[实用新型]一种带管端防护的钛材蒸汽加热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及精对苯二甲酸(PTA)装置用尾气膨胀机机组中的预加热器，具体地说是一种带管端防护的钛材蒸汽加热器。

背景技术

随着我国聚酯工业的不断发展，PTA产品的市场需求量迅速增长。近几年PTA装置大量国产化，发展PTA生产技术成为推动聚酯工业发展的一项重要内容。预加热器是PTA装置中尾气膨胀机前的一台换热设备，将空气反应后产生的尾气加热到130～180℃，然后进入尾气膨胀机进行压力能的回收。由于尾气中含有溴化物和包括醋酸的有机物(如对二甲苯和醋酸甲酯等)，腐蚀性特别强，所以预加热器与尾气接触部分的材料通常选用钛材。由于尾气在通过管板时产生撞击，尾气中的水会有析出，与尾气中的强腐蚀性介质结合会对管板和换热管接头产生严重的腐蚀；再加上气流的冲刷，加热器尾气进口处的管板和换热管接头即使采用钛材仍会很快被腐蚀，设备使用寿命大大缩短。如果整体改用抗腐蚀性更好的材料，制造成本又非常高。

实用新型内容

为了解决现有尾气预加热器存在的上述的问题，本实用新型的目的在于提供一种带管端防护的钛材蒸汽加热器。该加热器耐腐蚀性强，使用寿命长。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括进气管箱、壳芯部件及出气管箱，进气管箱及出气管箱分别与壳芯部件的进气端及出气端相连接；所述壳芯部件的进气端设有管端防护部件，所述管端防护部件包括锆板及锆管，其中锆板安装在壳芯部件进气端的管板上，所述锆管的一端与锆板连接，另一端插设在壳芯部件的换热管内。

其中：所述锆板通过锆材螺钉固接在壳芯部件进气端的管板上，在锆板设有与换热管数量相等的锆管，锆管的一端密封焊接在锆板上，由进气管箱进入的尾气经所述锆管进入到换热管内进行换热；所述进气管箱及出气管箱为锥台状，分别位于壳芯部件的进、出气端；所述加热器为轴向进气，轴向出气；所述壳芯部件包括壳体、管板、换热管及支撑板，该壳芯部件为固定管板式结构，即壳体的两端均与管板直接焊接；所述壳体上部设有多个蒸汽进口，下部设有凝液出口，壳体内安装了多个支撑板，各换热管均由各个支撑板穿过；所述支撑板的上、下两端分别留有供蒸汽和凝液自由流动的缺口；所述壳体上端内壁与换热管之间以及壳体下端内壁与换热管之间分别留有蒸汽空间和凝液空间。

本实用新型的优点与积极效果为：

本实用新型在钛材蒸汽加热器尾气进口端管板上增加锆材管端防护部件、在壳程设置多个蒸汽进口等特点，除具有技术安全、稳定性好、维护方便的优点外，更具有耐腐蚀性强，使用寿命长，制造成本低等特点，具体为：

1.本实用新型采用锆材管端防护部件，提高了耐蚀性，满足了工况要求，增长了使用寿命。如不带管端防护，设备使用寿命缩短，设备投资成本增加；如整体采用耐蚀性更好的材料如锆材，一次设备投资成本要增加几倍。本实用新型在满足使用工况的情况下，大大的降低了材料及加工成本。

2.锥台状进出气管箱部件，使气流平稳，大大降低了压力损失，提高了整台机组的效率。

3.壳芯部件采用固定管板式结构，防止了蒸汽泄漏；多个蒸汽进口的设置使蒸汽分布均匀；支撑板采用上下缺口型，使蒸汽分布均匀，凝液流动自由；布管上考虑蒸汽空间和凝液空间，使所有换热管都能有效换热，大大提高了设备的长期运行可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2A为图1中管端防护部件的结构示意图；

图2B为图2A的侧视图；

图2C为图2A中I处的局部放大图；

图2D为图2A中II处的局部放大图；

图3为本实用新型管端防护部件与管板连接的示意图；

其中：1为进气管箱，2为管端防护部件，3为壳芯部件，4为出气管箱，5为支撑板，6为锆材螺钉，7为锆板，8为管板复层，9为锆管，10为管板基层，11为换热管，12为蒸汽进口，13为凝液出口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1所示，本实用新型包括进气管箱1、管端防护部件2、壳芯部件3及出气管箱4，其中进气管箱1及出气管箱4分别与壳芯部件3的进气端及出气端相连接；壳芯部件3的进气端的管板上设有管端防护部件2。