[實用新型]一種煉油催化裂化外取熱器的針狀肋取熱管裝置

有效

• 申請號: 201720586658.4
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN206739936U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 李瑞強;張強
• 申請（專利權）人: 洛陽瑞銘石化技術有限公司
• 主分類號: F28D7/12
• 分類號: F28D7/12;F28F1/12;B01J8/18
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 王濱生

技術領域

本實用新型涉及煉油廠重油催化裂化裝置的外取熱器的取熱管，尤其是一種煉油催化裂化外取熱器的針狀肋取熱管裝置。

背景技術

目前，煉油廠重油催化裂化的外取熱器內催化劑流動的方向可分為兩種形式：即下流式密相傳熱外取熱器和上流式稀相傳熱外取熱器。因其在流化狀態下，高溫催化劑顆粒傳熱系數高，取熱負荷和操作彈性范圍大且能耗低等特點，在重油催化裂化裝置中得到廣泛使用，成為必不可缺少的關鍵設備。在外取熱器內部設置一定數量的取熱管，熱催化劑在管外流動，欠焓水由取熱管內設置的下降管自上而下引入到取熱管內底部，然后由取熱管與管內的下降管之間的環形間隙自下而上流動，換熱后產生飽和水與飽和蒸汽流出取熱管；

為強化傳熱，所有取熱管上，沿其圓周方向布置了相當數量的縱向鰭片，鰭片長度從5米到8米之間不等。因其鰭片布置之密，難以施以自動焊，且焊縫之長，焊縫之密，焊接過程中管子因受熱沿取熱管軸向變形之大，探傷檢測之困難，致使取熱管上產生大量的焊接應力和缺陷，極大地影響了取熱管的制造質量，給外取熱器的安全運行埋下了隱患；

在裝置中，外取熱器立式安裝，高溫催化劑一般由外取熱器上部流入，流經取熱管換熱后，由底部流出，流化風經由外取熱器內底部設置的流化風環流入，進行流化形成鼓泡床，床層上下溫度一般相差100-150℃，在不同的高度，床層無論沿軸向還是徑向都存在著相當大地溫差。鰭片與取熱管為線狀連接，同一縱向鰭片，因縱向溫差和徑向溫差造成兩個方向的熱膨脹，其變形無法協調，由此在鰭片與取熱管連接處產生相當高的局部應力，最終導致相當數量取熱管扭曲變形，極大地惡化了取熱系統的正常水循環，使得取熱管局部壁溫過高，管內形成汽水分層，最終因溫度疲勞造成取熱管爆管。致使設計壽命在15年的設備，運行不到四、五年不得以而報廢，其結果大大地降低了該設備的使用壽命；

多數煉油廠催化裂化裝置停工后經檢查發現，外取熱器管束出現大量的彎曲變形，設備內設置的導向支架因取熱管的扭曲變形而損毀，鰭片根部呈現大量裂紋，取熱管爆管已成為外取熱器主要的破壞形式，危及整個裝置的安全運行，其損失之大難以估量；鑒于上述原因，現提出一種煉油催化裂化外取熱器的針狀肋取熱管裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服目前煉油廠催化裂化裝置在運行過程中的外取熱器管束出現大量的彎曲變形，設備內設置的導向支架因取熱管的扭曲變形而損毀，鰭片根部呈現大量裂紋，取熱管爆管已成為外取熱器主要的破壞形式，危及整個裝置的安全運行，其損失之大難以估量；通過合理的設計，提供一種煉油催化裂化外取熱器的針狀肋取熱管裝置，本實用新型取熱管道均布針狀取熱柱，可以增大熱量的接觸面積，加速對氣體中熱能的交換，針狀體與取熱管道點狀連接范圍小，減少熱漲率，抗變形能力強，汽水循環穩定，安全性能更可靠，設備制造更簡便，可以提高加工質量，實現了長周期運行，延長了使用壽命。

本實用新型為了實現上述目的，采用如下技術方案：一種煉油催化裂化外取熱器的針狀肋取熱管裝置，是由外取熱器殼體、蒸發管、進水管道、導向管道、針狀取熱柱、導向板、欠焾水進口、飽和蒸汽出口、焊縫構成；外取熱器殼體上預留孔、孔中設置蒸發管，蒸發管中設置進水管道，蒸發管與進水管道之間設置支撐進水管道的導向板；外取熱器殼體外側的蒸發管設置為外管段，蒸發管的外管段端部設置進水管道的欠焾水進口，蒸發管一側設置飽和蒸汽出口；外取熱器殼體內側的蒸發管設置為取熱段，蒸發管的取熱段外側均布設置針狀取熱柱，蒸發管的取熱段端部設置導向管道；

蒸發管的取熱段外側設置至少四圈針狀取熱柱，每一圈針狀取熱柱至少五個針狀取熱柱，針狀取熱柱與蒸發管之間焊接設置焊縫；

針狀取熱柱分別設置為偶數圈、奇書圈，針狀取熱柱的偶數圈與奇書圈相鄰設置。

有益效果是：本實用新型取熱管道均布針狀取熱柱，可以增大熱量的接觸面積，加速對氣體中熱能的交換，針狀體與取熱管道點狀連接范圍小，減少熱漲率，抗變形能力強，汽水循環穩定，安全性能更可靠，設備制造更簡便，可以提高加工質量，實現了長周期運行，延長了使用壽命。

從催化劑冷卻器系統的催化劑流動和空氣流動形式來看：

催化劑自上而下通過外取熱器的密相床層，流動空氣以0.3-0.5m/s的表觀空速自下而上穿過鼓泡床的密相區和稀相區，夾帶了少量的催化劑的氣體從外取熱器上部的平衡管返回到再生器的稀相區，通過出口管線上的滑閥來控制催化劑的循環量，以實現外取熱器取熱負荷的變化。

從汽，水循環回路及取熱管的結構形式上來看：