[发明专利]自清洁流化床换热器

说明书

本发明涉及一种自清洁流化床换热器，主要用以解决传统技术中合成氨装置脱碳碱液冷却器管程易结垢，长周期使用后换热效果明显下降的技术问题。本发明通过采用一种包括下管箱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，扩径口11安装在下管箱1内，上管箱3连接液固分离器4，固体颗粒经下降管8进入喷嘴9，液相从颗粒滤板5上部溢出进入液体储槽6，经液体循环泵7循环回喷嘴9的自清洁流化床换热器的技术方案较好地解决了上述技术问题，可用于延长合成氨装置脱碳碱液冷却器的运行周期。

技术领域

本发明属于化工领域，具体的，属于化工换热设备长周期运行领域，涉及一种自清洁流化床换热器，广泛应用于解决管程走液相，且管程容易发生结垢堵塞的立式管壳式换热器的长周期运行问题。

背景技术

换热器在石油、化工、能源等行业被广泛使用。然而，随着使用时间增加，换热器不可避免的存在污垢粘附现象，从而导致换热器换热效率降低，阻力增加，影响换热器正常运行。

开发自清洁流化床换热器替换传统换热器，可以提高换热器换热效果，有效延长装置运行时间，具有重大的经济效益。文献US005676201A公开了一种外循环流化床换热器。该流化床换热器未充分考虑固体颗粒均布问题，因而长周期下维持传热效果能力不强。文献CN202709856U公开了一种应用Kenics静态混合器的水平液固循环流化床换热器。该流化床换热器固体颗粒不能有效循环和均布，且只能用于卧式换热器。文献CN104755839A公开了一种流化床锅炉的流化床换热器。该流化床换热器用于流化床锅炉。

综上所述，解决固体颗粒均布问题是增强其长周期下维持传热能力的关键技术。而现有技术均未能很好解决这一技术问题。

本发明提供一种自清洁流化床换热器，通过安装有旋流式分布器的可旋转扩径口来实现固体颗粒在流化床换热器管程中的均布，有针对性的解决了上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中换热器管程易结垢，长周期使用后换热效果明显下降的问题，提供一种自清洁流化床换热器。该自清洁流化床换热器具有固体颗粒分布均匀，长周期维持传热效果能力强的优点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：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。

上述技术方案中，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。

上述技术方案中，所述扩径口11沿中心轴旋转，转速范围为0～100转/分。

上述技术方案中，所述扩径口11内具有旋叶数量为3～6片的旋流式分布器。

上述技术方案中，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。

上述技术方案中，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。

上述技术方案中，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。