CN207335495U - 一种列管式换热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种列管式换热装置，包括换热器单元、压力检测单元、自调节阀门单元和控制器；自调节阀门单元安装在换热器单元的进口上，压力检测单元安装在自调节阀门单元和换热器单元之间，控制器分别与压力检测单元和自调节阀门单元连接；换热器单元包括至少两个并列设置的换热器。控制器接收压力检测单元的压力信号，当压力超过设定值时，控制器向自调节阀门单元发出控制信号，自调节阀门单元自动切断堵塞部分的管路同时打开其它管路，保证生产的连续进行。上述换热装置可实时检测换热器的压力值，并通过控制器实现换热器的自动切换，保证生产的连续性，避免造成较大经济损失；同时改进现有的换热器结构，提高了换热效率和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及聚丙烯生产技术领域，具体涉及一种列管式换热装置。
背景技术
聚丙烯通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃，具有耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒的优点；其密度小，是最轻的通用塑料。
聚丙烯通常的工业合成方法主要有淤浆法、液相本体法和气相法，其中液相本体法和气相法在目前的生产中优势较明显。无论是采用液相本体法或气相法生产聚丙烯，在聚合反应前都需要对丙烯进行温度调整。特别是采用气相法时需要在丙烯气化前先将丙烯原料的温度控制在一定范围内，上述过程需要连续进行，大多采用列管式换热器达到目的。
普通列管式换热器一般也可以满足聚丙烯生产需要，但由于原料丙烯的特性不稳定，有时会造成列管式换热器堵塞，一旦列管式换热器堵塞整个生产***就会受到影响，进而造成较大经济损失。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种列管式换热装置，可实时检测换热器的压力值，并通过控制器实现换热器的自动切换，保证生产的连续性，避免造成较大经济损失；同时改进现有的换热器结构，提高了换热效率和可靠性。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种列管式换热装置，包括换热器单元、压力检测单元、自调节阀门单元和控制器；自调节阀门单元安装在换热器单元的进口上，压力检测单元安装在自调节阀门单元和换热器单元之间，控制器分别与压力检测单元和自调节阀门单元连接；换热器单元包括至少两个并列设置的换热器。控制器接收压力检测单元的压力信号，当压力超过设定值时，控制器向自调节阀门单元发出控制信号，自调节阀门单元自动切断堵塞部分的管路同时打开其它管路，保证生产的连续进行。
控制器将自调节阀门单元反馈后的信号和压力检测单元的信号汇总后向外发送，如发送给中央控制室、故障警报***或移动控制终端，及时提醒工作人员对堵塞部分进行处理。
换热器包括壳体、管束、折流板、管板和封头；封头可拆卸的固定在壳体的两端，采用铰接方式或螺栓直接固定，在封头和壳体之间还设有密封圈。管板平行固定在壳体内，用于支撑管束；管束固定在管板上，一般圆形布置方式或三角形布置方式，以增大换热效率。折流板固定在管体和管束之间，不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增加，常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种，，优选为圆盘形。
上述壳体、管束、折流板、管板和封头均采用不锈钢制造，提高使用寿命。
封头上设有连接管口，封头与管板之间形成缓冲腔，使丙烯入口的压力和丙烯出口的压力差恒定，保证换热过程的均匀性，使每根换热管的换热率保持一致；管束包括若干换热管，该换热管在缓冲腔中的长度为其直径的1.1～1.3倍，使换热管在热涨或冷缩情况下不至于脱离缓冲腔的范围。
换热管与管板之间设有弹性密封环，弹性密封环可以双向水平运动，同时在换热管直径方向上具有一定的弹性，使换热管始终处于设定的位置和尺寸上，防止出现因热量对流大导致换热管损伤的问题。
壳体上设有冷却液进口管和冷却液出口管，冷却液进口管上设有电动节流阀，可以根据需要实时调整丙烯的进口流量，以适应***的生产节奏。
折流板的数量不少于3个，该折流板与换热管的距离为换热管径的0.1～0.15倍，显著增大传热效率。
由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
实时检测换热器的压力值，并通过控制器实现换热器的自动切换，保证生产的连续性，避免因换热器堵塞使生产中断，造成较大经济损失；其次，改进现有的换热器结构，减少换热管受到的热量影响，提高换热效率和可靠性；再次，减轻了设备维护工作的压力，提高了自动化水平。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
附图1为本装置的安装状态示意图；
附图2为换热器的结构示意图；
附图3为管板与换热管交接处的局部结构示意图。
图中：A、控制器；B、自调节阀门单元；C、压力检测单元；D、换热器；1、丙烯进口；2、封头；3、管板；4、冷却液进口；5、换热管；6、冷却液出口；7、丙烯出口；8、折流板；9、壳体；10、弹性密封环。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1至图2所示的一种列管式换热装置，首先设定好控制器A的切换触发压力值，将压力检测单元C的调整到工作状态。此时，自调节阀门单元B只与其中一个换热器D连通，与另一个换热器D处于截止状态。
原料丙烯依次经自调节阀门单元D、丙烯进口1、换热管5和丙烯出口7后进入丙烯气化阶段。
冷却液通过冷却液进口4进入壳体9内，经折流板8增加冷却液在壳体9内的流动距离，以延长换热时间，提高换热效果。折流板8上开有与换热管5对应的通孔，该通孔的直径是换热管5直径的1.1倍。
换热管5与管板3之间设有弹性密封环10，弹性密封环10可以双向水平运动，以抵消换热管5轴线方向上的热变形量；同时在换热管5直径方向上具有一定的弹性，以抵消换热管5径向方向的热变形量，使换热管5始终处于设定的位置和尺寸上，防止出现因热量对流大导致换热管5损伤的问题。
管束包括若干换热管5，换热管5在缓冲腔中的长度为其直径的1.1～1.3倍，使换热管5在热涨或冷缩情况下不至于脱离缓冲腔的范围。
封头2上设有丙烯进口1和丙烯出口7，封头2与管板3之间形成缓冲腔，使丙烯入口1的压力和丙烯出口7的压力差恒定，保证换热过程的均匀性，使每根换热管6的换热率保持一致。
壳体9上设有冷却液进口管4和冷却液出口管6，冷却液进口管4上设有电动节流阀，可以根据需要实时调整丙烯的进口流量，以适应***的生产节奏。
折流板8的数量为3个，该折流板8与换热管5的距离为换热管5管径的0.12倍，可增大传热效率。
以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。
Claims (6)
1.一种列管式换热装置，其特征在于：包括换热器单元、压力检测单元、自调节阀门单元和控制器；所述自调节阀门单元安装在换热器单元的进口上，所述压力检测单元安装在自调节阀门单元和换热器单元之间，所述控制器分别与压力检测单元和自调节阀门单元连接；所述换热器单元包括至少两个并列设置的换热器。
2.根据权利要求1所述一种列管式换热装置，其特征在于：所述换热器包括壳体、管束、折流板、管板和封头；所述封头可拆卸的固定在壳体的两端，所述管板平行固定在壳体内，所述管束固定在管板上，所述折流板固定在管体和管束之间。
3.根据权利要求2所述一种列管式换热装置，其特征在于：所述封头上设有连接管口，封头与管板之间形成缓冲腔;所述管束包括若干换热管，该换热管在缓冲腔中的长度为其直径的1.1～1.3倍。
4.根据权利要求3所述一种列管式换热装置，其特征在于：所述换热管与管板之间设有弹性密封环。
5.根据权利要求2所述一种列管式换热装置，其特征在于：所述壳体上设有冷却液进口管和冷却液出口管，所述冷却液进口管上设有电动节流阀。
6.根据权利要求3所述一种列管式换热装置，其特征在于：所述折流板的数量不少于3个，该折流板与换热管的距离为换热管径的0.1～0.15倍。
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