一种用于三塔精馏系统的分段式节能换热器及换热方法与流程
1.本发明涉及换热技术，尤其涉及一种用于三塔精馏系统的分段式节能换热器及换热方法。
背景技术：
2.本行业一直采用外部蒸汽热源，通过再沸器来控制精馏塔内温度，每个再沸器都需要配置外部热源，造成精馏工艺用蒸汽消耗高。传统的工艺流程为1.0mpa蒸汽通过第一再沸器给加压塔提供加热热源，1.0mpa蒸汽通过第三再沸器给预塔提供加热热源，两股加热后的蒸汽凝液直接进入蒸汽凝液系统，由于受工艺条件的要求，从第一再沸器出来的凝液温度在112℃较高，存在热量利用不充分，造成三塔精馏系统上的蒸汽消耗偏高。
技术实现要素：
3.为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种用于三塔精馏系统的分段式节能换热器及换热方法。
4.本发明的技术方案是这样实现的：一种用于三塔精馏系统的分段式节能换热器，其特征在于，包括：蒸汽生产系统、加压塔、预塔、第一再沸器、第二再沸器、分段式换热器和蒸汽凝液回收系统，所述蒸汽生产系统分别与第一再沸器、第二再沸器连接，所述第一再沸器同时与加压塔、蒸汽凝液回收系统以及分段式换热器连接，所述分段式换热器处于第二再沸器的上端，所述分段式换热器和第二再沸器与蒸汽凝液回收系统连接，所述预塔分别与第二再沸器和分段式换热器连接，其中所述蒸汽凝液回收系统由凝液箱、导流件和冷凝组件组成，所述导流件和冷凝组件均安装在凝液箱中，所述导流件一端为进气口，另一端为排气口，中间具有多处引流板，该引流板与导流件之间形成蒸汽通道，所述排气口朝向冷凝组件；所述冷凝组件由进液管、出液管、支座以及多块冷凝板组成，所述支座设置在冷凝板的两侧，所述冷凝板的内部镂空且一端与进液管连接，另一端与出液管连接，多块所述冷凝板之间开口朝向导流件的一端较大，另一端较小，呈倾斜设置。
5.在本发明中，所述进气口和蒸汽通道处设有一加速凹口以及向加速凹口处延伸的引导凸起。
6.在本发明中，所述引流板呈“s”型，且收尾相扣，之间形成引流道。
7.在本发明中，所述引流板包括第一凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部朝向蒸汽通道，所述第二凸起部朝向冷凝组件，所述第一凸起部上设有阻挡部，所述第二凸起部上设有汇流凸起。
8.在本发明中，所述冷凝板上设有多处第一冷凝孔。
9.在本发明中，所述冷凝板与冷凝板之间的倾斜角度相差5
°
。
10.在本发明中，所述凝液箱中还设有一隔板，该隔板处于冷凝组件的后端，所述隔板
的中间镂空，且下端与进液管连接，上端与出液管连接。
11.在本发明中，所述隔板上具有多处第二冷凝孔，所述第二冷凝孔向下倾斜设置。
12.一种用于三塔精馏系统的分段式节能换热器的换热方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将1.0mpa 205℃的蒸汽经第一再沸器，然后被加压塔进行热量吸收后，温度降为112℃，经过加热预塔的分段式换热器进行加热；s2、从加热预塔的分段式换热器出来温度在75-80℃的蒸汽凝液进入蒸汽凝液回收系统；s3、第一再沸器蒸汽凝液出口进入分段式换热器，再与第二再沸器蒸汽凝液出口混合后进入蒸汽凝液回收系统中冷凝回收。
13.实施本发明的这种用于三塔精馏系统的分段式节能换热器，具有以下有益效果：该发明采用一个分段式换热器继而实现第一再沸器蒸汽凝液热量回收利用，达到节省第二再沸器用蒸汽的节能效果。同时配合蒸汽凝液回收系统能够快速的引导蒸汽，同时对蒸汽进行加速，使得蒸汽加速流到冷凝组件中冷凝，加快冷凝效率，快速回收凝液。
附图说明
14.图1为本发明的三塔精馏系统的分段式节能换热器流程图；图2为图1中的分段式换热器的结构示意图；图3为本发明中的蒸汽凝液回收系统结构示意图；图4为图3的剖面图；图5为图4中的a处局部放大图；图6为图3的内部结构示意图；图7为图6中的冷凝组件结构示意图；图8为图6中的导流件结构截面图。
15.图中：蒸汽生产系统1、加压塔2、预塔3、第一再沸器4、第二再沸器5、分段式换热器6、蒸汽凝液回收系统7、筒体8、折流板9、凝液箱10、导流件11、冷凝组件12、盖板13、冷凝区域14、换热区域15、储液区域16、隔板17、进液管18、出液管19、第二冷凝孔20、缺口21、储气区域22、安装口23、排气口24、进气口25、冷凝板26、排液管27、引流板28、蒸汽通道29、加速凹口30、引导凸起31、引流道32、第一凸起部33、第二凸起部34、阻挡部35、汇流凸起36、支座37、支管38、第一冷凝孔39、安装凸起40、出气口41。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
17.如图1至图8所示，本发明的这种用于三塔精馏系统的分段式节能换热器，包括：蒸汽生产系统1、加压塔2、预塔3、第一再沸器4、第二再沸器5、分段式换热器6和蒸汽凝液回收系统7。蒸汽生产系统1分别与第一再沸器4、第二再沸器5连接，第一再沸器4同时与加压塔2、蒸汽凝液回收系统7以及分段式换热器6连接，第一再沸器4的上端与加压塔2的中部连接，第一再沸器4的下端与加压塔2的下端连接，同时下端还与蒸汽凝液回收系统7连接。分
段式换热器6处于第二再沸器5的上端，分段式换热器6和第二再沸器5与蒸汽凝液回收系统7连接，预塔3分别与第二再沸器5和分段式换热器6连接。分段式换热器6的上端与预塔3的中部连接，第二再沸器5的下端与预塔3的下端连接，且在各个连接管道上设有开关，分段式换热器6的上下端分别通过管道与蒸汽凝液回收系统7连接，管道设置开关，可以通过开关分开引流。
18.分段式换热器6包括排气孔n1、筒体8、壳程接管n2、壳程接管n3和排尽口n4，壳程接管n2为出口，壳程接管n3为进口。可以在筒体8内部设置折流板9，折流板9一方面起到支撑传热管的作用，另一方面可以引导筒体8内流体上下翻越式前进，增加了两种液体的换热行程，提高了换热效率。
19.设置排尽口n4的目的是当分段式换热器6不使用时，方便将筒体8内残余的流体排出。设置排气孔n1的目的是为避免筒体8内有气体残余而减小了筒体8内流体的流量，导致换热效率降低。
20.蒸汽凝液回收系统7由凝液箱10、导流件11和冷凝组件12组成，导流件11和冷凝组件12均安装在凝液箱10中。凝液箱10的上端设有盖板13，当盖板13打开之后，可以将导流件11和冷凝组件12安装到凝液箱10中。其中，导流件11与冷凝组件12之间形成冷凝区域14，冷凝组件12所处位置为换热区域15，而在凝液箱10的内部下端设有储液区域16。
21.同时，在凝液箱10的内部设有隔板17，该隔板17处于冷凝组件12的后端，隔板17的中间镂空，且下端与进液管18连接，上端与出液管19连接。隔板17上具有多处第二冷凝孔20，第二冷凝孔20向下倾斜设置，第二冷凝孔20朝向换热区域15的一端向下，另一端向上，使得冷凝之后的水珠能够流到储液区域16中。在隔板17的下端设有缺口21，利于水珠流到储液区域16中。隔板17与凝液箱10的内壁之间设有储气区域22。在凝液箱10的一端设有安装口23，另一端设有出气口41，出气口41、安装口23和进气口25均为条形，利于加大蒸汽的流动面积，便于蒸汽进入和排出。
22.蒸汽从进气口25中进入，然后蒸汽进入到导流件11中，然后通过导流件11的导流和加速分散，蒸汽进入到冷凝组件12中冷凝，将温度较低的液体通过进液管18输入，然后液体进入到多块冷凝板26中，被蒸汽换热之后的液体再从出液管19中排出，蒸汽遇到较冷的冷凝板26便会形成水珠，附着到冷凝板26、进液管18和出液管19中。并且蒸汽还会穿过隔板17进入到储气区域22中，然后再次通过隔板17再次换热，被换热之后的蒸汽从出气口41中排出，凝液从储液区域16中的排液管27中排出。
23.导流件11一端为进气口25，另一端为排气口24，进气口25置于安装口23中。中间具有多处引流板28，该引流板28与导流件11之间形成蒸汽通道29，排气口24朝向冷凝组件12。进气口25和蒸汽通道29处设有一加速凹口30以及向加速凹口30处延伸的引导凸起31。
24.引流板28呈“s”型，且收尾相扣，之间形成引流道32。引流板28包括第一凸起部33和第二凸起部34，第一凸起部33朝向蒸汽通道29，第二凸起部34朝向冷凝组件12，第一凸起部33上设有阻挡部35，第二凸起部34上设有汇流凸起36，将引流板28和引流板28之间的蒸汽通过汇流凸起36汇流，进入到冷凝区域14中。
25.当蒸汽从进气口25中进入，然后通过引导凸起31进入到加速凹口30，加速凹口30能够将蒸汽加速，使得蒸汽加速穿过，然后进入到蒸汽通道29中。从蒸汽通道29中排出的蒸汽一部分进入到引流道32中，另一部分继续往蒸汽通道29处移动，被第一凸起部33阻挡，使
得一部分的蒸汽被阻挡到引流道32中。从引流道32中排出的蒸汽能够被引流道32加速，蒸汽通道29的间距较大，而引流道32的间距较小，使得蒸汽压强被引流道32加大，当蒸汽从引流道32中排出时，由于排气口24的间距变大，所以蒸汽气流从压强较大较窄的引流道32中到排气口24中，压强变小，被压强较大的蒸汽将压强较小的蒸汽吹动，使得蒸汽被吹向冷凝组件12中冷凝。
26.蒸汽通道29处的气流压强较小，然后通过引流道32加强，再进入排气口24中变小，使得蒸汽被加速吹出，有利于加速蒸汽冷凝。
27.冷凝组件12由进液管18、出液管19、支座37以及多块冷凝板26组成，支座37设置在冷凝板26的两侧，冷凝板26的内部镂空且一端与进液管18连接，另一端与出液管19连接。进液管18和出液管19上设有支管38，支管38与冷凝板26连接，还与隔板17连接。多块冷凝板26之间开口朝向导流件11的一端较大，另一端较小，呈倾斜设置。冷凝板26上设有多处第一冷凝孔39。安装时，冷凝板26的两侧设有安装凸起40，在支座37上设有与安装凸起40配合的安装孔，且使得冷凝板26能够倾斜设置。
28.并且，冷凝板26与冷凝板26之间的倾斜角度相差5
°
，安装时每一块冷凝板26的一边相隔的距离较大，另一端相隔的距离较小，使得冷凝板26均是处于倾斜设置。
29.一种用于三塔精馏系统的分段式节能换热器的换热方法，包括以下步骤：s1、将1.0mpa 205℃的蒸汽经第一再沸器4，然后被加压塔2进行热量吸收后，温度降为112℃，经过加热预塔3的分段式换热器6进行加热；s2、从加热预塔3的分段式换热器6出来温度在75-80℃的蒸汽凝液进入蒸汽凝液回收系统7；s3、第一再沸器4蒸汽凝液出口进入分段式换热器6，再与第二再沸器5蒸汽凝液出口混合后进入蒸汽凝液回收系统7中冷凝回收。
30.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种用于三塔精馏系统的分段式节能换热器，其特征在于，包括：蒸汽生产系统、加压塔、预塔、第一再沸器、第二再沸器、分段式换热器和蒸汽凝液回收系统，所述蒸汽生产系统分别与第一再沸器、第二再沸器连接，所述第一再沸器同时与加压塔、蒸汽凝液回收系统以及分段式换热器连接，所述分段式换热器处于第二再沸器的上端，所述分段式换热器和第二再沸器与蒸汽凝液回收系统连接，所述预塔分别与第二再沸器和分段式换热器连接，其中所述蒸汽凝液回收系统由凝液箱、导流件和冷凝组件组成，所述导流件和冷凝组件均安装在凝液箱中，所述导流件一端为进气口，另一端为排气口，中间具有多处引流板，该引流板与导流件之间形成蒸汽通道，所述排气口朝向冷凝组件；所述冷凝组件由进液管、出液管、支座以及多块冷凝板组成，所述支座设置在冷凝板的两侧，所述冷凝板的内部镂空且一端与进液管连接，另一端与出液管连接，多块所述冷凝板之间开口朝向导流件的一端较大，另一端较小，呈倾斜设置。2.根据权利要求1所述的用于三塔精馏系统的分段式节能换热器，其特征在于，所述进气口和蒸汽通道处设有一加速凹口以及向加速凹口处延伸的引导凸起。3.根据权利要求1所述的用于三塔精馏系统的分段式节能换热器，其特征在于，所述引流板呈“s”型，且收尾相扣，之间形成引流道。4.根据权利要求3所述的用于三塔精馏系统的分段式节能换热器，其特征在于，所述引流板包括第一凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部朝向蒸汽通道，所述第二凸起部朝向冷凝组件，所述第一凸起部上设有阻挡部，所述第二凸起部上设有汇流凸起。5.根据权利要求1所述的用于三塔精馏系统的分段式节能换热器，其特征在于，所述冷凝板上设有多处第一冷凝孔。6.根据权利要求1所述的用于三塔精馏系统的分段式节能换热器，其特征在于，所述冷凝板与冷凝板之间的倾斜角度相差5
°
。7.根据权利要求1所述的用于三塔精馏系统的分段式节能换热器，其特征在于，所述凝液箱中还设有一隔板，该隔板处于冷凝组件的后端，所述隔板的中间镂空，且下端与进液管连接，上端与出液管连接。8.根据权利要求7所述的用于三塔精馏系统的分段式节能换热器，其特征在于，所述隔板上具有多处第二冷凝孔，所述第二冷凝孔向下倾斜设置。9.一种如权利要求1所述的用于三塔精馏系统的分段式节能换热器的换热方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将1.0mpa 205℃的蒸汽经第一再沸器，然后被加压塔进行热量吸收后，温度降为112℃，经过加热预塔的分段式换热器进行加热；s2、从加热预塔的分段式换热器出来温度在75-80℃的蒸汽凝液进入蒸汽凝液回收系统；s3、第一再沸器蒸汽凝液出口进入分段式换热器，再与第二再沸器蒸汽凝液出口混合后进入蒸汽凝液回收系统中冷凝回收。
技术总结
本发明公开了一种用于三塔精馏系统的分段式节能换热器，包括蒸汽生产系统、加压塔、预塔、第一再沸器、第二再沸器、分段式换热器和蒸汽凝液回收系统。本发明还公开了一种用于三塔精馏系统的分段式节能换热器的换热方法。该发明采用一个分段式换热器继而实现第一再沸器蒸汽凝液热量回收利用，达到节省第二再沸器用蒸汽的节能效果。同时配合蒸汽凝液回收系统能够快速的引导蒸汽，同时对蒸汽进行加速，使得蒸汽加速流到冷凝组件中冷凝，加快冷凝效率，快速回收凝液。快速回收凝液。快速回收凝液。
