一種超重力精餾用再沸器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種超重力精餾用再沸器，屬于化工加熱裝置技術領域。該裝置包括再沸器和精餾塔，再沸器中的物料氣相出口連接精餾塔一側，再沸器中的自然回流液入口與精餾塔底部連接；再沸器中的再沸器殼體通過法蘭接口連接端蓋，換熱組件包括出口集流管、入口集流管和若干蛇形換熱管，出口集流管和入口集流管從上至下設有偶數排蛇形換熱管并分別與出口集流管和入口集流管相通，蛇形換熱管通過換熱管支撐架安裝在再沸器殼體內部，出口集流管和入口集流管分別與端蓋的加熱蒸汽流出管道、加熱蒸汽流入管道出口密閉連接。該超重力精餾用再沸器在提高再沸器換熱效率、充分利用熱能的同時，又易于換熱器的維護更換。
【專利說明】
-種超重力精溜用再沸器
技術領域
[0001] 本實用新型設及一種超重力精饋用再沸器，屬于化工加熱裝置技術領域。
【背景技術】
[0002] 超重力精饋技術是一種新型的分離技術，該技術依托超重力精饋塔進行，其原理 是:液體在超重力和巨大剪切力的作用下被拉伸成膜成絲成滴，產生出巨大的相間接觸面 積，使氣液接觸面積提高幾個數量級，從而達到氣液傳質效率大幅度提高的目的。該方法相 較于傳統的精饋方法有更精細、更安全、更高效的特點，節能效果顯著，更能適應環境和企 業要求。
[0003] 再沸器是一種能夠交換熱量，同時有氣化空間的特殊的換熱器。在工業生產中，換 熱設備主要作用是使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，是流體溫度達到工藝 流程的指標，W滿足工業流程上的需要。在超重力精饋工藝中，再沸器與超重力精饋塔配套 使用，位于超重力精饋塔底部或側線，用來汽化一部分液相產物返回塔內作氣相回流，使塔 內汽液兩相間的接觸傳質得W進行，同時提供精饋過程所需的熱量。
[0004] 現有技術中，再沸器通常采用的是列管式換熱器結構，但目前常用的列管式再沸
[0005] 器主要存在W下兩大缺點：其一、再沸器換熱面積及換熱效率低，不能充分的利用 熱能；其二、換熱列管固定安裝于再沸器的殼體內，難W維修更換，嚴重制約了生產的正常 運行。
[0006] 專利號為CN104096368A的實用新型專利公開了一種再沸器，其通過將換熱器列管 一端插入在再沸器殼體中，另一端穿過再沸器殼體連接在端頭上的方式達到了換熱器易維 護更換的目的，但由于換熱管換熱面積小，存在換熱效率低、不能充分利用熱能的缺點。
[0007] 專利號為CN104059687A的發明專利公開了一種再沸器，其通過再沸器兩端設導流 腔，中間設加熱腔，并采用多層換熱的方式提高了再沸器的換熱效率的目的，但由于換熱管 完全固定于加熱腔內，造成了換熱管維護更換困難的不足。

【發明內容】

[000引針對上述現有技術存在的問題及不足，本實用新型提供一種超重力精饋用再沸 器。該超重力精饋用再沸器在提高再沸器換熱效率、充分利用熱能的同時，又易于換熱器的 維護更換，本實用新型通過W下技術方案的實現。
[0009] -種超重力精饋用再沸器，包括再沸器和精饋塔25,再沸器頂部設有物料氣相出 口 18和底部設有自然回流液入口 13，物料氣相出口 18連接精饋塔25-側，自然回流液入口 13與精饋塔25底部連接；
[0010] 所述再沸器包括再沸器殼體1、端蓋7、換熱管支撐架14、殼體支撐架15、廢液排出 口 16、物料入口 20和換熱組件，再沸器殼體1頂部設有物料入口 20和底部設有廢液排出口 16,再沸器殼體1底部設有殼體支撐架15,再沸器殼體1通過法蘭接口 110和法蘭接口Sll連 接端蓋7,端蓋7壁面上設有與再沸器殼體1相通的分別位于上下位置的加熱蒸汽流出管道5 和加熱蒸汽流入管道6,所述換熱組件包括出口集流管8、入口集流管9和若干蛇形換熱管 12,出口集流管8和入口集流管9從上至下設有偶數排蛇形換熱管12并分別與出口集流管8 和入口集流管9相通，蛇形換熱管12通過換熱管支撐架14安裝在再沸器殼體1內部，出口集 流管8和入口集流管9分別與端蓋7的加熱蒸汽流出管道5、加熱蒸汽流入管道6出口密閉連 接。
[0011] 所述再沸器殼體1表面從里至外依次包裹著內保溫層2、外保溫層3和外保護層4。
[0012] 所述內保溫層2采用聚氨醋或聚苯空屯、納米材料制成的隔熱顆粒粘結而成，外保 溫層3采用酪醒泡沫材料制成，外保護層4采用304不誘鋼或侶合金材質制成。
[0013] 所述再沸器還包括插入再沸器殼體1內部的溫度傳感器22和壓力傳感器23,溫度 傳感器22連接溫度顯示儀表19,壓力傳感器23連接壓力顯示儀表21。
[0014] 所述再沸器表面上均勻分布四個耳座24。
[0015] 所述偶數排蛇形換熱管12均分為上部和下部，上部的蛇形換熱管12比下部蛇形換 熱管12整體寬度寬。
[0016] 所述蛇形換熱管12分為管彎管部和直管管部，管彎管部為光滑管，直管管部內部 表面為螺旋型翅片26結構，外表面加工有多個截面為矩形的凹槽27。
[0017] 所述螺旋型翅片26螺旋角a為15~45°，所述凹槽27長度b為20~100mm，寬度W為 0.5~1.5 mm,齒高Hl為0.5~2mm，深度肥為0.5~1.5mm。
[0018] 所述換熱管支撐架14包括兩側的支撐環28W及橫跨兩側的支撐環28并與上部每 排蛇形換熱管12支管數量相對應的支撐桿29。
[0019] 所述殼體支撐架15包括底座30和底座30頂部的環形托架31。
[0020] 上述再沸器殼體1 一側設有與再沸器殼體1內部相通的磁翻板液位計17。
[0021] 本超重力精饋用再沸器的使用原理為：
[0022] 經物料入口 20向再沸器中加入低濃度物料，加熱蒸汽經加熱蒸汽流入管道6進入 再沸器，經入口集流管9、蛇形換熱管12、出口集流管8、加熱蒸汽流出管道5后流出再沸器并 通過蛇形換熱管12對物料加熱；
[0023] 再沸器中低濃度物料氣化后從物料氣相出口進入超重力精饋塔25,經超重力精饋 塔25作用后，塔底得到的重組分液體經自然回流液入口 13流回再沸器，塔頂得到輕組分氣 體的輕組分氣體經冷凝器冷凝，冷凝液流入回流罐并經回流累W適當回流量從頂部進入超 重力精饋塔，在超重力精饋塔內進行氣液兩相傳熱作用。
[0024] 隨著超重力精饋塔內氣液兩相傳熱作用的不斷進行，超重力精饋塔頂得到的輕組 分氣體中物料含量不斷提高，當塔頂溫度降低至純物料沸點溫度時，將冷凝液的一部分經 產品冷卻器收集于產品收集器中，一部分繼續回流至超重力精饋塔;待產品收集完畢后，打 開再沸器廢液排出口排盡精饋殘液。
[0025] 本實用新型的有益效果是：
[0026] (1)采用雙層保溫層，增強保溫效果，使得本實用新型的熱量更加不易散出，熱能 得到充分利用，節約能源。
[0027] (2)右端蓋可拆卸連接，換熱組件可隨右端蓋抽出，便于設備的定期檢查和維護。
[00%] (3)合理利用再沸器殼體的內部空間結構，采用不同寬度的六層蛇形換熱管組成 換熱組件，且占用空間小，換熱管程長，使再沸器的換熱面積大幅度提高，有利于換熱效率 的提升。
[0029] (4)加熱蒸汽從換熱組件底部流入，從換熱組件頂部流出，使換熱里程和換熱時間 最大化，充分利用熱能。
[0030] (5)換熱管內表面加工螺旋型翅片結構，外表面加工縱向凹槽，人為制造氣化核 屯、，可顯著提高換熱管的傳熱效果。
[0031] (6)換熱管支撐架的支撐環完美地契合再沸器殼體，六根支撐桿均勻地支撐換熱 組件，使換熱組件在再沸器殼體內部良好運行。
[0032] (7)殼體支撐架采用環形托架的設計，完美地契合主體，使設備安裝、運行都十分 平穩。
【附圖說明】
[0033] 圖1是本實用新型整體結構圖；
[0034] 圖2是本實用新型再沸器結構示意圖；
[0035] 圖3是本實用新型換熱組件結構示意圖；
[0036] 圖4是本實用新型蛇形換熱管結構示意圖；
[0037] 圖5是本實用新型蛇形換熱管直管部分結構示意圖；
[0038] 圖6是本實用新型蛇形換熱管直管部分尺寸示意圖；
[0039] 圖7是本實用新型蛇形換熱管直管部分截面圖；
[0040] 圖8是本實用新型換熱管支撐架結構示意圖；
[0041 ]圖9是本實用新型殼體支撐架結構示意圖。
[0042] 圖中：1-再沸器殼體，2-內保溫層，3-外保溫層，4-外保護層，5-加熱蒸汽流出管 道，6-加熱蒸汽流入管道，7-端蓋，8-出口集流管，9-入口集流管，10-法蘭接口 ；!，11-法蘭接 口11，12-蛇形換熱管，13-自然回流液入口，14-換熱管支撐架，15-殼體支撐架，16-廢液排出 口，17-磁翻板液位計，18-物料氣相出口，19-溫度顯示儀表，20-物料入口，21-壓力顯示儀 表，22-溫度傳感器，23-壓力傳感器，24-耳座，25-精饋塔，26-螺旋型翅片，27-凹槽，28-支 撐環，29-支撐桿，30-底座，31-環形托架。
【具體實施方式】
[0043] 下面結合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型作進一步說明。
[0044] 實施例1
[0045] 如圖1至9所示，該超重力精饋用再沸器，包括再沸器和精饋塔25，再沸器頂部設有 物料氣相出口 18和底部設有自然回流液入口 13，物料氣相出口 18連接精饋塔25-側，自然 回流液入口 13與精饋塔25底部連接；
[0046] 所述再沸器包括再沸器殼體1、端蓋7、換熱管支撐架14、殼體支撐架15、廢液排出 口 16、物料入口 20和換熱組件，再沸器殼體1頂部設有物料入口 20和底部設有廢液排出口 16,再沸器殼體1底部設有殼體支撐架15,再沸器殼體1通過法蘭接口 MO和法蘭接口 111連 接端蓋7,端蓋7壁面上設有與再沸器殼體1相通的分別位于上下位置的加熱蒸汽流出管道5 和加熱蒸汽流入管道6,所述換熱組件包括出口集流管8、入口集流管9和若干蛇形換熱管 12,出口集流管8和入口集流管9從上至下設有六排蛇形換熱管12并分別與出口集流管8和 入口集流管9相通，蛇形換熱管12通過換熱管支撐架14安裝在再沸器殼體I內部，出口集流 管8和入口集流管9分別與端蓋7的加熱蒸汽流出管道5、加熱蒸汽流入管道6出口密閉連接。
[0047]其中再沸器殼體1表面從里至外依次包裹著內保溫層2、外保溫層3和外保護層4; 內保溫層2采用聚氨醋空屯、納米材料制成的隔熱顆粒粘結而成，外保溫層3采用酪醒泡沫材 料制成，外保護層4采用304不誘鋼材質制成;再沸器還包括插入再沸器殼體1內部的溫度傳 感器22和壓力傳感器23,溫度傳感器22連接溫度顯示儀表19,壓力傳感器23連接壓力顯示 儀表21;再沸器表面上均勻分布四個耳座24;六排蛇形換熱管12均分為上部和下部，上部的 =排蛇形換熱管12為下部=排蛇形換熱管12整體寬度的1.2倍，蛇形換熱管12分為管彎管 部和直管管部，管彎管部為光滑管，直管管部內部表面為螺旋型翅片26結構，外表面加工有 多個截面為矩形的凹槽27;螺旋型翅片26螺旋角a為15°，所述凹槽27長度b為20mm，寬度W為 0.5mm，齒高Hl為0.5mm，深度H2為0.5mm;換熱管支撐架14包括兩側的支撐環28 W及橫跨兩 側的支撐環28并與上部每排蛇形換熱管12支管巧根支管)數量相對應的支撐桿29巧根支撐 桿）；殼體支撐架15包括底座30和底座30頂部的環形托架31;再沸器殼體1 一側設有與再沸 器殼體1內部相通的磁翻板液位計17。
[004引實施例2
[0049] 該超重力精饋用再沸器，包括再沸器和精饋塔25,再沸器頂部設有物料氣相出口 18和底部設有自然回流液入口 13，物料氣相出口 18連接精饋塔25-側，自然回流液入口 13 與精饋塔25底部連接；
[0050] 所述再沸器包括再沸器殼體1、端蓋7、換熱管支撐架14、殼體支撐架15、廢液排出 口 16、物料入口 20和換熱組件，再沸器殼體1頂部設有物料入口 20和底部設有廢液排出口 16,再沸器殼體1底部設有殼體支撐架15,再沸器殼體1通過法蘭接口 MO和法蘭接口 ill連 接端蓋7,端蓋7壁面上設有與再沸器殼體1相通的分別位于上下位置的加熱蒸汽流出管道5 和加熱蒸汽流入管道6,所述換熱組件包括出口集流管8、入口集流管9和若干蛇形換熱管 12,出口集流管8和入口集流管9從上至下設有八排蛇形換熱管12并分別與出口集流管8和 入口集流管9相通，蛇形換熱管12通過換熱管支撐架14安裝在再沸器殼體1內部，出口集流 管8和入口集流管9分別與端蓋7的加熱蒸汽流出管道5、加熱蒸汽流入管道6出口密閉連接。
[0051] 其中再沸器殼體1表面從里至外依次包裹著內保溫層2、外保溫層3和外保護層4; 內保溫層2采用聚苯空屯、納米材料制成的隔熱顆粒粘結而成，外保溫層3采用酪醒泡沫材料 制成，外保護層4采用侶合金材質制成;再沸器還包括插入再沸器殼體1內部的溫度傳感器 22和壓力傳感器23,溫度傳感器22連接溫度顯示儀表19,壓力傳感器23連接壓力顯示儀表 21;再沸器表面上均勻分布四個耳座24;八排蛇形換熱管12均分為上部和下部，上部的四排 蛇形換熱管12為下部四排蛇形換熱管12整體寬度的1.5倍，蛇形換熱管12分為管彎管部和 直管管部，管彎管部為光滑管，直管管部內部表面為螺旋型翅片26結構，外表面加工有多個 截面為矩形的凹槽27;螺旋型翅片26螺旋角a為45%所述凹槽27長度b為100mm，寬度W為 1.5mm，齒高Hl為2mm，深度H2為1.5mm;換熱管支撐架14包括兩側的支撐環28W及橫跨兩側 的支撐環28并與上部每排蛇形換熱管12支管(6根支管)數量相對應的支撐桿29(6根支撐 桿）；殼體支撐架15包括底座30和底座30頂部的環形托架31;再沸器殼體1 一側設有與再沸 器殼體1內部相通的磁翻板液位計17。
[0化2]實施例3
[0053] 該超重力精饋用再沸器，包括再沸器和精饋塔25,再沸器頂部設有物料氣相出口 18和底部設有自然回流液入口 13，物料氣相出口 18連接精饋塔25-側，自然回流液入口 13 與精饋塔25底部連接；
[0054] 所述再沸器包括再沸器殼體1、端蓋7、換熱管支撐架14、殼體支撐架15、廢液排出 口 16、物料入口 20和換熱組件，再沸器殼體1頂部設有物料入口 20和底部設有廢液排出口 16,再沸器殼體1底部設有殼體支撐架15,再沸器殼體1通過法蘭接口 flO和法蘭接口 111連 接端蓋7,端蓋7壁面上設有與再沸器殼體1相通的分別位于上下位置的加熱蒸汽流出管道5 和加熱蒸汽流入管道6,所述換熱組件包括出口集流管8、入口集流管9和若干蛇形換熱管 12，出口集流管8和入口集流管9從上至下設有若干偶數排蛇形換熱管12并分別與出口集流 管8和入口集流管9相通，蛇形換熱管12通過換熱管支撐架14安裝在再沸器殼體1內部，出口 集流管8和入口集流管9分別與端蓋7的加熱蒸汽流出管道5、加熱蒸汽流入管道6出口密閉 連接。
[0055] 其中再沸器殼體1表面從里至外依次包裹著內保溫層2、外保溫層3和外保護層4; 內保溫層2采用聚苯空屯、納米材料制成的隔熱顆粒粘結而成，外保溫層3采用酪醒泡沫材料 制成，外保護層4采用侶合金材質制成;再沸器還包括插入再沸器殼體1內部的溫度傳感器 22和壓力傳感器23,溫度傳感器22連接溫度顯示儀表19,壓力傳感器23連接壓力顯示儀表 21;再沸器表面上均勻分布四個耳座24;若干偶數排蛇形換熱管12均分為上部和下部，上部 的蛇形換熱管12為下部蛇形換熱管12整體寬度的1.5倍，蛇形換熱管12分為管彎管部和直 管管部，管彎管部為光滑管，直管管部內部表面為螺旋型翅片26結構，外表面加工有多個截 面為矩形的凹槽27;螺旋型翅片26螺旋角a為30°，所述凹槽27長度b為80mm，寬度W為1.2mm， 齒高Hl為1.5mm，深度H2為1.0mm;換熱管支撐架14包括兩側的支撐環28W及橫跨兩側的支 撐環28并與上部每排蛇形換熱管12支管數量相對應的支撐桿29;殼體支撐架15包括底座30 和底座30頂部的環形托架31;再沸器殼體1 一側設有與再沸器殼體1內部相通的磁翻板液位 計17。
[0056] W上結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本實用新型并不 限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可W在不脫離本實用 新型宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1. 一種超重力精饋用再沸器，其特征在于:包括再沸器和精饋塔(25)，再沸器頂部設有 物料氣相出口（18)和底部設有自然回流液入口（13)，物料氣相出口（18)連接精饋塔(25) - 偵U，自然回流液入口（ 13)與精饋塔(25)底部連接； 所述再沸器包括再沸器殼體（1)、端蓋(7)、換熱管支撐架（14)、殼體支撐架（15)、廢液 排出口（16)、物料入口（20)和換熱組件，再沸器殼體(1)頂部設有物料入口（20)和底部設有 廢液排出口（16)，再沸器殼體（1)底部設有殼體支撐架（15)，再沸器殼體（1)通過法蘭接口 1(10)和法蘭接口 S(Il)連接端蓋(7)，端蓋(7)壁面上設有與再沸器殼體（1)相通的分別位 于上下位置的加熱蒸汽流出管道巧)和加熱蒸汽流入管道(6)，所述換熱組件包括出口集流 管(8)、入口集流管(9)和若干蛇形換熱管（12)，出口集流管(8)和入口集流管(9)從上至下 設有偶數排蛇形換熱管（12)并分別與出口集流管（8)和入口集流管（9)相通，蛇形換熱管 (12)通過換熱管支撐架（14)安裝在再沸器殼體（1)內部，出口集流管(8)和入口集流管(9) 分別與端蓋(7)的加熱蒸汽流出管道巧）、加熱蒸汽流入管道(6)出口密閉連接。2. 根據權利要求1所述的超重力精饋用再沸器，其特征在于:所述再沸器殼體（1)表面 從里至外依次包裹著內保溫層(2)、外保溫層(3)和外保護層(4)。3. 根據權利要求2所述的超重力精饋用再沸器，其特征在于:所述內保溫層（2)采用聚 氨醋或聚苯空屯、納米材料制成的隔熱顆粒粘結而成，外保溫層(3)采用酪醒泡沫材料制成， 外保護層(4)采用304不誘鋼或侶合金材質制成。4. 根據權利要求1所述的超重力精饋用再沸器，其特征在于:所述再沸器還包括插入再 沸器殼體（1)內部的溫度傳感器(22)和壓力傳感器(23)，溫度傳感器(22)連接溫度顯示儀 表(19)，壓力傳感器(23)連接壓力顯示儀表(21)。5. 根據權利要求1所述的超重力精饋用再沸器，其特征在于:所述再沸器表面上均勻分 布四個耳座(24)。6. 根據權利要求1所述的超重力精饋用再沸器，其特征在于：所述偶數排蛇形換熱管 (12)均分為上部和下部，上部的蛇形換熱管（12)比下部蛇形換熱管（12)整體寬度寬。7. 根據權利要求6所述的超重力精饋用再沸器，其特征在于:所述蛇形換熱管（12)分為 管彎管部和直管管部，管彎管部為光滑管，直管管部內部表面為螺旋型翅片(26)結構，外表 面加工有多個截面為矩形的凹槽(27)。8. 根據權利要求7所述的超重力精饋用再沸器，其特征在于:所述螺旋型翅片(26)螺旋 角a為15~45°，所述凹槽（27)長度b為20~100mm，寬度W為0.5~1.5 mm，齒高Hl為0.5~ 2mm，深度肥為0.5~1.5 mm。9. 根據權利要求8所述的超重力精饋用再沸器，其特征在于:所述換熱管支撐架（14)包 括兩側的支撐環(28) W及橫跨兩側的支撐環(28)并與上部每排蛇形換熱管（12)支管數量 相對應的支撐桿(29)。10. 根據權利要求9所述的超重力精饋用再沸器，其特征在于:所述殼體支撐架（15)包 括底座(30)和底座(30)頂部的環形托架(31)。
【文檔編號】B01D3/30GK205516589SQ201620062251
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月22日
【發明人】周俊文, 任曉鵬, 常軍, 張利波, 彭金輝, 李世偉
【申請人】昆明理工大學