苯酐氣體冷卻器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種苯酐氣體冷卻器，解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有苯酐生產(chǎn)過程中的工藝氣體的余熱回收利用以及由于工藝生產(chǎn)的特殊性，普通的冷卻設(shè)備不能完全滿足苯酐的安全穩(wěn)定生產(chǎn)的要求的技術(shù)問題。采取的技術(shù)方案是：包括熱管蒸發(fā)器和通過上升管、下降管與熱管蒸發(fā)器相連的汽水分離器；所述熱管蒸發(fā)器包括殼體、不少于一個的熱管、上隔板、下隔板和夾套管；所述上隔板、下隔板均設(shè)置在殼體內(nèi)，并且上隔板、下隔板將殼體分為兩個獨立的內(nèi)腔，分別為水汽腔和氣體腔；所述熱管位于殼體內(nèi)且同時貫穿水汽腔和氣體腔；所述夾套管裝在熱管的外部；所述殼體上設(shè)有與氣體腔相連通的進(jìn)氣口和出氣口；所述上升管、下降管分別與位于水汽腔內(nèi)的熱管相連。
【專利說明】苯酐氣體冷卻器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體冷卻器，尤其涉及有機(jī)化工苯酐生產(chǎn)中的工藝?yán)鋮s設(shè)備兼余熱回收設(shè)備，主要應(yīng)用于苯酐生產(chǎn)工藝中的苯酐氣體冷卻器。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)化工苯酐生產(chǎn)中的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱，在生產(chǎn)工藝中通過增設(shè)冷卻設(shè)備將反應(yīng)熱轉(zhuǎn)化為蒸汽或熱水加以利用。傳統(tǒng)的冷卻器在苯酐生產(chǎn)工藝中面臨著水泄漏至苯酐工藝氣體中和苯酐工藝氣體泄漏兩大問題，存在嚴(yán)重的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有苯酐生產(chǎn)過程中的工藝氣體的余熱回收利用以及由于工藝生產(chǎn)的特殊性，普通的冷卻設(shè)備不能完全滿足苯酐的安全穩(wěn)定生產(chǎn)的要求的技術(shù)問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種苯酐氣體冷卻器，包括熱管蒸發(fā)器和通過上升管、下降管與熱管蒸發(fā)器相連的汽水分尚器；
[0006]所述熱管蒸發(fā)器包括殼體、不少于一個的熱管、上隔板、下隔板和夾套管；所述上隔板、下隔板均設(shè)置在殼體內(nèi)，并且上隔板、下隔板將殼體分為兩個獨立的內(nèi)腔，分別為水汽腔和氣體腔；所述熱管位于殼體內(nèi)且同時貫穿水汽腔和氣體腔；所述夾套管裝在熱管的外部；所述殼體上設(shè)有與氣體腔相連通的進(jìn)氣口和出氣口 ；所述上升管、下降管分別與位于水汽腔內(nèi)的熱管相連。
[0007]本發(fā)明苯酐氣體冷卻器，采用三重保護(hù)將水汽腔和氣體腔完全隔離，可完全避免因為泄漏造成的事故。三重保護(hù)為:每根熱管都置于夾套管內(nèi)，即為一重隔離保護(hù)；通過上隔板將位于水汽腔內(nèi)的熱管隔離，即為二重隔離保護(hù)；通過下隔板將位于氣體腔內(nèi)的熱管隔離，即為三重隔離保護(hù)。
[0008]本發(fā)明所述的汽水分離器為現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用與本【技術(shù)領(lǐng)域】的汽水分離器，其具體結(jié)構(gòu)本發(fā)明不作詳細(xì)說明。
[0009]本發(fā)明所述的熱管為現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用與本【技術(shù)領(lǐng)域】的熱管，其具體結(jié)構(gòu)本發(fā)明不作詳細(xì)說明。
[0010]本發(fā)明還包括在線監(jiān)測裝置，所述在線監(jiān)測裝置固定在殼體上。本發(fā)明在殼體上設(shè)置在線監(jiān)測裝置并且在線監(jiān)測裝置位于上隔板、下隔板之間，及時在線監(jiān)測冷卻器是否發(fā)生泄漏；可完全避免因為泄漏造成事故。本發(fā)明所述在線監(jiān)測裝置為漏水報警器。漏水報警器為現(xiàn)有技術(shù)，其具體結(jié)構(gòu)本發(fā)明不作詳細(xì)的說明。
[0011]本發(fā)明所述進(jìn)氣口為弧形進(jìn)氣口 ；出氣口為弧形出氣口。本發(fā)明苯酐氣體冷卻器，所述進(jìn)氣口為弧形進(jìn)氣口；出氣口為弧形出氣口，可以耐更高的氣體壓力及吸收一定的膨脹應(yīng)力；避免苯酐氣體的熱沖擊與熱應(yīng)力造成的氣體泄漏。[0012]本發(fā)明所述套裝在位于水汽腔內(nèi)的熱管外部的夾套管為水夾套管。本發(fā)明采用熱管相變換熱技術(shù)，水汽腔內(nèi)的的熱管均為水夾套結(jié)構(gòu)，依靠位于氣體腔內(nèi)的熱管吸收外部工藝氣體熱量，同時傳遞到位于水汽腔內(nèi)的熱管內(nèi)汽水分離器下降管的來水，從而產(chǎn)生蒸汽通過上升管再導(dǎo)入汽水分離器，依次往復(fù)。同時利用熱管技術(shù)的等溫性原理使熱管中間固定兩頭自由伸縮，解決換熱器換熱管因熱膨脹產(chǎn)生的熱應(yīng)力而造成的泄漏。
[0013]本發(fā)明所述的水夾套管為現(xiàn)有技術(shù)中的水夾套結(jié)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)本發(fā)明不作詳細(xì)說明。
[0014]本發(fā)明的工作原理:
[0015]本發(fā)明苯酐氣體冷卻器在使用時，分別給位于水汽腔和氣體腔內(nèi)的熱管內(nèi)裝入換熱介質(zhì)；軟水通過外部給水泵送入汽水分離器內(nèi)，氣體腔內(nèi)的熱管內(nèi)部的換熱介質(zhì)吸收熱量后產(chǎn)生相變，將熱量傳遞到水汽腔，夾套管中的水吸收熱管介質(zhì)傳遞來的熱量后被加熱成汽水混合物通過上升管送至汽水分離器中進(jìn)行汽水分離后蒸汽外送，汽水分離器內(nèi)的飽和水與外部給水混合后通過下降管再送入熱管蒸發(fā)器進(jìn)行加熱，依次往復(fù)形成自然循環(huán)。熱管蒸發(fā)器經(jīng)上隔板、下隔板隔離，位于下側(cè)的氣體腔走工藝氣體，位于上側(cè)的水汽腔內(nèi)水夾套管結(jié)構(gòu)的熱管走汽水。兩種換熱介質(zhì)不直接接觸，而是通過熱管傳遞熱量，因為有上隔板、下隔板的隔離，即使氣體腔的熱管腐蝕泄漏或者水汽腔的熱管泄漏，只是單根熱管失效，而不會造成兩種介質(zhì)互通，設(shè)備仍可正常運行，不會因該設(shè)備而使系統(tǒng)停車。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比:本發(fā)明充分利用了熱管本身的優(yōu)點，如傳熱效率高、熱流
體流動阻力損失小、熱流體和冷流體隔離等，使熱管蒸發(fā)器中水的受熱及汽化均在工藝氣
體管線之外完成。采用本發(fā)明苯酐氣體冷卻器后的工藝氣體溫度可從約450°C降到160°C
左右，通過控制熱管冷熱流體側(cè)的熱流密度來控制熱管管壁溫度，盡可能的使熱管管壁溫
度始終高于露點溫度，從而解決露點腐蝕問題。熱管蒸發(fā)器通過上升管/下降管與汽水分
離器連接，管道布置靈活；水汽腔和氣體腔采用三重隔離結(jié)構(gòu)，任何一側(cè)的泄漏不會影響另
一側(cè)的運行，保證整套苯酐生產(chǎn)系統(tǒng)的連續(xù)、安全、可靠的運行，徹底解決了苯酐工藝中的
安全隱患，實現(xiàn)有機(jī)化工苯酐工藝的安全穩(wěn)定生產(chǎn)，為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效.、
Mo
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是熱管蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，1、上升管，2、熱管蒸發(fā)器，2-1、夾套管，2-2、上隔板，2-3、在線監(jiān)測裝置，2-4、下隔板，2-5、熱管，2-6、殼體，2-7、水汽腔，2-8、氣體腔，3、進(jìn)氣口，4、汽水分離器，5、下降管，6、出氣口。
【具體實施方式】
[0020]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加明顯易懂，以下結(jié)合附圖1-圖2和【具體實施方式】做進(jìn)一步的描述。
[0021]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明包括熱管蒸發(fā)器2和汽水分離器4。熱管蒸發(fā)器2通過上升管I與下降管4與汽水分離器4上的上升管接口與下降管接口相連，形成自然循環(huán)。
[0023]如圖2所示，本實施例所述的熱管蒸發(fā)器2由上隔板2-2和下隔板2_4分隔為下部氣體腔2-8和上部水汽腔2-7，并且水汽腔2-7內(nèi)的熱管采用水夾套管2-1結(jié)構(gòu)，以此形成三重保護(hù)，將氣體腔2-8和水汽腔2-7完全隔離。此外，上隔板2-2和下隔板2-4之間裝有在線監(jiān)測裝置2-3，及時在線監(jiān)測苯酐冷卻器是否發(fā)生泄漏，確保苯酐生產(chǎn)系統(tǒng)的連續(xù)、安全、可靠運行
[0024]本發(fā)明苯酐氣體冷卻器利用熱管2-5作為換熱元件，熱管蒸發(fā)器由熱管元件通過管排并聯(lián)組合而成。上隔板2-2、下隔板2-4將熱管蒸發(fā)器2分隔為氣體腔2-8和水汽腔2-7，水汽腔2-7內(nèi)的熱管2-5內(nèi)部工質(zhì)吸收熱量后產(chǎn)生相變，將熱量傳遞到水汽腔2-7，水汽腔2-7內(nèi)的水夾套中管的水吸收熱管介質(zhì)傳遞來的熱量后被加熱成汽水混合物，通過上升管I送至汽水分離器4中進(jìn)行汽水分離后蒸汽外送。氣體腔2-8和水汽腔2-7采用三重隔離結(jié)構(gòu)，并且在上隔板2-2在下隔板2-4之間的殼體2-6上設(shè)置在線監(jiān)測措施，及時在線監(jiān)測冷卻器是否發(fā)生泄漏，任何一側(cè)的泄漏不會影響另一側(cè)的運行，保證整套苯酐生產(chǎn)系統(tǒng)的連續(xù)、安全、可靠的運行。
[0025]下面結(jié)合附圖1、圖2對本實施例的工作過程作進(jìn)一步的說明:
[0026]本發(fā)明安裝在苯酐生產(chǎn)工藝氣體管道中，爐氣進(jìn)入弧形結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣口 3后橫向沖刷熱管蒸發(fā)器2中位于氣體腔2-8內(nèi)的熱管2-5熱側(cè),熱管2-5熱側(cè)吸收工藝氣體熱量后通過熱管2-5內(nèi)工質(zhì)將熱量傳遞至位于水汽腔2-7內(nèi)的熱管2-5冷側(cè)的夾套管2-1中，工藝氣體經(jīng)換熱后流經(jīng)弧形結(jié)構(gòu)的出氣口 6返回生產(chǎn)工藝管道進(jìn)入后續(xù)生產(chǎn)工段。系統(tǒng)外軟水通過加壓給水泵進(jìn)入汽水分離器4，在汽水分離器4中與飽和汽水混合物混合后通過下降管5進(jìn)入熱管蒸發(fā)器2的下降管接口，然后進(jìn)入熱管的夾套管2-1中，在夾套2-1中吸收熱管傳遞來的熱量后產(chǎn)生汽水混合物，通過上升管I進(jìn)入汽水分離器4中，在汽水分離器4中汽水分離后蒸汽外送，依次往復(fù)形成自然循環(huán)。
[0027]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種苯酐氣體冷卻器，其特征在于，包括熱管蒸發(fā)器(2)和通過上升管(I)、下降管(4)與熱管蒸發(fā)器(2)相連的汽水分離器(4); 所述熱管蒸發(fā)器(2)包括殼體(2-6)、不少于一個的熱管(2-5)、上隔板(2-2)、下隔板(2-4)和夾套管(2-1);所述上隔板(2-2)、下隔板(2-4)均設(shè)置在殼體(2-6)內(nèi)，并且上隔板(2-2)、下隔板(2-4)將殼體(2-6)分為兩個獨立的內(nèi)腔，分別為水汽腔(2-7)和氣體腔(2-8 );所述熱管(2-5 )位于殼體(2-6 )內(nèi)且同時貫穿水汽腔(2-7 )和氣體腔(2_8 );所述夾套管(2-1)裝在熱管(2-5 )的外部；所述殼體(2-6 )上設(shè)有與氣體腔(2-8 )相連通的進(jìn)氣口(3)和出氣口(4);所述上升管(I)、下降管(4)分別與位于水汽腔(2-7)內(nèi)的熱管(2-5)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的苯酐氣體冷卻器，其特征在于，還包括在線監(jiān)測裝置(2-3)，所述在線監(jiān)測裝置(2-3)固定在殼體(2-6)上。
3.如權(quán)利要求2所述的苯酐氣體冷卻器，其特征在于，所述在線監(jiān)測裝置(2-3)為漏水報警器。
4.如權(quán)利要求1所述的苯酐氣體冷卻器，其特征在于，所述進(jìn)氣口(3)為弧形進(jìn)氣口。
5.如權(quán)利要求1所述的苯酐氣體冷卻器，其特征在于，所述出氣口(4)為弧形出氣口。
6.如權(quán)利要求1所述的苯酐氣體冷卻器，其特征在于，所述套裝在位于水汽腔(2-7)內(nèi)的熱管(2-5)外部的夾套管(2-1)為水夾套管。
【文檔編號】F28D15/02GK103673701SQ201310731153
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】虞斌, 郝建設(shè), 束強, 孫維, 秦敬虎, 韓玉紅, 陳越 申請人:南京加諾能源設(shè)備有限公司