[實用新型]一種換熱組件及包含其的流化床反應器

有效

• 申請號: 201820100466.2
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN207763557U
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 李廷仁;郗運柱;趙柏
• 申請（專利權）人: 寧波遠東化工集團有限公司;郗運柱
• 主分類號: F28F9/013
• 分類號: F28F9/013;F28F9/02;F28F9/26;B01J8/24
• 代理公司: 北京金之橋知識產權代理有限公司 11137
• 代理人: 林建軍

本申請涉及一種換熱組件及包含其的流化床反應器。換熱組件包括筒體和沿圓周分布的多個換熱單元，多個換熱單元設置在所述筒體內，每個換熱單元包括兩端分別連接到進料分管和出料分管的盤管單元，所述進料分管通過進料通道與進料總管連接，所述出料分管通過出料通道與出料總管連接，所述進料分管和所述出料分管豎向相對傾斜布置，所述進料分管和所述出料分管上端之間的距離小于其下端之間的距離。本申請具有安裝維修方便、內部熱應力和流動阻力低、換熱均勻、停車時不易堵塞等技術優點。

技術領域

本實用新型涉及一種換熱組件及包含其的流化床反應器，屬于熱交換的技術領域。

背景技術

換熱器是一種在不同溫度的兩種以上流體間實現物料之間熱量傳遞的節能設備，是使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達到流程規定的指標，以滿足工藝條件的需要，同時也是提高能源利用率的主要設備之一。換熱器行業涉及暖通、壓力容器、中水處理設備，化工，石油等近30多種產業。

流化床反應器指固體顆粒物料在氣流作用下，在設備內呈懸浮運動狀態。流化狀態下的固體顆粒層具有液體的特性，例如，懸浮的固體顆粒層像水一樣能保持一定水平界面并具有靜壓力和浮力，像水一樣具有流動性等，也將這種技術稱為氣固流態化技術。氣體流經固體顆粒構成的床料層，當氣體流速比較低時，固體沒有相對運動，氣體流經顆粒之間的間隙流過床層。在此基礎上進一步提高氣體流速，氣體流進顆粒表面的摩擦力和浮力之和超過了顆粒的重力，顆粒被懸浮起來，顆粒之間不再有作用力，氣固體系具備了流體的性質，固體被流化，這時處于初始流態化狀態。若進一步提高氣體的流速，床層不斷膨脹。當更多的氣體進入體系，超過初始流態化需要的氣體流速的氣體，以氣泡的形式穿越床層，這就是鼓泡流態化。隨著氣速的進一步增加，床表面有大量的顆粒被夾帶離開床層，床表面的界面不再清晰，此時對應的是湍流床。利用氣固接觸的鼓泡床或湍流床形式進行氣固反應的反應器，稱之為流化床反應器。

流化床反應器的基本結構除筒體外，根據需要還可以包括氣體分布器、換熱組件、橫向擋板，旋風分離器等內部構件以及固體顆粒加料器、出料器等，這些都是本領域常見的技術，無需贅述。中國專利申請201010216437.0公開了一種組合式換熱器及流化床反應器，包括平行設置的環形進料總管和環形出料總管、沿徑向均勻分布的多個出料通道和進料通道、由呈圓周排布的多個換熱單元、沿軸向延伸的多根進料分管和出料分管等；其缺陷主要包括以下幾個方面：

(1)環形進料總管和環形出料總管平行設置使得在系統停車以后，會在環形進料總管和環形出料總管的內部殘留換熱熔鹽，如不排除殘留換熱熔鹽，則在其冷卻以后會堵塞管道。另外，環形管在加工和安裝上對于精度的要求非常高，難度大，并且非常不便；一旦環形進料總管和環形出料總管安裝完畢，流化床反應器筒體外部的保溫層就非常難于接近，對于維修和保養來說非常不方便。

(2)出料通道和進料通道表面上做到了均勻分布，但是并未考慮到靠近換熱熔鹽進口位置的溫度較高，而遠離換熱熔鹽進口位置的溫度較低，因此實際上并未帶來均勻傳熱的效果。另外，如果出料通道和進料通道均是水平設置，則存在流動阻力大、熱應力大并且停車時其內部容易存儲換熱熔鹽而不易排出。

(3)進料分管和出料分管均沿軸向平行設置，使得連接到進料分管和出料分管上的每根盤管的長度相同。同上述相同的理由，如此設置也只是做到了表面上的均勻，實際上并未考慮到進料分管在下端進入換熱熔鹽時溫度較高、而出料分管在上端排出換熱熔鹽時溫度較低，所以并未真正實現均勻傳熱的效果，而且還會在進料分管和出料分管上形成熱應力集中，盤管管線與進出料分管的接口焊接處易開裂，出現泄漏或滲漏。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種換熱組件及包含其的流化床反應器，其具有安裝維修方便、內部熱應力和流動阻力低、換熱均勻、停車時不易堵塞等技術優點。