CN207066174U - 一种聚合釜换热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种聚合釜换热系统，包括聚合釜夹套和循环水池，聚合釜夹套的进水口经第一管路与循环水池的出水口相连通，聚合釜夹套的出水口经第二管路与聚合釜夹套的进水口相连通，聚合釜夹套的出水口经第三管路与循环水池的进水口相连通，所述换热系统还包括用于检测聚合釜内温度的第一温度传感器和用于检测聚合釜夹套进水流量的流量传感器和PLC，第一温度传感器与PLC相连接，PLC控制第一管路内的水流量，流量传感器与PLC相连接，PLC控制第二管路内的水流量，以避免聚合釜夹套的进水量发生较大变化。本实用新型通过聚合釜内的温度来控制补充水水量，通过补充水的水量来控制循环水的水量，进而确保换热效率及换热效果。

Description

一种聚合釜换热系统

技术领域

本实用新型涉及一种聚合釜换热系统。

背景技术

氯乙烯聚合生产PVC过程中所放出的热量由冷却水带走，不同的聚合釜采用两种流程：一种是非循环流程，一种是循环流程。

非循环流程也就是直通水换热流程。

循环流程是循环水自公用工程循环水池经泵送至聚合釜，吸收聚合反应热后直接返回公用工程，经冷却塔冷却，又回到循环水池。在氯乙烯聚合过程中，根据放热情况，由自控系统调节循环水流量，水量的改变会引起传热系数及温差的双重变化，水量增加，聚合釜夹套侧给热系数和总传热系数将随之提高，出口水温和平均水温相应降低，釜内外温差增加，有利于传热，但当循环水流量到达一定量后，传热系数增加就变得缓慢，温差变化也甚微。

大型聚合釜多采用循环流程中的“大流量，低温差”冷却水工艺，其中，每台聚合釜配l台循环水泵，循环水在聚合釜夹套和泵之间进行循环，出夹套的循环水小部分返回循环水池，大部分由循环水泵送回夹套进口。由温度自控系统调节补充水量和循环水量的比例，逐步降低平均水温，这样，进夹套的总水量大而恒定，夹套侧的给热系数也较大而基本恒定。

“大流量，低温差”冷却水工艺具有如下特点：

(1)强化了传热能力。循环冷却水流速加大，提高了传热系数，总传热系数达2000kJ/(m²·h·℃)以上，与直通水流程相比提高了一倍，大大强化了传热能力。

(2)反应温度平稳，容易控制。循环冷却水流量加大到600m³/h(137m³聚合釜夹套)，冷却水进出口温差减小，一般不大于4℃，反应温度与冷却水温度进口温度差也缩小，温度波动可控制在±2℃，甚至可达到±0.1℃，反应平稳。

(3)提高了产品质量。反应温度波动小，产品PVC分子量分布比较窄，聚合度均一，产品粘数波动小，质量稳定。

目前国内采用的“大流量，低温差”冷却水工艺循环水补水是接在聚合循环水泵出口，循环水泵功率较大，循环冷却水补水和自身循环的冷却水进入循环水泵，经泵送至聚合釜夹套换热后，一部分水自流至循环水站，另一部分进入聚合釜循环。上述工艺存在如下缺点：不管是循环水补充水还是聚合釜自身循环的冷却水，都需要通过循环水泵送至聚合釜夹套，造成能量浪费。除此之外，在上述工艺中，聚合釜夹套的进水总量处于变化状态，因此聚合釜夹套的出水总量也处于变化状态，从而影响换热效率及换热效果。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种聚合釜换热系统，以避免聚合釜夹套的进水量发生较大变化，确保换热效率及换热效果。

为实现该目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种聚合釜换热系统，包括聚合釜夹套和循环水池，聚合釜夹套的进水口经第一管路与循环水池的出水口相连通，聚合釜夹套的出水口经第二管路与聚合釜夹套的进水口相连通，聚合釜夹套的出水口经第三管路与循环水池的进水口相连通，所述换热系统还包括用于检测聚合釜内温度的第一温度传感器和用于检测聚合釜夹套进水流量的流量传感器和PLC，第一温度传感器与PLC相连接，PLC控制第一管路内的水流量，流量传感器与PLC相连接，PLC控制第二管路内的水流量，以避免聚合釜夹套的进水量发生较大变化。

进一步地，所述第二管路上设有第一循环水泵，第一循环水泵经变频器与PLC相连接，PLC接收到流量传感器的感应信息后，通过变频器控制第一循环水泵的进水量，从而控制与聚合釜夹套的进水口相连通的第二管路内的水流量。

进一步地，所述换热系统还包括第四管路，第一管路和第二管路分别与第四管路的进水口相连通，第四管路的出水口与聚合釜夹套的进水口相连通，以使补充水和循环水在线混合，流量传感器检测第四管路内水流量。

进一步地，所述聚合釜夹套的出水口经冷却塔与循环水池的进水口相连通，以使水流降温。

进一步地，所述聚合釜夹套的进水口和出水口分别设于聚合釜夹套相对的两侧。

进一步地，所述聚合釜夹套自下至上分布有多个进水口。

进一步地，相邻的两个聚合釜夹套进水口之间的距离为定值。

进一步地，所述换热系统还包括用于检测循环水池内水温的第四温度传感器，第四温度传感器与PLC相连接，PLC控制第一管路内的水流量。

进一步地，所述换热系统还包括用于检测聚合釜夹套进水口处水温的第二温度传感器和用于检测聚合釜夹套出水口的第三温度传感器，第二温度传感器和第三温度传感器分别与PLC相连接，PLC控制第一管路内的水流量。

进一步地，所述换热系统还包括设于第三管路上的第二循环水泵，第二循环水泵经变频器与PLC相连接，以使PLC通过控制第二循环水泵来控制第三管路内的水流量。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过聚合釜内的温度来控制补充水水量，又通过补充水的水量来控制自身循环水的水量，从而避免聚合釜夹套的进水量发生较大变化，确保了换热效率及换热效果。

2、本实用新型的补充水在自身压力的作用下直接进入聚合釜夹套，不需要循环水泵进行加压，从而降低了动力消耗。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，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，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1示出了本实用新型所提供的聚合釜换热系统的示意图；

其中各组成名称如下：

1——循环水池，2——聚合釜夹套，3——聚合釜，4——第一循环水泵，5——第四管路，6——第二管路，7——第三管路，8——第一管路，9——流量传感器；

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型的实施例公开了一种聚合釜换热系统，包括聚合釜夹套2和循环水池1，聚合釜夹套2的进水口经第一管路8与循环水池1的出水口相连通，聚合釜夹套2的出水口经第二管路6与聚合釜夹套2的进水口相连通，聚合釜夹套2的出水口经第三管路7与循环水池1的进水口相连通，所述换热系统还包括用于检测聚合釜3内温度的第一温度传感器和用于检测聚合釜夹套2进水流量的流量传感器9和PLC，第一温度传感器与PLC相连接，PLC控制第一管路8内的水流量，流量传感器9与PLC相连接，PLC接收到流量传感器9的感应信息后，通过变频器控制设置于第二管路6上的第一循环水泵4的进水量，从而控制与聚合釜夹套2的进水口相连通的第二管路6内的水流量，以避免聚合釜夹套2的进水量发生较大变化。

本实用新型通过聚合釜3内的温度来控制补充水水量，又通过补充水的水量来控制自身循环水的水量，从而避免聚合釜夹套2的进水量发生较大变化，确保了换热效率及换热效果。

本实用新型将补充水由原来的接入循环水泵入口改为接入泵的出口，循环水利用自身的压力(供应压力0.6MPa)直接进入夹套，根据釜温控制补充水量，不再需要循环水泵加压，这样可以大大节约动力消耗。

采用上述聚合釜3换热系统后一年节省的电费如下：

进入聚合夹套总的循环水量：730m³/h，泵功率132kw。

聚合周期某一时间段外界补充水量：600m³/h，时间累计在3.5个小时。

按照6台聚合釜3计算，每天4釜生产量，电费每度0.61元，效益如下：

6×132×600/730×4*3.5*8000/24×0.61元/＝1853063元＝185.3万元/年

所述聚合釜夹套2的出水口经冷却塔与循环水池1的进水口相连通，以使水流降温。

所述换热系统还包括用于检测循环水池1内水温的第四温度传感器，第四温度传感器与PLC相连接，PLC控制第一管路8的水流量。

在确定第一管路8内的水流量时，需考虑循环水池1内水温。

实施例一

在本实施例中，所述第二管路6上设有第一循环水泵4，第一循环水泵4经变频器与PLC相连接，使PLC通过控制第一循环水泵4的进水量来控制与聚合釜夹套2进水口相连通的第二管路6内的水流量。

上述设置的第一循环水泵4可控制第二管路6内的水流量。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，所述换热系统还包括第四管路5，第一管路8和第二管路6分别与第四管路5的进水口相连通，第四管路5的出水口与聚合釜夹套2的进水口相连通，以使补充水和循环水在线混合，流量传感器9检测第四管路5内水流量。

上述设置使循环水和补充水在第四管路5上混合成一定温度的混合水，然后再流入聚合釜夹套2中用于降温，从而提高了换热效果。

实施例三

本实施例与实施例一、二的区别在于，所述聚合釜夹套2的进水口和出水口分别设于聚合釜夹套2相对的两侧。

所述聚合釜夹套2的进水口和出水口分别设于聚合釜夹套2的底部和顶部。

优选的，所述聚合釜夹套2自下至上分布有多个进水口。

上述设置提高了换热效果。

更优选的，相邻的两个聚合釜夹套2进水口之间的距离为定值。

上述设置进一步提高了换热效果。

实施例四

本实施例与实施例一至三的区别在于，所述换热系统还包括用于检测聚合釜夹套2进水口处水温的第二温度传感器和用于检测聚合釜夹套2出水口的第三温度传感器，第二温度传感器和第三温度传感器分别与PLC相连接，PLC控制第一管路8的水流量。

当聚合釜3内的温度升高较快时，第二温度传感器和第三温度传感器检测值的差值较大，当聚合釜3内的温度升高较慢时，第二温度传感器和第三温度传感器检测值的差值较小，即第二温度传感器和第三温度传感器的检测值的差值可体现聚合釜3内的温度变化，并作为参考条件用于控制第一管路8内的水流量，从而提高了控制的准确性。

根据第三温度传感器和第四温度传感器的检测值，PLC可计算出混合水的温度。

实施例五

本实施例与实施例一至四的区别在于，所述换热系统还包括设于第三管路7上的第二循环水泵，第二循环水泵经变频器与PLC相连接，以使PLC通过控制第二循环水泵来控制第三管路7内的水流量。

当需减小第二管路6上的水流量时，还可通过增大第三管路7上的水流量来实现，当需增大第二管路6上的水流量时，还可通过减小第三管路7上的水流量来实现。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本实用新型的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种聚合釜换热系统，其特征在于，包括聚合釜夹套和循环水池，聚合釜夹套的进水口经第一管路与循环水池的出水口相连通，聚合釜夹套的出水口经第二管路与聚合釜夹套的进水口相连通，聚合釜夹套的出水口经第三管路与循环水池的进水口相连通，所述换热系统还包括用于检测聚合釜内温度的第一温度传感器和用于检测聚合釜夹套进水流量的流量传感器和PLC，第一温度传感器与PLC相连接，PLC控制第一管路内的水流量，流量传感器与PLC相连接，PLC控制第二管路内的水流量，以避免聚合釜夹套的进水量发生较大变化。

2.根据权利要求1所述的一种聚合釜换热系统，其特征在于，所述第二管路上设有第一循环水泵，第一循环水泵经变频器与PLC相连接，使PLC通过控制第一循环水泵的进水量来控制与聚合釜夹套进水口相连通的第二管路内的水流量。

3.根据权利要求1所述的一种聚合釜换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括第四管路，第一管路和第二管路分别与第四管路的进水口相连通，第四管路的出水口与聚合釜夹套的进水口相连通，以使补充水和循环水在线混合，流量传感器检测第四管路内水流量。

4.根据权利要求1所述的一种聚合釜换热系统，其特征在于，所述聚合釜夹套的出水口经冷却塔与循环水池的进水口相连通，以使水流降温。

5.根据权利要求1所述的一种聚合釜换热系统，其特征在于，所述聚合釜夹套的进水口和出水口分别设于聚合釜夹套相对的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种聚合釜换热系统，其特征在于，所述聚合釜夹套自下至上分布有多个进水口。

7.根据权利要求6所述的一种聚合釜换热系统，其特征在于，相邻的两个聚合釜夹套进水口之间的距离为定值。

8.根据权利要求1所述的一种聚合釜换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括用于检测循环水池内水温的第四温度传感器，第四温度传感器与PLC相连接，PLC控制第一管路内的水流量。

9.根据权利要求1所述的一种聚合釜换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括用于检测聚合釜夹套进水口处水温的第二温度传感器和用于检测聚合釜夹套出水口的第三温度传感器，第二温度传感器和第三温度传感器分别与PLC相连接，PLC控制第一管路内的水流量。

10.根据权利要求1所述的一种聚合釜换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括设于第三管路上的第二循环水泵，第二循环水泵经变频器与PLC相连接，以使PLC通过控制第二循环水泵来控制第三管路内的水流量。