一种用于空分装置的节能型蒸汽加热器系统的制作方法

本实用新型涉及的是一种用于空分装置的节能型蒸汽加热器系统，尤其是一种适用于分子筛系统的再生蒸汽加热器系统，属于空分设备技术领域。

背景技术：

配套空分设备的稳定可靠、又节能运行是至关重要的，而蒸汽加热器又是空分装置中一个非常敏感的设备，它虽然不贵，但是一旦出现问题，整个空分装置就必须停车，而对煤化工配套空分来说，蒸汽加热器更加关键，一旦出现问题，其影响非常大，损失也非常之巨。

在当今钢铁行业普遍不景气，利润不断下滑，各大钢厂均出现裁员潮的时候，节能降耗是各个气体运行公司得以生存的生命线，尤其是电费等能耗费用占到生产成本约80%的气体运行公司，可靠性和节能降耗已经上升到了前所未有的重要地位，为迎合国家提倡的节能减排，环保的政策，大力推广应用新型技术已非常紧迫。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构合理，使用方便，可靠性高，节能效果好的用于空分装置的节能型蒸汽加热器系统。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种用于空分装置的节能型蒸汽加热器系统，它包括一配套用于空分分子筛系统中的再生蒸汽加热器，所述的再生蒸汽加热器为一立式布置的、管程中通入蒸汽、壳程中通入来自分馏塔污氮气的管壳式换热器，其中上部通入蒸汽进口连接蒸汽管，下部通过凝结水出口连接出水管，在管壳式换热器的下部侧壁通过污氮气进口连接污氮气进管，而在上部侧壁通过污氮气出口连接污氮气出管，并由该污氮气出管连接于空分分子筛系统。

作为优选：所述的管壳式换热器采用双管板带管程和壳程隔腔的结构，管和管板间采取了涨接加手工焊接工艺；所述管壳式换热器的侧壁上开设的污氮气进口和污氮气出口设置在同一侧，而在同一侧侧壁上的污氮气进口和污氮气出口之间壳程中至少设置有一块位于同一侧的半侧隔板，形成两流程壳程。

作为优选：所述的管壳式换热器采用双管板带管程和壳程隔腔的结构，管和管板间采取了涨接加手工焊接工艺；所述管壳式换热器的侧壁上开设的污氮气进口和污氮气出口设置在相对一侧，在所述污氮气进口的上方壳程中设置有一块半侧隔板，而在污氮气出口的下方壳程中也设置有一块半侧隔板，形成三流程壳程。

作为优选：所述管壳式换热器的上下端分别设置有进气封头和出液封头，并在进气封头和出液封头上分别开设有蒸汽进口和凝结水出口；在所述的进气封头上正对着蒸汽进口设置有上管箱，而在出液封头上方设置有能形成管程液位的储液腔。

作为优选：所述管壳式换热器的污氮气出口热端温差在5-7℃，其中所述壳式换热器中两流程壳程的阻力在1kpa，三流程壳程的的阻力在2kpa；所述壳式换热器内的管程下端凝结水温度在75-85℃。

本实用新型具有结构合理，使用方便，可靠性高，节能效果好等特点。

附图说明

图1是本实用新型所述两流程壳程的节能型蒸汽加热器结构示意图。

图2是本实用新型所述三流程壳程的节能型蒸汽加热器结构示意图。

图3是本实用新型节能型蒸汽加热器系统PID图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型应用作具体的实施方式介绍：图1-3所示，本实用新型所述的一种用于空分装置的节能型蒸汽加热器系统，它包括一配套用于空分分子筛系统中的再生蒸汽加热器，所述的再生蒸汽加热器为一立式布置的、管程中通入蒸汽、壳程中通入来自分馏塔污氮气的管壳式换热器，其中上部通入蒸汽的蒸汽进口1连接蒸汽管2，下部通过凝结水出口3连接出水管4，在管壳式换热器的下部侧壁通过污氮气进口5连接污氮气进管6，而在上部侧壁通过污氮气出口7连接污氮气出管8，并由该污氮气出管8连接于空分分子筛系统。

图1所示，所述的管壳式换热器采用双管板带管程和壳程隔腔的结构，管和管板间采取了涨接加手工焊接工艺；所述管壳式换热器的侧壁上开设的污氮气进口5和污氮气出口7设置在同一侧，而在同一侧侧壁上的污氮气进口5和污氮气出口7之间壳程中至少设置有一块位于同一侧的半侧隔板9，形成两流程壳程。

图2所示，所述的管壳式换热器采用双管板带管程和壳程隔腔的结构，管和管板间采取了涨接加手工焊接工艺；所述管壳式换热器的侧壁上开设的污氮气进口5和污氮气出口7设置在相对一侧，在所述污氮气进口5的上方壳程中设置有一块半侧隔板10，而在污氮气出口7的下方壳程中也设置有另一块半侧隔板11，并形成三流程壳程。

本实用新型所述管壳式换热器的上下端分别设置有进气封头12和出液封头13，并在进气封头12和出液封头13上分别开设有蒸汽进口1和凝结水出口3；在所述的进气封头12上正对着蒸汽进口设置有上管箱14，也称之位蒸汽分配器，而在出液封头13上方设置有能形成管程液位的储液腔。

本实用新型所述管壳式换热器的污氮气出口热端温差在5-7℃，其中所述壳式换热器中两流程壳程的阻力在1kpa，三流程壳程的的阻力在2kpa；所述壳式换热器内的管程下端凝结水温度在75-85℃。

实施例：图1、2所示，蒸汽从顶部进入蒸汽分配器，经过管束换热后，80度的冷凝水由底部排出。污氮气从下面侧部进入和热水换热，通过中部隔板和上部蒸汽换热后送出。

图3所示：现场条件正常情况下蒸汽压力PI1是0.8Mpa(G),温度TI1是176℃，蒸汽进口管径为DN125，污氮的设计流量是28160Nm3/h，污氮的进口温度是20℃，出口温度TI7是168℃，污氮的进口管径DN700，污氮的出口管径DN800，污氮阻力在2Kpa左右(节能型的蒸汽加热器采用三流程)。按照此参数订购了节能型蒸汽加热器。设备到场完成安装后，进行调试，赶走壳程中存在的湿气，待出口露点达到要求后方可开始调试蒸汽加热器。先通入污氮，污氮出蒸汽加热器阀门在开通V11阀前关闭，然后缓慢从蒸汽加热器顶部通入蒸汽，建立蒸汽加热器内部液位，待液位建立到2m以上，投入温度TIC2（设定值80℃）和液位控制LIC1（设定值3m），通过低选来确定V12阀开度，用露点分析仪分析污氮出口水分含量，待水分露点AIT1降到-70℃以下，同时污氮的出口温度TI7达到168℃以上，就可以向分子筛系统开通污氮了。

实际运行一段时间，优化操作，尽量降低排凝温度以实现最大节能效果，现在运行的情况是：热端温差（即是TI1减去TI7的差值）只有4℃(因换热面积有余量)，排凝温度TIC2可以设到55℃(因换热面积有余量)，阻力在2Kpa左右.在改造前每天耗电13654.0324度电，电费8192元，改造完后，每天蒸汽耗量在17.2吨，蒸汽费：2577元，每天节省能耗费用：5615元，每年按照工作360天计算，可以省能耗费：202.1万元，整个节能型蒸加热器系统设备投资费用约110万元，7个月之内可以收回投资。