[实用新型]一种惰性气和水蒸汽的分离并回收热量的装置

说明书

技术领域

本实用新型明属于一种惰性气和水蒸汽的分离并回收热量的装置。

背景技术

水蒸汽是一种热值较高的气体，在化工厂中常用来做加热介质。在各种化工过程中(如加热、气提、蒸馏等)经常会产生大量水蒸汽，而这些水蒸汽常含有各种惰性气体，如二氧化碳、氮气、空气、一氧化碳等，它们与水蒸汽混合在一起，热量不易利用，并且其中有用的惰性气体也不易回收，如果直接排放会造成能量浪费，甚至造成污染。如何有效地将含惰性气的水蒸汽的热量充分有效地利用并将其中的惰性气分离出来回收利用，是化工厂需要解决的一个问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，高效回收热量，分离效果好的从含惰性气的水蒸汽中将惰性气分离出去的分离并回收热量的装置。

本实用新型的惰性气和水蒸汽的分离并回收热量的装置包括壳体，换热管，折流板，含惰气蒸汽进口，冷凝液出口，惰性气体出口，被加热气体进口和被加热气体出口，其特征在于壳体由上管箱，下管箱和直筒组成，上管箱顶端有被加热气体进口，下管箱底端有被加热气体出口，直筒上端和下端分别有上管板和下管板，上管板和下管板之间位于壳体一侧有带有小孔的分气半管，分气半管、壳体、上管板和下管板之间形成惰性气体通道，通道之外上管板和下管板之间连接有换热管，直筒上部位于分气半管一侧有惰性气体出口，在另一侧有含惰气蒸汽进口，直筒下部与含惰气蒸汽进口同一侧有冷凝液出口。

如上所述的分气半管由一个被从中线剖开的半管制成，在分气半管中上部的管壁上开有Φ8～Φ16的小孔，每一个水平面在半圆周上均匀开3个孔，开孔率为1－3％。

本实用新型有如下优点：

(1)在同一个设备中一次性实现了蒸汽的热回收利用，并将惰性气体分离出来的功能。

(2)分气半管沿换热器轴向设置，有利于快速、充分分离出各处不凝的惰性气，避免形成气堵，影响换热效果。

(3)分气半管采用半管形式，可以有效利用设备空间，充分增大换热面积，可以尽量减小设备体积。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是A－A结构示意图。

如图所示，1—壳体，2—换热管，3—折流板，4—分气半管，5—含惰气蒸汽进口，6—冷凝液出口，7—惰性气体出口，8被加热气体进口、9—被加热气体出口，10—上管箱，11—下管箱，12—直筒，13—上管板，14—下管板，15—惰性气体通道。

具体实施方式

实施例1：

惰性气和水蒸汽的分离并回收热量的装置包括壳体1，换热管2，折流板3，含惰气蒸汽进口5，冷凝液出口6，惰性气体出口7，被加热气体进口8和被加热气体出口9，其特征在于壳体1由上管箱10，下管箱11和直筒12组成，上管箱10顶端有被加热气体进口8，下管箱11底端有被加热气体出口9，直筒12上端和下端分别有上管板13和下管板14，上管板13和下管板14之间位于壳体1一侧有带有小孔的分气半管4，分气半管4、壳体1、上管板13和下管板14之间形成惰性气体通道15，通道15之外上管板13和下管板14之间连接有换热管2，直筒12上部位于分气半管4一侧有惰性气体出口7，在另一侧有含惰气蒸汽进口5，直筒12下部与含惰气蒸汽进口5同一侧有冷凝液出口6。

如上所述的分气半管4由一个被从中线剖开的半管制成，在分气半管4中上部的管壁上开有Φ16的小孔，孔数为198个,每一个水平面在半圆周上均匀开3个孔，开孔率为3％。

外来含惰性气体的水蒸汽流量为7000kg/h，含水蒸汽63％，含二氧化碳37％，压力0.4MPa(g)，温度150℃。被加热介质为液体，流量为38000kg/h，从60℃被加热到110℃。

分离并回收热量的装置的参数：设备直径1000mm，换热管长7000mm，换热面积约388m²。换热管2规格为Φ25X2。折流板3的间距为900mm。被加热液体自上而下在管程通过热回收器。惰性气体排出压力为0.1MPa(g)。分气半管4直径为DN200。惰气出口管7的直径为DN100。

界外来含惰性气体进入热回收器的壳程，与管程的被加热液体进行换热，其中的水蒸汽下行过程中被逐步冷凝，不凝的惰性通过分气半管4的分气孔进入分气半管收集起来，通过惰性气体通道15上行，由惰气出口管7排出。水蒸汽冷凝液由冷凝液管线上疏水阀11排出。被加热液体自上管口8进入，被加热后由下管口9排出。

实施例2：