CN109269338A - 一种高压循环气体冷却器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高压循环气体冷却器，其能解决现有循环气体冷却器在使用一段时间后，换热管容易在应力作用下发生弯曲，并且此种结构的冷却器冷却效果不佳，冷却效率低的问题。其包括内管、定心支撑板和双孔法兰；同组的两个内管穿过定心支撑板并与定心支撑板固接；双孔法兰套装在同组的两个内管的右端，两个内管的右端出口连通；内管上套装有外管，外管焊接在定心支撑板上；位于最左侧的外管的左端开口封闭，最右侧的外管的右端开口焊接在双孔法兰上并与法兰孔连通，同组的外管的右端开口通过封头连通；相邻组的乙烯出口和乙烯入口之间通过U型弯头连通，相邻组的冷却水出口和冷却水进口连通，相邻组的定心支撑板之间一一对应固接。

Description

一种高压循环气体冷却器
技术领域
本发明涉及气体冷却装置领域，具体为一种高压循环气体冷却器。
背景技术
化工行业，生产聚乙烯产品时常用到高压聚乙烯装置，在高温、高压和引发剂的作用下，使乙烯形成乙烯自由基，通过乙烯的自由基聚合合成聚乙烯产品。循环气体冷却器是高压聚乙烯装置的重要组成部分，用来对从分离器出来的未反应的乙烯进行冷却以便后续重新参加反应。
目前常用的循环气体冷却器主要为管壳式换热器，由冷却器壳体和安装于壳体内的换热管束组成，换热管束两端由管板固定，换热管内通乙烯，换热管外的壳体内通循环冷却液。但此种冷却器在使用一段时间后，换热管容易在应力作用下发生弯曲，并且此种结构的冷却器冷却效果不佳，冷却效率低。
发明内容
针对现有循环气体冷却器在使用一段时间后，换热管容易在应力作用下发生弯曲，并且此种结构的冷却器冷却效果不佳，冷却效率低的技术问题，本发明提供了一种高压循环气体冷却器，其结构稳定可靠，冷却效率高，冷却效果好。
其技术方案是这样的：一种高压循环气体冷却器，其特征在于：其包括至少一个冷却单体，所述冷却单体包括内管、定心支撑板和双孔法兰；所述内管为水平直管且上下平行布置并两两一组；所述定心支撑板上开设有两个通孔一，同组的两个所述内管分别穿过两个所述通孔一并与所述定心支撑板焊接固定，所述定心支撑板沿所述内管的长度方向间隔布置；所述双孔法兰套装在同组的两个所述内管的右端，两个所述内管的右端出口通过短接头连通，同组中位于上方的所述内管的左端为乙烯入口，位于下方的所述内管的左端为乙烯出口；位于所述定心支撑板两侧的所述内管上分别套装有外管，所述外管的与所述定心支撑板相邻的一端焊接在所述定心支撑板上，所述定心支撑板上还开设有与所述外管连通的通孔二；位于最左侧的所述外管的左端开口封闭，位于最右侧的所述外管的右端开口焊接在所述双孔法兰上并与所述双孔法兰的法兰孔连通，同组的所述外管的右端开口通过封头连通；同组中位于上方的所述外管上设有冷却水进口，位于下方的所述外管上设有冷却水出口；相邻组的所述乙烯出口和所述乙烯入口之间通过U型弯头连通，相邻组的所述冷却水出口和所述冷却水进口连通，相邻组的所述定心支撑板之间一一对应固接。
其进一步特征在于：
所述冷却单体设有三个，三个所述冷却单体并排平行布置，相邻两个所述冷却单体中的所述双孔法兰一一对应连接，相邻两个所述冷却单体中的所述定心支撑板一一对应连接。
所述定心支撑板沿所述内管的长度方向均匀间隔布置。
所述封头的外侧套装有单孔法兰，所述短接头可穿过所述单孔法兰的法兰孔，所述单孔法兰与所述双孔法兰通过螺栓固接且二者之间安装有密封圈。
所述U型弯头为带直边U型弯头，所述U型弯头与所述内管之间还设有透镜垫密封管丝头，所述U型弯头的直边与所述透镜垫密封管丝头的一端焊接并连通，所述透镜垫密封管丝头的另一端与所述内管之间通过高压透镜垫密封并通过法兰、高压螺栓和高压螺母固接。
相邻组的所述冷却水出口和所述冷却水进口通过螺栓可拆卸连接并通过密封圈密封，相邻组的所述定心支撑板之间通过螺栓可拆卸连接固定。
所述定心支撑板上的所述通孔二为圆形通孔，所述圆形通孔内设有与其同心的圆环，所述圆环的内孔为所述通孔一，所述圆环通过沿其周向均布的连接筋固定在所述通孔二内。
所述通孔一和所述通孔二均为圆形通孔，所述通孔二沿所述通孔一的周向均匀间隔布置。
本发明的有益效果是：
本发明的高压循环气体冷却器，其内管为乙烯的流通管道，外管为冷却水的流通管道，由于每根内管的外侧都套装了外管进行单独冷却，因此冷却效率大大提高，冷却效果好，并且由于设置了定心支撑板和U型弯头，通过定心支撑板的间隔支撑以及U型弯头的应力释放，可有效避免内管发生弯曲变形，提高冷却器的整体刚性和使用寿命，本发明的冷却器结构简单，组装方便，可根据需要组装成不同尺寸大小，适用范围广。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为图1的左视图；
图3为图2中A区域的放大图；
图4为图2中B区域的放大图；
图5为图2中C区域的放大图；
图6为图2中D区域的放大图；
图7为图2中E区域的放大图；
图8为定心支撑板的一种结构示意图；
图9为定心支撑板的另一种结构示意图。
附图标记：1-冷却单体；2-内管；3-定心支撑板；4-双孔法兰；5-外管；6-封头；7-U型弯头；8-单孔法兰；9-密封圈；10-透镜垫密封管丝头；11-高压透镜垫；12-法兰；13-螺栓；14-圆环；15-连接筋；21-乙烯入口；22-乙烯出口；31-通孔一；32-通孔二；41-双孔法兰的法兰孔。
具体实施方式
见图1至图9，本发明的一种高压循环气体冷却器，其包括至少一个冷却单体1，冷却单体1包括内管2、定心支撑板3和双孔法兰4；内管2为水平直管且上下平行布置并两两一组；定心支撑板3上开设有两个通孔一31，同组的两个内管2分别穿过两个通孔一31并与定心支撑板3焊接固定，定心支撑板3沿内管2的长度方向均匀间隔布置，可有效防止内管弯曲变形；双孔法兰4套装在同组的两个内管2的右端，两个内管2的右端出口通过短接头连通并焊接密封，同组中位于上方的内管2的左端为乙烯入口21，位于下方的内管2的左端为乙烯出口22；位于定心支撑板3两侧的内管2上分别套装有外管5，外管5的与定心支撑板3相邻的一端焊接在定心支撑板3上，定心支撑板3上还开设有与外管5连通的通孔二32；位于最左侧的外管5的左端开口封闭，位于最右侧的外管5的右端开口焊接在双孔法兰4上并与双孔法兰的法兰孔41连通，同组的外管5的右端开口通过封头6连通；同组中位于上方的外管5上设有冷却水进口51，位于下方的外管5上设有冷却水出口52，为了使冷却效果更好，冷却水出口52和冷却水进口51均设置在最左侧的外管5上并靠近外管5的左端部；相邻组的乙烯出口22和乙烯入口21之间通过U型弯头7连通，相邻组的冷却水出口52和冷却水进口51连通，相邻组的定心支撑板3之间一一对应固接。
见图1，冷却单体1设有三个，三个冷却单体1并排平行布置，相邻两个冷却单体1中的双孔法兰4一一对应连接，相邻两个冷却单体1中的定心支撑板3一一对应连接。如此设计，冷却器同时具有三个冷却水进口、三个冷却水出口、三个乙烯入口和三个乙烯出口，从而可将乙烯分成三份单独进行冷却，可进一步提高冷却效率和冷却效果。
见图7，封头6的外侧套装有单孔法兰8，短接头可穿过单孔法兰8的法兰孔，单孔法兰8与双孔法兰4通过螺栓固接且二者之间安装有密封圈9。如此设计，安装简单方便，密封可靠。
见图3，U型弯头7为带直边U型弯头，U型弯头7与内管2之间还设有透镜垫密封管丝头10，U型弯头7的直边与透镜垫密封管丝头10的一端焊接并连通，透镜垫密封管丝头10的另一端与内管2之间通过高压透镜垫11密封并通过法兰12、高压螺栓和高压螺母固接。
见图4和图5，相邻组的冷却水出口52和冷却水进口51通过螺栓13可拆卸连接并通过密封圈9密封，相邻组的定心支撑板3之间通过螺栓13可拆卸连接固定。通过设计成可拆卸连接的形式，使本发明的冷却器便于拆卸和运输，同时组装也方便。
定心支撑板可设计成图8或图9中的结构，见图8，定心支撑板3上的通孔二32为圆形通孔，圆形通孔32内设有与其同心的圆环14，圆环14的内孔为通孔一31，圆环14通过沿其周向均布的连接筋15固定在通孔二32内；见图9，通孔一31和通孔二32均为圆形通孔，通孔二32沿通孔一31的周向均匀间隔布置。这两种结构均可满足使用要求，且制造容易，成本低。

Claims (8)

1.一种高压循环气体冷却器，其特征在于：其包括至少一个冷却单体，所述冷却单体包括内管、定心支撑板和双孔法兰；所述内管为水平直管且上下平行布置并两两一组；所述定心支撑板上开设有两个通孔一，同组的两个所述内管分别穿过两个所述通孔一并与所述定心支撑板焊接固定，所述定心支撑板沿所述内管的长度方向间隔布置；所述双孔法兰套装在同组的两个所述内管的右端，两个所述内管的右端出口通过短接头连通，同组中位于上方的所述内管的左端为乙烯入口，位于下方的所述内管的左端为乙烯出口；位于所述定心支撑板两侧的所述内管上分别套装有外管，所述外管的与所述定心支撑板相邻的一端焊接在所述定心支撑板上，所述定心支撑板上还开设有与所述外管连通的通孔二；位于最左侧的所述外管的左端开口封闭，位于最右侧的所述外管的右端开口焊接在所述双孔法兰上并与所述双孔法兰的法兰孔连通，同组的所述外管的右端开口通过封头连通；同组中位于上方的所述外管上设有冷却水进口，位于下方的所述外管上设有冷却水出口；相邻组的所述乙烯出口和所述乙烯入口之间通过U型弯头连通，相邻组的所述冷却水出口和所述冷却水进口连通，相邻组的所述定心支撑板之间一一对应固接。
2.根据权利要求1所述的一种高压循环气体冷却器，其特征在于：所述冷却单体设有三个，三个所述冷却单体并排平行布置，相邻两个所述冷却单体中的所述双孔法兰一一对应连接，相邻两个所述冷却单体中的所述定心支撑板一一对应连接。
3.根据权利要求1所述的一种高压循环气体冷却器，其特征在于：所述定心支撑板沿所述内管的长度方向均匀间隔布置。
4.根据权利要求1或2所述的一种高压循环气体冷却器，其特征在于：所述封头的外侧套装有单孔法兰，所述短接头可穿过所述单孔法兰的法兰孔，所述单孔法兰与所述双孔法兰通过螺栓固接且二者之间安装有密封圈。
5.根据权利要求1或2所述的一种高压循环气体冷却器，其特征在于：所述U型弯头为带直边U型弯头，所述U型弯头与所述内管之间还设有透镜垫密封管丝头，所述U型弯头的直边与所述透镜垫密封管丝头的一端焊接并连通，所述透镜垫密封管丝头的另一端与所述内管之间通过高压透镜垫密封并通过法兰、高压螺栓和高压螺母固接。
6.根据权利要求1或2所述的一种高压循环气体冷却器，其特征在于：相邻组的所述冷却水出口和所述冷却水进口通过螺栓可拆卸连接并通过密封圈密封，相邻组的所述定心支撑板之间通过螺栓可拆卸连接固定。
7.根据权利要求1或2所述的一种高压循环气体冷却器，其特征在于：所述定心支撑板上的所述通孔二为圆形通孔，所述圆形通孔内设有与其同心的圆环，所述圆环的内孔为所述通孔一，所述圆环通过沿其周向均布的连接筋固定在所述通孔二内。
8.根据权利要求1或2所述的一种高压循环气体冷却器，其特征在于：所述通孔一和所述通孔二均为圆形通孔，所述通孔二沿所述通孔一的周向均匀间隔布置。
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