一種線性急冷換熱器入口連接件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種線性急冷換熱器入口連接件。入口連接件的一端與裂解爐出口爐管（1）連接，另一端與雙套管換熱元件（2）相連，入口連接件主要由入口錐體（3）、隔熱件（4）和冷卻介質(zhì)連接件（5）組成。冷卻介質(zhì)連接件（5）為雙壁管板連接件結(jié)構(gòu)，與雙套管換熱元件（2）對(duì)接焊接后形成的腔體下部間隙大于上部間隙，可很好地降低入口連接件和雙套管換熱元件的熱強(qiáng)度。該實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，裂解氣停留時(shí)間短，無(wú)需機(jī)械清焦，特別適用于乙烯裂解裝置輻射爐管間距較小的情況。
【專利說(shuō)明】一種線性急冷換熱器入口連接件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉用于乙烯裂解技術(shù)的設(shè)備，具體涉及一種線性急冷換熱器入口連接 件。

【背景技術(shù)】
[0002] 裂解爐是乙烯裝置的關(guān)鍵單元。裂解原料在裂解爐爐管中經(jīng)過(guò)高溫裂解后，進(jìn)入 急冷換熱器進(jìn)行快速冷卻，防止二次反應(yīng)的發(fā)生，減少烯烴損失，同時(shí)將熱能回收產(chǎn)生蒸 汽。隨著乙烯裂解爐急冷技術(shù)的發(fā)展，為了進(jìn)一步縮短急冷換熱器絕熱段停留時(shí)間、避免裂 解氣分配不均勻問(wèn)題，目前新建和改造裂解爐用急冷換熱器大多采用線性急冷換熱器。線 性急冷換熱器換熱單元的布置與輻射爐管構(gòu)型有直接關(guān)系，通常爐管出口與急冷換熱器入 口連接件一一對(duì)應(yīng)連接。
[0003] 眾所周知，線性急冷換熱器由入口連接錐體、雙套管換熱元件、冷卻介質(zhì)連接件、 水汽聯(lián)箱、高溫介質(zhì)聯(lián)箱、水力清焦孔等組成?；诖?，線性急冷換熱器的結(jié)構(gòu)形式如下：每 個(gè)雙套管換熱元件由兩個(gè)同心的管子組成，其中內(nèi)管走高溫介質(zhì)--800°C左右的裂解氣， 外管和內(nèi)管之間的環(huán)隙走冷卻介質(zhì)--350°C左右的水汽混合物，每個(gè)雙套管換熱元件通 過(guò)一個(gè)入口連接錐體與一根裂解爐出口爐管連接，多個(gè)雙套管換熱元件平行布置成單排或 雙排排列，通過(guò)水汽聯(lián)箱和高溫介質(zhì)聯(lián)箱連接在一起，形成一臺(tái)線性急冷換熱器?，F(xiàn)有技術(shù) 中的冷卻介質(zhì)連接件采用雙壁管板連接件結(jié)構(gòu)，雙壁管板連接件與一組雙套管換熱元件連 接，雙套管換熱元件內(nèi)管和外管之間的熱膨脹差應(yīng)力可通過(guò)內(nèi)管預(yù)拉伸來(lái)消減，但雙壁管 板連接件內(nèi)外壁間隙與內(nèi)外管間環(huán)隙相同，裂解氣換熱過(guò)程中，連接件下部承受的熱強(qiáng)度 較高，容易損壞。另一種現(xiàn)有技術(shù)的冷卻介質(zhì)連接件為外凸曲面的回轉(zhuǎn)體，其結(jié)構(gòu)可以很好 地吸收雙套管換熱元件的內(nèi)管外管之間由于金屬壁溫的不同所形成的膨脹熱應(yīng)力，回轉(zhuǎn)體 內(nèi)外壁間隙遠(yuǎn)大于內(nèi)外管間環(huán)隙，連接件下部有較充足的冷卻介質(zhì)參與換熱，但由于冷卻 介質(zhì)連接件徑向尺寸較大，這種結(jié)構(gòu)不適用于輻射爐管間距較小的情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、解決上述問(wèn)題的線性急冷換熱器入口 連接件。
[0005] 本實(shí)用新型提供一種線性急冷換熱器入口連接件，入口連接件的一端與裂解爐出 口爐管1連接，另一端與雙套管換熱元件2相連，其特征在于線性急冷換熱器入口連接件主 要由入口錐體3、隔熱件4和冷卻介質(zhì)連接件5組成；入口錐體3為一底部帶有錐形過(guò)渡段 的空心圓柱體，錐形底部連接面為單壁，頂部圓柱體連接面為雙壁，底部的單壁連接面與裂 解爐出口爐管1連接，同時(shí)沿著入口錐體3長(zhǎng)度方向，底部連接面從單壁過(guò)渡到頂部的雙壁 連接面，分為內(nèi)壁連接面和外壁連接面，頂部的雙壁連接面之間的環(huán)形間隙其底部封閉；入 口錐體3頂部的外壁連接面與冷卻介質(zhì)連接件5的底部連接；入口錐體3頂部的雙壁連接 面之間的環(huán)形間隙內(nèi)置有隔熱件4 ;冷卻介質(zhì)連接件5為雙壁管板連接件結(jié)構(gòu)，底部與入口 錐體3頂部的外壁連接面連接，外壁管頂部與雙套管換熱元件2的外管7連接，冷卻介質(zhì)連 接件5下部一側(cè)設(shè)有鍋爐給水接口 8,另一側(cè)設(shè)有排污清潔口 9 ;冷卻介質(zhì)連接件5底部有 一內(nèi)伸凸臺(tái)形成內(nèi)壁管，與雙套管換熱元件2的內(nèi)管6連接，冷卻介質(zhì)連接件5的內(nèi)壁管以 及外壁管頂部分別與雙套管換熱元件2的內(nèi)管6、外管7對(duì)接焊接后形成的腔體，通過(guò)冷卻 介質(zhì)連接件5前部的鍋爐給水接口 8,使之成為引入鍋爐給水的冷卻介質(zhì)通道。
[0006] 本實(shí)用新型的線性急冷換熱器入口連接件鍋爐給水接口（8)和排污清潔口（9)最 好在冷卻介質(zhì)連接件（5)側(cè)面相對(duì)的位置。
[0007] 本實(shí)用新型的冷卻介質(zhì)連接件5為雙壁管板連接件結(jié)構(gòu)，最好其內(nèi)外壁管間隙大 于雙套管換熱元件2內(nèi)外管間隙，即所形成腔體下部間隙dl大于上部間隙d2,以降低入口 連接件和內(nèi)管熱強(qiáng)度，最好dl比d2大3?10mm。冷卻介質(zhì)連接件5外壁管上部最好有縮 口，以便與外管7對(duì)接焊接。冷卻介質(zhì)連接件5底部有內(nèi)伸凸臺(tái)形成內(nèi)壁管與內(nèi)管6對(duì)接 焊接。
[0008] 本實(shí)用新型的冷卻介質(zhì)連接件5徑向尺寸較小，特別適用于爐管間距較小的情 況。
[0009] 本實(shí)用新型線性急冷換熱器入口連接件建議采用有限元分析程序?qū)ζ錅囟葓?chǎng)進(jìn) 行數(shù)值分析，為機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行合理選材提供依據(jù)。
[0010] 采用本實(shí)用新型提供的一種線性急冷換熱器急冷入口連接件，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用 壽命長(zhǎng)，裂解氣停留時(shí)間短，無(wú)需機(jī)械清焦，冷卻介質(zhì)連接件與內(nèi)管和外管所形成腔體有助 于降低入口連接件和內(nèi)管熱強(qiáng)度，且便于維護(hù)檢修。另一個(gè)特點(diǎn)是采用本實(shí)用新型的線性 急冷換熱器入口連接件徑向尺寸較小，適用于爐管間距較小的情況，可用于新建乙烯裂解 裝置的線性急冷換熱器，也可用于在役投用的線性急冷換熱器入口連接件的改造。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型線性急冷換熱器入口連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2是圖1中冷卻介質(zhì)連接件5的A-A剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 圖1是應(yīng)用本實(shí)用新型的一種線性急冷換熱器入口連接件，僅是本實(shí)用新型的一 種形式，本實(shí)用新型并不僅限于此。
[0014] 參閱圖1，入口連接件的一端與裂解爐出口爐管1對(duì)接焊接，另一端與雙套管換熱 元件2對(duì)接焊接。高溫裂解氣從裂解爐出口爐管1進(jìn)入線性急冷換熱器。
[0015] 參閱圖1，入口連接件由入口錐體3、隔熱件4和冷卻介質(zhì)連接件5組成，冷卻介質(zhì) 連接件5為雙壁管板連接件結(jié)構(gòu)，其外壁管上部有縮口以便與外管7對(duì)接焊接，底部有內(nèi)伸 凸臺(tái)形成內(nèi)壁管以便與內(nèi)管6對(duì)接焊接，與內(nèi)管6、外管7對(duì)接焊接后形成的腔體成為冷卻 介質(zhì)的流動(dòng)通道。腔體下部間隙dl為16. 5mm，腔體上部間隙d2為12. 5mm。
[0016] 參閱圖1、圖2,冷卻介質(zhì)連接件下部一側(cè)設(shè)有鍋爐給水接口 8以引入冷卻介質(zhì)，冷 卻介質(zhì)在冷卻介質(zhì)連接件5與雙套管換熱元件內(nèi)管6、外管7對(duì)接焊接后形成的腔體內(nèi)流 動(dòng)。冷卻介質(zhì)連接件6下部相對(duì)一側(cè)還設(shè)有排污清潔口 9, 一方面可以起到間斷排污作用， 另一方面在線性急冷換熱器停車檢修時(shí)，可用相應(yīng)工具通過(guò)排污清潔口 9將沉積在冷卻介 質(zhì)連接件5底部的雜質(zhì)進(jìn)行機(jī)械清除。
【權(quán)利要求】
1. 一種線性急冷換熱器入口連接件，入口連接件的一端與裂解爐出口爐管（1)連接， 另一端與雙套管換熱元件（2)相連，其特征在于線性急冷換熱器入口連接件主要由入口錐 體（3)、隔熱件（4)和冷卻介質(zhì)連接件（5)組成；入口錐體（3)為一底部帶有錐形過(guò)渡段的 空心圓柱體，錐形底部連接面為單壁，頂部圓柱體連接面為雙壁，底部的單壁連接面與裂解 爐出口爐管（1)連接，同時(shí)沿著入口錐體（3)長(zhǎng)度方向，底部連接面從單壁過(guò)渡到頂部的雙 壁連接面，分為內(nèi)壁連接面和外壁連接面，頂部的雙壁連接面之間的環(huán)形間隙其底部封閉； 入口錐體（3 )頂部的外壁連接面與冷卻介質(zhì)連接件（5 )的底部連接；入口錐體（3 )頂部的雙 壁連接面之間的環(huán)形間隙內(nèi)置有隔熱件（4);冷卻介質(zhì)連接件（5)為雙壁管板連接件結(jié)構(gòu)， 底部與入口錐體（3)頂部的外壁連接面連接，外壁管頂部與雙套管換熱元件（2)的外管（7) 連接，冷卻介質(zhì)連接件（5)下部一側(cè)設(shè)有鍋爐給水接口（8)，另一側(cè)設(shè)有排污清潔口（9);冷 卻介質(zhì)連接件（5)底部有一內(nèi)伸凸臺(tái)形成內(nèi)壁管，與雙套管換熱元件（2)的內(nèi)管（6)連接， 冷卻介質(zhì)連接件（5 )的內(nèi)壁管以及外壁管頂部分別與雙套管換熱元件（2 )的內(nèi)管（6 )、外管 (7)對(duì)接焊接后形成的腔體，通過(guò)冷卻介質(zhì)連接件（5)前部的鍋爐給水接口（8)，使之成為 引入鍋爐給水的冷卻介質(zhì)通道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性急冷換熱器入口連接件，其特征在于線性急冷換熱器入 口連接件鍋爐給水接口（8)和排污清潔口（9)在冷卻介質(zhì)連接件（5)側(cè)面相對(duì)的位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性急冷換熱器入口連接件，其特征在于冷卻介質(zhì)連接件 (5)為雙壁管板連接件結(jié)構(gòu)，其內(nèi)外壁管間隙大于雙套管換熱元件（2)內(nèi)外管間隙，即所形 成腔體下部間隙dl大于上部間隙d2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的線性急冷換熱器入口連接件，其特征在于dl比(12大3? 10mm〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的線性急冷換熱器入口連接件，其特征在于冷卻介質(zhì)連接件 (5)外壁管上部有縮口，以便與外管（7)對(duì)接焊接。
【文檔編號(hào)】F28F9/26GK203908384SQ201420319233
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】李金科, 張建, 孫建兵, 李寧 申請(qǐng)人:天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院有限公司