专利名称：管内循环流态化卧式列管换热器的制作方法
技术领域：
该发明属于卧式列管换热器内污垢的一种液固循环流态化在线清洗技术。有关列管式换热器污垢的流态化管在线技术的文献颇多，例如EP65333、US4554963等。但是，这些技术只适用于立式设备，然而工业应用的设备则多为卧式设备，数量约十倍于立式设备。
本发明的目的就是在于提出一种能适用于卧式列管换热器管内污垢的液固循环流态化在线清洗技术。其技术原理是中、细固体粒子在流化入口管内流态化后，进入流化入口室内保持流态化状态，以高于粒子最小输送流速Um2的速度经过水平的传热管过程中，将管内的污垢清除，而后进入出口室。由于先在导向板的作用下，以偏下的方向流进出口室，而后再向上流向出口管，借助固体粒子的惯性实现液固分离，使固体粒子沉积在出口室的浓集区内，又由于出口液流在出口室的a－b截面处向上的流速低于液固粒子的沉降速度，而有效地防止固体粒子被出口液流带走，浓集区内的固体粒子，凭借循环管与流化入口的密度差形成推动力而自然循环式地回流到流化入口管内循环使用。
图1就是本发明的卧式流态化列管换热器示意图。
固体粒子［1］可以是管程液体工艺许可的普通沙子或其它材料的粒子，粒子大小一般在3mm以下。粒子［1］在流化入口管［2］内流态化，进入流态化入口室［3］。流态化入口室［3］的结构特征是隔离板［21］的安装倾斜角α在30°～75°范围内。目的是既保证入口室［3］内均匀流态化，又有利于浓集区［11］内的固体粒子向下流动。
传热管［5］的排布方式不限，管程数一般为2，这种结构的固体粒子的分离与循环结构最简单。封头［6］的形状可以是普通封头，但不能是特别的加深封头，否则流态化液流在此就有可能出现固体粒子的沉积。该封头［6］壁厚可以适当加厚，以考虑流态化粒子对它的冲刷腐蚀。出口室［22］的导向板［7］的安装斜角β在30°～65°范围内，作用是使液流造成一个先偏下后向上的流动，来实现固体粒子的惯性分离。导向板［7］的长度L为(0.25～0.50)D1，D1系换热器壳体［4］的直径，出口室［22］的a－b截面处［8］的深度H尺寸是这样设计的，使该处向上的液流平均速度小于固体粒子沉降速度的0.9倍，来避免固体粒子为出口液流夹带。固体粒子循环管［12］的垂直高度h是这样设计的，由它与入口管［1］构成的密度差引起的循环流动压差大于该设备的管程总阻力。循环管［12］的直径D2可以在结构设计许可的范围内取较大值，以便循环管［12］与浓集区［11］两者有足够的总容积储存管程系统所需要的固体粒子。管程系统所需的固体粒子［1］的数量是体积为整个管程清洗系统容积的1／40以上。
为了使固体粒子［1］对传热管的磨损保持在容许的范围内，特设循环阀门［13］，以便进行周期性的清洗工作。清洗周期之长短则由换热器传热管［5］内的积垢速度决定。
因为管程流体通过水平的传热管［5］的流速必须高于最小输送流速Um2，才能进行正常的流态化除垢清洗工作。但是，大多数卧式列管换热器的管程流速在正常时低于该值，这种情况下就需要增设回流阀［9］，回流管线［10］，循环泵［14］，正常运行时关停这回流系统，周期清洗时开放这回流系统使传热管［5］的液流速度高于最小输送流速Um2。
本发明曾有这样的实例。
例1.传热管φ25×2.5×6000，垂直方向8排(双管程，每管程4排)。管程液体为冷却水，清洗时的流速1.4m／g。固体粒子直接采用普通河沙，粒度为10～14目。试验表明除垢能力强，效果好。
例2.冷凝器直径φ1000，冷凝管φ25×2.5×6000共756根，双管程，每管程378根，管内为冷却水，正常工作流速为0.6m／s。设计的清洗流速为1.4m／s，固体粒子为10～14目的河沙。封头［6］为普通的标准椭圆封头。出口室封头深1000，导向板长360mm，安装倾斜角β55°，隔离板［21］的安装倾斜角为50°。循环管［12］Dm300，垂直高度h4500mm。循环泵流量340m3／h，扬程4M，功率6KW。其综合技术经济指标远优于周期停车清洗方法。
权利要求1.一种管内循环流态化卧式列管换热器，它主要是由壳体[4]、传热管[5]、入口室[3]、出口室[8]、封头[6]、固体粒子[1]、粒子循环系统和液体回流系统等部件构成，其特征在于a)入口室[3]与出口室[8]间用斜装的隔离板[21]分隔，b)出口室[8]内有斜装的导向板[7]，c)有固体粒子的自然循环系统，d)有出口液体的回流系统。
2.根据权利要求1所述的管内循环流态化卧式列管换热器，其特征是隔离板的［21］的斜装角α＝30°～65°。
3.根据权利要求1所述的管内循环流态化卧式列管换热器，其特征是导向板［7］的斜装角β＝30°～75°。
4.根据权利要求1所述的管内循环流态化卧式列管换热器，其特征是固体粒子［1］的自然循环系统由循环管［12］、流化入口管［2］、循环阀［13］组成。
5.根据权利要求1所述的管内循环流态化卧式列管换热器，其特征是液体回流系统由回流循环泵［14］、回流管线［10］、回流阀［9］组成。
专利摘要本实用新型为卧式结构列管换热器管内污垢的液固循环流态化在线清洗技术。设备结构的主要特点在于双管程，隔离板斜装的入口室，兼具固体粒子分离与储集功能的出口室，适当高度的循环管与流化入口管。一般为周期性流态化清洗，其周期由污垢积聚速度决定。对于正常运行的管程流速达不到最小输送流速U
文档编号F28D7/00GK2164008SQ93233428
公开日1994年5月4日 申请日期1993年3月10日 优先权日1993年3月10日
发明者吴金香, 俞秀民 申请人:湘潭大学