[实用新型]一种炼油催化裂化外取热器的针状肋取热管装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及炼油厂重油催化裂化装置的外取热器的取热管，尤其是一种炼油催化裂化外取热器的针状肋取热管装置。

背景技术

目前，炼油厂重油催化裂化的外取热器内催化剂流动的方向可分为两种形式：即下流式密相传热外取热器和上流式稀相传热外取热器。因其在流化状态下，高温催化剂颗粒传热系数高，取热负荷和操作弹性范围大且能耗低等特点，在重油催化裂化装置中得到广泛使用，成为必不可缺少的关键设备。在外取热器内部设置一定数量的取热管，热催化剂在管外流动，欠焓水由取热管内设置的下降管自上而下引入到取热管内底部，然后由取热管与管内的下降管之间的环形间隙自下而上流动，换热后产生饱和水与饱和蒸汽流出取热管；

为强化传热，所有取热管上，沿其圆周方向布置了相当数量的纵向鳍片，鳍片长度从5米到8米之间不等。因其鳍片布置之密，难以施以自动焊，且焊缝之长，焊缝之密，焊接过程中管子因受热沿取热管轴向变形之大，探伤检测之困难，致使取热管上产生大量的焊接应力和缺陷，极大地影响了取热管的制造质量，给外取热器的安全运行埋下了隐患；

在装置中，外取热器立式安装，高温催化剂一般由外取热器上部流入，流经取热管换热后，由底部流出，流化风经由外取热器内底部设置的流化风环流入，进行流化形成鼓泡床，床层上下温度一般相差100-150℃，在不同的高度，床层无论沿轴向还是径向都存在着相当大地温差。鳍片与取热管为线状连接，同一纵向鳍片，因纵向温差和径向温差造成两个方向的热膨胀，其变形无法协调，由此在鳍片与取热管连接处产生相当高的局部应力，最终导致相当数量取热管扭曲变形，极大地恶化了取热系统的正常水循环，使得取热管局部壁温过高，管内形成汽水分层，最终因温度疲劳造成取热管爆管。致使设计寿命在15年的设备，运行不到四、五年不得以而报废，其结果大大地降低了该设备的使用寿命；

多数炼油厂催化裂化装置停工后经检查发现，外取热器管束出现大量的弯曲变形，设备内设置的导向支架因取热管的扭曲变形而损毁，鳍片根部呈现大量裂纹，取热管爆管已成为外取热器主要的破坏形式，危及整个装置的安全运行，其损失之大难以估量；鉴于上述原因，现提出一种炼油催化裂化外取热器的针状肋取热管装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服目前炼油厂催化裂化装置在运行过程中的外取热器管束出现大量的弯曲变形，设备内设置的导向支架因取热管的扭曲变形而损毁，鳍片根部呈现大量裂纹，取热管爆管已成为外取热器主要的破坏形式，危及整个装置的安全运行，其损失之大难以估量；通过合理的设计，提供一种炼油催化裂化外取热器的针状肋取热管装置，本实用新型取热管道均布针状取热柱，可以增大热量的接触面积，加速对气体中热能的交换，针状体与取热管道点状连接范围小，减少热涨率，抗变形能力强，汽水循环稳定，安全性能更可靠，设备制造更简便，可以提高加工质量，实现了长周期运行，延长了使用寿命。

本实用新型为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种炼油催化裂化外取热器的针状肋取热管装置，是由外取热器壳体、蒸发管、进水管道、导向管道、针状取热柱、导向板、欠焾水进口、饱和蒸汽出口、焊缝构成；外取热器壳体上预留孔、孔中设置蒸发管，蒸发管中设置进水管道，蒸发管与进水管道之间设置支撑进水管道的导向板；外取热器壳体外侧的蒸发管设置为外管段，蒸发管的外管段端部设置进水管道的欠焾水进口，蒸发管一侧设置饱和蒸汽出口；外取热器壳体内侧的蒸发管设置为取热段，蒸发管的取热段外侧均布设置针状取热柱，蒸发管的取热段端部设置导向管道；

蒸发管的取热段外侧设置至少四圈针状取热柱，每一圈针状取热柱至少五个针状取热柱，针状取热柱与蒸发管之间焊接设置焊缝；

针状取热柱分别设置为偶数圈、奇书圈，针状取热柱的偶数圈与奇书圈相邻设置。

有益效果是：本实用新型取热管道均布针状取热柱，可以增大热量的接触面积，加速对气体中热能的交换，针状体与取热管道点状连接范围小，减少热涨率，抗变形能力强，汽水循环稳定，安全性能更可靠，设备制造更简便，可以提高加工质量，实现了长周期运行，延长了使用寿命。

从催化剂冷却器系统的催化剂流动和空气流动形式来看：

催化剂自上而下通过外取热器的密相床层，流动空气以0.3-0.5m/s的表观空速自下而上穿过鼓泡床的密相区和稀相区，夹带了少量的催化剂的气体从外取热器上部的平衡管返回到再生器的稀相区，通过出口管线上的滑阀来控制催化剂的循环量，以实现外取热器取热负荷的变化。

从汽，水循环回路及取热管的结构形式上来看：