[發明專利]固體顆粒充分循環的外循環式流化床換熱器

有效

• 申請號: 201610710754.5
• 申請日: 2016-08-23
• 公開（公告）號: CN107764110B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 田立達;顧軍民;張斌
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: F28D13/00
• 分類號: F28D13/00;F28F1/00;F28F27/00;F28F23/00
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本發明涉及一種固體顆粒充分循環的外循環式流化床換熱器，主要用以解決傳統技術中外循環式流化床換熱器固體顆粒不能充分循環的技術問題。本發明通過采用一種包括變徑管6、球形浮塞14、弧形擋板15構成的體系來實現固體顆粒充分循環的技術方案較好地解決了上述技術問題，可用于外循環式流化床換熱器，促使固體顆粒在外循環式流化床換熱器內充分循環。

技術領域

本發明屬于化工領域，具體的，屬于化工換熱設備長周期運行領域，涉及一種固體顆粒充分循環的外循環式流化床換熱器，廣泛應用于解決傳統外循環式流化床換熱器固體顆粒不能充分循環的問題。

背景技術

換熱器在石油、化工、能源等行業被廣泛使用。然而隨著使用時間增加，換熱器內不可避免存在污垢粘附現象，從而導致換熱器換熱效率降低，阻力增加，影響換熱器正常運行。

外循環式流化床換熱器作為一種新型換熱器，用以替換傳統換熱器，可以提高換熱器換熱效果，有效延長裝置運行時間。

固體顆粒能否在外循環式流化床換熱器內充分流化和循環是外循環式流化床換熱器能否正常運行的前提條件。在換熱器液相正常流速范圍內，所使用的固體顆粒一般均能很好流化，而固體顆粒能否充分循環往往成為制約外循環式流化床換熱器大規模應用的瓶頸。由于傳統外循環式流化床換熱器中下降管和液固分離器一路管路阻力小，固體顆粒往往在下降管內被向上的液相托住，形成短路，造成固體顆粒無法充分循環，因而影響了外循環式流化床換熱器的正常使用。

文獻US6350928公開了一種外循環式流化床換熱器，文獻US5676201公開了另一種外循環式流化床換熱器。上述流化床換熱器沒有設置明確的固體顆粒循環構件，從而導致效果不佳，甚至不能正常運行。文獻CN102921179公開了一種外循環式流化床換熱器，該流化床換熱器采用下降管和水平管之間安裝縮徑噴嘴，利用縮徑形成的負壓促使固體顆粒循環，這種結構的外循環式流化床換熱器要求噴嘴設計和所使用工況嚴密契合，大多數情況下并不能實現固體顆粒充分循環，即便在十分有限的操作范圍內固體顆粒可以循環，其循環效果也不佳。

本發明提供一種固體顆粒充分循環的外循環式流化床換熱器，利用變徑管6、球形浮塞14、弧形擋板15構成的體系實現固體顆粒充分循環，有針對性的解決了上述問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中外循環式流化床換熱器固體顆粒不能充分循環的問題，提供一種固體顆粒充分循環的外循環式流化床換熱器。該流化床換熱器具有固體顆粒循環量大、操作穩定的優點，因而能提供更強的防除垢和強化傳熱能力。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：一種固體顆粒充分循環的外循環式流化床換熱器，該流化床換熱器由加料罐1、換熱器2、液固分離器3、計量罐4、下降管5、變徑管6、水平管7、顆粒濾板8、液體儲槽9、液體循環泵10組成；變徑管6內設置球形浮塞14；變徑管6下方下降管5和水平管7交匯處設置弧形擋板15；固體顆粒由加料罐1加入水平管7，水平管7連接換熱器2，換熱器2上端出口連接液固分離器3，液固分離器3分出來兩路，一路液相從顆粒濾板8上方溢出后進入液體儲槽9，通過液體循環泵10回到換熱器2，另一路固相從下降管5經過變徑管6回入水平管7。

上述技術方案中，所述變徑管6從上到下先擴徑后縮徑，擴徑后管徑為下降管5管徑的2～3倍；擴徑段長度范圍為50mm～80mm。

上述技術方案中，所述球形浮塞14密度范圍為液相密度的1.5倍～3倍，直徑范圍為下降管5管徑的1.2倍～1.5倍。

上述技術方案中，所述弧形擋板15一端固定在下降管5右管壁和水平管7上管壁交點處，另一端水平置于水平管7內與水平管7下管壁形成液相流動通道，所形成的液相流動通道高度為水平管管徑的0.3倍～0.4倍；弧形擋板15長度范圍為100mm～200mm。

上述技術方案中，所述計量罐4由透明材質制成，計量罐4內壁按照體積標有刻度，標有刻度部分體積為8升到12升。