[实用新型]一种甲醇制氢用换热器

说明书

本实用新型公开了一种甲醇制氢用换热器，属于换热器领域，旨在提供一种单位体积下换热面积增大、同等换热面积下换热效率提高的甲醇制氢用换热器，其技术要点是，一种甲醇制氢用换热器，包括由上至下依次连接的原料进口部、壳体和原料出口部，壳体上设有热源进口和热源出口，壳体内的上下两侧分别设有上蜂窝板和下蜂窝板，上蜂窝板与下蜂窝板之间设置有若干换热管束；每个换热管束内壁均设有若干挡流片，挡流片远离其与换热管束固定的一端向下倾斜，且倾斜角度为5°～10°。本实用新型适用于甲醇制氢生产工艺中的物料换热。

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，特别涉及一种甲醇制氢用换热器。

背景技术

甲醇水蒸汽转化重整系统主要包括原料预热升温、原料汽化过热、原料反应重整、混合气冷却等，整个反应系统中，原料溶液需要加热升温以进行催化裂解反应。

传统的甲醇制氢生产工艺中，通常采用管板式换热器对甲醇水溶液进行加热，而管板式换热器的传热效率较低，为满足温度的变化需求，必须增加管板式换热器的换热面积，从而使得整套甲醇制氢装置的体积庞大，导致运输与安装成本增大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种甲醇制氢用换热器，具有在单位体积下换热面积增大，且在同等换热面积下换热效率提高，从而节约运输与安装成本的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种甲醇制氢用换热器，包括由上至下依次连接的原料进口部、壳体和原料出口部，所述壳体上设有热源进口和热源出口，所述壳体内的上下两侧分别设有上蜂窝板和下蜂窝板，所述上蜂窝板与所述下蜂窝板之间设置有若干换热管束；

每个所述换热管束内壁均设有若干挡流片，所述挡流片远离其与所述换热管束固定的一端向下倾斜，且倾斜角度为5°～10°。

通过采用上述技术方案，挡流片能够扩大换热面积，且每一挡流片均视为一扰动源，料液在换热管束内流动时能够多次改变其流动路径，增强了其紊流程度。同时料液能够在各个挡流片处的近壁面加速，减薄了热边界层的厚度，料液与挡流片的换热系数也会增大，从而使得整个换热器在整体体积不变的情况下即能满足较大的换热面积和优异的换热效果，进而减小了其运输与安装成本。

进一步的，若干所述挡流片呈螺旋状设置于每个所述换热管束的内壁。

通过采用上述技术方案，能够进一步增加原料液在换热管束内的湍流程度，从而进一步增强了原料液的换热效果。

进一步的，若干所述换热管束呈螺旋状缠绕设置。

通过采用上述技术方案，换热管束的管程长度有所延长，同时还改变了壳程内加热流体的状态，使流体呈现强烈的湍流效果。将换热管束螺旋缠绕还能有效消除管道振动与因热胀冷缩变形产生的应力，延长了整个换热器的使用寿命。

进一步的，每根所述换热管束均由多节依次交替的渐缩段和渐扩段构成。

通过采用上述技术方案，换热管束的壁面缩放，使得原料液在换热管束内的流体压力不断发生周期性的变化，并产生剧烈的漩涡冲刷流体边界层，使其减薄，从而增强了管程料液与壳程加热介质的换热效果。

进一步的，所述换热管束的壁厚为0.6mm～2.5mm。

通过采用上述技术方案，将换热管束的壁厚设计为0.6mm～2.5mm之间，能够使得管程内的原料与壳程内的加热流体换热更加充分，同时又能满足抗压要求。

进一步的，所述原料进口部与所述原料出口部均呈半圆球状，所述壳体呈圆柱形。