專利名稱：直管換熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種換熱器，尤其涉及ー種適用于氣-液-固三相反應器的直管換熱器。
背景技術：
F -T合成(Fischer-Tropsch Sythesis合成是指以合成氣為原料,在催化劑和適當反應條件下合成以石臘烴為主的液體燃料的エ藝過程，主要反應是將煤和天然氣轉化為液體燃料)、甲醇合成、氨合成以及甲烷化等合成反應，都是伴有放熱的反應過程。例如I. F-T 反應CCHH2 —烴類 +1674kJ/m32.甲醇合成反應C0+2H2 — CH30H+90. 8kJ/molC02+3H2 — CH30H+H20+49. 5kJ/mol3.氨合成反應N2+3H2 — 2NH3+92. 4kJ/mol4.甲烷化反應 C0+3H2 — CH4+H20+206kJ/molC02+4H2 — CH4+2H20+165kJ/mol由上列四種反應可以看出，F(xiàn)-T合成反應和甲烷化反應放熱較為巨烈，尤其是F-T合成反應，放熱最為強烈，如果不能有效移走反應熱，可使反應氣體溫度升至1500°C左右，不但催化劑會被燒壞，反應設備也不可能承受如此高溫度；所以在這些放熱反應的反應器內，均有不同結構型式的換熱器，及時有效地移走反應熱，確保催化劑和反應器的安全，使反應能正常進行。因使用環(huán)境不同換熱器的結構設計有以下幾點特殊要求第一要能滿足エ藝所需的換熱面積，換熱面積太小，不能保證移走反應熱，影響反應正常進行，換熱面積太大，占去了反應器的有效空間，影響反應器的生產能力；第二需合理布置換熱管，換熱管的布置應該使反應區(qū)內每個區(qū)域的反應熱都能及時有效移走，否則就會產生局部超溫，催化劑失活，反應不能正常進行；第三控制換熱管內汽水混合物的流速，流速太高，阻力増加；流速太低，在換熱面積一定的情況下，影響換熱效果，反應也不可能正常進行；第四換熱器應該是結構簡單、安裝維修方便。但現(xiàn)有的換熱器存在諸多不足之處，主要表現(xiàn)在以下幾方面第一換熱管的布置不合理，反應床層內有的區(qū)域換熱管布置較密集，有的較稀疏，甚至有的區(qū)域根本就沒有反應管，這就使得反應熱不能均勻地移走，產生局部超溫，影響催化劑活性，影響反應器生產能力。第二換熱器的結構設計不合理，使冷卻水不能均勻地分配到每根換熱管中，在眾多換熱管中水量不等，所走的反應熱就不同，反應床層的溫度就不均衡，就容易產生“熱區(qū)”(即通常所說的“熱點”)，影響反應的正常進行。第三換熱器的結構太復雜。例如采用直管為換熱管，如圖I所示，由多個進水總管01、多個出水總管01’、多個ニ級分管02、多個三級分管03構成，冷卻水經進水總管01流入ニ級分管02，經ニ級分管02流入三級分管03，再經ニ級分管02流入出水總管01’完成換熱，結構異常復雜，不但制造難度大，而且焊縫數(shù)量多，一旦出現(xiàn)故障，檢修難度很大，有的地方甚至無法進行維修。

實用新型內容本實用新型提供ー種直管換熱器，用以解決現(xiàn)有技術中的缺陷，實現(xiàn)簡化結構，便于維修,降低成本。本實用新型實施例提供ー種直管換熱器，由進水管、出水管和連通所述進水管和出水管的換熱管構成，所述換熱管為多根直管間隔設置構成，所述直管一端與所述進水管導通，直管另一端與所述出水管導通；所述進水管在一平面上盤繞呈螺旋狀，其中盤繞于中 心的一端封閉，盤繞于外圍的一端設有進水口 ；所述出水管在另一平面上盤繞呈螺旋狀，其中盤繞于中心的一端設有出水ロ，盤繞于外圍的一端封閉；所述進水管和出水管對稱設置在所述直管兩端。進ー步地，每ー圈所述進水管和每ー圈所述出水管上均間隔設置有兩排所述直管。特別是，兩排直管沿每圈所述進水管及每圈所述出水管對稱分布。其中，所述直管均布設置在每圈進水管和出水管上。進ー步地，所述出水管上設有至少三個吊耳。本實用新型提供的直管換熱器，使用時將直管換熱器懸掛于反應器內，冷卻水從進水管進入換熱器，再流經直管，直管內的冷卻水吸收反應器內的熱量，最后從出水管流出，由于直管平行布置于進水管與出水管之間，進水管和出水管呈螺旋狀，節(jié)約了空間，且進水管僅設ー個開ロ作為進水ロ，出水管僅設ー個開ロ作為出水ロ，結構簡單，便于制造和維修。

圖I為現(xiàn)有技術結構示意圖；圖2為本實用新型實施例的主視圖；圖3為圖2中I局部放大結構示意圖；圖4為圖2中沿A-A向剖視結構示意圖；圖5為圖2中沿B-B向剖視結構示意圖。附圖標記I-殼壁； 2-進水管； NI-進水ロ ；4-直管； 3-出水管； N2-出水ロ；7-吊耳； 01-進水總管；01’ -出水總管；02- ニ級分管；03_三級分管；8-螺旋線。
具體實施方式
本實用新型實施例提供ー種直管換熱器，如圖2 4所示，該換熱器由進水管2、出水管3和連通進水管2和出水管3的換熱管構成，換熱管為多根直管4平行間隔設置構成，直管4 一端與進水管2導通，直管4另一端與出水管3導通；進水管2和出水管3對稱設置在直管4兩端。進水管2在一平面上盤繞呈螺旋狀，盤旋于中心的一端封閉，盤旋于外圍的一端設有進水口 NI，進水口 NI穿過反應器的殼壁1，引出反應器，與汽包的下降管焊接連接。進水管2的直徑，一般為Φ159 Φ 273mm。出水管3在另一平面上盤繞呈螺旋狀，盤旋于中心的一端設有出水ロ N2，盤旋于外圍的一端封閉。所述出水管3的結構排列方式，完全與進水管2對稱，出水ロ N2也是從反應器的殼壁I引出，再與汽包的上升管焊接連接。出水管3因為管內為汽水混合物，所以其管徑應該稍大于進水管2。每圈進水管2和每圈出水管3之間可設一排或兩排直管4，本實施例中為了增加換熱面積和冷卻水流量，每ー圈進水管2和每ー圈出水管3上均間隔設置有兩排直管4 ;如圖 4所示，其中螺旋線8是進水管2的中心線，不屬于進水管2的結構，為了均勻換熱，兩排直管4沿每圈進水管2及每圈出水管3對稱分布；直管4均布設置在每圈進水管2和出水管3上。每圈進水管2與每圈出水管3之間的直管4數(shù)量相同，兩排直管4對稱且均布，直管4下端與進水管2焊接連接，上端與出水管3管焊接連接，本實施例在進水管或出水管的同一斷面上對稱焊接兩直管(圖3所不)。直管的直徑一般為Φ25 Φ89ι πι,兩根直管的間距根據(jù)直管直徑的大小而不同設置，一般為55mm 200mm。出水管3上設有至少三個吊耳7。吊耳7主要是為了將換熱器吊掛于反應器的殼壁I而設置。將此換熱器懸掛于反應器的承壓殼壁I，浸沒在氣-液-固三相漿態(tài)床中，換熱管可以自由向下膨脹，冷卻水從進水口 NI進入進水管2后再分配到豎直的換熱管中，吸收床層的反應熱，管內水被加熱，形成汽水混合物，由下向上匯集到出水管3后由出水ロ N2弓I出反應器，送到汽包進行汽水分離，產生蒸汽，供系統(tǒng)使用?？刂乒軆壤鋮s水的壓カ來調節(jié)反應區(qū)的溫度。這種結構型式的換熱器結構簡単，在承壓殼體的側壁上只有ー個進水口 NI和ー個出水ロ N2。在反應區(qū)內每個角落基本上都能有效換熱，不會產生“熱點”。通過控制管內冷卻水的壓カ來調節(jié)反應區(qū)的溫度，操作方便可靠。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求1.ー種直管換熱器，由進水管、出水管和連通所述進水管和出水管的換熱管構成，其特征在于，所述換熱管為多根直管間隔設置構成，所述直管一端與所述進水管導通，直管另ー端與所述出水管導通；所述進水管在一平面上盤繞呈螺旋狀，其中盤繞于中心的一端封閉，盤繞于外圍的一端設有進水口 ；所述出水管在另一平面上盤繞呈螺旋狀，其中盤繞于中心的一端設有出水ロ，盤繞于外圍的一端封閉；所述進水管和出水管對稱設置在所述直管兩端。
2.根據(jù)權利要求I所述的直管換熱器，其特征在干，每ー圈所述進水管和每ー圈所述出水管上均間隔設置有兩排所述直管。
3.根據(jù)權利要求2所述的直管換熱器，其特征在干，兩排直管沿每圈所述進水管及每圈所述出水管對稱分布。
4.根據(jù)權利要求I所述的直管換熱器，其特征在于，所述直管均布設置在每圈進水管和出水管上。
5.根據(jù)權利要求I所述的直管換熱器，其特征在于，所述出水管上設有至少三個吊耳。
專利摘要本實用新型公開了一種直管換熱器，該換熱器由進水管、出水管和連通進水管和出水管的換熱管構成，換熱管為三根以上的直管間隔設置構成，直管一端與進水管導通，直管另一端與出水管導通；進水管在一平面上盤繞呈螺旋狀，盤繞于中心的一端封閉，盤繞于外圍的一端設進水口；出水管在另一平面上盤繞呈螺旋狀，盤繞于中心的一端設出水口，盤繞于外圍的一端封閉；且出水管與進水管對稱設置在直管兩端。本實用新型的直管換熱器，冷卻水從進水管進入換熱器，經直管從出水管流出，由于直管平行布置于進水管與出水管之間，進水管和出水管呈螺旋狀，節(jié)約了空間，且進水管僅設一個開口作為進水口，出水管僅設一個開口作為出水口，結構簡單，便于制造和維修。
文檔編號F28D1/053GK202403564SQ20112055588
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權日2011年12月27日
發(fā)明者劉小可 申請人:劉小可