一种用于冷量回收的深冷处理设备的制作方法

1.本实用新型属于化工生产技术领域，具体涉及一种用于冷量回收的深冷处理设备。


背景技术：

2.换热器是石油化工领域广泛应用的工艺设备，也是重要的节能设备之一。随着石油炼制和化工工业的发展，国内外对换热器无论从设计、制造、结构改进到传热机理的试验研究一直都在进行。各种新型、高效换热器在不断出现，其中板翅式换热器作为一种高效换热器已经在行业内崭露头角。
3.通常板翅式换热器基本元件是隔板、翅片和侧条组成的单元体，多个单元体经逆流或错流组装成组装件，再将带有集流出口的集流箱焊接到组装件上。其多使用铝制材料，相对轻薄，其换热面积与换热器体积之比达到4000m2/m3，传热系数大，结构紧凑，可以在保证同样换热效率的前提下减少设备占地。这就要求进入换热器的介质比较干净清洁，以减少或避免对设备的损坏，设备内的保冷材料为珠光砂。
4.随着石油化工行业的发展，对能耗的指标要求比较高，而这种提高换热效率的板翅式换热器必然会得到很好的重视。目前，板翅式换热器应用在空气分离装置、甲醇制烯烃装置、石脑油裂解制乙烯装置、丙烷脱氢装置、合成氨、乙烷脱氢装置等，生产商也从国外进口转向国内生产，比较认可的生产商有杭州制氧机股份有限公司、杭州中泰深冷技术股份有限公司等。随着在其内部换热的物流数不断增加，对设备的要求也更加严格，内部构造也越来越复杂。
5.为提高换热效率，增加设备的操作弹性，通常在板翅式换热器内引入一些低温物流和制冷剂，常用的制冷剂有丙烯、丙烷、氮气、甲烷等，利用节流膨胀原理进行降温，给各物流进行换热使用。引入部分低温物流目的也很明确，一是为了达到所需的操作温度，另外就是减少制冷剂的使用。
6.由于现有设备在换热过程中制冷剂消耗较多，能耗较大，而且整个设备空间占用率较高，为了响应国家节能减排的要求，我们需要一款能耗较少、制冷剂利用率更高、设备空间占用率更低的设备代替现有的设备。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，本设计提供了一种用于冷量回收的深冷处理设备，采用的技术方案如下：
8.在本实用新型中，引入了一种用于冷量回收的深冷处理设备，该设备由多个板翅式换热器和气液分离罐组成，具体可参考附图，其采用钎焊铝制材料，设备轻薄，同时又提高了换热物流的传热系数。在该设备中进行换热的物流数较多，有的进行冷凝蒸发过程，有的进行降温液化过程。这些物流中，引入丙烯、乙烯作为冷剂，乙烷、甲烷氢等低温物料，在对乙烷、甲烷氢进行冷量回收的同时，降低其他物流对冷量的需求，从而间接的减少冷剂的
使用量。
9.本实用新型的特征在于该设备包含多个板翅式换热器和用于气液分离的分液罐，这些零部件装配在一个大的方箱内，在这个方箱内用保冷材料进行填充，减少了冷量损失。
10.本实用新型的特征在于板翅式换热器，其使用钎焊铝制管材，提高传热系数，保证换热效率，可达到降低装置能耗的目的。
11.本实用新型的特征在于板翅式换热器，其内部充斥着多股物流，流向多以逆流、错流方式进行，提高了给热系数，强化传热效果。
12.本实用新型的特征在于这种冷量回收设备，其内部换热的物流数多，并由多个板翅式换热器构成，工艺流程复杂，实现了设备大型化，节省了设备占地，减少投资。
13.本实用新型的特征在于这种冷量回收设备，一部分物流进入换热器内的分离罐，先进行气液分离，分两部分进入换热器中，可以充分利用该物流的潜热，降低冷剂消耗。
14.本实用新型的特征在于冷量回收设备中的换热物流，有丙烯、乙烯等制冷剂，在设备内完成蒸发过程，气相返回到压缩机入口，进行压缩、冷凝过程，实现了冷剂循环使用。
15.本实用新型的特征在于冷量回收设备中的换热物流，引入乙烷、甲烷氢等多股冷流，在回收冷量的同时，减少冷剂使用量，降低了装置能耗。
16.本实用新型具有以下优点：在本专利中，引入一种用于冷量回收的深冷处理设备，可以提高换热效率，通过改变装置的加工量来评估该设备的冷量回收性能，可以充分回收乙烷、甲烷氢等物流的冷量，减少了制冷剂的使用量。另外，这种深冷处理设备集合了多个板翅式换热器，可以简化流程布置，节省占地面积，达到减少投资的目的，适于全面推广应用于各个化工企业生产当中。
附图说明
17.图1是本实用新型的实施流程图。
18.图中：1分液罐；1-1板翅式换热器一；1-2板翅式换热器二；1-3板翅式换热器三；1-4板翅式换热器四；2方箱；2-1保冷材料。
具体实施方式
19.实施例1
20.如图1所示：
21.一种用于冷量回收的深冷处理设备，其特征在于,包括方箱2、板翅式换热器和用于气液分离的分液罐1，板翅式换热器和用于气液分离的分液罐1装配在方箱5内，方箱5内填充有保冷材料2-1，所述的板翅式换热器的数量至少为2个，所述的分液罐6的数量至少为1个，所述的分液罐1与板翅式换热器通过管道相连接，所述的板翅式换热器使用铝的管材，所述的方箱2内部充斥着2股以上物流，所述的物流以逆流或错流方式进行，所述的方箱2的材料为金属、合金或塑料做成，其中板翅式换热器的数量为4个，分别为板翅式换热器一1-1、板翅式换热器二1-2、板翅式换热器三1-3和板翅式换热器四1-4、物流分别为3道物流分别为物流1、物流2和物流3，乙烯制冷剂从下向上依次流入板翅式换热器四1-4、板翅式换热器三1-3、板翅式换热器二1-2和板翅式换热器一1并返回制冷机组；丙烯制冷剂由下向上下依次经过板翅式换热器四1-4、板翅式换热器三1-3并返回制冷机组，塔顶气2通过管道流经
板翅式换热器一1-1后变成塔顶凝液2；塔顶气1通过管道流经板翅式换热器三1-3后变成塔顶凝液1，物流3从上至下依次经过板翅式换热器二1-2、板翅式换热器三1-3后回流，分液罐1通过管道与板翅式换热器三1-3相连通，乙烷通过管道与分液罐1相连通，物流2和物流1分别通过管道与板翅式四1-4相连通。
22.乙烷进设备流量：142t/h，温度-76℃，压力0.85mpa；物流1流量100t/h，温度-30℃，出设备温度25℃；物流2流量85t/h，温度-38℃，出设备温度30℃；物流3流量280t/h，温度-11℃，出设备温度-55℃；塔顶气1流量261t/h，温度-80℃，出设备温度-80℃(相变)；塔顶气2流量10t/h，温度-116℃，出设备温度-117℃(相变)；冷剂丙烯150t/h，温度-33℃，出设备温度7℃；冷剂乙烯131t/h，温度20℃，出设备温度-110℃。
23.实施例2
24.如图1所示：
25.一种用于冷量回收的深冷处理设备，其特征在于,包括方箱2、板翅式换热器和用于气液分离的分液罐1，板翅式换热器和用于气液分离的分液罐1装配在方箱5内，方箱5内填充有保冷材料2-1，所述的板翅式换热器的数量至少为2个，所述的分液罐6的数量至少为1个，所述的分液罐1与板翅式换热器通过管道相连接，所述的板翅式换热器使用铝的管材，所述的方箱2内部充斥着2股以上物流，所述的物流以逆流或错流方式进行，所述的方箱2的材料为金属、合金或塑料做成，其中板翅式换热器的数量为4个，分别为板翅式换热器一1-1、板翅式换热器二1-2、板翅式换热器三1-3和板翅式换热器四1-4、物流分别为3道物流分别为物流1、物流2和物流3，乙烯制冷剂从下向上依次流入板翅式换热器四1-4、板翅式换热器三1-3、板翅式换热器二1-2和板翅式换热器一1并返回制冷机组；丙烯制冷剂由下向上下依次经过板翅式换热器四1-4、板翅式换热器三1-3并返回制冷机组，塔顶气2通过管道流经板翅式换热器一1-1后变成塔顶凝液2；塔顶气1通过管道流经板翅式换热器三1-3后变成塔顶凝液1，物流3从上至下依次经过板翅式换热器二1-2、板翅式换热器三1-3后回流，分液罐1通过管道与板翅式换热器三1-3相连通，乙烷通过管道与分液罐1相连通，物流2和物流1分别通过管道与板翅式四1-4相连通。
26.乙烷进设备流量：162t/h，温度-78℃，压力0.83mpa；物流1流量120t/h，温度-30℃，出设备温度23℃；物流2流量90t/h，温度-39℃，出设备温度28℃；物流3流量301t/h，温度-11℃，出设备温度-53℃；塔顶气1流量278t/h，温度-80℃，出设备温度-80℃(相变)；塔顶气2流量15t/h，温度-116℃，出设备温度-117℃(相变)；冷剂丙烯158t/h，温度-33℃，出设备温度7℃；冷剂乙烯140t/h，温度20℃，出设备温度-110℃。
27.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。