[实用新型]隔热套管组合式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，尤其是一种化工行业中使用的换热器，具体地说是一种隔热套管组合式换热器。 

背景技术

    目前，氨冷器和冷交换器被广泛应用在合成氨行业中，在合成氨工艺中为了将工艺气中的气氨冷凝成液氨，需要将工艺气温度冷却至-10℃。氨由于潜热大，操作压力和比容合适，化学性质稳定，高温不分解，在合成氨厂中易于取得，所以氨在合成氨行业中被广泛的作为制冷剂，提供冷量使工艺气中的气氨冷凝。26℃的工艺气经过氨冷器冷却到-10℃，去氨分离器分离冷凝的液氨，-10℃的工艺气分离掉液氨后去冷交换器冷却37℃的热气，回收冷量降低能耗，37℃的热气被冷却到26℃进氨冷器，流程如图2 所示。在流程中作为制冷剂的氨只有一个蒸发压力，导致冷冻压缩功耗很高，产品能耗居高不下。为了解决上述冷冻功耗的问题，很多合成氨厂增加了一台氨冷器，两台氨冷器分别为一级氨冷器和二级氨冷器，二级氨冷器中制冷剂氨的蒸发压力与原流程中的蒸发压力相同，一级氨冷器中制冷剂氨的蒸发压力高于二级氨冷器中制冷剂氨的蒸发压力。26℃的工艺气经过一级氨冷器冷却到8℃后去二级氨冷器，在二级氨冷器中冷却到-10℃后去氨分离器分离冷凝的液氨，如图3 所示。增加了一台氨冷器虽然解决了冷冻压缩功耗高的问题，但氨冷器属于高压设备，这使得设备费用增加，并且增加了一级氨冷器与二级氨冷器之间的高压管道管件。因此急需开发出一种组合式换热器，它既能降低冷冻压缩功耗，又能降低设备和管道的费用。 

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的二级换热器占地面积大、冷冻压缩功耗高的问题，设计一种将一级换热器和二级换热器组合成一体的隔热套管组合式换热器。 

本实用新型的技术方案是： 

一种隔热套管组合式换热器，其特征包括耐高压筒体1、低压筒体2、内管3、隔热套管4、外套管5、中间隔离管板6、高压管板7、低压管板8、除沫装置9和填料密封函10，耐高压筒体1分别安装在低压筒体2的两端上，在一端的耐高压筒体1上设有高温气进气口a1和低温气出气口b2,另一端上设有低温气进气口b1和高温气出气口a2，高压管板7一侧与耐高压筒体1焊接，另一侧与低压筒体2焊接，低压管板8安装在耐高压筒体1内，中间隔离管板6位于低压筒体2内并将低压筒体2分隔成一级换热器和二级换热器，隔热套管4安装在一级换热器中的内管3与外套管5之间。

所述的内管3为光管、波纹管或螺纹管。 

所述的隔热套管4为金属管、陶瓷管或保冷材料管。 

所述的低压筒体2上开口焊接有与换热器级数相等的除沫装置9，也可以将除沫装置9至于体外。 

所述的低压筒体2安装的中间隔离管板6的数量为一个或一个以上。 

所述的填料密封函10设在一端或设在两端，以解决内管3的热膨胀。 

所述的一级换热器和二级换热器为以氨或丙烯为制冷介质的换热器。 

本实用新型的有益效果： 

1、本实用新型隔热套管组合式换热器结构紧凑，将冷交换器、一级换热器（如氨冷器、丙烯冷却器等）和二级换热器（如氨冷器、丙烯冷却器等）合三为一，重量不到原三台设备总重的三分之二，使得设备费用降低20%～30%。

2、本实用新型隔热套管组合式换热器中有两个换热器，制冷剂氨、丙烯等采用两种压力等级蒸发，使得冷冻压缩功耗降低。 

3、本实用新型隔热套管组合式换热器，从分离器来的-10℃的气体从b1 口进入换热器，先经过二级换热器段与外套管5中的工艺气换热，使冷量运用的更加合理，减轻了二级换热器的热负荷，使冷冻压缩功耗进一步降低。 

4、本实用新型隔热套管组合式换热器，在一级换热器段内，内管3与外套管5之间增加了隔热套管4，使b2口出来的冷气温度提高，冷量回收更充分，使得整个系统更节能。 

5、本实用新型隔热套管组合式换热器，简化了原有流程，原有流程如图2、图3，简化后流程如图4，简化后流程减少了原有三台设备之间的高压管道，减少了50%～60%管道材料费用和安装费用。 

6、本实用新型隔热套管组合式换热器，流程中减少了管口和管子数量，使流程阻力降低，减少了循环机的功耗，使装置的运行费用降低。 

7、本实用新型隔热套管组合式换热器内管3与低压管板8、低压管板8与耐高压筒体1的所有密封函10均采用高质量的填料密封，从而保证了其很高的密封性和耐压性能，同时确保其密封性和可伸缩性，以很好的消除掉热应力。 

8、本实用新型隔热套管组合式换热器结构紧凑，体积小，可节省占地面积50%以上，为企业节省了宝贵的土地资源。