[实用新型]气流导转部件、热交换组件及蒸汽重整制氢转化管

说明书

本实用新型涉及蒸汽重整制氢的气流导转部件、具有该气流导转部件的热交换组件及具有该热交换组件的转化管。该气流导转部件包括具有两个端的气流导转主体，气流倒转主体包括相互独立的原料气流通道和转化气流通道。原料气流通道在气流导转主体的一端形成原料气流入口，在另一端形成原料气流出口。转化气流通道在气流导转主体的原料气流入口所在的一端形成转化气流出口，在气流导转主体的侧壁形成转化气流入口，其中，转化气流出口位于原料气流入口的内侧。该气流导转部件可以使原料气和转化气交换内外流道，减少热损失，提高热量利用率；并且结构简单，便于生产制造。

技术领域

本实用新型涉及蒸汽重整制氢技术领域，特别涉及气流导转部件、具有该气流导转部件的热交换组件及蒸汽重整制氢转化管。

背景技术

现有的小型天然气蒸汽重整制氢转化炉，其原料气流入口和转化气流出口均设计在蒸汽重整制氢转化管的顶部。重整反应产生的高温转化气在转化管的上部与原料气进行热交换，利用转化气的热量对原料气进行预热，经过转化气预热后的原料气从贯穿催化剂床层的管道中流至转化管的底部，再向上流入催化剂床层进行催化重整反应。

现有的小型天然气蒸汽重整制氢转化炉的转化管，催化剂床层管段设计为原料气在内侧，转化气在外侧；并且，转化管上部的管段也设计为原料气在内侧，转化气在外侧。由于转化管的上部位于炉顶区域，使得位于外侧的高温转化气在与原料气热交换时，还会向外部传导热量，从而造成转化气的热量损失较多，热量利用率不足的问题，造成了资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型提供一种气流导转部件、具有该气流导转部件的热交换组件及转化管，以降低热量损失，提高热量利用率。

第一方面，本实用新型提供一种气流导转部件，用于蒸汽重整制氢，该气流导转部件包括具有两个端的气流导转主体，被构造成包括相互独立的原料气流通道和转化气流通道。原料气流通道在气流导转主体的一端形成原料气流入口，在另一端形成原料气流出口。转化气流通道在气流导转主体上的原料气流入口所在的一端形成转化气流出口，在气流导转主体的侧壁形成转化气流入口，其中，转化气流出口位于原料气流入口的内侧。

在一些实施例中，转化气流通道包括转化气流纵向段和转化气流外延段，转化气流纵向段和转化气流外延段在气流导转主体的内部相连通。其中，转化气流出口位于转化气流纵向段的气流末端，转化气流入口位于转化气流外延段的气流始端。优选的，转化气流通道包括一个转化气流纵向段和若干转化气流外延段；其中，转化气流外延段与气流导转主体的轴线之间的角度为110°～130°，且沿转化气流的反方向从内向外延伸。更优选的，转化气流通道具有4个前述的转化气流外延段，原料气流通道具有4个原料气流纵向段；其中，转化气流外延段与原料气流纵向段交错间隔布置。

在一些实施例中，原料气流通道包括若干设置于气流导转主体的原料气流纵向段，原料气流纵向段与气流导转主体的轴线之间的角度为5°～15°，且沿原料气流方向从外向内延伸。

在一些实施例中，气流导转部件还包括转化气流罩，转化气流罩包括下端设置开口的内腔。其中，转化气流罩至少容纳部分气流导转主体以使转化气流通道连通至其内腔。

第二方面，本实用新型提供一种热交换组件。热交换组件的热交换介质包括原料气和转化气。热交换组件包括第一热交换部，被构造成包括内侧转化气降温流道和外侧原料气升温流道；第二热交换部，被构造成包括转化气散热气路和原料气吸热气路；以及上述第一方面的气流导转部件。外侧原料气升温流道通过气流导转主体的原料气流通道连通至原料气吸热气路，内侧转化气降温流道通过气流导转主体的转化气流通道连通至转化气散热气路。在原料气的流动方向上，第二热交换部位于第一热交换部的下游。在一些实施例中，第一热交换部包括内筒和包绕内筒的外筒，内侧转化气降温流道由内筒限定，外侧原料气升温流道由外筒和内筒之间的流道限定。在一些实施例中，第二热交换部被构造成管式换热器。