[发明专利]管壳式换热器和流化床换热器

说明书

本发明属于化工领域，公开了一种管壳式换热器和流化床换热器，该管壳式换热器的第一管箱内设有旋转均布模块，旋转均布模块包括沿上游至下游方向依次固定连接的爪形支管件、分布罩体和分布盘；其中，爪形支管件包括沿上下游方向延伸且与第一管箱的管箱入口连通的多根支管，分布罩体形成有朝向上游凹陷的颗粒分布腔和朝向下游开口的罩口，多根支管的下游端均连接于分布罩体的罩壁且连通颗粒分布腔，分布盘设有多个盘面通孔且盖合罩口。本发明通过设置旋转均布模块以均匀分散液固混合物中的固体颗粒物，有利于其不断冲刷列管束的管壁，使管壁上难于结垢，保证换热效率以延长运行周期。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体地，涉及一种管壳式换热器和流化床换热器。

背景技术

换热器被广泛应用于石油化工等领域，但在长周期使用后，换热器内部会不可避免地出现粘附结垢现象，从而使换热器内部的传热阻力大大增加，极大地降低换热器的换热效率，进而严重影响换热器的正常使用。而在流化床换热器中，流体中的固体颗粒均匀分布是维持换热器在长周期下的高传热效率的关键技术之一，但现有技术仍未能较好解决以上技术问题。而开发具有自清洁除垢能力的流化床换热器可有效降低换热器内部的热阻，从而减缓换热器的换热效率的降低速度，进而延长换热器在一次周期内的使用时间，具有重大的经济效益。US005676201A公开了一种外循环流化床换热器，CN202709856U公开了一种应用Kenics静态混合器的水平液固循环流化床换热器，该Kenics静态混合器仅能用于卧式换热器。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种管壳式换热器和流化床换热器，能够有效减少列管束的管壁上的结垢，以在长周期运行下始终保证较高的换热效率。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种管壳式换热器，包括沿上游至下游方向依次连接的第一管箱、换热主体和第二管箱，所述换热主体内设有两端分别连接所述第一管箱和所述第二管箱的列管束，所述第一管箱内设有旋转均布模块，所述旋转均布模块包括沿上游至下游方向依次固定连接的爪形支管件、分布罩体和分布盘；

其中，所述爪形支管件包括沿上下游方向延伸且与所述第一管箱的管箱入口连通的多根支管，所述分布罩体形成有朝向上游凹陷的颗粒分布腔和朝向下游开口的罩口，多根所述支管的下游端均连接于所述分布罩体的罩壁且连通所述颗粒分布腔，所述分布盘设有多个盘面通孔且盖合所述罩口。

可选地，所述支管包括呈直管状的中心支管和形状大小相同的多根旁路支管，多根所述旁路支管分别从所述中心支管的上游端向外伸出且沿所述中心支管的周向依次等间隔设置，所述旋转均布模块设置为能够围绕所述中心支管的管轴线旋转。

可选地，所述旋转均布模块的转速范围为10r/min～30r/min。

可选地，所述旁路支管呈弯折管状且包括第一旁路管段和第二旁路管段，所述第一旁路管段从所述中心支管倾斜向外伸出，所述第二旁路管段从所述第一旁路管段的外端倾斜向外伸出且连接至所述分布罩体。

可选地，所述中心支管的长度为100mm～200mm且外径为所述列管束的列管外径的1倍～3倍，所述第一旁路管段和所述第二旁路管段的形状大小相同，所述第一旁路管段和所述第二旁路管段的长度均为80mm～160mm且外径均为所述列管束的列管外径的2倍～5倍，所述第一旁路管段和所述第二旁路管段的夹角为90°～140°。

可选地，所述分布罩体呈球冠状，所述分布罩体的中心轴线与所述中心支管的管轴线重合。

可选地，球冠状的所述分布罩体在沿中心轴线方向上的高度为150mm～300mm。

可选地，所述分布盘的外轮廓呈圆形，相对远离所述分布盘的圆心的所述盘面通孔的开孔面积不小于相对靠近所述分布盘的圆心的所述盘面通孔的开孔面积；和/或，所述盘面通孔呈星形、条形或漏斗形；和/或，所述分布盘呈平面状、凹面状或凸面状。