一種外翅片套管式換熱器的制作方法

本實用新型屬于石油化工生產技術領域，具體涉及一種外翅片套管式換熱器。

背景技術：

地層中采出的天然氣經機械分離游離水后，仍然含有飽和水。在一定條件下，如當天然氣被壓縮或冷卻時，這部分水將以液態水的形式析出，并和天然氣中的烴類、酸性組分等其他物質一起形成水合物，增加集輸管網壓降，降低輸氣管道的通過能力，嚴重時還會堵塞閥門和管道，影響正常供氣。此外，在輸送含有酸性組分的天然氣時，液態水的存在還會加速酸性組分對管壁、閥件的腐蝕，縮短管道的使用壽命。 因此，天然氣在進入輸氣干線前，必須經過脫水處理， 使水露點達到規定的指標。

目前已經工業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定性較好、易再生、吸濕性 高、蒸氣壓低、攜帶損失量小、運行可靠、水露點降大、溶液不會固化、工藝流程比較簡單等優點，成為應用廣泛的脫水溶劑。

具體工作方式為濕天然氣進人裝置后，先通過濕氣過濾分離器除去游離液體和固體雜質后進入吸收塔底部，在吸收塔內向上通過各級塔板或填料與由上而下的貧甘醇溶液逆流接觸，使吸收塔的干氣經貧甘醇換熱器換熱后進人干氣輸送管線，同時貧甘醇得到進一步的冷卻。冷卻后的貧甘醇進入吸收塔頂部，由頂層塔板依次經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，經閃蒸、過濾后進人緩沖罐，通過緩沖罐中的預熱盤管與重沸器的溢流管流入緩沖罐內的貧甘醇換熱后，進人重沸器完成再生。

在三甘醇脫水操作中，對吸收塔和再生塔的操作溫度要求較為嚴格，因此三甘醇脫水裝置的主要設備除吸收塔、再生塔外，換熱設備占了很大的比例。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，由于其傳熱系數較低，故各換熱器的換熱面積相對較大，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、降低能耗以及節省投資成為近年來的熱門研究方向。若能以傳熱效率高的換熱器取代傳統的低效換熱器，無論是從投資角度還是從能耗角度考慮，對三甘醇脫水裝置都是十分有利的。

而現有的SD3X、SD6X集氣站在運行期間內出現脫水撬板式換熱器密封膠圈腐蝕溶脹外漏的問題，難以適用于高溫高壓流體，不能滿足現場生產需要。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服現有技術中存在的換熱效率低、不能適用于高溫高壓流體的問題。

為此，本實用新型提供了一種外翅片套管式換熱器，包括若干根同數量的內管和套設在內管外的外管，所述內管和外管均為翅片散熱管且水平設置有多層，所述外管兩端均設有立板，該立板上均勻開設有與外管數量相同的圓孔，外管兩端通過圓孔后通過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；

所有內管通過內彎管依次連接后形成內通道，所述內通道的首根內管設有內管游刃進口，末根內管設有內管游刃出口，所有外管依次連接后于內管與外管之間的環形通道形成外通道，所述外通道的首根外管設有外管游刃進口，末根外管設有外管游刃出口。

所述內管游刃進口和外管游刃進口設于同一套管上，所述內管游刃出口和外管游刃出口設于同一套管上。

所述單層外管數為偶數時，內管游刃出口和內管游刃進口位于同一立板的同側，外管游刃出口和外管游刃進口位于該立板的另一側。

所述翅片散熱管為繞片式鋼鋁復合型翅片管。

所述外管下設有管托。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供的這種外翅片套管式換熱器，結構簡單、密封性好、能承受高壓而不會發生泄漏等事故，具有工作可靠，使用壽命長，傳熱效率高，結構合理，本體全部采用不銹鋼制造，無密封件，在降低采購成本的基礎上，完全可以滿足實際生產要求；通過同時增減內外管的長度可方便的調整傳熱面積。

下面將結合附圖做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本實用新型的正視圖；

圖2是本實用新型的側視圖；

圖3是本實用新型的俯視圖。

圖中：1、外管；2、彎頭；3、立板；4、內管游刃進口；5、內管游刃出口；6、管托；7、外管游刃進口；8、外管游刃出口。

具體實施方式

實施例1：

本實施例提供了一種如圖1所示的外翅片套管式換熱器，包括若干根同數量的內管和套設在內管外的外管1，所述內管和外管1均為翅片散熱管且水平設置有多層，所述外管1兩端均設有立板3，該立板3上均勻開設有與外管1數量相同的圓孔，外管1兩端通過圓孔后通過彎頭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；

所有內管通過內彎管依次連接后形成內通道，所述內通道的首根內管設有內管游刃進口4，末根內管設有內管游刃出口5，所有外管1依次連接后于內管與外管1之間的環形通道形成外通道，所述外通道的首根外管1設有外管游刃進口7，末根外管1設有外管游刃出口8。

工作過程：

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

本實施例外翅片套管式換熱器由標準構件組合而成，設計安裝時不需要專門加工，設備本體全部采用不銹鋼制造，無密封件，避免撬板式換熱器密封膠圈腐蝕溶脹外漏的問題；通過增減直管的長度可方便的調整傳熱面積，適用于高溫高壓流體，特別是小流量流體的傳熱。

實施例2：

在實施例1的基礎上，本實施例提供了一種外翅片套管式換熱器，所述內管游刃進口4和外管游刃進口7設于同一套管上，所述內管游刃出口5和外管游刃出口8設于同一套管上。

如圖2、3所示，當單層外管1數為偶數時，內管游刃出口5和內管游刃進口4位于同一立板3的同側，外管游刃出口8和外管游刃進口7位于該立板3的另一側。

本實施例中，所述翅片散熱管為繞片式鋼鋁復合型翅片管，無接觸熱阻，片距均勻，能在高管壁溫度下長期工作不松動的優點。外管1下設有管托6，用于支撐套管。

外翅片套管式換熱器結構簡單、密封性好、能承受高壓而不會發生泄漏等事故。具有工作可靠，使用壽命長，傳熱效率高，結構合理，完全可以滿足實際生產要求。外翅片套管式換熱器現場應用已安裝在SD*站，投入運行三個多月，表明外翅片套管式換熱器工作良好，工作可靠、穩定，完全可以代替原有的板式換熱器，使得整個三甘醇脫水工藝更加安全可靠。

本實施例沒有具體描述的部分都屬于本技術領域的公知常識和公知技術，此處不再詳細說明。

以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構成對本實用新型的保護范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬于本發明的保護范圍之內。