一种适用于硫磺回收装置的过程气再热设备的制作方法

本实用新型涉及过程气再热技术领域，具体涉及一种适用于硫磺回收装置的过程气再热设备。

背景技术：

国内硫磺回收工艺中对过程气再热设备，从工艺上有二种方式：一种方式为采用燃料气等当量燃烧进行再热的方式，但此种方式需要额外消耗燃料气，增加装置的运行成本；第二种方式采用管壳式换热的再热设备，利用工艺上高温介质与低温介质换热的方式，实现热量的回收利用。

利用高温、低温过程气换热的管壳式再热设备符合装置节能环保，具备较大的优势。但在实际使用中，由于硫磺回收的工艺特点，有一侧介质(低温介质)是间断、不连续的，膨胀差大，一般换热器难以满足该恶劣工况的要求，在实际运行周期短，部分设备仅使用3至4个月就开始出现管头泄漏、设备频繁损坏的问题，影响了生产效率，且影响了利用工艺高温介质与低温介质换热的方式的推广和使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为了解决现有管壳式换热的再热设备应用到低温介质间断式工艺中时运行周期短、设备易损坏的问题，本实用新型提供一种过程气再热设备。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种适用于硫磺回收装置的过程气再热设备，包括两个管箱和一个筒形壳体，筒形壳体的两端分别密封固定有一个挠性薄管板，两个挠性薄管板与两个管箱的开口面一对一固定，所述筒形壳体内沿筒形壳体轴向间隔设有数根换热管，数根换热管的两端均与筒形壳体两端的挠性薄管板固定，且数根换热管的两端与两个管箱的内腔连通，所述筒形壳体靠近两端的外壁上分别设有高温介质进口和高温介质出口，靠近高温介质进口一侧的管箱上设有冷液体介质出口，靠近高温介质出口一侧的管箱上设有冷液体介质进口。

采用高温介质走壳程、低温介质(工艺上间断的介质)走管程、高低温介质逆向流动的结构，当管程介质间断后，壳程为高温介质，此时换热管温度趋近于介质温度，而壳程壳体的温度接近于高温介质温度，这样管程、壳程的热膨胀趋近于一致，不会因为热膨胀差引起管头损坏。当通入管程低温介质时，换热管温度降低，管程、壳程热膨胀差逐步增大，此时管头拉应力逐步增大，为避免管头拉裂，本实用新型采用挠性薄管板结构，有效吸收热膨胀差，达到满足设备安全长周期运行的目的。

优选地，数根所述换热管与挠性薄管板深度焊接固定。采用深度焊的结构，避免换热管与管板的焊缝剪切应力达大而损坏。

优选地，筒形壳体内沿筒形壳体的轴向间隔均匀设有数组垂直于换热管的折流板，换热管穿过设置在折流板上的管孔置于筒形壳体内。折流板的设置有效防止流体短路、增加流体流速，增加湍动程度，从而起到提高传热系数的作用。

优选地，所述筒形壳体的底部设有鞍座。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过高温介质走壳程、低温间断介质走管程、高低温介质逆向流动的结构，避免了设备的损坏，确保再热设备长周期安全运行；搭配挠性薄管板，有效避免热膨胀差引起的管头损坏泄漏，整体设备应用于单侧介质间断、不连续时，有效确保了设备的安全性，满足设备安全长周期运行的目的，设备检修周期从最短三个月左右提高至六到七年，稳定性强，且设备结构简单，实用性强。

2、本实用新型的换热管与挠性薄管板采用深度焊接结构，避免换热管与管板的焊缝剪切应力达大而损坏。

3、本实用新型筒形壳体内设置折流板，折流板有效防止了流体短路、增加流体流速，增加湍动程度，从而起到提高传热系数的作用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

附图标记：1-前管箱、2-冷液体介质进口、3-高温介质出口、4-筒形壳体、5-高温介质进口、6-后管箱、7-冷液体介质出口、8-挠性薄管板、9-换热管、10-折流板、11-鞍座。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的过程气再热设备，包括两个管箱和一个筒形壳体4，筒形壳体4的两端分别密封固定有一个挠性薄管板8，两个挠性薄管板8与两个管箱的开口面一对一固定，所述筒形壳体4内沿筒形壳体4轴向间隔设有数根换热管9，数根换热管9的两端均与筒形壳体4两端的挠性薄管板8固定，且数根换热管9的两端与两个管箱的内腔连通，所述筒形壳体4靠近两端的外壁上分别设有高温介质进口5和高温介质出口3，靠近高温介质进口5一侧的管箱上设有冷液体介质出口7，靠近高温介质出口3一侧的管箱上设有冷液体介质进口2。

在本实施例中，两个管箱分别为前管箱1和后管箱6，前管箱1设置在筒形壳体4的左侧，后管箱6设置在筒形壳体4的右侧，筒形壳体4内沿筒形壳体4轴向间隔均匀设有数根换热管9，数根换热管9的两端均与筒形壳体4两端的挠性薄管板8通过深度焊接/全焊透工艺焊接固定，避免换热管9与管板的焊缝剪切应力达大而损坏，筒形壳体4靠近两端的外壁上右侧设有高温介质进口5，左侧设有高温介质出口3，前管箱1上设有冷液体介质进口2，后管箱6上设有冷液体介质出口7。筒形壳体4的底部设有鞍座11，用于整体设备的平衡固定。

本实施例采用高温介质走壳程、低温介质(工艺上间断的介质)走管程、高低温介质逆向流动的结构，当管程介质间断后，壳程为高温介质，此时换热管9温度趋近于介质温度，而壳程壳体的温度接近于高温介质温度，这样管程、壳程的热膨胀趋近于一致，不会因为热膨胀差引起管头损坏。当通入管程低温介质时，换热管9温度降低，管程、壳程热膨胀差逐步增大，此时管头拉应力逐步增大，为避免管头拉裂，本实用新型采用挠性薄管板8结构，有效吸收热膨胀差，达到满足设备安全长周期运行的目的。

实施例2

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上进一步优化，具体地为：

优选地，筒形壳体4内沿筒形壳体4的轴向间隔均匀设有数组垂直于换热管9的折流板10，换热管9穿过设置在折流板10上的管孔置于筒形壳体4内，折流板10的设置方式参照现有热交换器中折流板10的设置结构即可，折流板10的设置有效防止流体短路、增加流体流速，增加湍动程度，从而起到提高传热系数的作用。