[发明专利]变换气冷却器用低温缠绕管式换热器

权利要求书

1.变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，包括上封头（1）、尾气出口管板（2）、尾气出口管箱（3）、尾气出口接管（4）、合成气出口管束（5）、第一支持圈（6）、上壳体（7）、中间隔板（8）、合成气进口接管（9）、合成气进口管箱（10）、合成气进口管板（11）、隔板（12）、下壳体（13）、尾气进口管束（14）、下封头（15）、变换气出口接管（16）、裙座（17）、尾气进口管板（18）、尾气进口管箱（19）、尾气进口接管（20）、第三支持圈（21）、锥形过度壳体（22）、合成气进口管束（23）、第二支持圈（24）、合成气缠绕管束（25）、尾气缠绕管束（26）、芯筒（27）、合成气出口管板（28）、合成气出口接管（29）、合成气出口管箱（30）、尾气出口管束（31）、变换气进口接管（32），其特征在于：尾气缠绕管束（26）沿连续层数独立缠绕，合成气缠绕管束（25）沿连续层数独立缠绕，尾气缠绕管束（26）与合成气缠绕管束（25）之间不再层内及层间交叉缠绕，尾气缠绕管束（26）与合成气缠绕管束（25）两者具有不同的缠绕高度。

2.根据权利要求1所述变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，其特征在于：尾气缠绕管束（26）绕芯筒（27）缠绕，缠绕后的螺旋盘管安装于上壳体（7）及下壳体（13）内；合成气缠绕管束（25）绕尾气缠绕管束（26）缠绕，缠绕后的螺旋盘管安装于上壳体（7）内；芯筒（27）一端安装第一支持圈（6），中间安装第二支持圈（24），一端安装第三支持圈（21），第一支持圈（6）固定于上壳体（7）上部，第二支持圈（24）固定上壳体（7）下部，第三支持圈（21）固定于下壳体（13）下部，尾气缠绕管束（26）缠绕于第一支持圈（6）与第三支持圈（21）之间，合成气缠绕管束（25）缠绕于第一支持圈（6）与第二支持圈（24）之间。

3.根据权利要求1所述变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，其特征在于：上壳体（7）上部右侧安装合成气出口管板（28），合成气出口管板（28）右侧联接合成气出口管箱（30）、合成气出口管箱（30）右侧联接合成气出口接管（29）；上壳体（7）上部左侧安装尾气出口管板（2），尾气出口管板（2）左侧联接尾气出口管箱（3），尾气出口管箱（3）左侧联接尾气出口接管（4）；上壳体（7）下部左侧安装合成气进口管板（11），合成气进口管板（11）左侧联接合成气进口管箱（10），合成气进口管箱（10）左侧联接合成气进口接管（11）；上壳体（7）底部联接锥形过度壳体（22），锥形过度壳体（22）底部联接下壳体（13）；下壳体（13）下部右侧安装尾气进口管板（18），尾气进口管板（18）右侧联接尾气进口管箱（19），尾气进口管箱（19）右侧联接尾气进口接管（20）；下壳体（13）下部封头（15）联接变换气出口接管（16）；下壳体（13）底部联接裙座（17）。

4.变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，其特征在于：变换气冷却器用低温缠绕管式换热器应用缠绕管式换热器管程工艺尾气逆流换热并冷却壳程变换气，再采用中段引进合成气管程中温冷源构成双股流独立管束型缠绕管式换热器，应用两股冷源管束即管程工艺尾气独立管束及管程合成气独立管束逆流换热并预冷壳程变换气。

5.根据权利要求4所述变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，其特征在于：尾气在-51.3℃、0.196MPa时通过尾气进口接管（20）进入尾气进口管箱（19），再经尾气进口管束（14）分配于尾气缠绕管束（26），尾气缠绕管束（26）经螺旋缠绕后在下壳体（13）内被来自上壳体（7）内的变换气加热，温度升高至-21.24℃、压力降低至0.1795MPa，再进入上壳体（7），被来自上壳体（7）的变换气加热，尾气温度升高至31.2,4℃、压力降低至0.163MPa，再经尾气出口管束（31）进入尾气出口管箱（3），通过尾气出口接管（4）流出换热器。

6.根据权利要求4所述变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，其特征在于：合成气在-21.24℃、5.508MPa时通过合成气进口接管（9）进入合成气进口管箱（10），再经合成气进口管束（23）进入合成气缠绕管束（25），合成气缠绕管束（25）经螺旋缠绕后在上壳体（7）内被来自上壳体（7）的变换气加热，合成气温度升高至31.24℃、压力降低至5.468MPa，再经合成气出口管束（5）流至合成气出口管箱（30），通过合成气出口接管（29）流出换热器。

7.根据权利要求4所述变换气冷却器用低温缠绕管式换热器，其特征在于：变换气在37.74℃、5.674MPa时通过变换气进口接管（32）进入上壳体（7），与螺旋盘管外部的合成气缠绕管束（25）内的合成气及螺旋盘管内部的尾气缠绕管束（26）内的尾气进行换热，温度降至11.34℃、压力降至5.654MPa时，通过锥形过度壳体（22）进入下壳体（13），继续与尾气缠绕管束（26）内的低温尾气进行换热，温度降至-15.06℃、压力降至5.634MPa时通过变换气出口接管（16）流出下壳体（13），完成整个预冷过程。