[发明专利]组合式双换热介质换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合式双换热介质换热器。 

背景技术

化工、原料药生产过程中都会用到换热器对蒸馏原料进行冷凝回收，而对于一些特殊的原料为了不让其逃逸出系统，通常需要对末端气相产物进行捕集。捕集工作一般由后冷器担任。如果物料恰恰又是高黏度、高凝固点或者黏度曲线随温度变化比较大的原料，那么就容易因为冷凝物堵塞后冷器，工程上采取的比较便捷的处理方式就是设置双后冷器，在一个后冷器阻力过大的时候切换至另一个，而原先那个堵塞的后冷器用热介质进行加热再生。这样的方法虽然从流程上讲很简单，但是实际操作过程是间歇的，阀门启闭较多，操作难度大，也很难实现自控，并且存在一些安全隐患。 

CN201120403204涉及的是一种列管式换热器，这种列管式换热器由换热筒体两端各安装一个封头构成，换热筒体内安装有中心管、列管、螺旋板，中心管与换热筒体之间的环形空间内安装有螺旋板，中心管、螺旋板、换热筒体共同围成了沿换热器轴线方向上的螺旋通道；螺旋板上设置有椭圆孔，列管穿过螺旋板上的椭圆孔安装在螺旋通道内，且各列管以中心管为轴线呈环状同心圆一圈圈排列。本发明中利用螺旋通道产生的离心力对换热界面的扰动，提高了换热效率，解决了现有的列管式换热器换热效率低的问题。 

为了避免后冷器堵塞影响工艺操作，工程上采取了很多措施，包括以往使用的监测后冷器压降、自动切换加热－冷却介质等手段，但实际操作过程中，由于人员操作失误、仪表测量偏差等原因产生的换热器堵塞或者捕集能力下降，仍然不可避免的对整个流程产生影响。 

由此可见，必须对可能会造成换热器阻塞的各环节进行有效的控制，以提高捕集效率，保证工艺流程的顺畅。 

现在通常会有以下这些方法，其缺点也显而易见： 

1）使用单个后冷器在高于凝结温度下进行捕集，此种方法无法完全保证所有气体均被冷凝，可能导致中间体泄漏至下游流程； 

2）使用双后冷器的交替捕集的方式需要定期切换换热器，如果切换不及时，流程安全性受到威胁。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中高黏度、易凝结物料无法连续操作的问题，提供一种新的组合式双换热介质换热器。该换热器用于高黏度、易凝结物料的换热中，具有可连续操作的优点。 

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种组合式双换热介质换热器，所述换热器为卧式，包括前封头（1）、后封头（2）、冷凝换热区（3）、加热换热区（4），冷凝换热区（3）设有待冷却介质入口（5）和待冷却介质出口（6），冷凝换热区（3）内布有换热要求所需量的换热管（16）作为管程，壳程（17）内设有折流板（15），冷凝换热区（3）的冷却介质走管程，冷凝换热区（3）底部通过凝液收集板（18）与加热换热区（4）顶部相连通，凝液收集板（18）上开有漏斗口（19），漏斗口（19）通过漏斗脚管（12）与加热换热区（4）内的凝液槽（13）相连通，凝液槽（13）设有凝液排出管（14），加热换热区（4）的漏斗口（19）和漏斗脚管（12）外围空间走加热介质，前封头（1）、后封头（2）内分别设置隔板（11）以隔离冷凝换热区（3）内的冷却介质和加热换热区（4）内的加热介质。 

上述技术方案中，优选地，所述前封头（1）、后封头（2）为椭圆形，隔板（11）具有隔热功能。 

上述技术方案中，优选地，所述折流板（15）形式为弓形、圆盘形、圆环形中的至少一种。 

上述技术方案中，优选地，所述冷凝换热区（3）内的管程数为1，壳程数为1。 

上述技术方案中，优选地，所述待冷却介质入口（5）靠近前封头（1），冷却介质入口（7）设置于后封头（2）上，冷却介质出口（8）设置于前封头（1）上，待冷却介质出口（6）靠近后封头（2）；加热介质入口（9）设置于后封头（2）上，加热介质出口（10）设置于前封头上。 

上述技术方案中，优选地，所述冷凝换热区（3）与加热换热区（4）的体积比为5～1：1，更优选方案为3.5～2.5：1。 

上述技术方案中，优选地，所述凝液收集板（18）开孔率为30％～60％，更优选方案为40％～50％。 

上述技术方案中，优选地，所述凝液排出管（14）位于加热介质入口（9）一侧，凝液排出管（14）应插入凝液槽（13）内形成足够的液封，阻止气体未经换热从凝液排出管（14）排出。