一种适用于制酸系统HRS装置高酸雾工况的换热设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种适用于制酸系统HRS装置高酸雾工况的换热设备，包括换热筒体和位于换热筒体上端的上管箱、位于换热筒体下端的下管箱、竖直设于换热筒体内部的换热管，上下管箱之间分别设有上下管板，上下管箱上分别设有三氧化硫进口、出口；还包括二氧化硫进口、出口及上下温控调节装置接口、上下夹套。本实用新型专利技术通过对换热管、夹套的结构优化与材质优化，以及温控装置、排液口的设置，在节约生产成本的同时，大大提高了设备的抗腐蚀性能及换热效率，延长其使用寿命；由于通过排液口实现在线排污，及时排出内部积酸，提高设备稳定运行能力，环保风险稳定可控。环保风险稳定可控。环保风险稳定可控。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于制酸系统HRS装置高酸雾工况的换热设备


[0001]本技术属于制酸设备
，具体涉及一种适用于制酸系统HRS装置高酸雾工况的换热设备。

技术介绍

[0002]换热设备在制酸系统HRS装置高酸雾工况下运行，主要用于低温位热回收HRS系统低温SO2 烟气与转化系统五层高温SO3烟气与的热量交换。该层间冷热交换器主要由筒体、换热管、上下管板、SO2 进出气口、SO3 进出气口、上下管箱等构成。制酸领域中，该设备管束材质普遍为20G，受HRS系统高酸雾影响，容易发生换热管束腐蚀泄漏故障，且由于热交换产生的冷凝酸积累如不得快速排出还会对设备进一步腐蚀，使得设备使用寿命大大缩短，检修维护费用高。换热设备的腐蚀已经成为影响制酸系统高负荷稳定运行的关键问题，亟待改善和解决。

技术实现思路

[0003]本技术针对现有技术的不足，提供一种适用于制酸系统HRS装置高酸雾工况的换热设备，该设备通过对换热管、夹套的结构优化与材质优化，以及温控装置、排液口的设置，在节约生产成本的同时，大大提高了设备的抗腐蚀性能及换热效率，使用寿命得到进一步延长。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：
[0005]一种适用于制酸系统HRS装置高酸雾工况的换热设备，包括换热筒体和位于换热筒体上端的上管箱、位于换热筒体下端的下管箱、竖直设于换热筒体内部的换热管，所述换热筒体与上管箱、下管箱之间分别设有上管板、下管板，所述上管箱、下管箱上分别设有三氧化硫进口、三氧化硫出口；还包括二氧化硫进口、二氧化硫出口、上温控调节装置接口、下温控调节装置接口及上夹套、下夹套；所述二氧化硫进口、下温控调节装置接口通过下夹套拼接连通，且固定安装在换热筒体外侧下部；所述二氧化硫出口、上温控调节装置接口通过上夹套拼接连通，且固定安装在换热筒体外侧上部。
[0006]本技术的上管板、下管板将换热设备分成3个区域：上管箱、换热筒体，下管箱。换热管上端与上管箱连通，换热管下端与下管箱连通。热交换作业开始时，SO3气体通过三氧化硫进口依次通过上管箱、换热管、下管箱，然后从三氧化硫出口排出；而SO2气体通过二氧化硫进口进入到换热筒体内，与换热管内SO3气体散发出来的热量进行换热后，通过二氧化硫出口排出。在换热过程中，通过二氧化硫进口输入的SO2气体如果能调节至合适的温度，会大大提高其与SO3气体的换热率，因此本技术通过增设下温控调节装置接口，依托外部设备，将合适温度的SO2气体通过下温控调节装置接口同时输入，两者的SO2气体在下夹套内混合得到最终的SO2气体再输入到换热筒体内进行换热。换热结束后得到的SO2气体排出换热筒体外，根据不同用途对排出SO2气体不同温度的需求，同样通过增设上温控调节装置接口，依托外部设备，同时输入外部SO2气体在上夹套内进行混合，再从二氧化硫出
口排出。
[0007]作为进一步的技术改进，所述换热管由上换热管、下换热管拼接而成。
[0008]作为进一步的技术改进，所述上换热管采用20G材质制备。
[0009]作为进一步的技术改进，所述下换热管采用316L材质制备，且外层设有一层耐高温腐蚀材料层。
[0010]所述20G材质属于高压锅炉管的一种，属于无缝钢管类别，主要用来制造高压和超高压锅炉的过热器管、再热器管、导气管、主蒸汽管等。316L是一种不锈钢材料牌号，属于18
‑
8型奥氏体不锈钢的衍生钢种，添加有2～3%的Mo元素，使得该钢种拥有优异的抗腐蚀能力，在化工行业有着广泛的应用。在换热过程中，SO2气体进入换热筒体内，会先与换热管下端处进行接触换热，由于冷热温差大，产生冷凝酸，对换热管下端处的腐蚀作用更严重。本技术通过将换热管设置由上换热管、下换热管拼接组成，上换热管采用普通防腐材质20G制备，下换热管采用抗腐蚀能力更为优异的材质316L制备，同时在下换热管外层喷涂有一层耐高温腐蚀材料层，在控制制作成本的基础上，大大提高了下部与低温烟气直接接触位置耐腐蚀性能，且涂层能够避免换热管长期与酸性介质接触腐蚀，有效提高了设备使用寿命。
[0011]作为进一步的技术改进，所述二氧化硫进口与下温控调节装置接口所形成的平面圆弧夹角小于等于45
°
，所述下夹套沿二氧化硫进口方向设置有倾斜结构，倾斜结构下端设置有排液口。
[0012]作为进一步的技术改进，所述二氧化硫出口与上温控调节装置接口所形成的平面圆弧夹角小于等于45
°
。
[0013]二氧化硫进口、下温控调节装置接口通过下夹套拼接连通，二氧化硫出口、上温控调节装置接口通过上夹套拼接连通。下夹套和上夹套承担着SO2气体温度调控通道的作用，在保障有效完成温度调控的基础上，夹套通道越短，越可以节省夹套制作成本，同时降低SO2气体腐蚀夹套造成泄漏故障的概率，进一步提高了设备使用寿命。而在下夹套设置有倾斜结构是为了能够将夹套内形成的冷凝酸汇集，并适时通过排液口排出，防止冷凝酸对夹套的损害。倾斜结构经验证，倾斜角度最佳约为25
°
。
[0014]作为进一步的技术改进，所述下管板最低端设有下管板排液口，所述下管板排液口连通延伸至下管箱外的排液管。
[0015]下管板同时也设置有倾斜结构，负责汇集换热筒体内形成的冷凝酸，并适时通过下管板排液口随排液管排出，防止冷凝酸对换热筒体的损害，降低设备腐蚀故障率。
[0016]本技术具有以下有益效果：通过对换热管、夹套的结构优化与材质优化，以及温控装置、排液口的设置，在节约生产成本的同时，大大提高了设备的抗腐蚀性能及换热效率，延长其使用寿命；由于通过排液口实现在线排污，及时排出内部积酸，提高设备稳定运行能力，环保风险稳定可控。
附图说明
[0017]图1为本技术装置的整体结构示意图。
[0018]图2为本技术装置俯视图。
[0019]附图标记：1
‑
换热筒体；2
‑
上管箱；3
‑
下管箱；4
‑
上管板；5
‑
下管板；6
‑
三氧化硫进
气口；7
‑
三氧化硫出气口；8
‑
二氧化硫进气口；9
‑
二氧化硫出气口；10
‑
上温控调节装置接口；11
‑
下温控调节装置接口；12
‑
上夹套；13
‑
下夹套；14
‑
上换热管；15
‑
下换热管；16
‑
排液口；17
‑
排液管。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本技术进一步说明，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于制酸系统HRS装置高酸雾工况的换热设备，包括换热筒体（1）和位于换热筒体（1）上端的上管箱（2）、位于换热筒体（1）下端的下管箱（3）、竖直设于换热筒体（1）内部的换热管，所述换热筒体（1）与上管箱（2）、下管箱（3）之间分别设有上管板（4）、下管板（5），所述上管箱（2）、下管箱（3）上分别设有三氧化硫进口（6）、三氧化硫出口（7）；其特征在于，还包括二氧化硫进口（8）、二氧化硫出口（9）、上温控调节装置接口（10）、下温控调节装置接口（11）及上夹套（12）、下夹套（13）；所述二氧化硫进口（8）、下温控调节装置接口（11）通过下夹套（13）拼接连通，且固定安装在换热筒体（1）外侧下部；所述二氧化硫出口（9）、上温控调节装置接口（10）通过上夹套（12）拼接连通，且固定安装在换热筒体（1）外侧上部。2.根据权利要求1所述的一种适用于制酸系统HRS装置高酸雾工况的换热设备，其特征在于，所述换热管由上换热管（14）、下换热管（15）拼接而成。3.根据权利要求2所述的一种适用于制酸系统HRS装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子家，智安，张涛，李昱龙，谭河山，
申请(专利权)人：广西金川有色金属有限公司，
类型：新型
国别省市：