片上的波紋交錯(cuò)布置，殼程流道呈交錯(cuò)的網(wǎng)狀。

作為本發(fā)明的板殼式換熱器的進(jìn)一步改進(jìn)：