[發(fā)明專利]一種固體粒子冷卻器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510320583.0
• 申請(qǐng)日: 2015-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN105043142B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石寶珍;郭俊輝;孫弘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島京潤(rùn)石化工程有限公司
• 主分類號(hào): F28D7/16
• 分類號(hào): F28D7/16;F28F9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域的一種固體粒子冷卻器，特別是適用于氣固流化床反應(yīng)過程的取熱或固體顆粒冷卻器。

背景技術(shù)

在催化裂化再生、流化床甲醇制烯烴、流化床甲醇制芳烴等放熱反應(yīng)過程中，需要取出部分熱量或?qū)Υ呋瘎┑裙腆w顆粒冷卻取熱。通常采用固體粒子冷卻器來吸收這部分過量的熱量，保證工藝操作的平穩(wěn)進(jìn)行。同時(shí)，固體粒子冷卻器也利用這部分過剩熱量發(fā)生蒸汽或加熱其他介質(zhì)，成為裝置中的一項(xiàng)重要節(jié)能措施。固體粒子冷卻器由于取熱量大、操作靈便，在工業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛。

現(xiàn)有的固體粒子冷卻器有多種型式，國(guó)內(nèi)廣泛使用的一種換熱管固體粒子冷卻器，包括一個(gè)垂直設(shè)置的圓筒形殼體，殼體內(nèi)垂直設(shè)置有多根套管式換熱管。每一根換熱管為封閉式結(jié)構(gòu)，主要有進(jìn)水管和汽水混合物套管組成。每根換熱管是一個(gè)獨(dú)立的傳熱元件，構(gòu)成一個(gè)具有獨(dú)立的水-汽回路的換熱單元。這些換熱管與水汽分離器之間需要用管線連接。 一臺(tái)固體粒子冷卻器需要設(shè)置大量的換熱管， 固體粒子冷卻器與水汽分離器間也就需要大量管線閥門。既增加了投資，熱量也會(huì)流失，尤其是取熱量大、管束多的固體粒子冷卻器，將會(huì)占大量的空間布置。

為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)管線減少投資，已有技術(shù)常把換熱管設(shè)計(jì)成換熱器常采用的管板結(jié)構(gòu)，此時(shí)固體粒子冷卻器和水汽分離器間僅需要一條管線.但由于固體顆粒換熱強(qiáng)度高，溫度不均勻，催化劑磨損等，換熱管是熱交換過程中最容易出現(xiàn)損壞的部件。當(dāng)進(jìn)水管和汽水混合物套管任何一個(gè)出現(xiàn)問題時(shí)，常規(guī)管板式結(jié)構(gòu)就造成整臺(tái)設(shè)備無法投用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種固體粒子冷卻器設(shè)備，其結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)既保留管板式設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，又可以分組控制，即使出現(xiàn)局部管束損壞，也僅影響局部管束， 固體粒子冷卻器仍然可以使用。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種固體粒子冷卻器，在其下部設(shè)置取熱單元，該單元由下殼體、催化劑進(jìn)入口、下封頭以及下殼體下部設(shè)置的流化氣體進(jìn)入口和分布器，內(nèi)部設(shè)置的汽水或被加熱介質(zhì)換熱套管、固定導(dǎo)向架構(gòu)成。在取熱單元上部設(shè)置汽水或被加熱介質(zhì)主流出單元，該單元由上殼體以及上殼體上設(shè)置的汽水或被加熱介質(zhì)主出口、汽水或被加熱介質(zhì)換熱套管管板或稱下管板，內(nèi)部設(shè)置分區(qū)隔板，為增加隔板強(qiáng)度，分區(qū)隔板設(shè)計(jì)為復(fù)合結(jié)構(gòu)，分區(qū)隔板由中心筒體隔板和多個(gè)外環(huán)徑向隔板組成，中心筒體隔板內(nèi)又形成獨(dú)立的汽水或被加熱介質(zhì)流出區(qū)，外環(huán)徑向隔板把中心筒體隔板與上殼體間的區(qū)域分成多個(gè)獨(dú)立的汽水或被加熱介質(zhì)流出區(qū)；外環(huán)徑向隔板數(shù)量按分區(qū)的需要設(shè)計(jì)，外環(huán)徑向隔板同時(shí)與上殼體和中心筒體隔板焊接固定，中心筒體隔板用作對(duì)外環(huán)徑向隔板的支撐，提高外環(huán)徑向隔板的強(qiáng)度；隔板分成的區(qū)內(nèi)分別有和汽水或被加熱介質(zhì)換熱套管相對(duì)應(yīng)的水或取熱介質(zhì)進(jìn)入管。在汽水或被加熱介質(zhì)主流出單元上部設(shè)置水或取熱介質(zhì)主進(jìn)入單元，該單元由上封頭及上封頭頂部或側(cè)面設(shè)置的水或取熱介質(zhì)主入口、水或取熱介質(zhì)進(jìn)入管管板或稱上管板，內(nèi)部設(shè)置與汽水或被加熱介質(zhì)主流出單元數(shù)量方位一致的中心筒體隔板和外環(huán)徑向隔板，該單元外環(huán)徑向隔板把中心筒體隔板與上封頭間的區(qū)域分成多個(gè)獨(dú)立的水或取熱介質(zhì)進(jìn)入?yún)^(qū)，外環(huán)徑向隔板同時(shí)與上封頭和中心筒體隔板焊接固定。水或取熱介質(zhì)主進(jìn)入單元之上為汽水或被加熱介質(zhì)副流出單元，該單元?dú)んw上設(shè)置汽水或被加熱介質(zhì)副出口，汽水或被加熱介質(zhì)副流出單元之上為水或取熱介質(zhì)副進(jìn)入單元，該單元由小管板、小封頭及其小封頭上的水或取熱介質(zhì)副入口組成。該水或取熱介質(zhì)副進(jìn)入單元和汽水或被加熱介質(zhì)副流出單元可以用隔板分成幾個(gè)小區(qū)。

具體的說，上管板至上封頭為水或取熱介質(zhì)主進(jìn)入單元，在該單元的上封頭內(nèi)部設(shè)置分區(qū)隔板，由中心筒體隔板和多個(gè)外環(huán)徑向隔板組成，中心筒體隔板內(nèi)形成獨(dú)立的區(qū)，外環(huán)徑向隔板把中心筒體隔板與上封頭間的區(qū)域分成多個(gè)獨(dú)立的水或取熱介質(zhì)進(jìn)入?yún)^(qū)，外環(huán)徑向隔板同時(shí)與上封頭和中心筒體隔板焊接固定，在上封頭頂部設(shè)置多個(gè)水或取熱介質(zhì)主入口，水或取熱介質(zhì)主入口位于每?jī)蓚€(gè)外環(huán)徑向隔板之間的方位，與每個(gè)區(qū)一一對(duì)應(yīng)。這樣就相當(dāng)于多個(gè)外環(huán)徑向隔板將水或取熱介質(zhì)主進(jìn)入單元內(nèi)的水或取熱介質(zhì)進(jìn)入管分為多組，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)水或取熱介質(zhì)主入口。