本發(fā)明涉及加熱器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于二氧化碳?xì)馓岱ǖ母邏憾趸技訜崞鳌?/p>

背景技術(shù)：

現(xiàn)如今尿素的制造一般采用二氧化碳?xì)馓岱üに嚕趸細(xì)馓崮蛩匮b置由以下工序組成：高壓圈包括尿素合成塔、氣提塔、甲銨冷凝器、高壓洗滌器和高壓噴射器；真空蒸發(fā)系統(tǒng)包括兩段真空蒸發(fā)和冷凝系統(tǒng)，并設(shè)置了工藝?yán)淠禾幚砉ば?，真空蒸發(fā)后的尿液送入最終造粒工序。其主要工藝特點(diǎn)為在最佳氨碳比的條件下，使合成壓力降到最低，同時(shí)，在合成壓力下，用加熱的二氧化碳?xì)鈱?duì)甲銨液進(jìn)行氣提，分解的氨和二氧化碳在合成壓力下冷凝，冷凝時(shí)候產(chǎn)生的熱量(冷凝熱)可以用來(lái)產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽可以在后續(xù)生產(chǎn)階段分解和蒸發(fā)過(guò)程中作為加熱蒸汽來(lái)使用，并作為蒸汽噴射器的動(dòng)力蒸汽以及提供系統(tǒng)保溫用。為了防止合成塔排氣形成爆炸性氣體，而采取了將二氧化碳?xì)怏w中的氫脫除的方法，即二氧化碳?jí)嚎s機(jī)出口氣體先經(jīng)過(guò)氣體加熱器將氣體加熱，進(jìn)入脫氫反應(yīng)器(裝有催化劑)將混合的氫脫去，然后再將氣體冷卻。二氧化碳?xì)馓岱üに嚺c氨氣提尿素工藝相比，氣提壓力較低，氣提效率高，因而該工藝流程僅需低壓分解，不需中壓分解也能滿足尿素裝置生產(chǎn)的要求；但是現(xiàn)有二氧化碳加熱器效率較低，熱能利用率小，循環(huán)的熱效率低下，不利于大規(guī)模生產(chǎn)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于二氧化碳?xì)馓岱ǖ母邏憾趸技訜崞?，采用水作為加熱物質(zhì)，換熱溫差比鍋爐煙氣加熱時(shí)小得多，減少了給水加熱過(guò)程的不可逆性，提高了循環(huán)的熱效率，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種適用于二氧化碳?xì)馓岱ǖ母邏憾趸技訜崞鳎んw1，所述的殼體1一側(cè)設(shè)置有管箱14，所述的管箱14頂部設(shè)置有二氧化碳入口13，管箱14內(nèi)部分隔成上下兩部分，上部分通過(guò)導(dǎo)向頭15與殼體1內(nèi)部的U型管9的一個(gè)管口相連通，下部分與U型管9的另一個(gè)管口相連通，管箱14下端安裝有二氧化碳出口16；所述的殼體1的頂部靠近二氧化碳入口13處安裝有蒸汽入口11，所述的殼體1底部遠(yuǎn)離二氧化碳出口16處安裝有冷凝液出口20；所述的殼體1頂部遠(yuǎn)離二氧化碳入口13處設(shè)置有放空口4；所述的殼體1靠近二氧化碳出口16處安裝有排液口18，所述蒸汽入口11、冷凝液出口20、放空口4和排液口18均與U型管9不連通。

所述的殼體1內(nèi)的上部、中部和下部分別設(shè)置有拉桿8，所述上部與下部的拉桿8上設(shè)置有長(zhǎng)定距管7，中部的拉桿8上設(shè)置有短定距管10，所述的長(zhǎng)定距管7與短定距管10之間間隔設(shè)置有折流板5和導(dǎo)向板6。

所述的蒸汽入口11伸入殼體1的內(nèi)部設(shè)置有緩沖擋板12；蒸汽入口11由對(duì)焊法蘭、接管和補(bǔ)強(qiáng)圈組成，是加熱器中蒸汽進(jìn)入的位置。

所述的殼體1與管箱14未連通端設(shè)置有橢圓型封頭2。

所述的U形管9上設(shè)置有進(jìn)行支撐和定位的支撐板3。

所述的二氧化碳進(jìn)氣口13與管箱14由焊接方式連接。

所述的殼體1的接管處設(shè)置有補(bǔ)強(qiáng)圈21。

所述的導(dǎo)向頭15由平面環(huán)和盲板蓋組成，導(dǎo)向頭15通過(guò)螺栓和管箱14連接，盲板是中間不帶孔的法蘭，供封住管道堵頭用，和平面環(huán)貼合引導(dǎo)進(jìn)入的二氧化碳?xì)怏w沿著U形管流動(dòng)，防止從出口處逸出；

所述的殼體1底部設(shè)置有鞍座自由端17。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本加熱器采用水作為加熱物質(zhì)，換熱溫差比鍋爐煙氣加熱時(shí)小得多，因而減少了給水加熱過(guò)程的不可逆性，提高了循環(huán)的熱效率。

(2)構(gòu)造簡(jiǎn)單、制造成本低、價(jià)格便宜，能混合各種不同溫度的水、二氧化碳?xì)怏w，提高設(shè)備使用壽命。

(3)在結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)加熱器相比，增大加熱器U形管的傳熱面積，提高了熱能利用率。

(4)運(yùn)行監(jiān)視工作量小，U形管9和導(dǎo)向頭15將冷卻液和被冷卻介質(zhì)相互隔離，保證加熱蒸汽的凝結(jié)水回收。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的管箱剖視圖。

圖3為本發(fā)明的拉桿、定距管示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示：一種適用于二氧化碳?xì)馓岱ǖ母邏憾趸技訜崞?，包括殼體1，所述的殼體1一側(cè)設(shè)置有管箱14，所述的管箱14頂部設(shè)置有二氧化碳入口13，管箱14內(nèi)部分隔成上下兩部分，上部分通過(guò)導(dǎo)向頭15與殼體1內(nèi)部的U型管9的一個(gè)管口相連通，下部分與U型管9的另一個(gè)管口相連通，管箱14下端安裝有二氧化碳出口16；所述的殼體1的頂部靠近二氧化碳入口13處安裝有蒸汽入口11，所述的殼體1底部遠(yuǎn)離二氧化碳出口16處安裝有冷凝液出口20；所述的殼體1頂部遠(yuǎn)離二氧化碳入口13處設(shè)置有放空口4；所述的殼體1靠近二氧化碳出口16處安裝有排液口18，所述蒸汽入口11、冷凝液出口20、放空口4和排液口18均與U型管9不連通。

所述的蒸汽入口11伸入殼體1的內(nèi)部設(shè)置有緩沖擋板12。蒸汽入口11由對(duì)焊法蘭、接管和補(bǔ)強(qiáng)圈組成，是加熱器中蒸汽進(jìn)入的位置。

所述的殼體1與管箱14未連通端設(shè)置有橢圓型封頭2。

所述的U形管9上設(shè)置有進(jìn)行支撐和定位的支撐板3。

所述的二氧化碳進(jìn)氣口13與管箱14由焊接方式連接。

所述的殼體1的接管處設(shè)置有補(bǔ)強(qiáng)圈21。

所述的殼體1底部設(shè)置有鞍座自由端17。

所述的橢圓型封頭2主要是對(duì)殼體1內(nèi)的冷卻液進(jìn)行密封作用。

所述的殼體1主要起到對(duì)各個(gè)進(jìn)氣口、排氣口以及U形管9和管箱14的支撐與連接的作用。

所述的放空口4由對(duì)焊法蘭、接管和筋板焊接而成，可以在水壓測(cè)試時(shí)排放空氣，也可以排出需要隔離的氣液；

所述的折流板5用來(lái)引導(dǎo)二氧化碳?xì)怏w流向，延長(zhǎng)氣體在U形管9中的滯留時(shí)間，從而使氣體充分加熱，提高熱交換效率；

所述的緩沖擋板12作用是防止蒸汽直接沖到正對(duì)入口的筒體或者其他內(nèi)件，一方面避免介質(zhì)沖蝕，一方面避免產(chǎn)生局部過(guò)熱引起溫差應(yīng)力；

所述的鞍座自由端17負(fù)責(zé)殼體1的支撐，并且可以滑動(dòng)，作用是減小設(shè)備微應(yīng)變時(shí)的附加約束力，更加減小附加熱應(yīng)力；

所述的補(bǔ)強(qiáng)圈21增加焊接的緊密性。

如圖3所示：所述的殼體1內(nèi)的上部、中部和下部分別設(shè)置有拉桿8，所述上部與下部的拉桿8上設(shè)置有長(zhǎng)定距管7，中部的拉桿8上設(shè)置有短定距管10，所述的長(zhǎng)定距管7與短定距管10之間間隔設(shè)置有折流板5和導(dǎo)向板6。

所述的拉桿8用來(lái)固定折流板5和導(dǎo)向板6，長(zhǎng)定距管7與短定距管10套在拉桿8上協(xié)同作用確定折流板5與導(dǎo)向板6的間距及位置。

如圖2所示：所述的導(dǎo)向頭15，由平面環(huán)和盲板蓋組成，導(dǎo)向頭15通過(guò)螺栓和管箱14連接，盲板是中間不帶孔的法蘭，供封住管道堵頭用，和平面環(huán)貼合引導(dǎo)進(jìn)入的二氧化碳?xì)怏w沿著U形管流動(dòng)，防止從出口處逸出；

本發(fā)明的工作原理：

本加熱器適用于采用二氧化碳?xì)馓岱ㄉa(chǎn)尿素的高壓二氧化碳加熱器加熱器采用圓筒形外殼，用專用鋼鐵鑄造而成，外殼上部用焊接法蘭連接管板作為蒸汽入口11，被加熱的二氧化碳從二氧化碳入口13進(jìn)入分隔開(kāi)的管箱一側(cè)，經(jīng)過(guò)導(dǎo)向頭15的引導(dǎo)再流入U(xiǎn)型管9中，U型管9在加熱器內(nèi)的蒸汽空間吸收加熱蒸汽的熱量，由管壁傳遞給管內(nèi)流動(dòng)的二氧化碳?xì)怏w，被加熱的二樣換碳?xì)怏w經(jīng)過(guò)U形管9加熱最終從加熱器的二氧化碳出口16流出。為了增大加熱蒸汽的放熱系數(shù)，在加熱器內(nèi)裝有折流板5和汽流導(dǎo)向板6，它使加熱蒸汽呈S型流動(dòng)與管壁保持橫向沖刷。最后，加熱蒸汽凝結(jié)成水流到蒸汽空間的下部經(jīng)過(guò)冷凝液出口20排出。導(dǎo)向板6除了保證汽水在加熱器內(nèi)更好的進(jìn)行熱交換外，還起著固定U形管9的作用，以減輕U形管9在運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)。

為了保護(hù)蒸汽入口處管束免受蒸汽流動(dòng)沖蝕而損壞，在蒸汽入口的管束前加裝專門的緩沖擋板12，以分散蒸汽氣流，減少?zèng)_力又可將蒸汽均勻地分配到圓筒的各個(gè)部分。為了防止被加熱氣體在加熱器的換熱管中發(fā)生汽化而引起水擊，要求被加熱二氧化碳?xì)怏w的壓力應(yīng)高于加熱蒸汽壓力。為了保持加熱器中良好的傳熱條件，防止加熱器內(nèi)U形管9及其他部件腐蝕和增強(qiáng)蒸汽放熱效果，在加熱器上必須裝設(shè)放空口4，以及時(shí)排除加熱器內(nèi)存積的不凝結(jié)氣體。