本實(shí)用新型屬于石油化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種外翅片套管式換熱器。

背景技術(shù)：

地層中采出的天然氣經(jīng)機(jī)械分離游離水后，仍然含有飽和水。在一定條件下，如當(dāng)天然氣被壓縮或冷卻時(shí)，這部分水將以液態(tài)水的形式析出，并和天然氣中的烴類、酸性組分等其他物質(zhì)一起形成水合物，增加集輸管網(wǎng)壓降，降低輸氣管道的通過(guò)能力，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)堵塞閥門(mén)和管道，影響正常供氣。此外，在輸送含有酸性組分的天然氣時(shí)，液態(tài)水的存在還會(huì)加速酸性組分對(duì)管壁、閥件的腐蝕，縮短管道的使用壽命。 因此，天然氣在進(jìn)入輸氣干線前，必須經(jīng)過(guò)脫水處理， 使水露點(diǎn)達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)。

目前已經(jīng)工業(yè)化的天然氣脫水方法有：溶劑吸收法、固體吸附法、直接冷凍法、膜分離法等，其中普遍采用的是溶劑吸收法和固體吸附法。在溶劑吸收法中，三甘醇溶液又因具有熱穩(wěn)定性較好、易再生、吸濕性 高、蒸氣壓低、攜帶損失量小、運(yùn)行可靠、水露點(diǎn)降大、溶液不會(huì)固化、工藝流程比較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，成為應(yīng)用廣泛的脫水溶劑。

具體工作方式為濕天然氣進(jìn)人裝置后，先通過(guò)濕氣過(guò)濾分離器除去游離液體和固體雜質(zhì)后進(jìn)入吸收塔底部，在吸收塔內(nèi)向上通過(guò)各級(jí)塔板或填料與由上而下的貧甘醇溶液逆流接觸，使吸收塔的干氣經(jīng)貧甘醇換熱器換熱后進(jìn)人干氣輸送管線，同時(shí)貧甘醇得到進(jìn)一步的冷卻。冷卻后的貧甘醇進(jìn)入吸收塔頂部，由頂層塔板依次經(jīng)各層塔板流至底層塔板。吸收了天然氣中水蒸汽的富甘醇從 吸收塔底流出，經(jīng)閃蒸、過(guò)濾后進(jìn)人緩沖罐，通過(guò)緩沖罐中的預(yù)熱盤(pán)管與重沸器的溢流管流入緩沖罐內(nèi)的貧甘醇換熱后，進(jìn)人重沸器完成再生。

在三甘醇脫水操作中，對(duì)吸收塔和再生塔的操作溫度要求較為嚴(yán)格，因此三甘醇脫水裝置的主要設(shè)備除吸收塔、再生塔外，換熱設(shè)備占了很大的比例。在典型流程中，所有換熱器均采用管殼式換熱器或蛇管換熱器，由于其傳熱系數(shù)較低，故各換熱器的換熱面積相對(duì)較大，因而裝置占地面積及冷卻水耗量均較大，但是安全，可靠耐用。如何提高裝置換熱效率、減小占地面積、降低能耗以及節(jié)省投資成為近年來(lái)的熱門(mén)研究方向。若能以傳熱效率高的換熱器取代傳統(tǒng)的低效換熱器，無(wú)論是從投資角度還是從能耗角度考慮，對(duì)三甘醇脫水裝置都是十分有利的。

而現(xiàn)有的SD3X、SD6X集氣站在運(yùn)行期間內(nèi)出現(xiàn)脫水撬板式換熱器密封膠圈腐蝕溶脹外漏的問(wèn)題，難以適用于高溫高壓流體，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的換熱效率低、不能適用于高溫高壓流體的問(wèn)題。

為此，本實(shí)用新型提供了一種外翅片套管式換熱器，包括若干根同數(shù)量的內(nèi)管和套設(shè)在內(nèi)管外的外管，所述內(nèi)管和外管均為翅片散熱管且水平設(shè)置有多層，所述外管兩端均設(shè)有立板，該立板上均勻開(kāi)設(shè)有與外管數(shù)量相同的圓孔，外管兩端通過(guò)圓孔后通過(guò)彎頭與相鄰的外管連接，其中，同層相鄰兩外管之間的彎頭與水平面平行，上下兩層相鄰兩外管之間的彎頭與水平面垂直；

所有內(nèi)管通過(guò)內(nèi)彎管依次連接后形成內(nèi)通道，所述內(nèi)通道的首根內(nèi)管設(shè)有內(nèi)管游刃進(jìn)口，末根內(nèi)管設(shè)有內(nèi)管游刃出口，所有外管依次連接后于內(nèi)管與外管之間的環(huán)形通道形成外通道，所述外通道的首根外管設(shè)有外管游刃進(jìn)口，末根外管設(shè)有外管游刃出口。

所述內(nèi)管游刃進(jìn)口和外管游刃進(jìn)口設(shè)于同一套管上，所述內(nèi)管游刃出口和外管游刃出口設(shè)于同一套管上。

所述單層外管數(shù)為偶數(shù)時(shí)，內(nèi)管游刃出口和內(nèi)管游刃進(jìn)口位于同一立板的同側(cè)，外管游刃出口和外管游刃進(jìn)口位于該立板的另一側(cè)。

所述翅片散熱管為繞片式鋼鋁復(fù)合型翅片管。

所述外管下設(shè)有管托。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型提供的這種外翅片套管式換熱器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性好、能承受高壓而不會(huì)發(fā)生泄漏等事故，具有工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，傳熱效率高，結(jié)構(gòu)合理，本體全部采用不銹鋼制造，無(wú)密封件，在降低采購(gòu)成本的基礎(chǔ)上，完全可以滿足實(shí)際生產(chǎn)要求；通過(guò)同時(shí)增減內(nèi)外管的長(zhǎng)度可方便的調(diào)整傳熱面積。

下面將結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的正視圖；

圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視圖；

圖3是本實(shí)用新型的俯視圖。

圖中：1、外管；2、彎頭；3、立板；4、內(nèi)管游刃進(jìn)口；5、內(nèi)管游刃出口；6、管托；7、外管游刃進(jìn)口；8、外管游刃出口。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

本實(shí)施例提供了一種如圖1所示的外翅片套管式換熱器，包括若干根同數(shù)量的內(nèi)管和套設(shè)在內(nèi)管外的外管1，所述內(nèi)管和外管1均為翅片散熱管且水平設(shè)置有多層，所述外管1兩端均設(shè)有立板3，該立板3上均勻開(kāi)設(shè)有與外管1數(shù)量相同的圓孔，外管1兩端通過(guò)圓孔后通過(guò)彎頭2與相鄰的外管1連接，其中，同層相鄰兩外管1之間的彎頭2與水平面平行，上下兩層相鄰兩外管1之間的彎頭2與水平面垂直；

所有內(nèi)管通過(guò)內(nèi)彎管依次連接后形成內(nèi)通道，所述內(nèi)通道的首根內(nèi)管設(shè)有內(nèi)管游刃進(jìn)口4，末根內(nèi)管設(shè)有內(nèi)管游刃出口5，所有外管1依次連接后于內(nèi)管與外管1之間的環(huán)形通道形成外通道，所述外通道的首根外管1設(shè)有外管游刃進(jìn)口7，末根外管1設(shè)有外管游刃出口8。

工作過(guò)程：

脫水撬三甘醇富液經(jīng)過(guò)換熱器內(nèi)管加熱，進(jìn)入重沸器進(jìn)行純度提煉。脫水撬三甘醇貧液在重沸器提純后，進(jìn)入換熱器外管1，通過(guò)內(nèi)管加熱、翅片散熱以降低溫度后，重新進(jìn)入脫水撬。其中，三甘醇貧液走外管1與內(nèi)管之間的外通道（外管D=40mm*2.5mm，進(jìn)口溫度170℃，出口溫度85℃），三甘醇富液走內(nèi)管形成的內(nèi)通道（d=25mm*2.5mm，進(jìn)口溫度45℃，出口溫度85 ℃）。

本實(shí)施例外翅片套管式換熱器由標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件組合而成，設(shè)計(jì)安裝時(shí)不需要專門(mén)加工，設(shè)備本體全部采用不銹鋼制造，無(wú)密封件，避免撬板式換熱器密封膠圈腐蝕溶脹外漏的問(wèn)題；通過(guò)增減直管的長(zhǎng)度可方便的調(diào)整傳熱面積，適用于高溫高壓流體，特別是小流量流體的傳熱。

實(shí)施例2：

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例提供了一種外翅片套管式換熱器，所述內(nèi)管游刃進(jìn)口4和外管游刃進(jìn)口7設(shè)于同一套管上，所述內(nèi)管游刃出口5和外管游刃出口8設(shè)于同一套管上。

如圖2、3所示，當(dāng)單層外管1數(shù)為偶數(shù)時(shí)，內(nèi)管游刃出口5和內(nèi)管游刃進(jìn)口4位于同一立板3的同側(cè)，外管游刃出口8和外管游刃進(jìn)口7位于該立板3的另一側(cè)。

本實(shí)施例中，所述翅片散熱管為繞片式鋼鋁復(fù)合型翅片管，無(wú)接觸熱阻，片距均勻，能在高管壁溫度下長(zhǎng)期工作不松動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。外管1下設(shè)有管托6，用于支撐套管。

外翅片套管式換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性好、能承受高壓而不會(huì)發(fā)生泄漏等事故。具有工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，傳熱效率高，結(jié)構(gòu)合理，完全可以滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。外翅片套管式換熱器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用已安裝在SD*站，投入運(yùn)行三個(gè)多月，表明外翅片套管式換熱器工作良好，工作可靠、穩(wěn)定，完全可以代替原有的板式換熱器，使得整個(gè)三甘醇脫水工藝更加安全可靠。

本實(shí)施例沒(méi)有具體描述的部分都屬于本技術(shù)領(lǐng)域的公知常識(shí)和公知技術(shù)，此處不再詳細(xì)說(shuō)明。

以上例舉僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限制，凡是與本實(shí)用新型相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。