一种超临界流体换热用复合管壳式换热器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115854748A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211667959.1(22)申请日2022.12.23(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人郭烈锦欧国标葛志伟金辉陈渝楠程珂(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师高博(51)Int.Cl.F28D7/16(2006.01)F28D7/00(2006.01)F28F9/22(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种超临界流体换热用复合管壳式换热器(57)摘要本发明公开了一种超临界流体换热用复合管壳式换热器，前壳体上设有超临界水入口，后壳体上设有超临界水出口；前管箱上设有超临界流体入口，后管箱上设有超临界水第一出口，主壳体上设有超临界流体第二入口与超临界流体第二出口；运行过程中，高温超临界流体经前管箱流经内管，并从后管箱流出，然后由超临界流体第二入口进入主壳体并横掠换热管束，换热管环形空间的超临界水与内管及换热管外的超临界流体完成双重换热。CN115854748ACN115854748A权利要求书1/1页1.一种超临界流体换热用复合管壳式换热器，其特征在于，包括换热器壳体，换热器壳体的两端分别设置有前管箱(1)和后管箱(10)，前管箱(1)和后管箱(10)之间通过内管(11)连通，内管(11)包括多个，平行设置在换热器壳体内，每个内管(11)上套装有外管(12)，外管(12)贯穿换热器壳体内的弓形折流板(6)设置，前管箱(1)上设置有超临界流体第一出口(13)，后管箱(10)上设置有超临界流体第一出口(16)；换热器壳体上分别设置有超临界水入口(14)、超临界流体第二出口(15)、超临界水出口(17)和超临界流体第二入口(18)。2.根据权利要求1所述的超临界流体换热用复合管壳式换热器，其特征在于，换热器壳体包括主壳体(5)，主壳体(5)与前管箱(1)之间设置有前壳体(3)，主壳体(5)与后管箱(10)之间设置有后壳体(8)。3.根据权利要求2所述的超临界流体换热用复合管壳式换热器，其特征在于，超临界水入口(14)设置在前壳体(3)上，超临界流体第二出口(15)和超临界流体第二入口(18)分别设置在主壳体(5)上，超临界水出口(17)设置在后壳体(8)上。4.根据权利要求2所述的超临界流体换热用复合管壳式换热器，其特征在于，主壳体(5)的长度大于前壳体(3)和后壳体(8)的长度。5.根据权利要求2所述的超临界流体换热用复合管壳式换热器，其特征在于，前壳体(3)和后壳体(8)之间通过外管(12)连通。6.根据权利要求2所述的超临界流体换热用复合管壳式换热器，其特征在于，主壳体(5)的两端分别设置有第二前管板(4)和第二后管板(7)，前管箱(1)和前壳体(3)之间设置有第一前管板(2)，后壳体(8)和后管箱(10)之间设置有第一后管板(9)，第一前管板(2)和第二前管板(4)与前壳体(3)连接构成超临界水入口腔体；第一后管板(9)和第二后管板(7)均与后壳体(8)连接构成超临界水出口腔体。7.根据权利要求2所述的超临界流体换热用复合管壳式换热器，其特征在于，弓形折流板(6)包括多个，上下交错设置在主壳体(5)内。8.根据权利要求2所述的超临界流体换热用复合管壳式换热器，其特征在于，前管箱(1)与前壳体(3)、后管箱(10)与后壳体(8)之间均采用螺栓连接。9.根据权利要求1所述的超临界流体换热用复合管壳式换热器，其特征在于，超临界流体第一出口(16)和超临界流体第二入口(18)位于同侧，并通过管道连通。10.根据权利要求1所述的超临界流体换热用复合管壳式换热器，其特征在于，内管(11)与外管(12)为光管、螺纹管或其他强化传热管。2CN115854748A说明书1/5页一种超临界流体换热用复合管壳式换热器技术领域[0001]本发明属于超临界水气化技术领域，具体涉及一种超临界流体换热用复合管壳式换热器。背景技术[0002]煤炭超临界水气化技术是利用超临界水(温度>374.3℃、压力>22.1MPa)的特殊物理化学性质，将超临界水用作有机质气化的均相、高速反应媒介，将煤炭中的碳、氢、氧元素转化为H2和CO2的同时，也将部分超临界水分解制取H2，实现将煤炭化学能高效转化为氢能。相比传统煤炭利用技术，超临界水气化技术具有转化率高，气体产物中氢气含量高，反应速率快等优点，且煤中灰分以沉渣形式排出气化炉，气体产物中无NOx和SOx以及烟尘等，大大减少了对环境的污染和破坏。[0003]在超临界水反应器中，煤炭与超临界水气化后会输出由气化产物与超临界水组成的高温超临界流体，这部分高温超临界流体通常具备很