[发明专利]一种多壳程循环气冷凝器

说明书

技术领域

本发明涉及冷凝器领域，特别是涉及一种多壳程循环气冷凝器。

背景技术

煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体或固体在加工的原料或产品的化学过程，其主要包括煤的气化、液化、加氢，催化、裂化、分馏，提纯、分离、洗涤等。在这些过程中都有加热和冷却或冷凝的过程，特别是气化后或反应后，由于气化和反应的过程较复杂，在此过程中会发生好多副反应，比例会也有所不同，产生好多副产物也会有所不同，如何实现产品的分离是化工过程经常遇到的问题，在传统的工艺中用的最多的是靠这些物质的沸点不同进行分离，分离的效率很高，能到的99.99%，甚至更高，以适应满足生产的需要，工艺上就要求使用大量的冷凝器，来冷凝分离主产物和副产物，这些过程都会使用到冷凝器，由于反应是放热反应，反应条件是高温才反应，所以反应物在反应前要加热，反应后要冷凝分离，经常使用的就是循环气冷凝器，能够利用生成物的热量来加热反应物，这个装置对整个工艺系统来讲是个非常重要的过程设备，该设备的运行好坏，直接影响到产品的稳定性和系统的安全。

由于现在煤化工和化工产的大型化生产，设备的尺寸也在变大，如何让冷凝器高效运行，是工艺扩能和设备安全的重要任务，循环气冷凝器这台设备国内在煤化工上使用的基本靠进口，其它行业的冷凝器基板上运行效率低下，不是出口带气，就是设计的尺寸太大，造成浪费，给安全生产带来隐患，如何让循环气冷冷凝器更好的工作，成为当今研究的新课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多壳程循环气冷凝器，特别适用于煤化工行业及精细化工、炼油、制药、制冷剂等行业。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种多壳程循环气冷凝器，包括壳体、设置在所述的壳体上部的上管箱，所述的壳体与上管箱之间设置有管板，所述的管板上固定有向所述的壳体纵向延伸的U形换热管；所述的壳体上部一侧设置有壳程入口、下端部设置有壳程出口；所述的上管箱上设置有与所述的U形换热管相连通的管程入口、管程出口，

所述的壳体内设置有多块半开式纵向隔板，所述的半开式纵向隔板将所述的壳体纵向分隔成多个壳程；所述的壳体内设置有多块高通量支撑网板，所述的高通量支撑网板在所述的U形换热管的延伸方向上下依次设置；所述的壳体上部另一侧设置有高位不凝性气体出口管，所述的高位不凝性气体出口管向上倾斜的设置在所述的壳体上。

优选地，所述的壳体下部设置有一段液封式筒体，所述的液封式筒体上设置有液位计及液位传感器。

优选地，所述的壳程入口、高位不凝性气体出口管分别设置在所述的壳体多个壳程的相对两侧。

优选地，所述的半开式纵向隔板将所述的壳体纵向分隔成间距逐渐减小的壳程。

优选地，所述的半开式纵向隔板的半开宽度d为所述的壳体的直径的0.15-0.6倍。

优选地，所述的高位不凝性气体出口管的外周面上设置有外翅片、内部设置有半圆孔分离板。

优选地，所述的高通量支撑网板具有上下两层，上层所述的高通量支撑网板设置横筋，下层所述的高通量支撑网板设置竖筋。

进一步优选地，所述的高通量支撑网板的拉筋直径为5-12mm。

其中：

半开式纵向隔板具有以下几个功能：一：传统的冷凝器多为大空间自然冷凝，气体进口流速较大，随着冷凝的进行，气体流速不断减速，换热效果不断减弱。通过改变半开式多壳程的间距，保证气体在壳程的流速，起到强化传热的作用，保证冷凝过程全程流速基本不变，大幅增强冷凝效果；二：传统的冷凝器里面的气体冷凝器的换热器都是靠自然冷凝，在冷凝区形成真空度，靠真空度推动气体的流动，气体在换热管外相对换热管的流动方向多为顺流，形成的液滴多自然脱落，冷凝效果不好。半开式纵向隔板能改变气体在壳程的流动方向，为沿换热管法线方向流动和顺流复合型流动，强化了传热；三：半开式纵向隔板能够使气体在冷凝过程中，让携带小液滴的气体分级碰撞隔板，实现大量的小液滴分离，减薄了换热管上冷凝液的厚度，实现强化传热；