[实用新型]一种高传热效率用于醋酸酯生产再沸器的换热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及醋酸酯加工技术领域，具体是指一种高传热效率用于醋酸酯生产再沸器的换热装置。

背景技术

连续生产醋酸酯所用的酯化再沸器一般采用列管式换热器结构，原料走管程，蒸汽经进汽管走壳程。高温蒸汽（200℃）进入后，因为蒸汽集中于进汽管附近散开，进汽管附近的管束长期保持较高温度，导致传热温差过大，管束中的有机原料易碳化结焦。再沸器运行过程中，进汽管附近的管束慢慢因碳化结焦而堵塞，再沸器实际换热面积慢慢减少，无法满足生产所需的热负荷，生产中进而慢慢提高蒸汽进汽量，如此陷入了越结焦越加大进汽量，越加大进汽量越易结焦的恶性循环。通常再沸器运行一段时间，进汽管附近的管束基本因碳化结焦而堵塞，再沸器实际换热面积大幅减少，这时通过加大进汽量维持生产已经收效甚微，生产中不得不停车清洗再沸器，造成了生产的极大浪费。

针对于此，中国实用新型专利CN 202336220 U公开了一种均匀加热的再沸器，具体如图1所示，包括管体1、上管板2、下管板3、进料口4、出料口5、进汽管、出汽管7和多根换热管8，进料口4和出料口5分别设置于管体1的底部和顶部，上、下管板3分别设置于管体1内腔将所述管体1内腔分隔成上腔10、换热腔12和下腔11，多根换热管8设置于换热腔12内且换热管8的两端分别穿接在上、下管板3上连通上腔10和下腔11，上腔10和下腔11上分别设有出料口5和进料口4，管体1外壁上部和下部分别设有连通换热腔12的进汽管和出汽管7，所述换热腔同一水平面的管体外壁上均布有多只通孔，进汽管经多只通孔连通换热腔。每股蒸汽进入换热腔后因每股蒸汽量大大降低而不易导致管程物料结焦，进而可延长再沸器连续工作时间，避免因再沸器管束堵塞而引起的生产停车，延长再沸器使用寿命，降低使用成本。

但是，在实际应用中，蒸汽通过进汽管进入膨胀节由换热腔上多只通孔进入换热腔内对换热管加热。为了防止堵塞，通孔的孔径一般设置为6-10mm，过小的孔径虽然有效防止了焦化的发生，同时也会导致其他问题的产生：如交换面积受到限制，蒸汽交换量会受到制约，严重影响高温蒸汽交换的速率，不利于再沸腾效果的保持；加之采用通气孔的孔径较小，热胀冷缩后会加速部分通气孔的孔径或变大或缩小，既影响传热的均匀性，个别通气孔过大又会造成产生管束碳化堵塞风险，个别通气孔变小直接不能进行传热，使用寿命受到限制，需要频繁更换。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高传热效率用于醋酸酯生产再沸器的换热装置，具有换热效率高、换热均匀性好、不易堵塞、使用寿命长和成本低廉的特点。

本实用新型可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种高传热效率用于醋酸酯生产再沸器的换热装置，包括管体、上管板、下管板、进料口、出料口、进汽管、出汽管和多根换热管，进料口和出料口分别设置于管体的底部和顶部，上、下管板分别设置于管体内腔将所述管体内腔分隔成上腔、换热腔和下腔，多根换热管设置于换热腔内且换热管的两端分别穿接在上、下管板上连通上腔和下腔，上腔和下腔上分别设有出料口和进料口，管体外壁上部和下部分别设有连通换热腔的进汽管和出汽管，所述管体的外壁套接有换热装置，所述换热装置为多层嵌套环状结构，所述换热装置包括内环、中环和外环，所述内环的壁部设有若干第一蜂窝孔，所述中环的壁部设有第二蜂窝孔，所述外环的壁部设有第三蜂窝孔，所述管体的外壁环绕设有与管体内腔连通的交换通孔，所述第二蜂窝孔通过第一蜂窝孔与所述交换通孔连通，所述换热腔通过第三蜂窝孔与所述第二蜂窝孔连通。通过采用换热装置的方式，换热装置采用多层嵌套环状结构，在环状结构上设置若干蜂窝孔作为换热孔，换热孔环绕在进气管设置，其数量不受到现有技术（如中国实用新型专利CN 202336220 U）在数量和位置上的限制，有效增大换热面积，提升了传热效率；换热装置包括内环、中环和外环，彼此通过设置在其内部的蜂窝孔连通传热，热汽通过第三蜂窝孔进行热交换，第三蜂窝孔均匀环绕外环设置，第三蜂窝孔数量众多，其传热过程不受位置影响，有效保证了传热的均匀性；通过设置第一蜂窝孔、第二蜂窝孔、第三蜂窝孔，延长了热汽的路径，降低温度差，避免了进汽管附近的管束慢慢因碳化结焦而堵塞的影响，有效防止了堵塞；通过设置第一蜂窝孔、第二蜂窝孔、第三蜂窝孔。延长了热汽交换的路径，避免了热汽直接冲入管束造成的堵塞，也可以根据需要逐步扩大蜂窝孔的孔径提供了基础，避免了由于之前通气孔孔径较小造成的诸如热胀冷缩造成对其使用寿命的影响，延长了其的使用寿命；换热装置包括内环、中环和外环，结构简单，制造方便，使用寿命长，有效降低了其生产成本和推广使用成本