溶剂再生塔塔顶冷凝系统及所用的板壳式换热器技术方案

本发明专利技术公开了一种板壳式换热器，包括圆筒状壳体、板芯组、导流块、板程进口管嘴、板程出口管嘴、壳程进口管嘴、壳程出口管嘴、压紧板、板芯法兰面和壳体法兰面等。本发明专利技术还同时提供了利用上述板壳式换热器制备而成的溶剂再生塔塔顶冷凝系统，该溶剂再生塔塔顶冷凝系统包括从上至下依次安装在再生塔顶部的板壳式换热器和分液罐；再生塔内的热介质自气体出口进入壳程进口管嘴；该热介质通过壳程流道后被冷凝，冷凝的两相流体从壳程出口管嘴流出后通过回流液管嘴流入至分液罐内；冷却水从板程进口管嘴经介质进口管道进入板程流道内，升温后的冷却水最终经介质出口管道后从板程出口管嘴流出。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种板壳式换热器，包括圆筒状壳体、板芯组、导流块、板程进口管嘴、板程出口管嘴、壳程进口管嘴、壳程出口管嘴、压紧板、板芯法兰面和壳体法兰面等。本专利技术还同时提供了利用上述板壳式换热器制备而成的溶剂再生塔塔顶冷凝系统，该溶剂再生塔塔顶冷凝系统包括从上至下依次安装在再生塔顶部的板壳式换热器和分液罐；再生塔内的热介质自气体出口进入壳程进口管嘴；该热介质通过壳程流道后被冷凝，冷凝的两相流体从壳程出口管嘴流出后通过回流液管嘴流入至分液罐内；冷却水从板程进口管嘴经介质进口管道进入板程流道内，升温后的冷却水最终经介质出口管道后从板程出口管嘴流出。【专利说明】溶剂再生塔塔顶冷凝系统及所用的板壳式换热器
本专利技术属于传热
，涉及一种溶剂再生塔塔顶冷凝系统的布置方式及所用的板壳式换热器，属于传热装置
。
技术介绍
溶剂再生塔(简称再生塔)是一座采用部分冷凝器、液相全回流的精馏塔构型。进入溶剂再生塔的釜液含有的大部分酸性气体在塔内解析，然后进入再生塔底重沸器被进一步加热解吸，溶剂液得到充分再生；同时塔顶的大量气相介质在塔顶冷凝器内通过冷媒冷却至液相，然后通过自然回流(如图1)或者强制回流(如图2)两种形式将冷凝的液相介质回流至塔器顶部。自然回流是利用塔顶冷凝器与塔器回流口之间的高位差来实现冷凝介质的回流，强制回流采用泵提供输送动力。 上述现有的再生塔顶冷凝器存在两方面的不足:(I)强制回流方式工艺布置复杂。自然回流工艺流程相对简单，但是相比强制回流方式塔顶冷凝器的布置标高必然要高于再生塔顶部标高，对换热器要求体积小、重量轻。(2)塔顶冷凝器腐蚀严重。再生塔塔顶气进入冷凝器，介质中的CO2-H2S-H2O会造成换热器内部的均匀腐蚀、氢鼓泡、氢脆和应力腐蚀开裂。换热器内部腐蚀严重，使用寿命短，需频繁停车检修及更换，大大降低了装置生产能力，并且设备维修费用升高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种溶剂再生塔塔顶冷凝系统及所用的板壳式换热器；板壳式换热器具有体积小、重量轻的特点，可直接支撑安装在再生塔的顶部；从而使本专利技术的溶剂再生塔塔顶冷凝系统能采用自然回流方式将冷凝的液相介质回流至再生塔的顶部。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种板壳式换热器，包括圆筒状壳体、板芯组、导流块、板程进口管嘴、板程出口管嘴、壳程进口管嘴、壳程出口管嘴、压紧板、板芯法兰面和壳体法兰面；在圆筒状壳体的前端设置壳体法兰面，圆筒状壳体的后端为密封端； 板片为圆形的波纹板片，在板片上分别设置I个圆形的介质进口和I个圆形的介质出口，所述介质进口、介质出口的中心连线与板片的中心点位于同一直线上； 每个板对由两片板片11两两面对(即,两片板片11正面对正面)的沿着2个介质进口的圆周边缘进行焊接、且同时沿着2个介质出口的圆周边缘进行焊接，从而使2个板片的介质进口相对应的密封吻合，2个板片的介质出口也相对应的密封吻合；每个板对的2个板片之间的间隙形成壳程流道； 若干个板对之间沿着外圆周焊接从而形成板芯组2:相邻的2个板对上，各取一片面朝相邻板对的板片，将此2片板片沿着板片的外圆周密封焊接，从而使相邻的2个板对的2片板片之间的间隙形成板程流道(17)； 板芯组上所有的介质进口的中心线相重合，所有的介质进口连接形成介质进口管道；板芯组上所有的介质出口的中心线相重合，所有的介质出口连接形成介质出口管道； 板芯组的两端分别同板芯法兰面和压紧板固定相连，板芯组和板芯法兰面以及压紧板的中心线相重合(即，3者同心布置)。 导流块为弧形板，导流块的长度等于板芯组的长度； 在板芯组的左右两侧各设置一块导流块，每块导流块的两端均分别与板芯法兰面、压紧板焊接，导流块的内侧面与板芯组保持5?10_的间隙，从而使板芯法兰面、板芯组、压紧板以及2块导流块构成一个焊接整体；该焊接整体中的板芯组、压紧板以及2块导流块被装入圆筒状壳体中，压紧板与圆筒状壳体的后端(即，密封端)保持5?20_的装配间隙；导流块的外侧面紧贴圆筒状壳体的内壁；壳体法兰面与板芯法兰面固定相连； 在圆筒状壳体的上下壁面分别设有壳程进口管嘴、壳程出口管嘴；壳程进口管嘴、壳程出口管嘴均与圆筒状壳体的内腔相连通；且壳程进口管嘴、壳程出口管嘴之间的连线(中心连线)与2块导流块之间的连线(中心连线)呈“十”字状； 在板芯法兰面上分别设置板程进口管嘴和板程出口管嘴；板程进口管嘴与介质进口管道相连通，板程出口管嘴与介质出口管道相连通。 作为本专利技术的板壳式换热器的改进: 板片上的波纹与介质进口、介质出口的中心连线形成夹角α ;夹角α例如可为50 ?70°。 每个板对由两片板片11两两面对时，两片板片上的夹角α对称的位于介质进口和介质出口的中心连线的两侧；此两片板片上的波纹交错布置，壳程流道呈交错的网状。 作为本专利技术的板壳式换热器的进一步改进: 相邻的2个板对上相互焊接的两片板片上的夹角α对称的位于介质进口和介质出口的中心连线的两侧；此两片板片上的波纹交错布置，板程流道呈交错的网状。 作为本专利技术的板壳式换热器的进一步改进: 所述板芯法兰面呈圆形，所述板芯法兰面的直径比板片的直径大40?150mm ； 所述压紧板呈圆形，所述压紧板的直径等于板片的直径。 作为本专利技术的板壳式换热器的进一步改进: 所述导流块是弧度为/6?/4的弧形板。 作为本专利技术的板壳式换热器的进一步改进: 所述板片为钛材制成的波纹板片，板片上的波纹的深度h为2.5mm?4mm，波纹的宽度L为10mm?15臟； 本专利技术还同时提供了利用上述板壳式换热器制备而成的溶剂再生塔塔顶冷凝系统，该溶剂再生塔塔顶冷凝系统包括从上至下依次安装在再生塔顶部的板壳式换热器和分液te ； 分液罐的侧壁从上至下分别设有排气口和回流液管嘴，在分液罐的底部设置带有溢流管的液封装置； 再生塔的气体出口(位于靠近塔顶的侧壁，此属于现有技术)与壳程进口管嘴相连通，壳程出口管嘴与回流液管嘴相连通；板程进口管嘴外接冷却水。 作为本专利技术的溶剂再生塔塔顶冷凝系统的改进: 再生塔300内的热介质(即塔顶气)自气体出口进入壳程进口管嘴；该热介质通过壳程流道后被冷凝，冷凝的两相流体从壳程出口管嘴流出后通过回流液管嘴流入至分液罐内； 冷却水从板程进口管嘴经介质进口管道进入板程流道内，升温后的冷却水最终经介质出口管道后从板程出口管嘴流出。 本专利技术的有益效果具体如下: (I)该种冷却系统的布置方式在再生塔顶的内置式冷凝器中，采用自然回流方式将冷凝的液相介质回流至位于再生塔顶部的分液罐，工艺流程简单。且由于板壳式换热器采用钛板片，耐腐蚀性好，能够极大地降低设备的更换频率，最大限度地降低装置的安装费用和维护费用，并保证装置长周期安全可靠运行。 (2)在冷凝液出口设置设置带有溢流管的液封装置，保证冷凝液能够顺利排出热交换管，同时防止塔内热介质气体倒流。 (3)换热板片(板片)采用波纹板能够强化换热，换热效率高。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细说明。 图1是塔顶冷凝器的自然回流布置方式(现有技术)； 图2是塔顶冷凝器的强制回流布置方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
板壳式换热器，其特征是：包括圆筒状壳体(1)、板芯组(2)、导流块(3)、板程进口管嘴(4)、板程出口管嘴(5)、壳程进口管嘴(6)、壳程出口管嘴(7)、压紧板(8)、板芯法兰面(9)和壳体法兰面(10)；在圆筒状壳体(1)的前端设置壳体法兰面(10)，圆筒状壳体(1)的后端为密封端；板片(11)为圆形的波纹板片，在板片(11)上分别设置1个圆形的介质进口(13)和1个圆形的介质出口(14)，所述介质进口(13)、介质出口(14)的中心连线与板片(11)的中心点位于同一直线上；每个板对由两片板片11两两面对的沿着2个介质进口(13)的圆周边缘进行焊接、且同时沿着2个介质出口(14)的圆周边缘进行焊接，从而使2个板片(11)的介质进口(13)相对应的密封吻合，2个板片(11)的介质出口(14)也相对应的密封吻合；每个板对的2个板片(11)之间的间隙形成壳程流道(18)；若干个板对之间沿着外圆周焊接从而形成板芯组2：相邻的2个板对上，各取一片面朝相邻板对的板片(11)，将此2片板片(11)沿着板片(11)的外圆周密封焊接，从而使相邻的2个板对的2片板片(11)之间的间隙形成板程流道(17)；板芯组(2)上所有的介质进口(13)的中心线相重合，所有的介质进口(13)连接形成介质进口管道(15)；板芯组(2)上所有的介质出口(14)的中心线相重合，所有的介质出口(14)连接形成介质出口管道(16)；板芯组(2)的两端分别同板芯法兰面(9)和压紧板(8)固定相连，板芯组(2)和板芯法兰面(9)以及压紧板(8)的中心线相重合；导流块(3)为弧形板，导流块(3)的长度等于板芯组(2)的长度；在板芯组(2)的左右两侧各设置一块导流块(3)，每块导流块(3)的两端均分别与板芯法兰面(9)、压紧板(8)焊接，导流块(3)的内侧面与板芯组(2)保持5～10mm的间隙，从而使板芯法兰面(9)、板芯组(2)、压紧板(8)以及2块导流块(3)构成一个焊接整体；该焊接整体中的板芯组(2)、压紧板(8)以及2块导流块(3)被装入圆筒状壳体(1)中，压紧板(8)与圆筒状壳体(1)的后端保持5～20mm的装配间隙；导流块(3)的外侧面紧贴圆筒状壳体(1)的内壁；壳体法兰面(10)与板芯法兰面(9)固定相连；在圆筒状壳体(1)的上下壁面分别设有壳程进口管嘴(6)、壳程出口管嘴(7)；所述壳程进口管嘴(6)、壳程出口管嘴(7)均与圆筒状壳体(1)的内腔相连通；且壳程进口管嘴(6)、壳程出口管嘴(7)之间的连线与2块导流块(3)之间的连线呈“十”字状；在板芯法兰面(9)上分别设置板程进口管嘴(4)和板程出口管嘴(5)；板程进口管嘴(4)与介质进口管道(15)相连通，板程出口管嘴(5)与介质出口管道(16)相连通。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：栾辉宝，郑伟业，迟浩淼，王崧，孙超，钱晔，张建民，张磊，
申请(专利权)人：浙江建业化工股份有限公司，中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33