[發明專利]一種新型急冷換熱器

在審

• 申請號: 202010522910.1
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111649607A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 王鳳澤
• 申請（專利權）人: 江蘇碩普能源科技有限公司
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28F9/02;F28F9/22;F28G9/00
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識產權代理有限公司 32424
• 代理人: 王皎

本發明公開了一種新型急冷換熱器，包括下水汽聯箱，下水汽聯箱頂部設置有水汽入口，下水汽聯箱一側縱向均勻設置有若干入口連接件，下水汽聯箱另一側縱向均勻設置有若干換熱管單元，換熱管單元組件包括內管和外管，內管與入口連接件連接，外管一端通過焊接與下水汽聯箱固定連接，外管另一端固定有上水汽聯箱，內管穿過上水汽聯箱設置，上水汽聯箱頂部設置有水汽出口，內管的另一端設置有裂解氣聯箱，裂解氣聯箱另一端縱向均勻設置有若干清焦接口，相比現有技術，本發明結構簡單、可靠性強、制造成本低，同時上下水汽聯箱可以很好地自動補償外管和內管之間的熱膨脹誤差，避免熱應力產生破壞，保護設備，延長設備的使用壽命。

技術領域

本發明涉及急冷換熱領域，具體涉及一種新型急冷換熱器。

背景技術

裂解爐是乙烯裝置的關鍵設備。裂解原料在裂解爐爐管中經過高溫裂解后，進入急冷換熱器進行快速冷卻。目前裂解爐用急冷換熱器大多采用線性急冷換熱器。

傳統線性急冷換熱器由上水汽聯箱、上水汽聯箱連接件、上水汽聯箱接管、下水汽聯箱、下水汽聯箱連接件、下水汽聯箱接管、裂解氣聯箱、入口連接件、外管、內管等結構組成；內管同心穿設在外管內，內管介質為800°C左右的裂解氣，外管內介質為350°C左右的水汽混合物（飽和蒸汽）。每根內管通過一個入口連接件與一根裂解爐出口爐管連接，每根外管通過上下聯箱連接件、上下聯箱接管與上下聯箱相連。

急冷換熱器操作工況苛刻，處于高溫差高壓差環境，換熱管承受軸向變形壓力；傳統設計的線性急冷換熱器結構復雜，上下連接件無法吸收熱膨脹，內管需要通過預拉伸來削減熱膨脹差，制造難度較大。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種結構簡單，易于制造，能夠快速換熱的新型急冷換熱器。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種新型急冷換熱器，包括下水汽聯箱，下水汽聯箱頂部設置有水汽入口，下水汽聯箱一側縱向均勻設置有若干入口連接件，下水汽聯箱另一側縱向均勻設置有若干換熱管單元，換熱管單元組件包括內管和外管，內管與入口連接件連接，外管一端通過焊接與下水汽聯箱固定連接，外管另一端固定有上水汽聯箱，內管穿過上水汽聯箱設置，上水汽聯箱頂部設置有水汽出口，內管的另一端設置有裂解氣聯箱，裂解氣聯箱另一端縱向均勻設置有若干清焦接口。

優選地，前述上水汽聯箱底部設置有排污口，在裝置停車檢修時，從水汽出口進水，對外管與內管之間的間隙進行清洗，去除雜質，污水從排污口排出。

再優選地，前述內管和外管設置為同心結構，內管和外管之間設置有間隙，設置間隙，便于低溫介質進入，通過內管將高溫介質與低溫介質隔開，便于換熱。

更優選地，前述入口連接件包括外側管和中心管，中心管與內管相連接，外側管與下水汽聯箱連接。

進一步優選地，前述外側管與中心管之間設置有底槽，底槽內設置有耐熱塊，通過設置耐熱塊，可以有效的防止入口連接件變形，延長入口連接件的使用壽命，降低成產成本。

再進一步優選地，前述上水汽聯箱遠離外管一側通過焊接與內管外側固定。

一種新型急冷換熱器的換熱方法，包括以下步驟：（一）、高溫介質通過入口連接件進入內管；（二）、低溫介質通過水汽入口進入下水汽聯箱，通過換熱管單元中的內管和外管之間的間隙，向上水汽聯箱運動，并從水汽出口排出；（三）、高溫介質與低溫介質通過內管5進行換熱，換熱后，高溫介質的溫度為350℃-450℃，低溫介質的溫度為300℃-350℃；（四）、換熱后的高溫介質通過內管流入裂解氣聯箱，并流出裂解氣聯箱，完成換熱；（五）裝置停車檢修時，通過清焦接口連接清焦水管，對內管進行清洗，去除內管中的雜質或污垢；從水汽出口進水，對外管與內管之間的間隙進行清洗，去除雜質，污水從排污口排出。

優選地，前述步驟（一）中，高溫介質的溫度設置為750℃-900℃。