低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器主要應用于煤制氣、煤制甲醇等煤化工領域，包括-70℃低溫甲醇洗工藝等氣體低溫凈化、低溫液化分離技術領域，是一種換熱管道經層層纏繞后形成的一種雙管束螺旋盤管型熱交換設備，主要應用殼程冷甲醇冷卻兩股不同溫度的管程甲醇，使之溫度分別降低的雙股流纏繞管式換熱器。本發明專利技術具有獨立的四個內置于殼體內的厚壁圓管彎曲形成的圓環形獨立管箱，兩股纏繞管束進出口直接與環形厚壁圓管形管箱聯接形成整體無管板形雙股流換熱器，可提高低溫循環甲醇冷卻器的換熱效率及單位體積換熱面積，便于復雜纏繞管束的加工制造及安裝維修過程。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器，主要應用于煤制氣、煤制甲醇等煤化工領域，包括-70°C低溫甲醇洗工藝等氣體低溫凈化、低溫液化分離
技術介紹
低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器是一種換熱管道經層層纏繞后形成的一種雙管束螺旋盤管型熱交換設備，主要應用殼程-43. 29°C甲醇冷卻管程-25°C及管程-17. 430C甲醇兩股管束，使之溫度分別降至-36. 24°C及-36. 21°C，殼程甲醇溫度升高至-35. 87°C的換熱過程。殼程設計壓力小于I. OMPa，溫度介于+60 _60°C，管程設計壓力小于lOMPa，溫度介于+60 -60°C，換熱器實際進出口參數可根據實際工況進行調整，調整后可重新計算換熱工藝流程。低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器主要由第一甲醇進口接管(I)、第二甲醇進口接管(2)、纏繞管束(3)、纏繞管束(4)、殼體(5)、殼程冷甲醇進口接管(6)、第二甲醇出口環形中空管箱(7)、第一甲醇出口環形中空管箱(8)、排污管(9)、裙座(10)、第一甲醇出口接管(11)、第二甲醇出口接管(12)、下支撐圈(13)、芯筒(14)、上支撐圈(15)、殼程冷甲醇出口接管(16)、第二甲醇進口環形中空管箱(17)、.第一甲醇進口環形中空管箱(18)組成，主要用于存在較大溫差的雙股流低溫循環甲醇換熱過程。首先，傳統的低溫循環甲醇冷卻器采用兩臺獨立的單股流列管式換熱器進行換熱，換熱器體積較大，單位體積換熱面積較小，換熱效率較低，而本專利技術采用雙股流纏繞管式循環甲醇冷卻器替代傳統的單股流列管式換熱器，其具有結構緊湊，單位體積換熱面積大，可實現雙股流換熱，傳熱管熱膨脹可自行補償，容易實現大型化，可減少低溫甲醇低溫凈化工藝中的換熱設備數量等特點，以替代傳統的單股流循環甲醇冷卻器用換熱器。另外，傳統的纏繞管式換熱器一般采用上下兩塊整體大管板與殼體(5)兩端直接焊接的方法固定管板及纏繞管束、纏繞管束(4)，或采用管板與封頭形成管箱的模式，一旦換熱器管束出現破裂等時，由于纏繞管束(3)、纏繞管束(4)、管板及殼體(5)焊接為一體，往往需要破壞整體管板及管板與殼體(5)的焊接部分進入殼體(5)內部檢修，導致換熱器纏繞管束(3)、纏繞管束(4)易受損，更換纏繞管束(3)、纏繞管束(4)難道增大，但這種辦法容易損壞管板，管板損壞后需要重新更換管板并固定纏繞管束(3)、纏繞管束(4)，且甲醇本身為易燃易爆的化學物品，大面積檢修容易導致安全隱患，檢修過程復雜，甚至因往往不能檢修而報廢。此外，整體管板與殼體(5)直接焊接的形式增加了加工制造及組裝的難度，內部焊縫焊接要求很高，容易導致焊縫泄漏。其次，由于纏繞管式換熱器應用于低溫環境，內部管道纏繞過程復雜，沒有通用的設計標準，也沒有統一的設計計算方法，隨著工藝流程或物性參數特點不同而存在較大差別，因此，給低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器尚未標準化。再者，由于大多數換熱器管箱不能參與整個換熱過程，換熱過程只能依賴管程與殼程進行換熱，換熱器兩端管箱只做為輔助部分，不參與整個換熱過程，換熱器有效換熱高度受到一定影響。最后，由于低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器中的雙股流換熱纏繞管束(3)、纏繞管束(4)相互纏繞的方法很多，沒有統一的管道纏繞模式及理論設計計算方法用于計算機輔助計算過程，給低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器的科學計算過程帶來了障礙。為了提高循環甲醇冷卻器的換熱效率，單位體積換熱面積，便于換熱器的維修，提高換熱器的有效換熱高度，推進低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器標準化過程，本專利技術對低溫循環甲醇冷卻器用雙股流纏繞管式換熱器的基本結構及換熱工藝計算方法進行了系統的理論及實驗研究，采用改進了進出器管板形式的雙股流纏繞管式換熱器做為低溫循環甲醇冷卻器，并給出了基本結構及雙股流低溫甲醇換熱工藝流程，以利于低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器的標準化。
技術實現思路
低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器專利技術主要包括技術解決方案、基本原理、技術特點等內容，主要涉及換熱器基本結構、主要部件位置關系、連接關系、換熱工藝技術等方面。本專利技術的技術解決方案低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器由第一甲醇進口接管(I)、第二甲醇進口接管(2)、纏繞管束(3)、纏繞管束(4)、殼體(5)、殼程冷甲醇進口接管(6)、第二甲醇出口環形中空管箱(7)、.第一甲醇出口環形中空管箱(8)、排污管(9)、裙座(10)、第一甲醇出口接管(11)、第二甲醇出口接管(12)、下支撐圈(13)、芯筒(14)、上支撐圈(15)、殼程冷甲醇出口接管(16)、第二甲醇進口環形中空管箱(17)、.第一甲醇進口環形中空管箱(18)構成，主要用于雙股流管程循環甲醇與殼程冷甲醇進行換熱。第一甲醇進口接管(I)穿越殼體(5)與第一甲醇進口環形中空管箱(18)側面聯接，環形中空管箱(18)底部聯接纏繞管束(3)進口，纏繞管束(3)穿過第二甲醇進口環形中空管箱(17)中間并經纏繞后再穿過第二甲醇出口環形中空管箱(7)中間后聯接第一甲醇出口環形中空管箱(8)，第一甲醇出口環形中空管箱(8)側面連接第一甲醇出口接管(11)，第一甲醇出口接管(11)穿透殼體(5);第二甲醇進口接管(2)穿越殼體(5)與第二甲醇進口環形中空管箱(17)側面聯接，環形中空管箱(17)底部聯接纏繞管束(4)進口，纏繞管束(4)經纏繞后聯接第二甲醇出口環形中空管箱(7)，第二甲醇出口環形中空管箱(7)側面連接第二甲醇出口接管(12)，第二甲醇出口接管(12)穿透殼體(5)。低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器采用第一甲醇進口環形中空管箱(18)、第一甲醇出口環形中空管箱(8)兩個內置于殼體(5)內的厚壁圓管彎曲形成的圓環形獨立管箱，并分別聯接纏繞管束(3)進出口 ；纏繞管束(3)穿過第二甲醇進口環形中空管箱(17)、第二甲醇出口環形中空管箱(7)。低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器采用第二甲醇進口環形中空管箱(17)、第二甲醇出口環形中空管箱(7)兩個內置于殼體(5)內的厚壁圓管彎曲形成的圓環形獨立管箱，并分別聯接纏繞管束(4)進出口。第一甲醇進口環形中空管箱(18)與第二甲醇進口環形中空管箱(17)水平上下設置，第一甲醇進口環形中空管箱(18)小于第二甲醇進口環形中空管箱(17)，第一甲醇進口環形中空管箱(18 )下部連接的纏繞管束(3 )可通過第二甲醇進口環形中空管箱(17 )中間區域；第二甲醇出口環形中空管箱(7)與第一甲醇出口環形中空管箱(8)水平上下設置，第一甲醇出口環形中空管箱(8)小于第二甲醇出口環形中空管箱(7)，第一甲醇出口環形中空管箱(8 )上部連接的纏繞管束(3 )可通過第二甲醇出口環形中空管箱(17 )中間區域。5. 876MPa、-17. 43°C第一甲醇經第一甲醇進口接管(I)進入第一甲醇環形進口中空管箱(18)，再經第一甲醇經環形進口中空管箱(18)下部聯接的纏繞管束(3)進口進入纏繞管束(3)，經纏繞管束(3)繞芯筒(14)螺旋下降，并與來自殼程(5)的冷甲醇進行換熱，溫度降至-36. 21°C時，經纏繞管束(3)進入第一甲醇出口環形中空管箱(8)，再經第一甲醇出口接管(11)流出。5. 984MPa、-本文檔來自技高網...
【技術保護點】
低溫循環甲醇冷卻器用纏繞管式換熱器由第一甲醇進口接管（1）、第二甲醇進口接管（2）、纏繞管束（3）、纏繞管束（4）、殼體（5）、殼程冷甲醇進口接管（6）、第二甲醇出口環形中空管箱（7）、.第一甲醇出口環形中空管箱（8）、排污管（9）、裙座（10）、第一甲醇出口接管（11）、第二甲醇出口接管（12）、下支撐圈（13）、芯筒（14）、上支撐圈（15）、殼程冷甲醇出口接管（16）、第二甲醇進口環形中空管箱（17）、.第一甲醇進口環形中空管箱（18）構成，主要用于雙股流管程循環甲醇與殼程冷甲醇進行換熱。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張周衛，汪雅紅，張小衛，
申請(專利權)人：張周衛，
類型：發明
國別省市：
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