[实用新型]一种双管束液体蒸发器

说明书

技术领域

本实用新型属于石油化工装置中的液体蒸发器，更具体地说是一种用于对石油化工行业乙烯、聚乙烯、丙烯、聚丙烯装置中的乙烯、丙烯或冷火炬液体等低温液体介质进行加热并使之汽化的蒸发器。

背景技术

由于一般碳素钢或低合金钢在介质温度低于-20℃时，可能产生低温脆断，不能满足使用需要，需要采用耐低温的特殊材料，但大量使用特殊材料并不经济，在工业上通常采取蒸发器将低温液体汽化的方法进行输送。

在乙烯装置中，把低温的冷火炬液体输送到火炬燃烧之前，或将低温的乙烯、丙烯产品作为原料在输送到下游的聚乙烯、聚丙烯装置之前，需要加热升温使之汽化，然后以气态输送。由于这些液体温度可达-50℃~-100℃左右，对其加热需要交换的热量很大，通常利用低压蒸汽作为热源，而低压蒸汽的温度一般在150℃以上，若直接用蒸汽加热上述低温液体，因两种介质的温差悬殊，所以，为达到使低温液体汽化的目的，在设备的结构设计、实际操作中均会产生较多的问题。如：至少需要采用两台换热器(每台换热器具有一个壳体、一个管束及两个管箱。一台用于蒸汽等热源加热甲醇等中间介质，另一台用加热后的甲醇等中间介质加热如乙烯、丙烯等低温液体)、一台罐及相应的仪表控制系统等多台设备共同完成。这种分散式的体系，能耗高，蒸发效率低，不利于仪表控制，存在安全隐患，实际效果不理想，操作维护不方便，建造、维护成本也高。近两年来，出现了一种集成式、高效、单体的蒸发器来独立完成上述工作。该蒸发器由两个管束、两个管箱、一个圆筒体壳体、管束滑道、隔板、支撑梁和设备支座等组成。目前，这种已在工程中实施的蒸发器存在如下不足：(1)设备壳体是圆筒体，采用在筒体的椭圆封头上开2个大孔的方法连接两个管箱，由于开孔直径大、且开孔在封头边缘高应力区，造成应力状况恶化、补强困难，安全隐患大。为改善应力状况及满足补强要求，需要使开孔边缘与椭圆封头高应力区的过渡段边缘保持一定的距离，即开孔在椭圆封头上的偏心距离不能太大，这种限制造成需要额外地引起设备直径的增加，并引起建造成本增加，占地面积大。(2)介质为低温液体的上端管板与管箱之间的连接采用常用的夹持式，即采用两片法兰夹持管板后用螺柱、螺母、垫片紧固。由于壳体内压力通常比较高，而管板两侧的介质温差很大(上管箱内为低温介质，而壳体内为高温介质)，造成管板与相连的法兰密封困难，无法选到适用的螺柱材料。(3)两管束之间的隔板，其底板上无溢流堰板处开2个大的长方形降液孔，由于液体只能从这两个长方孔中下降，造成降液不均匀，影响设备的传热效率，并对底板开孔处的强度削弱过大，底板所需的厚度较大。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述新兴蒸发器存在的问题、进行结构创新。本实用新型实施后，可以解决上述存在的不足。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型的双管束液体蒸发器，包括壳体10、两个U型管束2和7、两个管箱1和6，两个管束分别布置在设备的上下位置，两个管束之间设有集液槽4；整台设备被分成三个相对独立的空间：管箱1和管束2构成封闭的空间A，管箱6和管束7构成封闭的空间B，壳体10构成封闭空间C，其特征在于：

所述的壳体10由斜锥体和圆筒体组成，是一个水平布置的、两端均为斜锥体、中间为圆筒体的釜式结构壳体。

所述的管束2和管箱1的筒体为连成一体的焊结结构，管箱1为带平封头的管箱；

所述的管束7和管箱6之间的连接结构为夹持式，即采用两片法兰夹持管板后用螺柱、螺母、垫片紧固。

在具体实施中，

所述的集液槽4可以包括底板4-1，底板4-1上一侧3面连接中部开口的溢流堰板4-2、4-3和4-4，以及在与中部开口面邻接的另一侧底板4-1上开有均匀分布的圆形降液孔；

所述的溢流堰板4-2、4-3和4-4高可以为40--100mm；

所述的介质为低温液体的管束2位于设备的上部；

所述的介质为高温蒸汽的管束7位于设备的下部；

所述的两个管束2和7之间的距离可以为400-600mm；

所述的两个管束2和7均可以采取滑道兼支撑的结构、包括管束2的滑道兼支撑3、管束7的滑道兼支撑8；

所述的集液槽4可以采用横粱5支撑；

所述的滑道兼支撑3可以安放并焊接于集液槽4的底板上表面处。

本实用新型的特点在于，