[发明专利]自清洁流化床换热器

权利要求书

1.一种自清洁流化床换热器，其特征在于，自清洁流化床换热器由下管箱(1)、换热器列管(2)、上管箱(3)、液固分离器(4)、颗粒滤板(5)、液体储槽(6)、液体循环泵(7)、下降管(8)、喷嘴(9)、水平管(10)、扩径口(11)组成；其中，扩径口(11)位于下管箱(1)内，上管箱(3)连接液固分离器(4)，液固分离器(4)分出来两路，一路固相通过下降管(8)进入喷嘴(9)，另一路液相从颗粒滤板(5)上部溢出进入液体储槽(6)，通过液体循环泵(7)循环，在喷嘴(9)内冲刷固体颗粒，固液两相经过水平管(10)后进入扩径口(11)；所述扩径口(11)沿中心轴旋转，转速范围为0～100转/分。

2.根据权利要求1所述的自清洁流化床换热器，其特征在于，所述扩径口(11)呈喇叭形，小口直径与下管箱(1)进口段管径相同，大口直径为小口直径的3～6倍；扩径口(11)高度为300～500mm。

3.根据权利要求1所述的自清洁流化床换热器，其特征在于，所述扩径口(11)内具有旋流式分布器，旋流式分布器的旋叶数量为3～6片。

4.根据权利要求1所述的自清洁流化床换热器，其特征在于，所述扩径口(11)大口截面到换热器列管(2)下端截面的距离为100～400mm。

5.根据权利要求1所述的自清洁流化床换热器，其特征在于，所述喷嘴(9)安装在水平管(10)和下降管(8)交汇处，沿液流方向缩径，大口直径同水平管(10)直径，小口直径为大口直径的0.3～0.5倍；小口截面安装范围从与下降管(8)左侧平齐到与下降管(8)右侧平齐。

6.根据权利要求1所述的自清洁流化床换热器，其特征在于，所述液固分离器(4)是重力沉降式或者旋流分离器中的一种。

7.根据权利要求1所述的自清洁流化床换热器，其特征在于，所述自清洁流化床换热器使用的固体颗粒为堆密度大于液相密度，且不与使用场合系统内介质发生反应的惰性颗粒；固体颗粒平均粒径为2mm～5mm；固体颗粒在所述自清洁流化床换热器内的平均体积固含率为3％～8％。

8.一种防止合成氨装置脱碳碱液冷却器结垢的方法，采用权利要求1～7中的任意一种自清洁流化床换热器，其特征在于，循环水走换热器列管(2)，合成氨贫液走换热器壳程；水由液体循环泵(7)从液体储槽(6)经水平管(10)后打入扩径口(11)，将喷嘴(9)中的固体颗粒带走，液固混合物经过旋转的扩径口(11)后进入换热器列管(2)，冲刷换热器列管(2)后从上管箱(3)进入液固分离器(4)；分离的固体颗粒经下降管(8)回入喷嘴(9)，循环水从颗粒滤板(5)溢出后进入液体储槽(6)，经液体循环泵(7)打入水平管(10)完成循环；固体颗粒在流化状态下反复冲刷换热器列管(2)壁面，使得污垢不易在换热器列管(2)壁面粘附而结聚；管程中的循环水和壳程中的合成氨贫液完成换热；固体颗粒和循环水在自清洁流化床换热器中循环。

9.根据权利要求8所述的防止合成氨装置脱碳碱液冷却器结垢的方法，其特征在于，所述自清洁流化床换热器的换热器列管(2)中循环水流速操作范围为1m/s～4m/s。