[实用新型]一种甲醇制烃类过程换热管以及换热管式外取热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域的一种甲醇制烃类过程换热管，以及一种甲醇制烃类过程换热管式外取热器。

背景技术

在甲醇制烯烃、芳烃等反应过程中，反应和再生过程都是放热过程，需要采用取热的方法控制反应和再生温度；这些反应过程中，反应器和再生器之间也存在催化剂循环；失活的催化剂在再生器中烧焦再生，再生后的催化剂循环回反应器。

现有的外取热器有多种型式，国内广泛使用的一种换热管外取热器，包括一个垂直设置的圆筒形壳体，壳体内垂直设置有多根翅片换热管。翅片管段的基管外表面布置纵向设置的翅片，高度为25-35毫米之间，各翅片与基管外表面相垂直。

由于甲醇制烃类产品反应的催化剂昂贵，降低催化剂消耗有重要的经济意义。催化剂消耗的主要原因是因催化剂破碎造成的。

目前的外取热器换热管翅片结构均为较为平整的矩形结构，翅片顶部以及端部有“棱角”，换热管与催化剂的换热过程中，催化剂与翅片表面的棱角不停的碰撞，导致催化剂破碎，造成催化剂破损较严重，增加催化剂的消耗。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种甲醇制烃类过程换热管以及换热管式外取热器，以解决现有换热管在热交换过程中不利于对催化剂的保护、造成催化剂破损较严重，降低催化剂活性的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种甲醇制烃类过程换热管，由基管和设置于基管外表面且与基管外表面相垂直的翅片组成。其特征在于：该翅片分为长翅片和短翅片，由相邻两列交错布置组成，翅片高度为25-35毫米，翅片棱角及棱边均设置为光滑圆角。

所述甲醇制烃类过程换热管的相邻两列翅片的距离为25-50毫米，同一列两个翅片设置膨胀间距为5-25毫米。

所述甲醇制烃类过程换热管的翅片棱角或棱边均设置为光滑圆角，且光滑圆角有两种结构形式：a，翅片长边与宽边交界处倒光滑圆角，圆角范围为2-8毫米，长边棱边倒光滑圆角，圆角为翅片厚度的1/2；b，翅片长边与宽边交界处倒光滑圆角，圆角范围为2-8毫米，长边棱边倒光滑圆角，圆角范围为1-4毫米。

本实用新型还提供一种甲醇制烃类过程换热管式外取热器，它包括一个垂直设置的圆筒形壳体，壳体内垂直设置有数根换热管，每一根换热管为封闭式结构，由进水管和外表面设置的汽水混合物套管组成，构成一个具有独立的水-汽回路的换热单元，汽水混合物套管分为翅片管段和光管段，其特征在于：汽水混合物套管的翅片管段为上述结构所述的换热管。

本实用新型的甲醇制烃类过程换热管以及换热管式外取热器与现有技术相比，具有如下的有益效果：催化剂价格昂贵，该换热管在热交换过程中减少催化剂破损，避免降低催化剂活性，有利于对催化剂的保护，降低催化剂消耗。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，旨在帮助读者理解本实用新型的特点和实质，但附图和具体实施方式内容并不限制本实用新型的可实施范围。

附图说明

图1-图4均为外取热器换热管结构，具体地：

图1  换热管翅片管段结构示意图。

图2  换热管翅片管段剖面图。

图3  图2中I部位一种结构的放大图。

图4  图2中I部位另一种结构的放大图。

图中：1、换热管基管，2、翅片。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种实用新型甲醇制烃类过程换热管，由换热管基管1和设于基管1外表面上、与基管1的外表面相垂直并纵向设置的翅片2组成。翅片2焊接于基管1的外表面上。翅片2纵向设置，是指其长度方向沿基管1轴心线的方向设置。翅片2需倒光滑圆角，可分为两种倒圆角结构：如图3所示，翅片2长边L与宽边H交界处倒圆角R1，R1范围为2-8毫米，长边L棱边倒圆角R2，R2为翅片2厚度T的1/2；如图4所示，翅片2长边L与宽边H交界处倒圆角R1，R1范围为2-8毫米，长边L棱边倒圆角R3、R4，R3、R4范围为1-4mm。

翅片2的制造步骤简述如下：（1）选取横截面为长方形的金属工件，工件的长度为L，高度为H，厚度为T；（2）在工件上部及侧部加工出圆角R1-R4；（3）并将圆角打磨光滑，并制成翅片。

参见图1，翅片2在基管1的外表面上为交错布置，即一列的一端为短翅片，其它为长翅片；相邻一列的另一端为短翅片，其它为长翅片。短翅片为长翅片的1/2。

本实用新型甲醇制烃类过程换热管上翅片2的个数，按传热需要进行计算。换热管采用常用的材料和方法进行制造。