CN208075622U - 一种用于反应器的热交换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于反应器的热交换装置，其技术方案的要点是：包括第一热交换管，第一热交换管呈螺旋形设置，且第一热交换管位于同一平面上；第一热交换管的一端连通有进气管，另一端连通有出气管；第一热交换管的外表面向内凹陷形成有用于气体通过的导气槽口；本实用新型通过设置呈螺旋形设置的第一热交换管，增大了乙二醛气体与第一热交换管之间的接触面积，具有提高热交换效果的优点。

Description

一种用于反应器的热交换装置

技术领域

本实用新型涉及反应器，特别涉及一种用于反应器的热交换装置。

背景技术

乙二醛是一种主要用于纺织生产的原料，它由乙二醇通过气相催化氧化制得。在乙二醛生产时，先将乙二醇加热到气化，然后将气化后的乙二醇与空气等反应原料一起通入到反应器中，并高温的条件下催化，反应得到乙二醛气体。

如图5所示，现有技术的反应器包括自上而下依次设置的催化反应段6、换热段7和水激冷段8。催化反应段6上设有入料口61，且催化反应段6内部设置有催化剂。生产过程中将乙二醇气体、空气等从入料口61通入到催化反应段6中进行反应。反应形成的乙二醛气体进入到换热段7进行初步降温，换热段7中设有竖向的热交换管9，热交换管9内通有生产中产生的常温或者低温废气。乙二醛气体和废气进行热交换后，进入水激冷段8，在水激冷段8中喷水进行二次降温形成乙二醛液体并输出。

现有技术的不足之处在于，竖向的热交换管与乙二醛气体的接触面积小，使得热交换效果不理想，导致产品的生产效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于反应器的热交换装置，通过设置呈螺旋形设置的第一热交换管，增大了乙二醛气体与第一热交换管之间的接触面积，具有提高热交换效果的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于反应器的热交换装置，包括第一热交换管，所述第一热交换管呈螺旋形设置，且所述第一热交换管位于同一平面上；所述第一热交换管的一端连通有进气管，另一端连通有出气管；所述第一热交换管的外表面向内凹陷形成有用于气体通过的导气槽口。

采用上述技术方案，使用时，第一热交换管水平设置于换热段内，乙二醛气体从第一热交换管的上表面穿过第一热交换管中的导气槽口流动到第一热交换管的下方。由于第一热交换管呈平面设置，加大了第一热交换管与乙二醛气体的接触面积。其次，导气槽口的设置加大了第一热交换管的外部表面积，从而进一步扩大了第一热交换管与乙二醛气体的接触面积，提高第一热交换管与乙二醛气体之间的热交换效率。

进一步优选为：所述第一热交换管自中心向外呈紧密卷绕设置，且所述导气槽口在所述第一热交换管的外表面呈螺旋形设置。

采用上述技术方案，第一热交换管自中心向外呈紧密卷绕设置，使得乙二醛气体仅从导气槽口穿过第一热交换管，进一步增加第一热交换管和乙二醛气体之间的接触面积。将导气槽口设置成螺旋形设置，不仅增加了第一热交换管的外表面积，同时能够延长乙二醛气体在导气槽口中流动路径，进一步提高第一热交换管与乙二醛气体的热交换效率。

进一步优选为：所述第一热交换管的上方设有第二热交换管，所述第二热交换管所在平面与所述第一热交换管所在平面平行设置；所述第二热交换管呈波浪形设置；所述第二热交换管的一端连通于所述进气管上，另一端连通于出气管上。

采用上述技术方案，使用时，乙二醛气体先与第二热交换管进行热交换，减缓了乙二醛气体流动的速度，然后再流动到第一热交换管上方，减小了乙二醛气体直接冲击到第一热交换管给第一热交换挂造成的荷载，延长第一热交换管的使用寿命。其次，第二热交换管呈波浪形能够增加第二热交换管与乙二醛气体之间的热交换效率。

进一步优选为：所述第二热交换管内增设有导流板，所述导流板的一侧固定于所述第二热交换管的内壁上，另一端悬空设置；所述导流板呈螺旋形设置。

采用上述技术方案，当废气从进气管进入到第二热交换管内后，在导流板的作用下在第二热交换管内形成螺旋形的气流，使得第二热交换管内的废气能够循环地地与第二热交换管的内壁接触，从而提高废气和乙二醛气体之间的热交换效果。

进一步优选为：所述导流板在所述第二热交换管的内壁上均布有多个。

采用上述技术方案，进一步提高废气和乙二醛气体之间的热交换效果。

进一步优选为：所述进气管上连接有用于将气体输送到进气管中的鼓风机。

采用上述技术方案，加快废气在进气管中的流动，从而提高废气和乙二醛气体之间的热交换效果。

进一步优选为：所述出气管上连接有用于将出气管中的气体排出的抽风机。

采用上述技术方案，抽风机和鼓风机共同配合，进一步加快废气在进气管中的流动，从而提高废气和乙二醛气体之间的热交换效果。

进一步优选为：所述第一热交换管的下方增设有第三热交换管，所述第三热交换管所在平面与所述第一热交换管所在平面垂直设置；所述第三热交换管呈波浪形设置，且所述第三热交换管的顶部与所述第一热交换管的底部抵触设置；所述第三热交换管的一端连通于所述进气管上，另一端连通于出气管上。

采用上述技术方案，第三热交换管能够支撑第一热交换管，减少第一热交换管在乙二醛气体的冲击下损坏的情况。其次，第三热交换管能够进一步对通过第一热交换管的乙二醛气体进行降温，提高降温效果。

进一步优选为：所述第二热传递管上靠近进气管的位置设有第二启闭阀。

采用上述技术方案，根据现场需要来决定是否使用第二热交换管，降温要求不高时，可以关闭第二启闭阀，减少资源浪费。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过设置第一热交换管、第二热交换管和第三热交换管相互配合，提高了废气和乙二醛气体之间的热交换效果。

附图说明

图1是实施例的整体结构示意图；

图2是第二热交换管的整体结构图；

图3是第二热交换管的内部结构图；

图4是第一热交换管的俯视图；

图5是现有技术的整体结构示意图。

图中，1、第二热交换管；11、第二启闭阀；12、导流板；2、第一热交换管；21、导气槽口；3、第三热交换管；4、进气管；41、鼓风机；5、出气管；51、抽风机；6、催化反应段；61、入料口；7、换热段；8、水激冷段；9、热交换管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种用于反应器的热交换装置，如图1所示，包括自上而下设置于换热段7内的第二热交换管1、第一热交换管2和第三热交换管3，第三热交换管3位于竖直平面上且呈波浪形布置，第三导热管的顶部抵紧于第一热交换管2的底部，用于支撑第一热交换管2。

如图1所示，第二热交换管1、第一热交换管2和第三热交换管3的一端均穿过换热段7的内壁连通于进气管4上，另一端均连通于出气管5上，出气管5穿过换热段7的内壁向外延伸设置。使用时，将废气从进气管4通入到第二热交换管1、第一热交换管2和第三热交换管3对乙二醛气体进行降温，然后经过热交换后的废气从出气管5输出，并进行净化处理达到排放标准后排放到空气中。

如图1所示，为了加快第二热交换管1、第一热交换管2和第三热交换管3中废气的流速，进气管4上连接有用于将气体输送到进气管4中的鼓风机41，出气管5上连接有用于将出气管5中的气体排出的抽风机51，鼓风机41和抽风机51共同作业，加快废气流速从而提高热交换效率。

结合图1和图2，其中，第二热交换管1水平布置且呈波浪形设置，第二热交换管1上靠近进气管4的位置设有第二启闭阀11。如图3所示，为了增加第二热交换管1内的废气与第二热交换管1内壁之间的接触，第二热交换管1内均匀布置有三个导流板12，导流板12的一侧固定于第二热交换管1的内壁上，另一侧悬空设置。当废气通过第二热交换管1时，第二热交换管1内部的废气形成螺旋形气流，从而提高热交换效果。

结合图1和图4，第一热交换管2平行于第二热交换管1设置，且第一热交换管2与第二热交换管1间隔设置。第一热交换管2自中心向外紧密卷绕形成蚊旋涡状，且第一热交换管2的外缘与换热段7的内壁抵紧设置，第一热交换管2的外壁上向内凹陷形成有导气槽口21，导气槽口21绕第一热交换管2的外表面呈螺旋形设置。

本实用新型的使用过程如下，乙二醛气体从催化反应段6中流动到换热段7后，先经过第二导热管的热传递进行第一次降温，同时减缓了乙二醛气体的流动速度。然后乙二醛气体流动到第一导热管的上方，通过导气槽口21穿过第一导热管并与第一导热管进行充分接触后达到第二次降温的目的，再与第三导热管进行第三次降温。

当现场做需要的降温要求并不高时，可以关闭第二启闭阀11，截断第二导热管内的废气，达到合理利用资源的效果。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种用于反应器的热交换装置，其特征在于，包括第一热交换管(2)，所述第一热交换管(2)呈螺旋形设置，且所述第一热交换管(2)位于同一平面上；所述第一热交换管(2)的一端连通有进气管(4)，另一端连通有出气管(5)；所述第一热交换管(2)的外表面向内凹陷形成有用于气体通过的导气槽口(21)。

2.根据权利要求1所述的一种用于反应器的热交换装置，其特征在于，所述第一热交换管(2)自中心向外呈紧密卷绕设置，且所述导气槽口(21)在所述第一热交换管(2)的外表面呈螺旋形设置。

3.根据权利要求1所述的一种用于反应器的热交换装置，其特征在于，所述第一热交换管(2)的上方设有第二热交换管(1)，所述第二热交换管(1)所在平面与所述第一热交换管(2)所在平面平行设置；所述第二热交换管(1)呈波浪形设置；所述第二热交换管(1)的一端连通于所述进气管(4)上，另一端连通于出气管(5)上。

4.根据权利要求3所述的一种用于反应器的热交换装置，其特征在于，所述第二热交换管(1)内增设有导流板(12)，所述导流板(12)的一侧固定于所述第二热交换管(1)的内壁上，另一端悬空设置；所述导流板(12)呈螺旋形设置。

5.根据权利要求4所述的一种用于反应器的热交换装置，其特征在于，所述导流板(12)在所述第二热交换管(1)的内壁上均布有多个。

6.根据权利要求1所述的一种用于反应器的热交换装置，其特征在于，所述进气管(4)上连接有用于将气体输送到进气管(4)中的鼓风机(41)。

7.根据权利要求6所述的一种用于反应器的热交换装置，其特征在于，所述出气管(5)上连接有用于将出气管(5)中的气体排出的抽风机(51)。

8.根据权利要求1所述的一种用于反应器的热交换装置，其特征在于，所述第一热交换管(2)的下方增设有第三热交换管(3)，所述第三热交换管(3)所在平面与所述第一热交换管(2)所在平面垂直设置；所述第三热交换管(3)呈波浪形设置，且所述第三热交换管(3)的顶部与所述第一热交换管(2)的底部抵触设置；所述第三热交换管(3)的一端连通于所述进气管(4)上，另一端连通于出气管(5)上。

9.根据权利要求3所述的一种用于反应器的热交换装置，其特征在于，所述第二热传递管上靠近进气管(4)的位置设有第二启闭阀(11)。