[实用新型]一种内翅片套管式换热器及换热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅生产及精馏提纯的技术领域,尤其涉及一种内翅片套管式换热器及换热系统。

背景技术

多晶硅生产中精馏区需要将三氯氢硅进行精馏提纯,其中涉及使用再沸器外部锅炉的辅助蒸汽将含三氯氢硅精馏塔底的液态物料加热蒸发的工艺流程。当前普遍采用固定管板的管壳式列管换热器作为上述工艺流程中的再沸器，而这种管壳式列管换热器有着如下常见的缺点：

其一，该管壳式列管换热器的传热管规格较小而数量一般相对较多，可达数百根到上千根。传热管的数目越多，因传热管及管板焊缝损坏造成泄漏的可能性就越大。发生泄漏将会使得物料三氯氢硅与蒸汽发生混合后会生成盐酸和二氧化硅。其中，产生的盐酸会对设备造成强烈腐蚀，产生的二氧化硅颗粒会堵塞住换热器，从而使得换热器无法工作。发生泄漏后换热器的维修费远大于设备本身价值，而且一旦发生泄漏，整个精馏工艺必须进行停机，耽搁工作进度，造成巨大损失。

其二，该管壳式列管换热器在开启停止阶段，因传热管与筒体的温度变化速率不同，会产生瞬时热应力，热应力的产生也是造成传热管等损坏从而引起泄漏的一个重要原因。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种内翅片套管式换热器以及一种内翅片套管式换热系统，通过采用在套管式传热管的内管道扩展翅片的结构应用于换热器中来解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种内翅片套管式换热器，其包括：换热器筒体，所述换热器筒体的顶端由第一封头密封，底端由第二封头密封；所述第一封头上设置有物料出口，所述第二封头上设置有物料进口；内翅片套管传热管，所述内翅片套管传热管设置在所述换热器筒体内，所述内翅片套管传热管包括外管道和内管道，所述内管道的内壁或外壁设置有若干翅片；所述内管道的顶端连通到所述物料出口，底端连通到所述物料进口；所述外管道的管壁上连通有传热介质进口和传热介质出口，所述传热介质进口位于所述传热介质出口的上方。

优选地，所述第二封头上还设置有排废口，用于排出所述换热器筒体的废料。

优选地，所述第二封头的直边高度大于所述第一封头的直边高度。

优选地，所述第一封头与所述换热器筒体的顶端通过第一管板密封连接，所述第一管板还用于固定所述内翅片套管传热管的顶端；所述第二封头与所述换热器筒体的底端通过第二管板密封连接，所述第二管板还用于固定所述内翅片套管传热管的底端。

优选地，所述内翅片套管传热管的数量有多个，多个所述内翅片套管传热管以平行于所述换热器筒体长度方向的方式，并行排列地安装在所述换热器筒体内部。

优选地，多个所述内翅片套管传热管之间还设置有若干传输管道，所述若干传输管道用于将多个所述内翅片套管传热管的外管道相互连通。

本实用新型还提供了一种内翅片套管式换热系统，包括：多个所述的内翅片套管式换热器；进料联箱，所述进料联箱上设置有一个总进料口，所述进料联箱通过多个进料管一一对应地连接到多个所述的内翅片套管式换热器的物料进口；出料联箱，所述出料联箱上设置有一个总出料口，所述出料联箱通过多个出料管一一对应地连接到多个所述的内翅片套管式换热器的物料出口。

优选地，所述进料联箱上还设置有一个总排废管，多个所述的内翅片套管式换热器共用所述总排废管排出废料。

相比于现有技术，本实用新型实施例提供的内翅片套管式换热器与内翅片套管式换热系统，通过在套管内管壁扩展翅片，增加受热面，使得在相同换热量下相比现有技术的管壳式列管换热器使用的传热管数量更少，而且该内翅片套管式换热器可以避免因传热管与筒体的温度变化速率不同而产生的瞬时热应力损坏传热管，从而使得传热管发生泄漏的概率降低。

附图说明

图1是本实用新型提供的内翅片套管式换热器的结构示意图；

图2是本实用新型提供的内翅片套管式换热器的横向剖面结构示意图；

图3是本实用新型提供的内翅片套管式换热系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本实用新型的实施方式仅仅是示例性的，并且本实用新型并不限于这些实施方式。