CN116753770A - 一种易拆卸气体冷却器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种易拆卸气体冷却器，冷却罐具有进料口和出料口；第一气相换热装置安装在冷却罐内部且靠近进料口，其气相热管伸出冷却罐与第一换热管网连接；第二气相换热装置安装在冷却罐内部且位于第一气相换热装置的后方；液相换热装置安装在第二气相换热装置中，其液相热管伸出冷却罐与第二换热管网连接；输气管网与第二气相换热装置连接；第一阀门连接在液相热管与第二换热管网之间；第二阀门连接在输气管网与第二气相换热装置之间；排气阀安装在液相换热装置上。本发明能够通过单独拆卸的方式定期检修液相换热装置，避免液相介质泄露，同时通过隔离液相介质与待冷却气体的方式避免泄露后两者相遇而引发其他事故。
Description
技术领域
本发明属于苯酐生产技术领域，具体涉及一种易拆卸气体冷却器。
背景技术
气体冷却器是邻法苯酐生产的重要设备之一。如图6所示，其作用是将来自于氧化反应器的高温粗苯酐气体，经过汽段（水吸热相变汽化段，气冷器绝大部分热交换在此进行）从360～380℃冷却至160～170℃，换热的结果在汽段产生中压蒸汽（汽水混合物）温度在210℃左右，压力在2.0MPa左右。工作时管程内为冷却脱盐除氧水，壳程冷翅片管间为被冷却的高温苯酐气体。
根据研究发现，造成气体冷却器停车事故的原因是恶劣工况使冷却器内部的冷却管道不堪长周期高负荷作用，导致各种穿孔泄漏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易拆卸气体冷却器，能够通过单独拆卸的方式定期检修液相换热装置，避免液相介质泄露，同时通过隔离液相介质与待冷却气体的方式避免泄露后两者相遇而引发其他事故。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种易拆卸气体冷却器，其特征在于：包括：
冷却罐，所述冷却罐具有进料口和出料口；
第一气相换热装置，所述第一气相换热装置安装在所述冷却罐内部且靠近所述进料口，其气相热管伸出所述冷却罐与第一换热管网连接；
第二气相换热装置，所述第二气相换热装置安装在所述冷却罐内部且位于所述第一气相换热装置的后方；
液相换热装置，所述液相换热装置安装在所述第二气相换热装置中，其液相热管伸出所述冷却罐与第二换热管网连接；
输气管网，所述输气管网与所述第二气相换热装置连接；
第一阀门，所述第一阀门连接在所述液相热管与第二换热管网之间；
第二阀门，所述第二阀门连接在所述输气管网与所述第二气相换热装置之间；
排气阀，所述排气阀安装在所述液相换热装置上。
进一步地，所述第一气相换热装置还包括连接在所述气相热管外壁的第一翅片。
进一步地，所述冷却罐设置有贯通其罐壁的第一安装口，所述第一气相换热装置还包括用于密封安装在所述第一安装口外端法兰的第一法兰盖。
进一步地，所述第二气相换热装置包括密封安装在所述冷却罐内的密封管体和连接在所述密封管体外壁的第二翅片；所述液相换热装置安装在所述密封管体内。
进一步地，所述冷却罐设置有贯通其罐壁的第二安装口，所述密封管体设置有用于密封安装在所述第二安装口内端法兰的第二法兰盖；所述液相换热装置还包括用于密封安装在所述第二安装口外端法兰的第三法兰盖；所述排气阀安装在所述第三法兰盖上。
进一步地，所述液相换热装置还包括连接在所述液相热管外壁上的第三翅片。
进一步地，所述第一气相换热装置设置有两个，并且前后排列设置；所述第二气相换热装置设置有五个，并且前后排列设置，每个所述第二气相换热装置中对称设置有两个液相换热装置。
进一步地，所述冷却罐包括两端开口的罐体和密封安装在所述罐体两端的罐盖；其中一个罐盖上设置有进料口，另一个罐盖上设置有出料口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1）本发明中的液相换热装置采取易拆卸方式安装，能够定期拆卸检修，避免长时间在恶劣工况下运行而发引管道泄露，同时通过第二气相换热装置作为过渡换热媒介，实现了液相介质与待冷却气体的相互隔绝，即便发生泄露也不会使液相介质与冷却罐内的气体相遇，避免发生爆燃等严重事故。
2）本发明中的液相换热装置采用水平对置方式安装，方便单独拆卸更换，而且由于数量较多，因此在更换时不会引发较大的温度波动，确保冷却罐内的高温气体能够及时冷却。
3）本发明中的第二气相换热装置通过排气阀可以手动排出内部高温气体，从而防止在拆卸液相换热装置时由于内部高压而造成高温气体外喷而灼伤工作人员。
附图说明
图1为本发明一个优选实施例的结构立体图；
图2为图1所示实施例的结构侧视图；
图3为图2中A-A向的结构剖视图；
图4为图3中I处的局部放大图；
图5为图3中B-B向的结构剖视图；
图6为现有技术中的气体冷却器系统流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至5所示，本实施例公开了一种易拆卸气体冷却器，其特征在于：包括冷却罐、第一气相换热装置3、第二气相换热装置9、液相换热装置4、输气管网7、第一阀门5、第二阀门8和排气阀10。
冷却罐包括两端开口的罐体1和通过法兰结构密封安装在罐体1两端的罐盖2；其中一个罐盖2上设置有进料口2.1，另一个罐盖2上设置有出料口2.2。罐体1顶部靠近进料口2.1的位置设置有前后两个竖直贯通其罐壁的第一安装口1.1。罐体1的两侧且位于第一安装口1.1的位置设置有前后各五个水平贯通其罐壁的第二安装口1.2。
第一气相换热装置3设置有两个，其包括第一法兰盖3.3、固定在第一法兰盖3.3上的气相热管3.1和连接在气相热管3.1外壁的第一翅片3.2。第一气相换热装置3通过第一法兰盖3.3一一对应地安装在第一安装口1.1的外端。第一气相换热装置3的气相热管3.1伸出冷却罐与第一换热管网7连接。第一气相换热装置3作为前段冷却对高温气体进行初步冷却降温。
第二气相换热装置9设置有五个，其包括密封管体9.1、设置在密封管体9.1两端的第二法兰盖9.3和连接在密封管体9.1外壁的第二翅片9.2。第二气相换热装置9通过第二法兰盖9.3一一对应地密封安装在第二安装口1.2的内端。第二气相换热装置9的外端与输气管网7连接，输气管网7与气包建立循环。第二阀门8连接在输气管网7与第二气相换热装置9之间。
液相换热装置4设置有十个，其包括第三法兰盖4.2、固定在第三法兰盖4.2上的液相热管4.1和连接在液相热管4.1外壁上的第三翅片4.3。排气阀10安装在第三法兰盖4.2上。液相换热装置4通过第三法兰盖4.2一一对应地密封安装在第二安装口1.2的外端。由于密封管体9.1的数量是五个，因此每个密封管体9.1内对置设置有两个液相换热装置4。如此一来，液相换热装置4的液相热管4.1与密封管体9.1相互隔绝，两者内的介质先进行换热，然后再与冷却罐内的气体进行换热。有效避免了泄露后出现液态介质与待冷却气体的接触。液相热管4.1伸出冷却罐后与第二换热管网6连接。第二换热管网6与锅炉和气包建立循环。第一阀门5连接在液相热管4.1与第二换热管网6之间。
在更换第二换热装置4时，需要先关闭对应管路上的第一阀门5，切断热交换回路。然后关闭对应管路上的第二法门8，最后打开排气阀10将密封管体9.1内的热气排出至内部压强与外界压强一致的程度。以上工作完成后，便可以拆卸相关法兰上的螺栓，将对置的两个第二换热装置4一起取下。由于第二换热装置4设置有多个，因此在更换时可以单独分批次更换，其他未更换的第二换热装置4仍然可以进行热交换，因此对整个系统的影响可控，不会造成管内气体温度的大幅波动。通过这种方式可以实现定期检修，减少管道泄露的几率。同时也能够在发生泄露后，阻止液态介质与管内气体接触而引发化学反应。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。
本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后所要说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种易拆卸气体冷却器，其特征在于：包括：
冷却罐，所述冷却罐具有进料口（2.1）和出料口（2.2）；
第一气相换热装置（3），所述第一气相换热装置（3）安装在所述冷却罐内部且靠近所述进料口（2.1），其气相热管（3.1）伸出所述冷却罐与第一换热管网（7）连接；
第二气相换热装置（9），所述第二气相换热装置（9）安装在所述冷却罐内部且位于所述第一气相换热装置（3）的后方；
液相换热装置（4），所述液相换热装置（4）安装在所述第二气相换热装置（9）中，其液相热管（4.1）伸出所述冷却罐与第二换热管网（6）连接；
输气管网（7），所述输气管网（7）与所述第二气相换热装置（9）连接；
第一阀门（5），所述第一阀门（5）连接在所述液相热管（4.1）与第二换热管网（6）之间；
第二阀门（8），所述第二阀门（8）连接在所述输气管网（7）与所述第二气相换热装置（9）之间；
排气阀（10），所述排气阀（10）安装在所述液相换热装置（4）上。
2.根据权利要求1所述的一种易拆卸气体冷却器，其特征在于：所述第一气相换热装置（3）还包括连接在所述气相热管（3.1）外壁的第一翅片（3.2）。
3.根据权利要求2所述的一种易拆卸气体冷却器，其特征在于：所述冷却罐设置有贯通其罐壁的第一安装口（1.1），所述第一气相换热装置（3）还包括用于密封安装在所述第一安装口（1.1）外端法兰的第一法兰盖（3.3）。
4.根据权利要求1所述的一种易拆卸气体冷却器，其特征在于：所述第二气相换热装置（9）包括密封安装在所述冷却罐内的密封管体（9.1）和连接在所述密封管体（9.1）外壁的第二翅片（9.2）；所述液相换热装置（4）安装在所述密封管体（9.1）内。
5.根据权利要求4所述的一种易拆卸气体冷却器，其特征在于：所述冷却罐设置有贯通其罐壁的第二安装口（1.2），所述密封管体（9.1）设置有用于密封安装在所述第二安装口（1.2）内端法兰的第二法兰盖（9.3）；所述液相换热装置（4）还包括用于密封安装在所述第二安装口（1.2）外端法兰的第三法兰盖（4.2）；所述排气阀（10）安装在所述第三法兰盖（4.2）上。
6.根据权利要求5所述的一种易拆卸气体冷却器，其特征在于：所述液相换热装置（4）还包括连接在所述液相热管（4.1）外壁上的第三翅片（4.3）。
7.根据权利要求1所述的一种易拆卸气体冷却器，其特征在于：所述第一气相换热装置（3）设置有两个，并且前后排列设置；所述第二气相换热装置（9）设置有五个，并且前后排列设置，每个所述第二气相换热装置（9）中对称设置有两个液相换热装置（4）。
8.根据权利要求1所述的一种易拆卸气体冷却器，其特征在于：所述冷却罐包括两端开口的罐体（1）和密封安装在所述罐体（1）两端的罐盖（2）；其中一个罐盖（2）上设置有进料口（2.1），另一个罐盖（2）上设置有出料口（2.2）。
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