CN205066506U - 一种二氧化硫冷却器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种二氧化硫冷却器，包括上箱体、下箱体、换热管和冷却水管，所述的下箱体上端开口，该下箱体上设有二氧化硫入口、二氧化硫出口和清渣口，所述的上箱体位于下箱体上方并与下箱体以可拆卸方式连接，所述的换热管一端开口并以可拆卸方式安装在上箱体的底板上，该换热管另一端封闭并位于下箱体中，所述的冷却水管上设有冷却水支管，且该冷却水支管的出水端位于换热管中，所述的上箱体上设有冷却水出口。本实用新型中的二氧化硫在换热管管外流动，冷却水在换热管管内流动；二氧化硫流动空间相对较大，流速较慢，换热时间相对较长，冷却效果较好，升华硫分离更彻底。

Description

一种二氧化硫冷却器

技术领域

本实用新型涉及一种冷却器，特别是一种二氧化硫冷却器。

背景技术

甘蔗制糖通过燃硫炉燃烧硫磺，生成二氧化硫，二氧化硫冷却后，一方面用于调节糖汁和糖浆PH值，另一方面和石灰乳反应生成亚硫酸钙，利用亚硫酸钙吸附性去除显色物质和非糖分，提高糖汁和糖浆纯度，降低糖汁和糖浆色值。此过程在制糖专业术语上称为硫熏。硫熏是制糖工艺关键工序控制点，硫熏效果直接影响产品质量和糖分收回。燃硫炉分为低温燃硫炉和高温燃硫炉两种，低温燃硫炉二氧化硫温度380℃左右，高温燃硫炉二氧化硫温度1000℃左右。使用前二氧化硫必须冷却到70℃左右，以提高二氧化硫溶解度和反应速度，提高二氧化硫利用率，保证制糖工艺效果，从而保证产品质量和糖分收回。

目前用于冷却二氧化硫的设备主要有列管立式冷却器和列管卧式冷却器。

列管立式冷却器冷却效果较好，升华硫被冷却后凝华，自然下沉，定期打开清渣口，清渣较也方便，但是设备高度相对较高,焊缝只能单面焊接，过硫部分容易被腐蚀泄露，气室部分不能拆装。

列管卧式冷却器水平换热管较长，凝华后的硫渣沉积在换热管下半部，减少换热面积，降低冷却效果，清渣较困难，但是设备高度相对较矮，换热管较大，整个设备占地较宽，过硫部分主要焊缝只能单面焊接，容易被腐蚀泄露，气室部分不能拆装。

使用目前的二氧化硫冷却设备时，硫磺在硫磺炉内负压状态下燃烧，由于空气中有水蒸汽，燃烧时吸入空气时不可避免地吸入空气中的水蒸汽。水蒸汽与二氧化硫反应，生成亚硫酸，腐蚀换热管，尤其是焊缝。一旦换热管和焊缝被腐蚀穿孔，大量的冷却水进入二氧化硫气室，与二氧化硫快速反应，消耗大量的二氧化硫，反应生成大量的亚硫酸，又加速腐蚀换热管和焊缝，造成恶性循环，换热管无法补焊，更换换热管时间又比较长，被迫停用冷却器，直接影响正常生产。因此，防腐问题一直困扰二氧化硫冷却，只能用10～16mm厚壁管作为换热管，相对延长换热管腐蚀穿孔时间，但是换热效果大大降低；另外，通常使用多组冷却器，有备用冷却器，可轮换，从而保证正常生产。但是，换热管腐蚀情况难检查，一般根据经验，使用2～3个生产榨季周期就更换整个冷却器，增大生产运行成本。

一些科研工作者尝试直接用水与二氧化硫反应，生成亚硫酸，利用饱和的亚硫酸冷却二氧化硫。但是实践证明该方法不可行。1、凝华后的硫渣与亚硫酸分离清理比较困难；2、亚硫酸受热后水分蒸发，跟随二氧化硫流动、反应，再生成亚硫酸，腐蚀面扩大，不可控；3、亚硫酸冷却循环使用比较麻烦；4、设备防腐要求更高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种冷却效果好、便于快速停用、易于维护、便于更换换热管的二氧化硫冷却器。

解决上述技术问题的技术方案是：一种二氧化硫冷却器，包括上箱体、下箱体、换热管和冷却水管，所述的下箱体上端开口，该下箱体上设有二氧化硫入口、二氧化硫出口和清渣口，所述的上箱体位于下箱体上方并与下箱体以可拆卸方式连接，所述的换热管一端开口并以可拆卸方式安装在上箱体的底板上，该换热管另一端封闭并位于下箱体中，所述的冷却水管上设有冷却水支管，且该冷却水支管的出水端位于换热管中，所述的上箱体上设有冷却水出口。

本实用新型的进一步技术方案是：所述上箱体的底板上开设有换热管安装孔，所述的换热管通过换热管支座安装在换热管安装孔上，且该换热管位于下箱体中的一端靠近下箱体底部。

所述的换热管通过螺栓安装在换热管支座上。

所述的上箱体通过法兰与下箱体连接。

所述的上箱体顶部通过1-5片法兰分隔成2-6个单元格，此时上箱体数量与下箱体顶部单元格数量相对应。

所述冷却水支管的入水端上设有阀门，该冷却水支管的出水端靠近换热管底部。

所述的下箱体上还设有下箱体底排口。

所述的清渣口设置于下箱体侧壁的下部，且该清渣口为2～6个。

由于采用上述技术方案，本实用新型之一种二氧化硫冷却器具有以下有益效果：

1.本实用新型包括上箱体、下箱体、换热管和冷却水管，下箱体上设有二氧化硫入口、二氧化硫出口和清渣口，所述的上箱体位于下箱体上方并与下箱体以可拆卸方式连接，所述的换热管位于下箱体中，所述的冷却水管上的冷却水支管的出水端位于换热管中，所述的上箱体上设有冷却水出口。使用时二氧化硫从入口进入下箱体，与换热管换热降温，升华硫凝华沉降在下箱体1底部，既不影响冷却面积，又便于清理。降温后的二氧化硫从出口排出供生产使用。相对于传统列管式冷却器中的二氧化硫在换热管管内流动，冷却水在换热管管外流动。本实用新型中的二氧化硫在换热管管外流动，冷却水在换热管管内流动；二氧化硫流动空间相对较大，流速较慢，换热时间相对较长，冷却效果较好，升华硫分离更彻底。

2.本实用新型中的下箱体上端开口，方便在焊接实现双面焊接，焊缝更安全，还方便对下箱体内表面进行防腐处理，延长设备使用寿命；且上箱体通过法兰与下箱体连接，且上箱体顶部可通过1-5片法兰分隔成2-6个单元格，此时上箱体数量与下箱体顶部单元格数量相对应拆装方便快捷，方便将上箱体从下箱体上拆卸下来，便于检查换热管腐蚀情况，只需检测换热管外表面的腐蚀情况即可，并能进行有效修复。且下箱体侧壁的下部可设有多个清渣口，可分段清理下箱体中任何底部位置上的硫渣，清理硫渣省力省时。

3.本实用新型中的换热管可作为独立换热单元，且换热管通过螺栓安装在换热管支座上，更换方便快捷，运行成本较低。换热管中的冷却水通过冷却水支管单独进入换热管底部，往上流动进行换热，再从换热管顶部外排，冷却水与换热管单独匹配，且冷却水支管上设有阀门，可单独控制冷却水。

下面，结合说明书附图和具体实施例对本实用新型之一种二氧化硫冷却器的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本实用新型之一种二氧化硫冷却器的结构示意图。

图2：本实用新型中换热管的结构示意图。

在上述附图中，各标号说明如下：

1-下箱体，2-换热管，3-二氧化硫入口，4-底板，5-换热管支座，6-上箱体，7-冷却水支管，71-阀门，72-冷却水支管固定法兰，8-冷却水管，9-冷却水出口，10-二氧化硫出口，11-清渣口，12-下箱体底排口。

图2中箭头的方向为冷却水的流动方向。

具体实施方式

一种二氧化硫冷却器，包括上箱体6、下箱体1、冷却水管8和换热管2，所述的下箱体1为长方体结构，且该下箱体1的上端开口、左侧壁上设有二氧化硫入口3、右侧壁上二氧化硫出口10、前后侧壁的下部为上设有2～6个清渣口11，所述的下箱体1的左侧壁（或右侧壁）上还设有下箱体底排口12。所述下箱体1高度由换热管2高度决定，下箱体1长度、宽度根据换热面积和安装场地灵活设计；下箱体1焊接处内外焊接，内表面喷涂防腐材料防腐。所述的下箱体1四周设有法兰，所述上箱体6底部四周设有与下箱体1顶部法兰相匹配的法兰，并通过螺杆螺母将上箱体6与下箱体1的法兰紧配连接。视下箱体1长度，可在下箱体1顶部设有1～5片平整法兰，将下箱体1顶部分为2～6个单元格，此时上箱体6数量与下箱体1顶部单元格数量相对应。

所述上箱体6的底板4上开设有换热管2安装孔，该换热管2安装孔上设有换热管支座5，所述的换热管支座5与上箱体6的底板4上下两侧焊接牢固密闭，上箱体6底板4下侧可进行防腐处理。所述换热管支座5数量由换热管2数量决定，所述的换热管支座5高度一般为50～100mm，所述的上箱体6高度一般50～100mm，与换热管支座5基本持平。所述的上箱体6上设有冷却水出口9，即在上箱体6上设有冷却水外排管，收集冷却水外排。所述的换热管支座5在上箱体6的底板4上一般呈正品字形均布，可通过钻孔的方式在该换热管支座5的中心开设通孔，该通孔的孔径由换热管2直径决定；所述的换热管支座5圆周上设有螺栓安装孔，该螺栓安装孔深度约为管座高度60%，不能钻穿，用于固定换热管2，所述的螺栓安装孔的孔径12～20mm，数量4～8个。

所述的换热管2一端开口并通过螺栓安装在上箱体6底板4的换热管支座5上，该换热管2另一端封闭并位于下箱体1中并靠近下箱体1底部。所述的换热管2底部与下箱体1底部之间形成用于沉积硫渣的空间，即换热管2底部与下箱体1底部之间留有硫渣沉积空间。所述的换热管2的数量、管径和长度可根据换热面积和安装场地灵活设计，一般换热管2的管径为80～300mm，壁厚一般为5～8mm；换热管2下端可通过焊接方式封闭，焊缝适当防腐处理；换热管2上端焊接法兰，法兰大小、螺孔数量和大小与换热管支座5上的相匹配，并用螺杆螺母与换热管支座5上的法兰紧配。若是某根换热管2坏了不能使用时，可用专用堵头快速封堵住该换热管2上端管口，从而不影响本二氧化硫冷却器的使用。

所述的冷却水管8上设有冷却水支管7，该冷却水支管7上设有阀门，且该冷却水支管7的出水端位于换热管2中并靠近换热管2底部。所述的冷却水管8可为多排，数量与换热管2横向排数对应；且每排冷却水管8上设有配套阀门用以控制冷却水的进入，该每排冷却水管8上设有多根冷却水支管7，该冷却水支管7上设有配套小阀门用以控制冷却水的进入，小阀门后可设有塑料软管，直接插入换热管2底部，将冷却水引进换热管2底部，再沿着换热管2往上流进入上箱体6中，并从上箱体6的冷却水出口9流出，起到换热的作用。

使用时，硫磺燃烧炉中的二氧化硫从下箱体1一端上的二氧化硫入口3进入下箱体1中，并在下箱体1中通过换热管2中的冷却水进行换热冷却处理，冷却后的二氧化硫可通过引风机从下箱体1另一端上的二氧化硫出口10流出，下箱体1底部沉留的硫渣可通过打开下箱体1侧壁上的清渣口11进行清理，省时省力。下箱体1底部上残留的亚硫酸可以通过下箱体底排口12排出。

Claims (8)

1.一种二氧化硫冷却器，其特征在于：包括上箱体（6）、下箱体（1）、换热管（2）和冷却水管（8），所述的下箱体（1）上端开口，该下箱体（1）上设有二氧化硫入口（3）、二氧化硫出口（10）和清渣口（11），所述的上箱体（6）位于下箱体（1）上方并与下箱体（1）以可拆卸方式连接，所述的换热管（2）一端开口并以可拆卸方式安装在上箱体（6）的底板（4）上，该换热管（2）另一端封闭并位于下箱体（1）中，所述的冷却水管（8）上设有冷却水支管（7），且该冷却水支管（7）的出水端位于换热管（2）中，所述的上箱体（6）上设有冷却水出口（9）。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化硫冷却器，其特征在于：所述上箱体（6）的底板（4）上开设有换热管（2）安装孔，所述的换热管（2）通过换热管支座（5）安装在换热管（2）安装孔上，且该换热管（2）位于下箱体（1）中的一端靠近下箱体（1）底部。

3.根据权利要求2所述的一种二氧化硫冷却器，其特征在于：所述的换热管（2）通过螺栓安装在换热管支座（5）上。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化硫冷却器，其特征在于：所述的上箱体（6）通过法兰与下箱体（1）连接。

5.根据权利要求4所述的一种二氧化硫冷却器，其特征在于：所述的上箱体（6）顶部通过1-5片法兰分隔成2-6个单元格，此时上箱体（6）数量与下箱体（1）顶部单元格数量相对应。

6.根据权利要求1所述的一种二氧化硫冷却器，其特征在于：所述冷却水支管（7）的入水端上设有阀门，该冷却水支管（7）的出水端靠近换热管（2）底部。

7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种二氧化硫冷却器，其特征在于：所述的下箱体（1）上还设有下箱体底排口（12）。

8.根据权利要求7所述的一种二氧化硫冷却器，其特征在于：所述的清渣口（11）设置于下箱体（1）侧壁的下部，且该清渣口（11）为2～6个。