[实用新型]一种外取热器取热单元

说明书

技术领域

本实用新型属于石油化工设备技术领域，涉及一种外取热器取热单元。 

背景技术

炼油厂催化裂化装置加工重质油时再生器热量都会过剩，都需要设置取热设施取出过剩热量，以维持再生系统正常操作。催化裂化装置再生器取热设施有内取热和外取热。内取热是将取热管设在再生器内部，在取热管内通入除氧水通过产汽取走热量。内取热的优点是投资少，不用增压风操作成本低；不足是热负荷不能调节，取热管环境温度高(环境条件苛刻)。一般装置都要求取热器能够调节使装置对原料油有较大的适应性，因此现在装置较少全部采用内取热。外取热器是将热催化剂引出再生器，将催化剂冷却降温后再返回再生器，通过控制催化剂循环量、控制催化剂冷后温度来调节取热负荷，用于满足装置对取热及调节的要求。兼于外取热器具有较好的调节性目前在各炼油厂中得到广泛应用。 

目前大型工业催化裂化装置多采用下流式密相外取热器，几乎都产生中压蒸汽；有的装置热水系统采用自然循环，有的装置热水系统采用强制循环。有的外取热器冷催化剂出口安装滑阀，用滑阀控制外取热器负荷；也有的外取热器不设滑阀，出口冷催化剂用压缩空气提升返回再生器，用提升风量控制外取热器负荷。 

CN2105657U专利为了提高取热管的取热能力在取热管外侧设置翅片，CN2515637Y专利在取热管外侧设置钉头，并在多台工业装置外取热器上应用，达到了提高取热能力、缩小设备体积的目的。目前工业外取热器现状是：取热管的翅片只有1种规格，由于外取热器上部催化剂温度高(700～680℃)，在面积一定的情况传递热量较多，热强度高；下部催化剂温度低(450～500℃)，在面积一定的情况传递热量较少，热强度低；取热管上部、下部热强度不均匀，甚至上部热强度超过安全限定值导致取热管上部位置破裂损坏。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种热强度更均匀的取热单元设备，避免取热管上部热强度过高导致取热管破裂损坏。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括套管式取热管和加强传热元件，套管式取热管外侧设置2～6段加强传热元件，加强传热元件设计为2～6种规格，每段加强传热元件采用1种规格，其中取热管上部采用“低”加强传热元件，中部采用“中”加强传热元件，下部采用“高”加强传热元件。 

进一步，加强传热元件是翅片，或是钉头或是异型钉。 

进一步，“低”加强传热元件的高度是5～25mm或上部不设置加强传热元件，“中”加强传热元件的高度是10～30mm，“高”加强传热元件的高度是15～50mm。 

高温催化剂从外取热器上部进入，首先与低翅片取热管接触，由于面积的减少使传递热量减少，抵消由于热催化剂温度高导致的热强度过高，使热强度更接近平均值；中等温催化剂在外取热器中部与中等高度的翅片取热管接触；在外取热器下部较低温度的催化剂与高翅片取热管接触，由于面积的增加使传递热量增加，抵消由于催化剂温度低导致的热强度过低，使热强度更接近平均值。这样使取热管上中下热强度趋于均匀。 

本实用新型优点及创新点：设计2～6种规格翅片，根据外取热器上中下不同的温度环境采用不同的翅片规格。 

本实用新型积极效果是：使取热管上中下热强度更均匀，避免取热管上部热强度过高，超过安全限值导致取热管破裂损坏问题。 

附图说明

图1为外取热器取热单元的示意图。 

具体实施方式

图1提供了一种外取热器取热单元的示意图。如图中所示，该取热单元包括套管式取热管和翅片，取热管1采用套管结构，外侧设置3段翅片；翅片设计为3种规格，上段翅片2高度15～25mm，中段翅片3高度20～30mm，下段翅片4高度30～40mm。取热管1由导向架5导向及固定。 

参见图1，流化介质自分布器6进入，高温催化剂从入口管7进入外取热器8，在外取热器8内高温催化剂首先与取热管1的上段翅片2(高度15～25mm)接触并进行热量交换，然后中等温度罐催化剂与中段翅片3(高度20～30mm)接触并进行热量交换，最后较低温度的催化剂再与下段翅片4(高度30～40mm)接触并进行热量交换。冷却后的催化剂自出口管9排出。除氧水自取热管的内管进入，然后反转至外管与壳体中的催化剂进行热量交换，使部分除氧水汽化，汽水混合物从外管顶部排出。