一种可调整换热面积的余热回收器的制作方法

1.本发明专利属于化工设备附属部件技术领域，尤其涉及一种可调整换热面积的余热回收器。

背景技术：

2.在现有设计中，都是按照较大的计算系数设计余热回收器的换热面积，所以在设计出来的余热回收器往往比实际需求要大很多，如202010716041.6所述。但是由于换热面积大，上工序起源和截止在换热过程中不能产生出合格或是利于下游工段生产的蒸汽。尤其是在工况不稳定时，这种弊端更加显现，如果更换一个更小换热面积的余热回收器，无形之中增加成本，并且不利于后期工况增大后的配套工作。如果直接采用焊接技术，将原来余热回收器的换热管直接封堵一部分，眼下可以满足需要，可是不利于后期工况调整。

技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种可调整换热面积的余热回收器，采用配合式工艺设计，具有无损调整装置，可满足多种工况负荷下工艺指标要求。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种可调整换热面积的余热回收器，包括燃烧器、燃烧炉、余热回收器及尾气处理装置，其特征在于，其中，余热回收器还具有换热管、管板、外刚玉套管与内刚玉堵管，所述换热管与管板焊接，外刚玉套管插入换热管内，其间使用陶瓷纤维纸缠绕连接，内刚玉堵管位于外刚玉套管内，其中，
6.内刚玉堵管上开有均压孔，且内刚玉堵管一端头的外径与外刚玉套管一端头的外径一致，所述内刚玉堵管另一端头的外径与外刚玉套管的内径相同，所述外刚玉套管一端壁厚大于另一端壁厚，所述外刚玉套管中部外径大于换热管外孔径，且该处的厚度大于10mm。
7.所述余热回收器还具有一调节阀，该调节阀控制余热回收器出口温度，在所述余热回收器出口温度达到工艺指标，将外刚玉套管与内刚玉堵管取出。
8.在本实用新型的这种可调整换热面积的余热回收器中，所述调节阀具有全开与全关两个状态，在调节阀全开状态时，所述余热回收器出口温度高于调节阀全关状态时余热回收器出口温度。
9.在本实用新型的这种可调整换热面积的余热回收器中，所述调节阀可以根据气量进行调节开度，满负荷时需要将调节阀全部打开。
10.在本实用新型的这种可调整换热面积的余热回收器中，所述燃烧器还与调节装置连接，该调节装置在一个状态下，为燃烧器内部提供燃烧气体。
11.在本实用新型的这种可调整换热面积的余热回收器中，所述外刚玉套管与内刚玉堵管均为耐高温刚玉材质，且陶瓷纤维纸为耐高温陶瓷纤维纸。
12.在本实用新型的这种可调整换热面积的余热回收器中，所述内刚玉堵管上的均压
孔，其直径最好为10mm。
13.在本实用新型的这种可调整换热面积的余热回收器中，所述余热回收器还连接有汽包，该汽包与余热回收器间汽水混合循环。
14.实施本实用新型的这种可调整换热面积的余热回收器，具有以下有益效果：该余热回收器通过调节换热面积，来稳定后续生产，且不破坏原换热器结构、操作控制简便、能通过调整套管数量决定换热器换热面积、适用于多种负荷交替不定复杂环境的优点。该余热回收器还具有调节阀，可以根据气量进行调节开度，满负荷时需要将调节阀全部打开，确保部分工艺气近路，部分工艺气与水换热降温，最终混合后出余热回收器的工艺气温度才能保证不低于工艺指标，保证了催化剂反应效果。
附图说明
15.图1为本实用新型的工艺流程框图；
16.图2为本实用新型余热回收器结构示意图；
17.图3为本实用新型外刚玉套管与内刚玉堵管的装配图；
18.图4为本实用新型的内刚玉堵管的结构示意图；
19.图5为本实用新型的外刚玉套管的结构示意图。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
21.如图1所示，本实用新型的这种可调整换热面积的余热回收器工艺系统包括装置1到装置8。其中，装置1主要输出变换岗位酸性气，装置2主要输出低温甲醛酸性气，其输出的酸性气均为有害气体。装置1与装置2将有害酸性气混合输入装置6（燃烧器）中，装置6（燃烧器）与装置7（燃烧炉）连接，装置7（燃烧炉）连接装置8（余热回收器）。
22.当装置1和装置2系统负荷50%时，此时整个系统处于低负荷运行，需要及时调节装置3，装置3与装置6（燃烧器）连接，在低负荷运行时，装置3为装置6（燃烧器）内部提供甲醇合成燃烧气，确保酸性气在燃烧器烧嘴充分燃烧。
23.由于燃烧炉内热量较大，装置8（余热回收器）上还连接有装置4（汽包），装置4与装置8间只是依靠重力作用在汽水混合物循环，无法调节。装置8出口与装置5（烟囱）连接，余热回收器将循环水加热成2.5mpa的饱和蒸汽，燃烧炉剩余未燃烧的气体由装置5尾气处理后排出。装置8出口处还设有温度表，该温度表用于检测装置8（余热回收器）出口温度。由于装置8（余热回收器）本身设计余量较大，在系统处于低负荷运行时，换热面积较大，工艺气量小，造成装置8（余热回收器）出口温度低，装置8（余热回收器）内部具有的调节阀可以根据气量进行调节开度，若在低负荷，需要将调节阀全部打开，确保部分工艺气近路，部分工艺气与水换热降温，最终混合后出装置8的工艺气温度才能保证不低于工艺指标。若温度低于工艺指标，将会影响装置5（烟囱）内部床层催化剂反应效果，不利于浓酸成品形成，且低温接近酸露点，对设备腐蚀增加；若低负荷下，调节阀全关，工艺气通过装置8（余热回收器）充分与换热，由于本身装置8（余热回收器）换热面积达大，充分换热后，工艺气出口温度将更低于设定工艺指标，造成系统运行不稳定。
24.若调节阀在全开或是全关状态，直接影响装置8（余热回收器）出口温度，当调节阀全开时装置8（余热回收器）出口温度要高于调节阀全关状态，因此，按照全开状态对装置8（余热回收器）进行优化；结合装置1和装置2符合，按照装置8（余热回收器）出口温度计显示数值进行折算，根据出口温度变化，推导出余热回收器换热面积，换热管（350-ф51
×5×
4944）规格型号，折算出温度与每根换热管的关系，即可确定需要堵多少更根换热管。
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从而对装置8（余热回收器）中的换热管13进行封堵，按照图2中所示的外刚玉套管81和内刚玉堵管82配合，装置8共计换热管数量350件，经计算需要用外刚玉套管81和内刚玉堵管82配套120套，具体操作步骤如下：按照平均分布原则，确定需要封堵的120套换热管13位置进行标记；然后用外刚玉套管81插入换热管13内部，外刚玉套管81外侧用陶瓷纤维纸83缠绕密封；外刚玉套管81中的812尺寸需要大于管板8上换热管外径5-10mm，且厚度不小于10mm。陶瓷纤维纸83需缠绕均匀后，将内刚玉堵管82安装到外刚玉套管81中。
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外刚玉套管81分为第一套管811、挡环812与第二套管813。其中，第一套管811外径尺寸为φ44mm，第二套管813可选择外径尺寸在φ53mm至φ63.75mm之间。第一套管811与第二套管813内径一致，均为φ34mm。第一套管811的壁厚必须保证大于5mm，且第二套管813的壁厚必须保证大于3mm。
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内刚玉堵管82长度120mm，内刚玉堵管82上端头821外径尺寸可选择φ35mm至φ44mm之间，最好是φ44mm。均压孔823孔径为φ10mm，堵管822外径尺寸可选择φ30mm至φ38mm之间，最好是φ44mm。
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由于外刚玉套管81与13换热管配合、内刚玉堵管82与外刚玉套管81配合均没有采用机械固定或是焊接，所以可以根据实时符负荷调整外刚玉套管81和内刚玉堵管82数量。内刚玉堵管82开的均压孔823可以保证前后压差相近，不至于将内刚玉堵管82压碎或是13换热管内外温差太大；
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装置1和装置2系统负荷100%时，此时整个系统处于满负荷运行，需要及时调节装置3来保证酸性气在装置6烧嘴充分燃烧，当调节阀全开时装置8（余热回收器）出口温度要高于调节阀全关状态，因此，按照全开状态对装置8（余热回收器）进行优化，由于装置1和装置2 处于100%负荷，本身设计换热面积可以满足装置8（余热回收器）出口温度达到工艺指标，为此，只需要将调节阀全部打开，将所有外刚玉套管81与内刚玉堵管82全部取出，即可满足100%负荷时装置8（余热回收器）出口温度，从而进一步保证后装置5稳定运行。
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综上所述，本实用新型的这种余热回收器通过调节换热面积，来稳定后续生产，且不破坏原换热器结构、操作控制简便、能通过调整套管数量决定换热器换热面积、适用于多种负荷交替不定复杂环境的优点。该余热回收器还具有调节阀，可以根据气量进行调节开度，满负荷时需要将调节阀全部打开，确保部分工艺气近路，部分工艺气与水换热降温，最终混合后出余热回收器的工艺气温度才能保证不低于工艺指标，保证了催化剂反应效果。
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以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种可调整换热面积的余热回收器，包括燃烧器、燃烧炉、余热回收器及尾气处理装置，其特征在于，余热回收器还具有换热管、管板、外刚玉套管与内刚玉堵管，所述换热管与管板焊接，外刚玉套管插入换热管内，其间使用陶瓷纤维纸缠绕连接，内刚玉堵管位于外刚玉套管内，其中，内刚玉堵管上开有均压孔，且内刚玉堵管一端头的外径与外刚玉套管一端头的外径一致，所述内刚玉堵管另一端头的外径与外刚玉套管的内径相同，所述外刚玉套管一端壁厚大于另一端壁厚，所述外刚玉套管中部外径大于换热管外孔径，且该处的厚度大于10mm，所述余热回收器还具有一调节阀，该调节阀控制余热回收器出口温度，在所述余热回收器出口温度达到工艺指标，将外刚玉套管与内刚玉堵管取出。2.根据权利要求1所述的可调整换热面积的余热回收器，其特征在于，所述调节阀具有全开与全关两个状态，在调节阀全开状态时，所述余热回收器出口温度高于调节阀全关状态时余热回收器出口温度。3.根据权利要求2所述的可调整换热面积的余热回收器，其特征在于，所述调节阀可以根据气量进行调节开度，满负荷时需要将调节阀全部打开。4.根据权利要求1所述的可调整换热面积的余热回收器，其特征在于，所述燃烧器还与调节装置连接，该调节装置在一个状态下，为燃烧器内部提供燃烧气体。5.根据权利要求1所述的可调整换热面积的余热回收器，其特征在于，所述外刚玉套管与内刚玉堵管均为耐高温刚玉材质，且陶瓷纤维纸为耐高温陶瓷纤维纸。6.根据权利要求1所述的可调整换热面积的余热回收器，其特征在于，所述内刚玉堵管上的均压孔，其直径为10mm。

技术总结

本实用新型公开了一种可调整换热面积的余热回收器包括八个装置，其中，一装置为余热回收器，该余热回收器还具有换热管、管板、外刚玉套管与内刚玉堵管，所述换热管与管板焊接，外刚玉套管插入换热管内，其间使用陶瓷纤维纸缠绕连接，内刚玉堵管位于外刚玉套管内。通过调节换热面积，来稳定后续生产，且不破坏原换热器结构、操作控制简便、能通过调整套管数量决定换热器换热面积、适用于多种负荷交替不定复杂环境的优点。复杂环境的优点。复杂环境的优点。