專利名稱：陽極保護(hù)折流桿酸冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及的是接觸法制酸裝置中的設(shè)備，特別涉及的是一種陽極保護(hù)折流桿酸冷器，該酸冷器是一種制酸裝置干吸工段陽極保護(hù)濃硫酸不銹鋼酸冷器。
背景技術(shù)：
目前，硫酸生產(chǎn)裝置干吸工段采用93%濃硫酸來干燥潮濕爐氣，同時采用98%的濃硫酸吸收S03氣體產(chǎn)酸，其工藝為由循環(huán)酸槽一酸泵一酸冷器一塔一循環(huán)酸槽，在這個過程中生成反應(yīng)熱，93%、98%的濃硫酸溫度會升高，其熱量由酸冷器通過循環(huán)水帶走。酸冷器一旦漏酸將造成整個硫酸系統(tǒng)停車，所以酸冷器是一個非常關(guān)鍵的設(shè)備。由于硫酸的強(qiáng)腐蝕性，在目前硫酸裝置的干吸工段所采用的酸冷器設(shè)備中，比較常用的是耐腐蝕的哈氏合金材料做的板式酸冷器和陽極保護(hù)不銹鋼管殼式折流板酸冷器。哈氏合金板式酸冷器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱系數(shù)高、占地面積小、材料耐腐蝕，缺點(diǎn)是價格昂貴、設(shè)備阻力較大一般在1 公斤以上，動能消耗高，由于板片之間距離很小所以對酸質(zhì)水質(zhì)的要求高，運(yùn)行成本高。陽極保護(hù)不銹鋼管殼式折流板酸冷器優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕性能好，介質(zhì)流速在0. 6m/s以下時使用壽命長其年腐蝕率僅為0. 01mm/a 0. 03mm/a,設(shè)備阻力較小一般在0. 5公斤以下。其缺點(diǎn)是傳熱系數(shù)低，占地面積較大，循環(huán)酸量過大時換熱管易產(chǎn)生振動，造成設(shè)備泄漏。隨著硫酸工業(yè)的不斷發(fā)展，其規(guī)模越來越大，單系列硫酸裝置規(guī)模最低在20萬噸/年以上，相應(yīng)的干吸工段濃硫酸的循環(huán)量也越來越大，目前最高的循環(huán)酸量達(dá)到2000m3/h，而且干吸工段采用高溫吸收工藝酸溫達(dá)到115°C以上。板式酸冷器顯然不能滿足生產(chǎn)工藝要求。陽極保護(hù)不銹鋼管殼式折流板酸冷器在這種大流量的工況下經(jīng)常由于換熱管的振動、高溫硫酸流速過高沖刷腐蝕嚴(yán)重而造成酸冷器泄漏，為了滿足硫酸生產(chǎn)需要只能增加酸冷器殼體的直徑，和換熱管的管間距，使酸冷器的成本大大增加。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種不銹鋼管殼式陽極保護(hù)折流桿酸冷器，該酸冷器提高了傳熱系數(shù)，而且阻力很小，酸的流速低，解決了超大循環(huán)酸量時換熱管振動的技術(shù)問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種陽極保護(hù)折流桿酸冷器，包括酸冷器殼體，所述酸冷器殼體內(nèi)設(shè)置換熱管箱， 換熱管箱包括若干折流板，折流板由折流桿和折流圈組成，折流圈上設(shè)有多根折流桿且相鄰折流圈上的折流桿交錯設(shè)置，在空間形成錯落排部網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，換熱管設(shè)置在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)空間內(nèi)，即換熱管在空間上由多根交錯的折流桿固定，所述酸冷器酸還包括酸冷器陰極，酸冷器陰極一端插入冷器殼體內(nèi)部并貫穿換熱管箱且位于換熱管之間，酸冷器陰極另一端位于酸冷器殼體外部，酸冷器殼體兩端分別設(shè)有酸冷器酸出口和酸冷器酸進(jìn)口。所述酸冷器還包括微電腦型恒電位儀，所述微電腦型恒電位儀上設(shè)有電極、陽極信號端、陽極、監(jiān)參電極、控參電極和儀器外接接口，微電腦型恒電位儀中的電極接于酸冷器陰極上。
3[0007]所述微電腦型恒電位儀中的陽極信號端和陽極接酸冷器殼體。所述微電腦型恒電位儀中的監(jiān)參電極接于酸冷器酸出口處，控參電極接于酸冷器酸進(jìn)口處。所述微電腦型恒電位儀中的儀器外接接AC 220V電源。所述折流板中的折流桿的直徑為4 10mm，并焊接于折流圈上。 所述折流板中的折流桿之間的距離為10 45mm。所述折流板中的折流圈的寬度H為30 50mm。所述折流板中的折流桿水平設(shè)置、垂直設(shè)置或傾斜設(shè)置。本實(shí)用新型的目的可以通過采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)酸冷器采用不銹鋼折流桿換熱器同時施以陽極保護(hù)技術(shù)，不但滿足了超大流量的硫酸而且腐蝕率僅為O.Olmm/a 0. 03mm/ao折流桿換熱器殼體內(nèi)的折流元件是由一系列細(xì)小的折流桿組成的管殼式換熱器。這些細(xì)小的折流桿的直徑為4 10mm，相互平行以10 45mm的間距焊在寬度H為 30 50mm的折流圈上。每一個折流圈相隔一定距離按一定的排列分別焊接或用普通的定距管固定于拉桿上形成的折流桿網(wǎng)絡(luò)。這些折流桿網(wǎng)絡(luò)與換熱管一起組成了折流桿換熱器的主體結(jié)構(gòu)(折流桿管束)，折流桿換熱器是一種傳熱效率高，壓降低和防振動效果好的新型換熱器。本實(shí)用新型的電化學(xué)保護(hù)裝置，運(yùn)用我公司自行開發(fā)研制的微電腦型恒電位儀， 儀器外接接口 AC 220V的電源，并向被保護(hù)體施加陽極電流，使具有活化一鈍化特性的金屬(如不銹鋼)在溶液中鈍化，并維持在鈍化狀態(tài)，從而達(dá)到陽極保護(hù)的目的。殼體內(nèi)部有換熱管、折流板、拉桿等。陽極保護(hù)控制系統(tǒng)陽極及陽極信號端接殼體，電極接于陰極上，陰極貫穿管箱插入殼體內(nèi)部。控參電極接于酸冷器酸進(jìn)口處，它是陽極保護(hù)系統(tǒng)的基準(zhǔn)點(diǎn)；監(jiān)參電極接于酸冷器酸出口處，它是起到監(jiān)測參比電極的作用。本實(shí)用新型的有益效果是1.由于酸冷器殼側(cè)流體以軸向流動為主，降低了酸冷器殼側(cè)壓降；2.與折流板換熱器相比，具有更高的殼程單位壓降與總傳熱系數(shù)的傳熱特性比 Κ/ΔΡ ；3.在換熱器內(nèi)不存在嚴(yán)重的滯流區(qū)域，因而效益高，具有不易結(jié)垢的優(yōu)點(diǎn)；4.解決了超大酸量時換熱管的振動問題；5.腐蝕僅為0. 01 0. 03mm/a使用壽命10年以上。本實(shí)用新型的折流桿水平設(shè)置的折流圈與折流桿垂直設(shè)置的折流圈交錯設(shè)置，組成換熱管網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)箱體，該結(jié)構(gòu)克服了現(xiàn)有的在折流板上開孔的弊端，工藝簡單，連接配合可靠，容錯性好，安裝調(diào)試方便，并能有效減少因振動造成換熱管損壞。本實(shí)用新型的陽極保護(hù)折流桿酸冷器裝置設(shè)計合理，減少換熱管振動、傳熱系數(shù)提高、減少了動能的消耗。陽極保護(hù)效果良好，腐蝕率低，安全可靠。完全可以采用在酸量大的工藝條件下，與陽極保護(hù)折流板式酸冷器相比，綜合經(jīng)濟(jì)效益大大提高。

圖1為本實(shí)用新型的陽極保護(hù)折流桿酸冷器的主視圖。圖2為圖1中沿A-A方向剖視圖。[0026]圖3為圖1中沿B-B方向剖視圖。圖4為本實(shí)用新型的折流桿的結(jié)構(gòu)形式之一的示意圖。圖5為本實(shí)用新型的折流桿的結(jié)構(gòu)形式之二的示意圖。圖6為本實(shí)用新型的折流桿的結(jié)構(gòu)形式之三的示意圖。圖7為本實(shí)用新型的折流桿的結(jié)構(gòu)形式之四的示意圖。圖中1為微電腦型恒電位儀、2為電極、3為陽極信號端、4為陽極、5為監(jiān)參電極、 6為控參電極、7為儀器外接接口、8為酸冷器酸出口、9為酸冷器酸進(jìn)口、10為折流板、11為酸冷器陰極、12為酸冷器殼體、13為換熱管、a為折流桿、b為折流圈。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述
以下結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳述見圖1、圖2、圖3，本實(shí)用新型所述一種陽極保護(hù)折流桿酸冷器，一種陽極保護(hù)折流桿酸冷器，包括酸冷器殼體12，所述酸冷器殼體12內(nèi)設(shè)置換熱管箱，換熱管箱包括若干折流板10，折流板10由折流桿a和折流圈b組成，折流圈b上設(shè)有多根折流桿a且相鄰折流圈b上的折流桿a交錯設(shè)置，在空間形成錯落排部網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，換熱管13設(shè)置在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)空間內(nèi)，即換熱管13在空間上由多根交錯的折流桿a固定，所述酸冷器酸還包括酸冷器陰極11，酸冷器陰極11 一端插入冷器殼體12內(nèi)部并貫穿換熱管箱且位于換熱管13之間，酸冷器陰極11另一端位于酸冷器殼體12外部，酸冷器殼體12兩端分別設(shè)有酸冷器酸出口 8和酸冷器酸進(jìn)口 9。酸冷器還包括微電腦型恒電位儀1，所述微電腦型恒電位儀1上設(shè)有電極2、陽極信號端3、陽極4、監(jiān)參電極5、控參電極6和儀器外接接口 7，微電腦型恒電位儀1中的電極2接于酸冷器陰極上。微電腦型恒電位儀1中的陽極信號端3和陽極4接酸冷器殼體。微電腦型恒電位儀1中的監(jiān)參電極5接于酸冷器酸出口 8處，控參電極6接于酸冷器酸進(jìn)口 9處。微電腦型恒電位儀1中的儀器外接7接AC 220V電源。折流板10中的折流桿a的直徑為4 10mm，并焊接于折流圈b上。 折流板10中的折流桿a之間的距離為10 45mm。折流板10中的折流圈b的寬度H為30 50mm。微電腦型恒電位儀1中的電極2接于酸冷器陰極上，陽極信號端3和陽極4接酸冷器殼體。監(jiān)參電極5接于酸冷器酸出口 8處，它是起到監(jiān)測參比電極的作用；控參電極6 接于酸冷器酸進(jìn)口 9處，它是陽極保護(hù)系統(tǒng)的基準(zhǔn)點(diǎn)。儀器外接接口 7接AC 220V電源。見圖4、圖5、圖6和圖7，折流板10中的水平設(shè)置或垂直設(shè)置。折流桿a水平設(shè)置的折流圈b與折流桿a垂直設(shè)置的折流圈b交錯設(shè)置，組成換熱管網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)箱體。折流板10中的折流桿a的直徑為4 10mm，并焊接于折流圈b上。折流桿a之間的距離為10 45mm。折流板10中的折流圈b的寬度H為30 50mm，其外邊緣與酸冷器殼體的內(nèi)徑相接近。每一個折流圈b相隔一定距離按一定的排列分別焊接或用普通的定距管固定于拉桿上形成的折流桿網(wǎng)絡(luò)。這些折流桿網(wǎng)絡(luò)與換熱管一起組成了折流桿換熱器的主體結(jié)構(gòu)(折流桿管束)。 上面所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計構(gòu)思前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求1.一種陽極保護(hù)折流桿酸冷器，包括酸冷器殼體(12)，其特征是所述酸冷器殼體(12) 內(nèi)設(shè)置換熱管箱，換熱管箱包括若干折流板(10)，折流板(10)由折流桿(a)和折流圈(b)組成，折流圈(b)上設(shè)有多根折流桿(a)且相鄰折流圈(b)上的折流桿(a)交錯設(shè)置，在空間形成錯落排部網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，換熱管(13)設(shè)置在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)空間內(nèi)，所述酸冷器酸還包括酸冷器陰極(11)，酸冷器陰極(11) 一端插入冷器殼體(12)內(nèi)部并貫穿換熱管箱且位于換熱管(13)之間，酸冷器殼體(12)兩端分別設(shè)有酸冷器酸出口(8)和酸冷器酸進(jìn)口(9)。
2.如權(quán)利要求1所述的陽極保護(hù)折流桿酸冷器，其特征在于所述酸冷器還包括微電腦型恒電位儀(1)，所述微電腦型恒電位儀(1)上設(shè)有電極(2)、陽極信號端(3)、陽極(4)、監(jiān)參電極(5)、控參電極(6)和儀器外接接口(7)，微電腦型恒電位儀(1)中的電極(2)接于酸冷器陰極上。
3.如權(quán)利要求2所述的陽極保護(hù)折流桿酸冷器，其特征在于所述微電腦型恒電位儀 (1)中的陽極信號端(3 )和陽極(4 )接酸冷器殼體。
4.如權(quán)利要求3所述的陽極保護(hù)折流桿酸冷器，其特征在于所述微電腦型恒電位儀 (1)中的監(jiān)參電極(5)接于酸冷器酸出口(8)處，控參電極(6)接于酸冷器酸進(jìn)口(9)處。
5.如權(quán)利要求3所述的陽極保護(hù)折流桿酸冷器，其特征在于所述微電腦型恒電位儀 (1)中的儀器外接(7)接AC 220V電源。
6.如權(quán)利要求1所述的陽極保護(hù)折流桿酸冷器，其特征在于所述折流板(10)中的折流桿(a)的直徑為壙10mm，并焊接于折流圈(b)上。
7.如權(quán)利要求1或6所述的陽極保護(hù)折流桿酸冷器，其特征在于所述折流板(10)中的折流桿(a)之間的距離為l(T45mm。
8.如權(quán)利要求1或6所述的陽極保護(hù)折流桿酸冷器，其特征在于所述折流板(10)中的折流圈(b)的寬度H為3(T50mm。
9.如權(quán)利要求1所述的陽極保護(hù)折流桿酸冷器，其特征在于所述折流板(10)中的折流桿(a)水平設(shè)置、垂直設(shè)置或傾斜設(shè)置。
專利摘要一種陽極保護(hù)折流桿酸冷器，包括酸冷器殼體(12)，其特征是所述酸冷器殼體(12)內(nèi)設(shè)置換熱管箱，換熱管箱包括若干折流板(10)，折流板(10)由折流桿(a)和折流圈(b)組成，折流圈(b)上設(shè)有多根折流桿(a)且相鄰折流圈(b)上的折流桿(a)交錯設(shè)置，在空間形成錯落排部網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，換熱管(13)設(shè)置在所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)空間內(nèi)。本實(shí)用新型的陽極保護(hù)折流桿酸冷器裝置設(shè)計合理，減少換熱管振動、傳熱系數(shù)提高、減少了動能的消耗。陽極保護(hù)效果良好，腐蝕率低，安全可靠。完全可以采用在酸量大的工藝條件下，與陽極保護(hù)折流板式酸冷器相比，綜合經(jīng)濟(jì)效益大大提高。
文檔編號F28F13/00GK201945213SQ201020589508
公開日2011年8月24日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者吳云, 戚斌, 沈國棟, 白生海, 白雄彩, 胡文軍, 鐘永宏 申請人:南京高源環(huán)保工程有限公司