專利名稱：一種應(yīng)用Kenics靜態(tài)混合器的水平液固循環(huán)流化床換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水平液固循環(huán)流化床換熱器,具體涉及一種應(yīng)用Kenics靜態(tài)混合器的水平液固循環(huán)流化床換熱器，屬于換熱領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
液固循環(huán)流化床換熱器具有單位體積設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性高、傳質(zhì)、傳熱速率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于石油化工、煤化工、冶金、環(huán)境等領(lǐng)域。換熱過(guò)程中利用蒸汽和管內(nèi)流體傳熱傳質(zhì)來(lái)維持熱交換的連續(xù)操作。目前廣泛使用的液固循環(huán)流化床換熱器有豎直液固循環(huán)流化床換熱器、水平液固循環(huán)流化床換熱器等。使用液固循環(huán)流化床換熱器時(shí)，顆粒對(duì)換熱壁面的沖刷作用和固體顆粒與換熱壁面的不斷碰撞，有效地減小了換熱壁面上的垢層厚度，并起到強(qiáng)化傳熱作 用。但在使用水平液固循環(huán)流化床換熱器時(shí)，管內(nèi)兩相流由于受到重力作用，水平管中固體顆粒沉積嚴(yán)重，液體不能很好的帶動(dòng)顆粒對(duì)管壁進(jìn)行沖刷和碰撞，這樣就導(dǎo)致了管子堵塞、管內(nèi)上壁面結(jié)垢和顆粒分布不均勻等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了傳熱和傳質(zhì)效果。液體帶著固體顆粒流過(guò)換熱管束，顯然固體顆粒在管束中均勻分布對(duì)流化床換熱器穩(wěn)定操作有著重大的影響。彭龍生等在太原工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)發(fā)表的文章中對(duì)水平管螺旋流中的均勻顆粒的分布情況進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)固體顆粒的主要運(yùn)動(dòng)是跟隨旋流的牽連運(yùn)動(dòng)與沉速引起的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在極限軌跡圓的范圍內(nèi)接近均勻分布，外部略高于內(nèi)部。但其只是對(duì)泥沙粒徑非常小的固體顆粒進(jìn)行了研究，并且只能在極限跡圓的范圍內(nèi)才能近乎均勻，沒(méi)有對(duì)水平液固循環(huán)流化床換熱器中大粒徑的固體顆粒分布進(jìn)行研究。吳金香等申請(qǐng)的專利號(hào)為ZL93233428. 8的中國(guó)實(shí)用新型專利為臥式結(jié)構(gòu)列管換熱器管內(nèi)污垢的液固循環(huán)流態(tài)化在線清洗技術(shù)，能對(duì)水平管進(jìn)行周期化清洗，其周期決定于污垢積聚速度。但是其未能從根本上解決水平液固循環(huán)流化床換熱器長(zhǎng)期運(yùn)行不結(jié)垢的問(wèn)題。本實(shí)用新型就是要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種應(yīng)用Kenics靜態(tài)混合器的水平液固循環(huán)流化床換熱器，達(dá)到傳熱效果好，不堵塞，不清洗、連續(xù)進(jìn)行操作的目的，以加大流化床換熱器的傳熱推動(dòng)力。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種應(yīng)用Kenics靜態(tài)混合器的水平液固循環(huán)流化床換熱器，達(dá)到傳熱效果好，不堵塞，不清洗、連續(xù)進(jìn)行操作的目的，以加大流化床換熱器的傳熱推動(dòng)力。水平液固循環(huán)流化床換熱器在操作過(guò)程中，突出的問(wèn)題是加入的固相顆粒由于重力作用在管內(nèi)下部的沉積，在換熱管長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，此現(xiàn)象更為嚴(yán)重。為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型在水平管束的內(nèi)部不同位置，安裝Kenics靜態(tài)混合器。本實(shí)用新型的特征是由殼體、傳熱管束、管板、擋板、管箱、Kenics靜態(tài)混合器等組成，液固兩相流由進(jìn)口通過(guò)噴嘴進(jìn)入水平傳熱管，水平傳熱管的Kenics靜態(tài)混合器對(duì)液固兩相流進(jìn)行反復(fù)切割、混合后經(jīng)出口流出。其特征是由殼體、傳熱管束、管板、折流板、管箱、噴嘴和Kenics靜態(tài)混合器組成，液固兩相流由進(jìn)口通過(guò)噴嘴進(jìn)入水平傳熱管，水平傳熱管的Kenics靜態(tài)混合器對(duì)液固兩相流進(jìn)行反復(fù)切割、混合后經(jīng)出口流出。Kenics靜態(tài)混合器安裝在水平液固循環(huán)流化床換熱器水平傳熱管內(nèi)部。Kenics靜態(tài)混合器材質(zhì)為有機(jī)玻璃、不銹鋼、碳鋼、鈦、招、銅，Kenics靜態(tài)混合器扭角為180°，扭率范圍為I. 5 3. 5。Kenics靜態(tài)混合器在水平傳熱管中起裝點(diǎn)距離噴嘴300 1000mm,兩個(gè)Kenics靜態(tài)混合器安裝間距為20 400mm，安裝個(gè)數(shù)為4 50個(gè)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的突出優(yōu)點(diǎn)在于=Kenics靜態(tài)混合器對(duì)水平循 環(huán)流化床換熱器水平管內(nèi)液固兩相流的混合能力強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的反復(fù)切割、混合以及有效地降低流體主流的速度梯度，減小阻力降，增大顆粒分布影響長(zhǎng)度，并且能夠改善固體顆粒由于受到重力作用沉積現(xiàn)象，避免了管子堵塞、管內(nèi)上壁面結(jié)垢和顆粒分布不均勻等現(xiàn)象，強(qiáng)化了傳熱和傳質(zhì)效果。Kenics靜態(tài)混合器加工制造簡(jiǎn)單，壓降小，安裝方便。本實(shí)用新型具有強(qiáng)化傳熱能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、能連續(xù)運(yùn)行、大大節(jié)省了運(yùn)行成本。

附圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。I、前管箱2、液體出口 3、擋板4、蒸汽出口 5、筒體6、Kenics靜態(tài)混合器7、后管箱8、鞍座9、蒸汽進(jìn)口 10、蒸汽出口 11、流體進(jìn)口 12、顆粒出口
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型一種應(yīng)用Kenics靜態(tài)混合器的水平液固循環(huán)流化床換熱器進(jìn)行較詳細(xì)介紹。水平液固循環(huán)流化床換熱器液固流體從進(jìn)口 11進(jìn)入前管箱1，經(jīng)擋板3重新分布后進(jìn)入水平管束，經(jīng)加熱后流入后管箱7，后經(jīng)雙管程回流至前管箱I，液體經(jīng)出口 2流出，固體顆粒經(jīng)出口 12流出。加熱蒸汽從蒸汽進(jìn)口 9進(jìn)入，加熱管束后經(jīng)蒸汽出口 4流出，蒸汽冷凝后的高溫冷凝水經(jīng)蒸汽出口 10流出。水平液固循環(huán)流化床換熱器由鞍座8支撐整個(gè)筒體5。液固流體進(jìn)入水平管后，隨著軸向距離增加管路阻力損失造成能量損耗，紊動(dòng)能量不足，顆粒受重力作用沉降，安裝在沉降點(diǎn)處的Kenics靜態(tài)混合器6螺旋結(jié)構(gòu)強(qiáng)制導(dǎo)向使管中流體邊界條件發(fā)生改變而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，在旋流區(qū)的顆粒受重力和浮力作用，同時(shí)顆粒的沉降速度與旋流的周向速度以及紊動(dòng)共同作用合成新的周向速度，這樣就會(huì)使顆?！靶　逼饋?lái)，從而提升管子底部的顆粒，起到改善管內(nèi)顆粒分布的作用，效果非常明顯。在沉降點(diǎn)處都安裝這樣的Kenics靜態(tài)混合器，這樣就能夠使上述過(guò)程循環(huán)反復(fù)，從而達(dá)到整根管子顆粒均勻分布。在雙管程中回流管安裝Kenics靜態(tài)混合器操作同上。本實(shí)用新型與普通列管換熱器相比，能夠提高傳熱系數(shù)20 % 63 %，能夠有效防止換熱管內(nèi)的物料結(jié)垢，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、能連續(xù)運(yùn)行，大大節(jié)省了運(yùn)行成本。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型而并非限制本實(shí)用新型所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說(shuō)明書(shū)參照上述的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍 然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用KeniCS靜態(tài)混合器的水平液固循環(huán)流化床換熱器，其特征是由殼體、傳熱管束、管板、折流板、管箱、噴嘴和Kenics靜態(tài)混合器組成，液固兩相流由進(jìn)口通過(guò)噴嘴進(jìn)入水平傳熱管，水平傳熱管的Kenics靜態(tài)混合器對(duì)液固兩相流進(jìn)行反復(fù)切割、混合后經(jīng)出口流出。
2.如權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用Kenics靜態(tài)混合器的水平液固循環(huán)流化床換熱器，其特征是Kenics靜態(tài)混合器安裝在水平液固循環(huán)流化床換熱器水平傳熱管內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用Kenics靜態(tài)混合器的水平液固循環(huán)流化床換熱器，其特征是Kenics靜態(tài)混合器扭角為180°，扭率范圍為I. 5 3. 5。
4.如權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用Kenics靜態(tài)混合器的水平液固循環(huán)流化床換熱器，其特征是Kenics靜態(tài)混合器在水平傳熱管中起裝點(diǎn)距離噴嘴300 1000mm,兩個(gè)Kenics靜態(tài)混合器安裝間距為20 400mm，安裝個(gè)數(shù)為4 50個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種應(yīng)用Kenics靜態(tài)混合器的水平液固循環(huán)流化床換熱器，Kenics靜態(tài)混合器安裝在水平液固循環(huán)流化床換熱器水平管內(nèi)部。Kenics靜態(tài)混合器對(duì)水平循環(huán)流化床換熱器水平管內(nèi)液固兩相流的混合能力強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的反復(fù)切割、混合以及有效地降低流體主流的速度梯度，并且能夠改善固體顆粒由于受到重力作用沉積現(xiàn)象，避免了管子堵塞、管內(nèi)上壁面結(jié)垢和顆粒分布不均勻等現(xiàn)象，強(qiáng)化了傳熱和傳質(zhì)效果。它加工制造相對(duì)簡(jiǎn)單，壓降小，強(qiáng)化傳熱能力強(qiáng)，安裝方便。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、能連續(xù)運(yùn)行、大大節(jié)省了運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)F28F13/12GK202709856SQ20122026602
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者邱亞娟, 李洪斌 申請(qǐng)人:天津聚賢達(dá)科技有限公司