CN203803491U - 一种半圆管加钢带夹套反应釜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及化工设备，具体涉及一种半圆管加钢带夹套反应釜，包括釜体，其特征在于，所述釜体的上部和中部的外围设置冷却夹套，冷却夹套呈半圆管形状，并且环绕在釜体的外侧壁面，该半圆管形状的冷却夹套的下端设置冷媒进口，上端设置冷媒出口；所述冷却夹套的外侧设置有带状的钢带，钢带位于相邻的上下两圈半圆管之间，且钢带的上下边缘分别连接于上下两圈半圆管。本实用新型通过在结构、焊接工艺技术上的完善，解决了半圆管之间的泄露等关键技术，长期使用中，能确保半圆管与半圆管焊接处不出现开裂、膨胀、破裂等使用缺陷，保证设备在生产过程中的安全性，同时也极大的延长了设备的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工设备，具体涉及一种半圆管加钢带夹套反应釜。
背景技术
反应釜广泛应用于医药、化工行业，相对于圆筒体夹套反应釜，半圆管夹套反应釜的釜体壁较薄，节省材料用量，造价相对低，流体在半圆管里的流动速度快，传热效率更高，能耗降低，结构更紧凑等优点。但由于半圆管夹套焊道长度长，半圆管制作工艺的限制以及焊接工艺和选材上的不合理，半圆管设备出现泄漏的情况非常普遍。
发明内容
本实用新型主要针对现有半圆管夹套反应釜普遍存在泄漏点多的缺陷，发明了一种半圆管加钢带夹套反应釜，该反应釜的加热和冷却系统可以分开设置，且在半圆管夹套的外面增设了钢带，钢带的设置能够弥补半圆管夹套在拉伸应力作用下的焊口拉裂的缺陷，提高设备的安全性及保温效果，同时，钢带的设置增加了冷却面积，提高了换热效率，在半圆管夹套和钢带里同时通冷媒，相当于普通的圆筒体夹套换热效果。
本实用新型的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：一种半圆管加钢带夹套反应釜，包括釜体，其特征在于，所述釜体的上部和中部的外围设置冷却夹套，冷却夹套呈半圆管形状，并且环绕在釜体的外侧壁面，该半圆管形状的冷却夹套的下端设置冷媒进口，上端设置冷媒出口。
所述冷却夹套的外侧设置有带状的钢带，钢带位于相邻的上下两圈半圆管之间，且钢带的上下边缘分别连接于上下两圈半圆管。
所述釜体的下部和底部的外围设置加热夹套，加热夹套呈半圆管形状，并且环绕在釜体的外侧壁面，该半圆管形状的加热夹套的上端设置热媒进口，下端设置热媒出口。
生产过程中，反应前期需要将釜内物料加热，聚合反应到一定程度，需要控制温度，逐渐将温度降下来，因此夹套需要有加热和冷却的双重作用。本实用新型设计时考虑加热和冷却系统分开，釜体下端半圆管夹套进行加热，釜体上部分半圆管夹套进行冷却。当半圆管夹套内通热媒时，半圆管因温度升高而产生膨胀，与半圆管焊接成一体的釜壁，因受釜内物料温度的影响，不能同步升温，釜体与半圆管的膨胀速度不同，尤其是当半圆管材料与釜体材料不同时，膨胀速度差距加大，从而约束了半圆管的膨胀，使得半圆管中产生压缩应力；相反，当半圆管通冷媒时，半管中产生拉伸应力，温差越大，出现的拉伸应力也越大，加上焊接缺陷，所以冷却时，很容易在焊接缺陷处将焊口拉裂。为了改善这种工作状态，在半圆管的外面再增加了一组钢带，钢带的作用：增加了冷却面积，提高了冷却效率。在半圆管和钢带里同时通冷媒，相当于普通的圆筒体夹套换热效果；提高设备的安全性及保温效果。当半圆管夹套有泄漏点时，钢带的设置使得冷媒不至于漏到保温层中，影响保温效果，设备更安全；并且，半圆管加钢带结构在通热媒时，也能得到更好的应用。
作为优选，所述冷却夹套的半圆管的内部形成用于流通冷媒的空腔。
作为优选，所述钢带的内部形成用于流通冷媒的空腔。
作为优选，加热夹套的半圆管的内部形成用于流通热媒的空腔。
作为优选，所述冷媒出口位于釜体的上部外侧面、冷却夹套的最上端的外侧；所述冷媒进口位于釜体的中部外侧面、冷却夹套的最下端的外侧。
作为优选，所述热媒进口位于釜体的下部侧面、加热夹套的最上端的外侧；所述热媒出口位于釜体的底部、加热夹套的最下端的下方。
综上所述，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
本实用新型设置有冷却夹套和加热夹套，即加热系统和冷却系统分开设置，改变了半圆管受热和冷却时产生的交变应力，能快速实现物料的温控效果。
本实用新型冷却夹套的半圆管与半圆管之间增加钢带连接，降低了焊口拉裂和泄露程度，增加其冷却面积，提高了冷却效率，且钢带的设置有效控制了泄漏问题对保温层的影响，提高了保温效果和安全性。
本实用新型的半圆管的焊接工艺，采用氩弧焊打底、手工焊盖面相结合的方式，降低半圆管泄漏率；本实用新型的半圆管、钢带、釜体选材一致，避免了材料膨胀系数不同，而产生的热应力导致半圆管受到破坏，提高了设备的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型冷却夹套的结构示意图。
图中标号为：1、釜体；2、冷却夹套；3、冷媒进口；4、冷媒出口；5、钢带；6、加热夹套；7、热媒进口；8、热媒出口；9、空腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例1：
如图1所示，一种半圆管加钢带夹套反应釜，包括釜体1，釜体1的上部和中部的外围设置冷却夹套2，冷却夹套2呈半圆管形状，并且环绕在釜体1的外侧壁面；冷却夹套2的半圆管的内部形成用于流通冷媒的空腔9，如图2中所示。
所述冷却夹套2的外侧连接有带状的钢带5，钢带5位于相邻的上下两圈半圆管之间，且钢带5的上下边缘分别连接于上下两圈半圆管；钢带5的内部形成用于流通冷媒的空腔9，如图2中所示。
在釜体1的上部外侧面、冷却夹套2的最上端的外侧连接冷媒出口4；在釜体1的中部外侧面、冷却夹套2的最下端的外侧连接冷媒进口3。
所述釜体1的下部和底部的外围设置加热夹套6，加热夹套6呈半圆管形状，并且环绕在釜体1的外侧壁面；加热夹套6的半圆管的内部形成用于流通热媒的空腔9。
在釜体1的下部侧面、加热夹套6的最上端的外侧连接热媒进口7；在釜体1的底部、加热夹套6的最下端连接开口朝下的热媒出口8。
本实用新型提供的反应釜，其产品性能为：
1、主要适用于温度低于300℃的结晶釜、储罐、稀释釜、聚合反应釜等的热交换用。
2、特别适用于工艺上既需要加热又需要冷却的场合。
3、传热效率高。圆管加钢带夹套，由于离心力的作用，加剧了流体在半圆管和钢带里的扰动；而流体在普通圆筒体夹套中由于流道断面积大，以及螺旋导流板与釜体间隙的存在而产生的短路和板厚增加对传热的影响等问题，因而传热效率更高。如我们制作的10 m3反应釜，在普通圆筒体夹套里设置间距为150mm，厚度为5mm的螺旋导流板，则其最小的流道面积为12180mm2，而采用Φ89x3的半圆管，其断面积为5410mm2次断面积仅为夹套断面积的44.4%。因此，在载热量相同时，半圆管组内的载热流体的流速比圆筒夹套内的流速大2至3倍左右。再加上钢带，传热效率将提高4-6倍。
4、能耗低。半圆管（或钢带）的总容积比圆筒夹套小得多。以10 m3反应釜上部冷却部分为例，半圆管冷却部分的总容积为0.4 m3，钢带为0.13 m3，而圆筒体夹套容积约为1.0 m3，对于独立的传热系统来说，半圆管的总容积只有圆筒夹套的2/5，钢带的总容积只有圆筒夹套的1/8，因此半圆管或钢带里的流体的储量要比圆筒夹套少很多，如同样温度的冷媒加热到一定温度，用半圆管和钢带结构能比圆筒夹套少一半左右。加上半圆管的传热速率更快，因此从节能的角度比较，半圆管夹套比圆筒体夹套有利很多。
5、钢材用量少。以10 m3反应釜为例，釜体直径Φ2000mm，内压0.1MPa,材质S30408，夹套设计压力0.4MPa，半圆管及钢带材质S30408.如果按圆筒体夹套设计(夹套用Q345R材料，厚度10mm，加螺旋导流板)，釜体的设计壁厚为20mm，整台设备（不含传动搅拌部分）总重量为7170Kg；而采用半圆管夹套，釜体的设计壁厚为12mm，设备总重量为4260Kg，材料比普通的圆筒体夹套反应釜减少2910Kg。相同条件下，当夹套压力越大，与圆筒夹套反应釜厚度差越大，材料的节约会更明显。
本实用新型提供的反应釜产品是一种半圆管加钢带夹套反应釜，半圆管、钢带、釜体采用一致的材质，降低了整体设备的造价。通过结构、焊接工艺技术的不断完善，解决了半圆管之间的泄露等关键技术。在长期使用下，能确保半圆管与半圆管焊接处不出现开裂、膨胀、破裂等使用缺陷，保证设备在生产过程中的安全性，同时也极大的延长了设备的使用寿命。
文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (6)
1.一种半圆管加钢带夹套反应釜，包括釜体（1），其特征在于，所述釜体的上部和中部的外围设置冷却夹套（2），冷却夹套呈半圆管形状，并且环绕在釜体的外侧壁面，该半圆管形状的冷却夹套的下端设置冷媒进口（3），上端设置冷媒出口（4）；
所述冷却夹套的外侧设置有带状的钢带（5），钢带位于相邻的上下两圈半圆管之间，且钢带的上下边缘分别连接于上下两圈半圆管；
所述釜体的下部和底部的外围设置加热夹套（6），加热夹套呈半圆管形状，并且环绕在釜体的外侧壁面，该半圆管形状的加热夹套的上端设置热媒进口（7），下端设置热媒出口（8）。
2.根据权利要求1所述的半圆管加钢带夹套反应釜，其特征在于，冷却夹套的半圆管的内部形成用于流通冷媒的空腔（9）。
3.根据权利要求2所述的半圆管加钢带夹套反应釜，其特征在于，所述钢带的内部形成用于流通冷媒的空腔。
4.根据权利要求1或2所述的半圆管加钢带夹套反应釜，其特征在于，加热夹套的半圆管的内部形成用于流通热媒的空腔。
5.根据权利要求1所述的半圆管加钢带夹套反应釜，其特征在于，所述冷媒出口位于釜体的上部外侧面、冷却夹套的最上端的外侧；所述冷媒进口位于釜体的中部外侧面、冷却夹套的最下端的外侧。
6.根据权利要求1所述的半圆管加钢带夹套反应釜，其特征在于，所述热媒进口位于釜体的下部侧面、加热夹套的最上端的外侧；所述热媒出口位于釜体的底部、加热夹套的最下端的下方。
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