CN202254969U - 一种铌制冷却器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铌制冷却器，包括壳程，壳程上端依次设有管板一和管程一，壳程下端依次设有管板二和管程二，壳程的一侧设有冷却介质进口和冷却介质出口，冷却介质出口位于冷却介质进口上方，壳程内设有换热管，管程一顶部设有进酸口，管程二底部设有出酸口；管板一与管程一、管板二与管程二、壳程与管板一以及壳程与管板二均固连，换热管上端穿过管板一且与管板一固连，换热管下端穿过管板二且与管板二固连；换热管为薄壁无缝铌管，管程一和管程二均为搪玻璃管程，管板一和管板二均为铌钢爆炸复合板。本实用新型结构设计合理、耐蚀性好且热导率高，有效提高了能耗利用率，降低了制造成本，保证了冷却器的可靠性，具有较强的应用价值。

Description

一种铌制冷却器

技术领域

本实用新型涉及一种热交换设备，尤其是涉及一种对强热酸进行冷却的铌制冷却器。

背景技术

在化工工业中，无机强酸的应用非常广泛，无机强酸随温度的升高对金属材料的腐蚀性急剧增强，对于一些热交换器，因结构的复杂性和介质的强腐蚀性，对设备的选材造成很大的困难。诸如硝酸冷却，目前普遍采用铸铁或聚四氟乙烯制作的冷却器，这两种冷却器的热导率都比较低，要达到相同的冷却效果，就需要很大的换热面积，且硝酸对冷却器的腐蚀也比较严重，加之聚四氟乙烯为非金属材料，焊接性非常差，经常因压力和温度的双重载荷而造成泄漏，设备使用寿命较短，有的往往只有几个月，严重影响了该设备所在工艺系统的连续性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种铌制冷却器，其结构简单、设计合理、耐蚀性好且热导率高，同时大大降低了制造成本，保证了冷却器的可靠性，具有较强的推广应用价值。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种铌制冷却器，其特征在于：包括壳程，所述壳程的上端依次设置有管板一和管程一，所述壳程的下端依次设置有管板二和管程二，所述壳程的一侧设置有冷却介质进口和冷却介质出口，所述冷却介质出口位于冷却介质进口上方，所述壳程内部设置有换热管，所述管程一的顶部设置有进酸口，所述管程二的底部设置有出酸口；所述管板一与管程一之间、管板二与管程二之间、所述壳程与管板一之间以及所述壳程与管板二之间均固定连接，所述换热管的上端穿过管板一且与管板一固定连接，所述换热管的下端穿过管板二且与管板二固定连接；所述换热管为薄壁无缝铌管，所述管程一和管程二均为搪玻璃管程，所述管板一和管板二均为铌钢爆炸复合板。

上述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述壳程包括上筒体、下筒体和膨胀节，所述冷却介质进口设于下筒体上，所述冷却介质出口设于上筒体上，所述膨胀节设置在上筒体与下筒体之间，所述上筒体与管板一之间、下筒体与管板二之间、膨胀节与上筒体之间以及膨胀节与下筒体之间均固定连接；所述上筒体和下筒体均为钢筒，所述膨胀节为不锈钢膨胀节。

上述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述下筒体内部且靠近冷却介质进口位置处设置有防冲板，所述防冲板焊接在下筒体上，所述防冲板为钢板。

上述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述上筒体上端设置有放空口，所述上筒体外壁上设置吊耳，所述下筒体下端设置有放净口；所述放空口与上筒体和管板一之间、放净口与下筒体和管板二之间以及吊耳与上筒体之间均固定连接。

上述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述上筒体与管板一之间、下筒体与管板二之间、膨胀节与上筒体之间、膨胀节与下筒体之间、放空口与上筒体和管板一之间、放净口与下筒体和管板二之间以及吊耳与上筒体之间的连接方式均为焊接。

上述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述管板一与管程一之间以及管板二与管程二之间均设置有垫片，所述垫片为四氟包石棉垫。

上述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述换热管上设置有折流板，所述折流板的数量为多个，且多个所述折流板均匀套在换热管的外壁上，所述壳程内部设置有定距管，所述定距管内部设置有拉杆，所述定距管上端顶在管板一上，所述定距管下端顶在折流板上，所述拉杆上端与管板一固定连接，所述拉杆下端穿过折流板且与折流板固定连接；所述折流板为聚四氟乙烯板，所述拉杆为钢杆，所述定距管为钢管。

上述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述定距管与折流板之间设置有垫圈，所述垫圈为钢垫圈。

上述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述换热管与管板一之间以及换热管与管板二之间均采用胀焊并用的连接方式。

上述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述管板一与管程一之间以及管板二与管程二之间均通过螺栓或卡子固定连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理，本实用新型采用了管壳式结构，通过采用热导率高的无缝薄铌管流经热强酸，提高了能耗利用率，使得冷却效果达到最佳，通过设置防冲板，使无缝薄铌管得到有效保护，换热管与管板通过胀焊并用的连接方式，保证密封性。

2、耐蚀性能和可靠性好，本实用新型在与腐蚀性物料(热强酸)接触的地方采用铌材和搪玻璃，即换热管采用无缝薄铌管，管程一和管程二均采用搪玻璃管程，保证了设备的耐蚀性能；折流板选用聚四氟乙烯板，有效防止换热管表面划伤；冷却介质进口位置处设置有防冲板，有效防止冷却介质对换热管的冲击破坏，这样既满足了设备的腐蚀要求，又保证了冷却器使用的可靠性。

3、制造简单且制造成本低，便于推广使用，本实用新型采用耐蚀性好，热导率高且比较薄的铌管与腐蚀性介质(热强酸)接触，采用造价比较低的钢筒与非腐蚀性介质侧接触，因此不仅有效地提高了能耗利用率，且大大降低了制造成本，同时保证了冷却器的耐蚀性能和可靠性。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型定距管、折流板、拉杆和垫圈的连接结构示意图。

附图标记说明：

1-1-管程一；       1-2-管程二；         2-垫片；

3-防冲板；         4-折流板；           5-1-上筒体；

5-2-下筒体；       6-膨胀节；           7-拉杆；

8-换热管；         9-垫圈；             10-定距管；

11-1-管板一；      11-2-管板二；        12-冷却介质进口；

13-冷却介质出口；  14-进酸口；          15-出酸口；

16-吊耳；          17-放空口；          18-排净口。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括壳程，所述壳程的上端依次设置有管板一11-1和管程一1-1，所述壳程的下端依次设置有管板二11-2和管程二1-2，所述壳程的一侧设置有冷却介质进口12和冷却介质出口13，所述冷却介质出口13位于冷却介质进口12上方，所述壳程内部设置有换热管8，所述管程一1-1的顶部设置有进酸口14，所述管程二1-2的底部设置有出酸口15；所述管板一11-1与管程一1-1之间、管板二11-2与管程二1-2之间、所述壳程与管板一11-1之间以及所述壳程与管板二11-2之间均固定连接，所述换热管8的上端穿过管板一11-1且与管板一11-1固定连接，所述换热管8的下端穿过管板二11-2且与管板二11-2固定连接；所述换热管8为薄壁无缝铌管，使得热量传递效率有效提高，所述管程一1-1和管程二1-2均为搪玻璃管程，所述管板一11-1和管板二11-2均为铌钢爆炸复合板。本实施例中，薄壁无缝铌管的厚度为0.4mm-1.2mm。

如图1所示，所述壳程包括上筒体5-1、下筒体5-2和膨胀节6，所述冷却介质进口12设于下筒体5-2上，所述冷却介质出口13设于上筒体5-1上，所述膨胀节6设置在上筒体5-1与下筒体5-2之间，所述上筒体5-1与管板一11-1之间、下筒体5-2与管板二11-2之间、膨胀节6与上筒体5-1之间以及膨胀节6与下筒体5-2之间均固定连接；所述上筒体5-1和下筒体5-2均为钢筒，所述膨胀节6为不锈钢膨胀节。

如图1所示，所述下筒体5-2内部且靠近冷却介质进口12位置处设置有防冲板3，所述防冲板3焊接在下筒体5-2上，有效防止冷却介质对换热管8的冲击。本实施例中，所述防冲板3为钢板，还可根据冷却介质的不同，选用合适的材料，使设备的安全性和可靠性达到最佳。

如图1所示，所述上筒体5-1上端设置有放空口17，能够有效排除顶部的气体，使冷却器减少换热“死区”；所述上筒体5-1外壁上设置吊耳16，使设备与外部框架便于连接；所述下筒体5-2下端设置有放净口18，能够有效排除下部液体，便于清理；所述放空口17与上筒体5-1和管板一11-1之间、放净口18与下筒体5-2和管板二11-2之间以及吊耳16与上筒体5-1之间均固定连接。

本实施例中，所述上筒体5-1与管板一11-1之间、下筒体5-2与管板二11-2之间、膨胀节6与上筒体5-1之间、膨胀节6与下筒体5-2之间、放空口17与上筒体5-1和管板一11-1之间、放净口18与下筒体5-2和管板二11-2之间以及吊耳16与上筒体5-1之间的连接方式均为焊接。

如图1所示，所述管板一11-1与管程一1-1之间以及管板二11-2与管程二1-2之间均设置有垫片2，所述垫片2为四氟包石棉垫。

如图1和图2所示，所述换热管8上设置有折流板4，所述折流板4的数量为多个，且多个所述折流板4均匀套在换热管8的外壁上，所述壳程内部设置有定距管10，所述定距管10内部设置有拉杆7，所述定距管10上端顶在管板一11-1上，所述定距管10下端顶在折流板4上，所述拉杆7上端与管板一11-1固定连接，所述拉杆7下端穿过折流板4且与折流板4固定连接；所述折流板4为聚四氟乙烯板，有效地对换热管8进行保护，所述拉杆7为钢杆，所述定距管10为钢管，拉杆7和定距管10对折流板4起定位作用。

如图1和图2所示，所述定距管10与折流板4之间设置有垫圈9，有效地防止定距管10的端面对相对比较软的折流板4的破坏，本实施例中，所述垫圈9为钢垫圈。

本实施例中，所述换热管8与管板一11-1之间以及换热管8与管板二11-2之间均采用胀焊并用的连接方式。

本实施例中，所述管板一11-1与管程一1-1之间以及管板二11-2与管程二1-2之间均通过螺栓或卡子固定连接。

本实施例中的工作原理为：热强酸由进酸口14进入，经换热管8后从出酸口15流出，冷却介质由冷却介质进口12进入，经壳程后从冷却介质出口13流出，冷却介质的流向与热强酸的流向相反，能实现对热强酸的冷却。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种铌制冷却器，其特征在于：包括壳程，所述壳程的上端依次设置有管板一(11-1)和管程一(1-1)，所述壳程的下端依次设置有管板二(11-2)和管程二(1-2)，所述壳程的一侧设置有冷却介质进口(12)和冷却介质出口(13)，所述冷却介质出口(13)位于冷却介质进口(12)上方，所述壳程内部设置有换热管(8)，所述管程一(1-1)的顶部设置有进酸口(14)，所述管程二(1-2)的底部设置有出酸口(15)；所述管板一(11-1)与管程一(1-1)之间、管板二(11-2)与管程二(1-2)之间、所述壳程与管板一(11-1)之间以及所述壳程与管板二(11-2)之间均固定连接，所述换热管(8)的上端穿过管板一(11-1)且与管板一(11-1)固定连接，所述换热管(8)的下端穿过管板二(11-2)且与管板二(11-2)固定连接；所述换热管(8)为薄壁无缝铌管，所述管程一(1-1)和管程二(1-2)均为搪玻璃管程，所述管板一(11-1)和管板二(11-2)均为铌钢爆炸复合板。

2.按照权利要求1所述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述壳程包括上筒体(5-1)、下筒体(5-2)和膨胀节(6)，所述冷却介质进口(12)设于下筒体(5-2)上，所述冷却介质出口(13)设于上筒体(5-1)上，所述膨胀节(6)设置在上筒体(5-1)与下筒体(5-2)之间，所述上筒体(5-1)与管板一(11-1)之间、下筒体(5-2)与管板二(11-2)之间、膨胀节(6)与上筒体(5-1)之间以及膨胀节(6)与下筒体(5-2)之间均固定连接；所述上筒体(5-1)和下筒体(5-2)均为钢筒，所述膨胀节(6)为不锈钢膨胀节。

3.按照权利要求2所述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述下筒体(5-2)内部且靠近冷却介质进口(12)位置处设置有防冲板(3)，所述防冲板(3)焊接在下筒体(5-2)上，所述防冲板(3)为钢板。

4.按照权利要求2所述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述上筒体(5-1)上端设置有放空口(17)，所述上筒体(5-1)外壁上设置吊耳(16)，所述下筒体(5-2)下端设置有放净口(18)；所述放空口(17)与上筒体(5-1)和管板一(11-1)之间、放净口(18)与下筒体(5-2)和管板二(11-2)之间以及吊耳(16)与上筒体(5-1)之间均固定连接。

5.按照权利要求4所述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述上筒体(5-1)与管板一(11-1)之间、下筒体(5-2)与管板二(11-2)之间、膨胀节(6)与上筒体(5-1)之间、膨胀节(6)与下筒体(5-2)之间、放空口(17)与上筒体(5-1)和管板一(11-1)之间、放净口(18)与下筒体(5-2)和管板二(11-2)之间以及吊耳(16)与上筒体(5-1)之间的连接方式均为焊接。

6.按照权利要求1或2所述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述管板一(11-1)与管程一(1-1)之间以及管板二(11-2)与管程二(1-2)之间均设置有垫片(2)，所述垫片(2)为四氟包石棉垫。

7.按照权利要求1或2所述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述换热管(8)上设置有折流板(4)，所述折流板(4)的数量为多个，且多个所述折流板(4)均匀套在换热管(8)的外壁上，所述壳程内部设置有定距管(10)，所述定距管(10)内部设置有拉杆(7)，所述定距管(10)上端顶在管板一(11-1)上，所述定距管(10)下端顶在折流板(4)上，所述拉杆(7)上端与管板一(11-1)固定连接，所述拉杆(7)下端穿过折流板(4)且与折流板(4)固定连接；所述折流板(4)为聚四氟乙烯板，所述拉杆(7)为钢杆，所述定距管(10)为钢管。

8.按照权利要求7所述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述定距管(10)与折流板(4)之间设置有垫圈(9)，所述垫圈(9)为钢垫圈。

9.按照权利要求1所述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述换热管(8)与管板一(11-1)之间以及换热管(8)与管板二(11-2)之间均采用胀焊并用的连接方式。

10.按照权利要求1所述的一种铌制冷却器，其特征在于：所述管板一(11-1)与管程一(1-1)之间以及管板二(11-2)与管程二(1-2)之间均通过螺栓或卡子固定连接。

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