CN204757757U - 吸附塔换热单元及具有其的吸附塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种吸附塔换热单元及具有其的吸附塔，其中，吸附塔换热单元包括：换热筒体；外部换热夹套，设置在换热筒体的外侧；吸附塔换热单元还包括：换热管组件，换热管组件至少部分地设置在换热筒体内；翅片，翅片沿周向设置在换热管组件的外壁上。通过本实用新型提供的技术方案能够解决现有技术中的活性炭吸附塔的换热效果差的问题。

Description

吸附塔换热单元及具有其的吸附塔

技术领域

本实用新型涉及吸附塔技术领域，具体而言，涉及一种吸附塔换热单元及具有其的吸附塔。

背景技术

目前，在生产多晶硅过程中会产生还原尾气，其主要包括氢气、氯化氢、氯硅烷等。氯硅烷主要包括二氯二氢硅、三氯氢硅和四氯化硅，需要进行分离并回收利用。目前行业内使用的主要方法是“干法回收”。“干法回收”主要是利用还原尾气中氢气、氯化氢、三氯氢硅、四氯化硅、二氯二氢硅等各组分的物理、化学性质的差异，通过淋洗、低温变压吸收、吸收与吸附等化工操作实现各组分的分离。在上述物质实现分离后，通入到活性炭吸附塔中并进行净化。

现有技术在中的活性炭吸附塔包括塔体和设置在塔体外侧的外部换热夹套，塔体内设置有活性炭，外部换热夹套内设置有热介质，通过热介质对流经活性炭的气体加热，增加活性炭的吸附效果达到净化的目的。

现有技术中的活性炭吸附塔，由于只在塔体外侧设置有外部换热夹套，使得气体与外部换热夹套之间的换热效果差，导致气体吸附和脱吸过程的时间长，影响气体的净化效率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种吸附塔换热单元及具有其的吸附塔，以解决现有技术中的活性炭吸附塔的换热效果差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种吸附塔换热单元，包括：换热筒体；外部换热夹套，设置在换热筒体的外侧；吸附塔换热单元还包括：换热管组件，换热管组件至少部分地设置在换热筒体内；翅片，翅片沿周向设置在换热管组件的外壁上。

进一步地，换热管组件包括：环管，环管部分环绕地设置在换热筒体的外侧，环管具有第一进口和第一出口；换热管，换热管与环管连接并设置在换热筒体内。

进一步地，换热管包括：内管，具有第一端和第二端，内管的第一端与第一进口连通；外管，外管套设在内管外侧，外管的一端与内管的第二端连通，外管的另一端与第一出口连通，翅片沿周向设置在外管的外壁上。

进一步地，换热管组件包括多个换热管，多个换热管沿周向设置在换热筒体内。

进一步地，翅片围成的直径是换热管直径的1至3倍。

进一步地，外部换热夹套包括：换热层，换热层设置在换热筒体的外壁上，换热层具有供换热介质流动的腔体；第二进口和第二出口，第二进口和第二出口均与换热层的腔体连通，第二进口与第一出口连通。

进一步地，吸附塔换热单元还包括：用于固定换热管组件的固定架，固定架设置在换热筒体内。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种吸附塔，吸附塔包括：塔底、吸附塔换热单元和塔顶，塔底、吸附塔换热单元以及塔顶由下至上顺次连接，塔顶、吸附塔换热单元和塔底的内部相互连通，塔顶具有出气口，塔底具有进气口，吸附塔换热单元为上述提供的吸附塔换热单元，吸附塔具有一个或多个吸附塔换热单元。

进一步地，吸附塔包括多个吸附塔换热单元，多个吸附塔换热单元顺次连接，多个吸附塔换热单元的换热管组件串联或并联连接。

进一步地，吸附塔还包括：进气环管，设置在塔底内部，进气环管上沿周向设置多个出气孔，进气环管与进气口连通；分布板，设置在塔底内部，分布板位于进气口的上方。

应用本实用新型的技术方案，通过在换热筒体内部设置换热管，并在换热管上设置翅片，能够使换热筒体内的温度保持均匀，通过与换热筒体外侧的外部换热夹套共同作用，能够使换热筒体内的气体充分加热，以达到良好的换热效果，进而能够减少气体吸附和脱吸时间，提高整体净化效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型实施例提供的吸附塔的结构示意图；

图2示出了图1中A-A处的剖视图；

图3示出了根据本实用新型实施例提供的换热管与翅片的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、换热筒体；20、外部换热夹套；21、换热层；21a、第二进口；21b、第二出口；30、换热管组件；31、环管；31a、第一进口；31b、第一出口；32、换热管；32a、内管；32b、外管；40、翅片；50、固定架；60、进气环管；70、分布板；100、塔底；200、吸附塔换热单元；300、塔顶；310、出气口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供了一种吸附塔换热单元，该吸附塔换热单元包括：换热筒体10、外部换热夹套20、换热管组件30以及翅片40。其中，在换热筒体10内设置有活性炭，外部换热夹套20设置在换热筒体10的外侧，换热管组件30设置在换热筒体10内或换热管组件30部分地设置在换热筒体10内，翅片40沿周向设置在换热管组件30的外壁上。

应用本实施例提供的吸附塔换热单元，将换热筒体10内设置换热管组件30，并在换热管组件30的外壁上设置翅片40，使得在进行净化工艺时，能够通过外部换热夹套20、换热管组件30以及翅片40共同对换热筒体10内的待净化气体加热，使换热筒体10内的温度更加均匀，增强与气体的换热效果，减少气体吸附与脱吸的时间，进而能够提高气体净化速度，提高装置整体的净化效率。

在本实施例中，换热管组件30包括环管31和换热管32。其中，换热管组件30可以全部设置在换热筒体10内部，也可部分地设置在换热筒体10内。由于换热管32连接在环管31的连接点较多，为了避免环管31内的换热介质泄漏污染换热筒体10内的活性炭，并且为了便于工作人员对环管31进行检修。作为优选实施例，将环管31部分环绕地设置在换热筒体10的外侧，换热管32与环管31连接并设置在换热筒体10内。环管31具有第一进口31a和第一出口31b，换热介质可从第一进口31a处进入，流经换热管32后从第一出口31b处流出。为了增强换热效果，换热管组件30包括多个换热管32，多个换热管32分别与环管31连接，使多个换热管32沿周向设置在换热筒体10内。其中，换热介质可设置为工业导热油、热水或蒸汽。

具体地，该换热管32包括内管32a和外管32b。其中，内管32a具有第一端和第二端，内管32a的第一端与第一进口31a连通。外管32b套设在内管32a外侧，外管32b的一端与内管32a的第二端连通，外管32b的另一端与第一出口31b连通，翅片40沿周向设置在外管32b的外壁上。从第一进口31a流入的换热介质先进入内管32a经内管32a的第二端流出，从内管32a流出的换热介质进入外管32b内，并顺次从外管32b、第一出口31b处流出，从而完成换热介质在换热管组件30内的换热。由图1可知，环管31位于换热管32的下方，内管32a通过管帽与外管32b连通，以使换热介质从内管32a流入外管32b中。

在本实施例中，翅片40圆周设置在外管32b的外壁上。其中，翅片40数量为30至60片，翅片40的长度与外管32b的竖直长度相同。翅片40围成的直径是换热管32的外管32b直径的1至3倍。为了在保证换热效果的同时减小翅片40所占的空间，将翅片40围成的直径设置为换热管32的外管32b直径的2倍。

具体地，该外部换热夹套20包括换热层21，换热层21设置在换热筒体10的外壁上，换热层21具有供换热介质流动的腔体。其中，换热层21还设置有第二进口21a和第二出口21b，第二进口21a和第二出口21b均与换热层21的腔体连通，第二进口21a与第一出口31b连通。如此使得流入换热管组件30的换热介质，通过第二进口21a流入换热层21内，并通过换热层21向换热筒体10加热，换热后的换热介质由第二出口21b流出即可。

在本实施例中，该吸附塔换热单元还包括固定架50。其中，固定架50用于固定换热管组件30，固定架50设置在换热筒体10内。具体地，将换热管32穿过固定架50设置在换热筒体10内，以稳固换热管32在换热筒体10内的位置。

如图1所示，本实用新型又一实施例提供了一种吸附塔，该吸附塔为活性炭吸附塔，活性炭吸附塔包括：塔底100、吸附塔换热单元200和塔顶300，塔底100、吸附塔换热单元200以及塔顶300由下至上顺次连接，塔顶300、吸附塔换热单元200和塔底100的内部相互连通，塔顶300具有出气口310，塔底100具有进气口，吸附塔换热单元200为上述实施例提供的吸附塔换热单元200。其中，活性炭吸附塔可根据处理的气体量以及所需要的活性炭的高度选择设置一个或多个吸附塔换热单元200。将多个吸附塔换热单元200顺次连接，并将塔底100设置在最低层，塔顶300设置在最顶层即可，待净化气体由塔底100的进气口进入塔内，经吸附塔换热单元200吸附、净化后从塔顶300的出气口310流出，即可完成对气体的净化过程。每个吸附塔换热单元200的高度设置在3至7米，每个活性炭吸附塔可设置1至10个吸附塔换热单元200，为了在保证净化效果的同时节省空间，优选设置3个吸附塔换热单元200。为了便于安装和维护每个吸附塔换热单元200，在每个吸附塔换热单元200上还设置有维修孔。

在安装多个吸附塔换热单元200时，可将每个换热管组件30的环管31的第一进口31a串联连接，也可将每个换热管组件30的环管31的第一进口31a并联连接。为了增加换热效果，保证塔内的温度相同以及塔内加热的均匀性，作为优选实施例，将每个换热管组件30的环管31的第一进口31a并联连接，换热介质由每个第一进口31a流入环管31内，并经内管32a、外管32b、第一出口31b流出换热管组件30，并由第二进口21a进入换热层21，在对换热筒体10的外侧进行换热后，由第二出口21b流出。

在本实施例中，该活性炭吸附塔还包括进气环管60和分布板70。其中，进气环管60设置在塔底100的内部，该进气环管60上沿周向均布多个出气孔，进气环管60与塔底100的进气口连通。待净化气体通过进气环管60进入塔内能够实现气体在塔内的均布。分布板70设置在塔底100的内部，且分布板70位于进气口的上方，分布板70上设置有多层不锈钢丝网，如此能够防止塔内的活性炭粉末从分布板70上漏下。并且，为了防止净化后的气体由塔顶300的出气口310流出时带出活性炭粉末，在塔顶300内也设置有分布板70，且分布板70靠近出气口310设置。

应用本实用新型实施例提供的活性炭吸附塔，能够保证塔内温度的均匀性，换热效率高，进而有利于减少气体吸附或脱吸时间，提高净化效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吸附塔换热单元，包括：

换热筒体(10)；

外部换热夹套(20)，设置在所述换热筒体(10)的外侧；

其特征在于，所述吸附塔换热单元还包括：

换热管组件(30)，所述换热管组件(30)至少部分地设置在所述换热筒体(10)内；

翅片(40)，所述翅片(40)沿周向设置在所述换热管组件(30)的外壁上。

2.根据权利要求1所述的吸附塔换热单元，其特征在于，所述换热管组件(30)包括：

环管(31)，所述环管(31)部分环绕地设置在所述换热筒体(10)的外侧，所述环管(31)具有第一进口(31a)和第一出口(31b)；

换热管(32)，所述换热管(32)与所述环管(31)连接并设置在所述换热筒体(10)内。

3.根据权利要求2所述的吸附塔换热单元，其特征在于，所述换热管(32)包括：

内管(32a)，具有第一端和第二端，所述内管(32a)的第一端与所述第一进口(31a)连通；

外管(32b)，所述外管(32b)套设在所述内管(32a)外侧，所述外管(32b)的一端与所述内管(32a)的第二端连通，所述外管(32b)的另一端与所述第一出口(31b)连通，所述翅片(40)沿周向设置在所述外管(32b)的外壁上。

4.根据权利要求2所述的吸附塔换热单元，其特征在于，所述换热管组件(30)包括多个所述换热管(32)，多个所述换热管(32)沿周向设置在所述换热筒体(10)内。

5.根据权利要求2中所述的吸附塔换热单元，其特征在于，所述翅片(40)围成的直径是所述换热管(32)直径的1至3倍。

6.根据权利要求2所述的吸附塔换热单元，其特征在于，所述外部换热夹套(20)包括：

换热层(21)，所述换热层(21)设置在所述换热筒体(10)的外壁上，所述换热层(21)具有供换热介质流动的腔体；

第二进口(21a)和第二出口(21b)，所述第二进口(21a)和所述第二出口(21b)均与所述换热层(21)的腔体连通，所述第二进口(21a)与所述第一出口(31b)连通。

7.根据权利要求1所述的吸附塔换热单元，其特征在于，所述吸附塔换热单元还包括：

用于固定所述换热管组件(30)的固定架(50)，所述固定架(50)设置在所述换热筒体(10)内。

8.一种吸附塔，所述吸附塔包括：塔底(100)、吸附塔换热单元(200)和塔顶(300)，所述塔底(100)、所述吸附塔换热单元(200)以及所述塔顶(300)由下至上顺次连接，所述塔顶(300)、所述吸附塔换热单元(200)和所述塔底(100)的内部相互连通，所述塔顶(300)具有出气口(310)，所述塔底(100)具有进气口，其特征在于，所述吸附塔换热单元(200)为权利要求1至7中任一项所述的吸附塔换热单元(200)，所述吸附塔具有一个或多个所述吸附塔换热单元(200)。

9.根据权利要求8所述的吸附塔，其特征在于，所述吸附塔包括多个所述吸附塔换热单元(200)，多个所述吸附塔换热单元(200)顺次连接，多个所述吸附塔换热单元(200)的换热管组件(30)串联或并联连接。

10.根据权利要求9所述的吸附塔，其特征在于，所述吸附塔还包括：

进气环管(60)，设置在所述塔底(100)内部，所述进气环管(60)上沿周向设置多个出气孔，所述进气环管(60)与所述进气口连通；

分布板(70)，设置在所述塔底(100)内部，所述分布板(70)位于所述进气口的上方。