[实用新型]一种外虹吸式塔顶冷凝器的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种外虹吸式塔顶冷凝器的装置。

背景技术

焦炉气制液化天然气，常采用高低压精馏塔流程，两个塔顶需要采用相同压力温度的液氮作为冷源，用于塔顶提供冷凝回收甲烷产品。

现有技术中的内虹吸式塔顶冷凝器，如图1所示，换热器放置在液氮罐内，液氮直接通过换热器底部进入换热器，进行虹吸换热器。该装置因为液氮在液氮罐内虹吸流动，液面波动较大，液位难以监控。实际操作过程，液氮液位波动较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种外虹吸式塔顶冷凝器的装置，用于替代内虹吸式精馏塔塔顶冷凝器装置。

本实用新型所采用的具体技术方案如下：

外虹吸式塔顶冷凝器的装置，包括液氮罐和换热器，所述的换热器为虹吸换热器，换热器独立设置于液氮罐外部；液氮罐底部的液氮出口通过管道接入换热器；液氮与由进气口进入换热器的塔顶气进行换热后，从换热器顶部通过管道返回液氮罐，液氮罐和换热器形成虹吸换热体系。

作为优选，所述的液氮罐的液氮进口设置有节流阀。

作为优选，所述的液氮罐上设有外置的液位检测装置，用于检测液氮罐内部的液位高度。

作为优选，所述的换热器的进气口和/或出气口和/或冷源进口和/或冷源出口上通过封头与管道相连。

作为优选，所述的液氮罐顶部开设有氮气出口。

作为优选，所述的换热器为板翅式换热器。

作为优选，所述的液氮罐和换热器之间的高差可调。

作为优选，一个所述的液氮罐上连接有多个换热器，形成多个虹吸换热体系。

本实用新型相对于现有技术而言，具有以下有益效果：

1、液氮通过管道进入板翅式换热器，虹吸后液体通过管道进入液氮罐，可以避免液面较大波动，便于液位监测。

2、设计时，通过调整液氮罐相对于换热器的安装高度，调整虹吸流动速度，拥有更大的调整范围。

3、高低压精馏塔可以采用同一个液氮罐和一个节流阀，可以减少设备。

4、同样分离要求和容积条件下，采用本实用新型中独立液氮罐和换热器的成本更低。

附图说明

图1为传统的内虹吸式塔顶冷凝器结构示意图；

图2为本实用新型外虹吸式塔顶冷凝器的装置的结构示意图；

图3为本实用新型外虹吸式塔顶冷凝器的装置连接多个换热器的状态示意图；

图中：液氮罐1、节流阀2、液氮出口3、换热器4、冷源进口5、冷源出口6、进气口7、出气口8、液位检测装置9和氮气出口10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图2所示，一种外虹吸式塔顶冷凝器的装置，包括液氮罐1和换热器4，换热器4为虹吸换热器。作为冷源的液氮通过节流阀2进入液氮罐1的液氮进口，并被存储于液氮罐1中，供后续使用。

换热器4独立设置于液氮罐1外部，防止在虹吸过程中对液氮罐内部的液氮造成影响。液氮罐1底部的液氮出口3通过管道接入换热器4底部的冷源进口5。塔顶气由换热器4上部的进气口7进入换热器4，并在换热器4内部与液氮进行换热冷凝后，从下部的出气口8排出。被部分汽化的液氮从换热器4顶部通过管道返回液氮罐1，被汽化的氮气从液氮罐1顶部的氮气出口10逸出。本实用新型中，液氮罐1和换热器4形成虹吸换热体系，且液氮罐1和换热器4之间可通过调节设备对高差进行调整，以控制虹吸流动速度。

液氮罐1上设有外置的液位检测装置9，用于检测液氮罐1内部的液位高度。由于本实用新型中将换热器4独立设置于液氮罐1之外，因此在液位测定过程中基本不会受到虹吸导致的波动。

换热器4的进气口7、出气口8、冷源进口5和冷源出口6上均通过封头与管道相连。换热器4可以优选采用板翅式换热器。

上述装置中，可以根据实际需要设置一个或多个换热器4，并共用一个液氮罐1和节流阀2，液氮罐可以为多个虹吸换热器提供冷源，如图3所示。由此，例如高低压精馏塔需要两个换热器时，可以减少所需设备，提高利用率。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。