CN204373459U - 一种高压快冷器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换热设备，具体涉及一种高压快冷器，包括上管箱、下管箱和筒体，所述上管箱、下管箱与筒体之间分别设置有上管板和下管板，所述上、下管板之间设置有换热管，所述筒体中部直径大于两端直径、筒体中部和两端通过变径锥段连接，所述筒体内设置有轴向与筒体平行的导流筒，所述导流筒上下端与筒体的变径锥段之间留有一段间隙，所述导流筒外圆周上设置有隔环，所述隔环与筒体内壁连接。通过在直径变大的筒体内设置直径大于换热管束的导流筒，且导流筒与变径锥段留有一定的间隙，使冷却液能在导流筒内上升到超过导流筒上端的位置，到达上管板的位置，能与换热管全部接触，不留换热死角，达到理想的换热效果，设备使用寿命长。

Description

一种高压快冷器

技术领域

本实用新型涉及一种换热设备，特别是一种高压快冷器。

背景技术

    高压法制硝酸生产过程中，用来冷却从尾气预热器出来的高温氧化氮气体的装置即为快冷器，它能使高于100℃的氧化氮气体降到45℃左右，高温的氧化氮气体对钢材具有很强的腐蚀性，特别是快冷器的进口侧管板，损坏管板后维修时需要更换管板和相关零部件，需要停车维修，影响生产；目前常用的高压快冷器为立式设置，采用的是管束布满管板，冷却介质低进高出，由于冷却介质出口离冷却器的上管板有一定的距离，在换热管上端会形成换热死角，达不到理想的换热效果，易造成设备使用寿命缩短，影响了整套装置的稳定运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种高压快冷器，该高压快冷器的冷却介质能完全与换热管接触，换热充分、不留换热死角、设备使用寿命长。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种高压快冷器，包括上管箱、下管箱和筒体，所述上管箱、下管箱与筒体之间分别设置有上管板和下管板，所述上、下管板之间设置有换热管，所述筒体中部直径大于两端直径、筒体中部和两端通过变径锥段连接，所述筒体内设置有轴向与筒体平行的导流筒，所述导流筒上下端与筒体的变径锥段之间留有一段间隙，所述导流筒外圆周上设置有隔环，所述隔环与筒体内壁连接，且隔环位于筒体冷却液进口与冷却液出口之间。

通过变径锥段将筒体中部的直径变大，在直径变大的筒体内设置直径大于换热管束的导流筒，且导流筒的上下端与筒体的变径锥段留有一定的间隙，当冷却液从位于该立式快冷器的筒体下端进入筒体内后，冷却液通过导流筒下端与筒体下变径锥段之间的间隙到达下管板，且在此累积，冷却液流往换热管上端；而在导流筒外部的冷却液也会累积，但由于导流筒外圆周上设置的隔环与筒体内壁连接，形成阻隔，冷却液只能往下循环进入导流筒内冷却换热管；当导流筒内的冷却液到达导流筒上端时，冷却液通过导流筒筒与筒体上变径锥段之间的间隙流出导流筒，并通过筒体上的冷却液出口排出，通过合理设置的导流筒上端与变径锥段之间的间隙，可以让冷却液流出导流筒的速率小于冷却液进入的速率，使冷却液能在导流筒内上升到超过导流筒上端的位置，到达上管板的位置，能与换热管全部接触，不留换热死角，达到理想的换热效果，设备使用寿命长。

作为本实用新型的优选方案，所述上管箱内的上管板上方设置有呈锥形的导流锥，所述导流锥设置在上管板板面的中心处。

高温介质从上管箱进入，会对上管板及上管板上的换热管造成腐蚀，特别设置的导流锥，将进入的高温介质进行导流，同时避免了高温介质直接与上管板和换热管接触，减慢介质对上管板和换热管的腐蚀速率，增加设备使用寿命。

作为本实用新型的优选方案，所述上管板靠近板边缘的下板面上设置有多个溢流孔，所述溢流孔与上管板侧面连通，所述溢流孔设置在筒体与上管板连接的板面范围内。在上管板下板面设置的溢流孔，通过管板侧面流出，避免筒体的冷却液过多，产生压力，影响设备运行。

作为本实用新型的优选方案，所述上管板侧面的每个溢流孔出口都连接有排空管，所述排空管汇聚到排空环管上，所述排空环管上设置有放空口。可通过排空环管将冷却水中的气体排出，避免造成气体在筒体造成震动，对设备运行造成不利影响。

作为本实用新型的优选方案，所述导流筒上下端与筒体的变径锥段之间的垂直距离为2-4cm。通过实验验证，将导流筒与变径锥段的距离设置为2-4cm时能满足冷却液从导流筒上端流出的同时，冷却液能到达换热管的最上端，即填满整个筒体。

作为本实用新型的优选方案，所述下管板上板面上设置有排液孔，所述排液孔与下管板侧面的排液口相通。在下管板侧设置的排液口，当设备检修或更换时，可将冷却液排净。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、通过变径锥段将筒体中部的直径变大，在直径变大的筒体内设置直径大于换热管束的导流筒，且导流筒的上下端与筒体的变径锥段留有一定的间隙，当冷却液从位于该立式快冷器的筒体下端进入筒体内后，冷却液通过导流筒下端与筒体下变径锥段之间的间隙到达下管板，且在此累积，冷却液流往换热管上端；而由于导流筒外圆周上设置的隔环与筒体内壁连接，形成阻隔，冷却液只能往下循环进入导流筒内冷却换热管；当导流筒内的冷却液到达导流筒上端时，冷却液通过导流筒筒与筒体上变径锥段之间的间隙流出导流筒，并通过筒体上的冷却液出口排出，通过合理设置的导流筒上端与变径锥段之间的间隙，可以让冷却液流出导流筒的速率小于冷却液进入的速率，使冷却液能在导流筒内上升到超过导流筒上端的位置，到达上管板的位置，能与换热管全部接触，不留换热死角，达到理想的换热效果，设备使用寿命长；

2、特别设置的导流锥，将进入的高温介质进行导流，同时避免了高温介质直接与上管板和换热管接触，减慢介质对上管板和换热管的腐蚀速率，增加设备使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型高压快冷器的结构示意图。

图2为该高压快冷器上管板的俯视图。

图中标记：1-下管箱，2-下管板，3-换热管，4-筒体，5-导流筒，6-隔环，7-变径锥段，8-排空环管，9-上管箱，10-导流锥，11-冷却液出口，12-冷却液进口，13-排液口，14-介质出口，15-介质入口，16-放空口，17-上管板，18-溢流孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实施例中，将该高压快冷器用于硝酸生产过程中用来冷却从尾气预热器出来的高温氧化氮气体，高温氧化氮气体从本高压快冷器的上管箱上的介质入口进入，下管箱的介质出口排出。

如图1、图2所示，一种高压快冷器，包括上管箱9、下管箱1和筒体4，所述上管箱9、下管箱1与筒体4之间分别设置有上管板17和下管板2，所述上、下管板之间设置有换热管3，所述筒体4中部直径大于两端直径、筒体4中部和两端通过变径锥段7连接，所述筒体4内设置有轴向与筒体平行的导流筒5，所述导流筒5上下端与筒体4的变径锥段7之间留有一段间隙，所述导流筒5外圆周上设置有隔环6，所述隔环6与筒体内壁连接，且隔环6位于筒体6冷却液进口12与冷却液出口11之间。

通过变径锥段将筒体中部的直径变大，在直径变大的筒体内设置直径大于换热管束的导流筒，且导流筒的上下端与筒体的变径锥段留有一定的间隙，当冷却液从位于该立式快冷器的筒体下端进入筒体内后，冷却液通过导流筒下端与筒体下变径锥段之间的间隙到达下管板，且在此累积，冷却液流往换热管上端；而在导流筒外部的冷却液也会累积，但由于导流筒外圆周上设置的隔环与筒体内壁连接，形成阻隔，冷却液只能往下循环进入导流筒内冷却换热管；当导流筒内的冷却液到达导流筒上端时，冷却液通过导流筒筒与筒体上变径锥段之间的间隙流出导流筒，并通过筒体上的冷却液出口排出，通过合理设置的导流筒上端与变径锥段之间的间隙，可以让冷却液流出导流筒的速率小于冷却液进入的速率，使冷却液能在导流筒内上升到超过导流筒上端的位置，到达上管板的位置，能与换热管全部接触，不留换热死角，达到理想的换热效果，设备使用寿命长。

本实施例中，所述上管箱9内的上管板17上方设置有呈锥形的导流锥10，所述导流锥10设置在上管板17板面的中心处。

高温介质从上管箱进入，会对上管板及上管板上的换热管造成腐蚀，特别设置的导流锥，将进入的高温介质进行导流，同时避免了高温介质直接与上管板和换热管接触，减慢介质对上管板和换热管的腐蚀速率，增加设备使用寿命。

本实施例中，所述上管板17靠近板边缘的下板面上设置有多个溢流孔18，所述溢流孔18与上管板17侧面连通，所述溢流孔18设置在筒体4与上管板17连接的板面范围内。在上管板下板面设置的溢流孔，通过管板侧面流出，避免筒体的冷却液过多，产生压力，影响设备运行。

本实施例中，所述上管板17侧面的每个溢流孔18出口都连接有排空管，所述排空管汇聚到排空环管8上，所述排空环管8上设置有放空口16。可通过排空环管将冷却水中的气体排出，避免造成气体在筒体造成震动，对设备运行造成不利影响。

本实施例中，所述导流筒5上下端与筒体4的变径锥段7之间的垂直距离为2cm。通过实验验证，将导流筒与变径锥段的距离设置为2cm时能满足冷却液从导流筒上端流出的同时，冷却液能到达换热管的最上端，即填满整个筒体。

本实施例中，所述下管板2的上板面上设置有排液孔，所述排液孔与下管板侧面的排液口13相通。在下管板侧设置的排液口，当设备检修或更换时，可将冷却液排净。

综上所述：通过变径锥段将筒体中部的直径变大，在直径变大的筒体内设置直径大于换热管束的导流筒，且导流筒的上下端与筒体的变径锥段留有一定的间隙，当冷却液从位于该立式快冷器的筒体下端进入筒体内后，冷却液通过导流筒下端与筒体下变径锥段之间的间隙到达下管板，且在此累积，冷却液流往换热管上端；而由于导流筒外圆周上设置的隔环与筒体内壁连接，形成阻隔，冷却液只能往下循环进入导流筒内冷却换热管；当导流筒内的冷却液到达导流筒上端时，冷却液通过导流筒筒与筒体上变径锥段之间的间隙流出导流筒，并通过筒体上的冷却液出口排出，通过合理设置的导流筒上端与变径锥段之间的间隙，可以让冷却液流出导流筒的速率小于冷却液进入的速率，使冷却液能在导流筒内上升到超过导流筒上端的位置，到达上管板的位置，能与换热管全部接触，不留换热死角，达到理想的换热效果，设备使用寿命长；

特别设置的导流锥，将进入的高温介质进行导流，同时避免了高温介质直接与上管板和换热管接触，减慢介质对上管板和换热管的腐蚀速率，增加设备使用寿命。

实施例2

本实施例中，将该高压快冷器用于硝酸生产过程中用来冷却从尾气预热器出来的高温氧化氮气体，高温氧化氮气体从本高压快冷器的上管箱上的介质入口进入，下管箱的介质出口排出。

如图1、图2所示，一种高压快冷器，包括上管箱9、下管箱1和筒体4，所述上管箱9、下管箱1与筒体4之间分别设置有上管板17和下管板2，所述上、下管板之间设置有换热管3，所述筒体4中部直径大于两端直径、筒体4中部和两端通过变径锥段7连接，所述筒体4内设置有轴向与筒体平行的导流筒5，所述导流筒5上下端与筒体4的变径锥段7之间留有一段间隙，所述导流筒5外圆周上设置有隔环6，所述隔环6与筒体内壁连接，且隔环6位于筒体6冷却液进口12与冷却液出口11之间。

通过变径锥段将筒体中部的直径变大，在直径变大的筒体内设置直径大于换热管束的导流筒，且导流筒的上下端与筒体的变径锥段留有一定的间隙，当冷却液从位于该立式快冷器的筒体下端进入筒体内后，冷却液通过导流筒下端与筒体下变径锥段之间的间隙到达下管板，且在此累积，冷却液流往换热管上端；而在导流筒外部的冷却液也会累积，但由于导流筒外圆周上设置的隔环与筒体内壁连接，形成阻隔，冷却液只能往下循环进入导流筒内冷却换热管；当导流筒内的冷却液到达导流筒上端时，冷却液通过导流筒筒与筒体上变径锥段之间的间隙流出导流筒，并通过筒体上的冷却液出口排出，通过合理设置的导流筒上端与变径锥段之间的间隙，可以让冷却液流出导流筒的速率小于冷却液进入的速率，使冷却液能在导流筒内上升到超过导流筒上端的位置，到达上管板的位置，能与换热管全部接触，不留换热死角，达到理想的换热效果，设备使用寿命长。

本实施例中，所述上管箱9内的上管板17上方设置有呈锥形的导流锥10，所述导流锥10设置在上管板17板面的中心处。

高温介质从上管箱进入，会对上管板及上管板上的换热管造成腐蚀，特别设置的导流锥，将进入的高温介质进行导流，同时避免了高温介质直接与上管板和换热管接触，减慢介质对上管板和换热管的腐蚀速率，增加设备使用寿命。

本实施例中，所述上管板17靠近板边缘的下板面上设置有多个溢流孔18，所述溢流孔18与上管板17侧面连通，所述溢流孔18设置在筒体4与上管板17连接的板面范围内。在上管板下板面设置的溢流孔，通过管板侧面流出，避免筒体的冷却液过多，产生压力，影响设备运行。

本实施例中，所述上管板17侧面的每个溢流孔18出口都连接有排空管，所述排空管汇聚到排空环管8上，所述排空环管8上设置有放空口16。可通过排空环管将冷却水中的气体排出，避免造成气体在筒体造成震动，对设备运行造成不利影响。

本实施例中，所述导流筒5上下端与筒体4的变径锥段7之间的垂直距离为4cm。通过实验验证，将导流筒与变径锥段的距离设置为4cm时能满足冷却液从导流筒上端流出的同时，冷却液能到达换热管的最上端，即填满整个筒体。

本实施例中，所述下管板2的上板面上设置有排液孔，所述排液孔与下管板侧面的排液口13相通。在下管板侧设置的排液口，当设备检修或更换时，可将冷却液排净。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种高压快冷器，包括上管箱、下管箱和筒体，所述上管箱、下管箱与筒体之间分别设置有上管板和下管板，所述上、下管板之间设置有换热管，所述筒体中部直径大于两端直径、筒体中部和两端通过变径锥段连接，其特征在于，所述筒体内设置有轴向与筒体平行的导流筒，所述导流筒上下端与筒体的变径锥段之间留有一段间隙，所述导流筒外圆周上设置有隔环，所述隔环与筒体内壁连接，且隔环位于筒体冷却液进口与冷却液出口之间。

2.根据权利要求1所述的高压快冷器，其特征在于，所述上管箱内的上管板上方设置有呈锥形的导流锥，所述导流锥设置在上管板板面的中心处。

3. 根据权利要求1所述的高压快冷器，其特征在于，所述上管板靠近板边缘的下板面上设置有多个溢流孔，所述溢流孔与上管板侧面连通，所述溢流孔设置在筒体与上管板连接的板面范围内。

4. 根据权利要求1或3所述的高压快冷器，其特征在于，所述上管板侧面的每个溢流孔出口都连接有排空管，所述排空管汇聚到排空环管上，所述排空环管上设置有放空口。

5. 根据权利要求1所述的高压快冷器，其特征在于，所述导流筒上下端与筒体的变径锥段之间的垂直距离为2-4cm。

6. 根据权利要求1所述的高压快冷器，其特征在于，所述下管板上板面上设置有排液孔，所述排液孔与下管板侧面设置的排液口相通。