一种用于甲醇制氢换热系统的热交换器的制作方法

1.本实用新型涉及换热器领域，用于甲醇制氢工艺中对原料液的换热，特别涉及一种用于甲醇制氢换热系统的热交换器。


背景技术：

2.传统的甲醇制氢中的汽化过热器和换热器是分开的两个独立设备，两个设备分别布置在工艺系统中，然后用管道等连接件将两个设备连接起来，形成换热和汽化过热的过程。对于甲醇制氢工艺中来说，这样分开的设置占地空间大，热利用率低，并且设备的造价高，不利于撬装化和成套化。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于：提供一种用于甲醇制氢换热系统的热交换器，具有占地空间小、设备空间紧凑、低设备造价、高撬装化和成套化的特点，减少了热损失，提高了高热效率，具有一定经济价值和工程意义。
4.为解决其技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种用于甲醇制氢换热系统的热交换器，包括换热器和汽化过热器，换热器和汽化过热器之间通过第二管板固定连接，换热器的管程和汽化过热器的壳程通过第二管板连通。
6.进一步指出本技术的工作状态：
7.1、原料液的加热汽化过程
8.经配料后的常温原料液进入换热器的管程进行换热，经过换热后，原料液预热到140
°
左右；原料液经过预热后，从换热器上的第二管板进入汽化过热器的壳程继续换热，原料液通过换热汽化过热后的温度大约250
°
左右。
9.2、导热油的换热过程
10.从油炉输送过来的导热油温度约270
°
，导热油进入汽化过热器的管程进行换热，经汽化过热器换热后进入下一个换热单元。
11.3、转化气的换热过程
12.从反应器过来的转化气温度约250
°
，进入换热器的壳程进行换热，经过热交换后，温度大约在120
°
左右。
13.进一步的，换热器包括下壳体，下壳体开口两端分别设有第一管板和第二管板，第一管板和第二管板之间设有换热管，第一管板远离第二管板的一侧设有原料液管箱，原料液管箱上设有原料液进口。
14.进一步的，下壳体上侧设有转化气进口，下侧设有转化气出口。
15.进一步的，下壳体内侧设有与换热管连接的折流挡板。
16.进一步的，下壳体上设有温度补偿元件。
17.进一步的，汽化过热器包括上壳体，上壳体上设有汽化过热出口，上壳体的开口两
端分别连接有第二管板和第三管板，第三管板靠近第二管板的一侧设有u型管束，另一侧设有导热油管箱，导热油管箱被隔板分割成两个空腔，两个空腔的边侧分别设有导热油进口和导热油出口，顶侧设有排气口，并且两个空腔分别和u型管束的管口对应设置。
18.进一步的，第三管板靠近第二管板的一侧上还设有拉杆，拉杆上固定设置有内外环式折流板。
19.进一步的，上壳体上设有支撑架。
20.进一步的，上壳体上部设有汽化过热出口。
21.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
22.本实用新型通过将换热器和汽化过热器之间通过第二管板固定连接，换热器的管程和汽化过热器的壳程通过第二管板连通，通过这样的结构设置，占地空间小，减少了换热器和汽化过热器之间不必要的配管，设备变得更加紧凑，降低了设备造价，利于撬装化和成套化，具有一定经济价值和工程意义；
23.通过将经配料后的常温原料液进入换热器的管程进行换热，经过换热后，原料液预热到140
°
左右，原料液经过预热后，从换热器上的第二管板11进入汽化过热器的壳程继续换热，原料液通过换热汽化过热后的温度大约250
°
左右；从油炉输送过来的导热油温度约270
°
，导热油进入汽化过热器的管程进行换热，经汽化过热器换热后进入下一个换热单元；从反应器过来的转化气温度约250
°
，进入换热器的壳程进行换热，经过热交换后，温度大约在120
°
左右，通过这样的换热形式，实现了对原料液的连续换热，减少了热损失，提高了热效率。
附图说明
24.图1是本实用新型的结构示意视图；
25.图2是本实用新型的换热器结构示意图；
26.图3是本实用新型的换热器横截面结构示意图；
27.图4是本实用新型的汽化过热器结构示意图；
28.图5是本实用新型的汽化过热器横截面结构示意图；
29.附图中标号说明：1
‑
换热器，2
‑
汽化过热器，3
‑
原料液进口，4
‑
原料液管箱，5
‑
第一管板，6
‑
下壳体，7
‑
换热管，8
‑
折流挡板，9
‑
温度补偿元件，10
‑
转化气进口，11
‑
第二管板，12
‑
转化气出口，13
‑
u型管束，14
‑
拉杆，15
‑
上壳体，16
‑
支撑件，17
‑
第三管板，18
‑
导热油进口，19
‑
排气口，20
‑
导热油出口，21
‑
汽化过热出口,22
‑
内外环折流板，23
‑
隔板。
具体实施方式
30.下面结合附图对本技术作进一步描述。
31.参见图1，一种用于甲醇制氢换热系统的热交换器，包括换热器1和汽化过热器2，换热器1和汽化过热器2之间通过第二管板11固定连接，换热器1的管程和汽化过热器2的壳程通过第二管板11连通，通过这样的结构设置，占地空间小，减少了换热器1和汽化过热器2之间不必要的配管，设备变得更加紧凑，降低了设备造价，利于撬装化和成套化，具有一定经济价值和工程意义。通过将经配料后的常温原料液进入换热器1的管程进行换热，经过换热后，原料液预热到140
°
左右，原料液经过预热后，从换热器1上的第二管板11进入汽化过
热器的壳程继续换热，原料液通过换热汽化过热后的温度大约250
°
左右；从油炉输送过来的导热油温度约270
°
，导热油进入汽化过热器2的管程进行换热，经汽化过热器2换热后进入下一个换热单元；从反应器过来的转化气温度约250
°
，进入换热器1的壳程进行换热，经过热交换后，温度大约在120
°
左右，通过这样的换热形式，实现了对原料液的连续换热，减少了热损失，提高了热效率。
32.参见图2和图3，上述装置中，换热器1包括下壳体6，下壳体6开口两端分别设有第一管板5和第二管板11，第一管板5和第二管板11之间设有换热管7，第一管板5远离第二管板11的一侧设有原料液管箱4，原料液管箱4上设有原料液进口3，原料液从原料液进口3流进原料液管箱4，接着在压力的作用下，流进换热管7中并穿过第二管板11流向汽化过热器2的壳程。
33.参见图2，上述装置中，考虑温差的原因，下壳体6上设有温度补偿元件9。
34.参见图2，上述装置中，下壳体6上侧设有转化气进口10，下侧设有转化气出口12，转化气从转化气进口10进入换热器1的壳程，从转化气出口12排出，这样的设置增强了传热效果，利于换热；下壳体6内侧设有与换热管7连接的折流挡板8，折流挡板8增加了湍流强度，提高了传热系数。
35.参见图4和图5，上述装置中，汽化过热器2包括上壳体15，上壳体15上设有汽化过热出口21，上壳体15的开口两端分别连接有第二管板11和第三管板17，第三管板17靠近第二管板11的一侧设有u型管束13，图5中阴影部分表示u型管束13可以设置的位置，第三管板17靠近第二管板11的另一侧设有导热油管箱，导热油管箱被隔板23分割成两个空腔，两个空腔的边侧分别设有导热油进口18和导热油出口20，顶侧设有排气口19，并且两个空腔分别和u型管束13的管口对应设置，导热油从导热油进口18流入导热油管箱一侧空腔，后进入u型管束13中，并从u型管束13的另一侧出口流出后进入导热油管箱另一侧空腔，实现换热。
36.参见图4，上述装置中，上壳体15上部设有汽化过热出口21，流进汽化过热器2壳程的原料液受热蒸发后由汽化过热出口21排出，汽化过热出口21设置在上壳体15上部换热效果好。
37.参见图4，上述装置中，第三管板17靠近第二管板11的一侧上还设有拉杆14，拉杆14上固定设置有内外环式折流板22，用于增强换热效果。
38.参见图4和图5，上述装置中，上壳体15上设有支撑架16，用于安装固定本实用新型的位置。
39.以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本技术保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本身的保护范围。