CN208606396U - 苯酐生产原料预加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及精细化工技术领域，具体涉及一种苯酐生产原料预加热装置，其主要包括：嵌套设置的腔体机构，并内腔体中外腔体设有发热体，对水进行加热汽化。外腔体与内腔体之间设有热交换管，并有设置在内腔体外侧的蒸汽喷嘴对热交换管进行蒸汽喷神加热。本实用新型的目的在于从换热效率上着手，无需扩大预热器体积的前提下提升换热效率。

Description

苯酐生产原料预加热装置

技术领域

本实用新型涉及精细化工技术领域，具体涉及一种苯酐生产原料预加热装置。

背景技术

目前，苯酐生产装置的产量在由2万吨/年扩大到5万吨/年，装置的投料增大，相对应的奈原料进料增加。由于奈原料需要加热后才能参加正常的反应，因此奈进料量的增加反映出了原料预热器换热面积的不足，使奈不能达到反应预热的温度，需要增加预热器的换热面积，这样就需要增加预热器壳体体积，但该做法会导致装置体积变大、内部管材使用量增多，因此考虑到综合成本，该方法不被提倡。

实用新型内容

本实用新型的目的在于从换热效率上着手，提供一种苯酐生产原料预加热装置，在无需扩大预热器体积的前提下提升换热效率。

为实现上述目的一种苯酐生产原料预加热装置，其主要包括：外腔体，外腔体为柱形壳体结构；内腔体，内腔体为同轴嵌套设置在外腔体内的柱形壳体结构；补水管，补水管同轴连接设置在内腔体底部，并与内腔体内部相通；补水管经外腔体底部的贯通向外延伸，并且补水管外侧壁与外腔体底部的贯通孔密封设置；发热体，发热体为环形设置，并同轴固定设置在内腔体底部不与补水管重叠的位置；疏水管，疏水管竖直连接设置在外腔体底部的外侧，并与外腔体内部连通；热交换管，热交换管盘绕布置在外腔体与内腔体之间形成的筒装空间内，并且热交换管的两端经在外腔体外壁上开设的贯通孔向外部延伸，并且热交换管外壁与贯通孔密封配合；蒸汽喷嘴，蒸汽喷嘴均布在内腔体外侧壁，并与内腔体内部连通；各个蒸汽喷嘴的喷出口朝向所对应的热交换管外侧壁。

优选的，发热体设有电极，电极连接有绝缘导线；还包括由内腔体内部径向贯穿至外腔体外部的线管，线管为中通结构，并且线管的外侧壁分别与内腔体以及外腔体对应的区域密封设置；绝缘导线由内腔体内部经线管向外延伸并与电源连接。

优选的，还包括补水箱，补水管远离内腔体的一端与水泵输出端连通，水泵输入端与补水箱底部连通；疏水管远离外腔体的一端与补水箱顶部连通；补水箱外壁覆盖有保温层；补水箱顶部设有气压平衡孔。

优选的，热交换管为多组设置，并且各个热交换管道相对应的两端分别与输入集气箱、输出集气箱连通；并且输入集气箱设有输入口、输出集气箱设有输出口。

优选的，热交换管道的外侧壁连接设有若干块鳍片，并且各个鳍片均与内腔体外侧壁垂直设置。

优选的，外腔体外侧壁设有隔热层。

优选的，蒸汽喷嘴内部与喷射孔同轴设有阀腔，阀腔直径大于喷射孔直径；阀腔内部设有钢珠，钢珠在阀腔内部轴向移动，阀腔内远离内腔体的一端与钢珠之间同轴设有弹簧。

优选的，外腔体的外侧壁设有与外腔体内部连通的调压管道，调压管道设有电磁阀。

本实用新型的有益效果：热交换管周向布置在发热源的四周，保证任何热量都可被有效的利用，降低了热量的损耗，体升了加热效率。

采用蒸汽加热，加热介质安全环保可重复利用，并且在重复利用的过程中所需的能量逐步减少，从而提升了能源经济性。

为了扩大热交换面积，通过在热源四周布置多组热交换管路，密布的毛细管路完全包裹蒸汽源，因此使得高温蒸汽完全被有效的利用起来。

同时毛细状密布的热交换管路还连接有鳍片，当高温蒸汽喷射时，鳍片获取热量，并向热交换管中传递热量。

为了提升蒸汽温度，首先在蒸汽喷嘴中加设由弹簧钢珠构成的压力阀，从而使得内腔体中可保持一个较高的压力，并在该压力下水的沸点升高，从而使得蒸汽温度升高。

另外外腔体以及疏水管设有电磁阀及与电磁阀联动的阀门，在电控制器的作用下封闭外腔体，使外腔体也随内腔体一同提升内部压力，从而辅助蒸汽喷嘴在压差作用下进一步提升内腔体的压力。

外腔体以及补水箱分别设有隔热层和保温层，从而使得外腔体在工作时热量不容易外泄，并输出具有较高温度的冷凝水，同时较高温度的冷凝水进入补水箱后在保温层的保护下尽可能的不损失热量的经水泵再次抽入内腔体中二次加热蒸发。

为了避免补水箱的因内部压力过大导致的蒸汽不能顺利从蒸汽喷嘴喷出，补水箱的气压平衡孔使补水箱以及外腔体形成与环境大气一致的水平，从而使得内腔体中的高压蒸汽迅速有力的喷出。

附图说明

图1为本实用新型整体示意图；

图2为本实用新型局部剖视图；

图3为本实用新型蒸汽喷嘴剖视图；

图4为本实用新型集气箱部分示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图进行详细描述。

请参阅图1、图2、图3、图4，一种苯酐生产原料预加热装置，其特征在于，包括：外腔体1，外腔体1为柱形壳体结构；内腔体2，内腔体2为同轴嵌套设置在外腔体1内的柱形壳体结构；补水管3，补水管3同轴连接设置在内腔体2底部，并与内腔体2内部相通；补水管3经外腔体1底部的贯通向外延伸，并且补水管3外侧壁与外腔体1底部的贯通孔密封设置；发热体4，发热体4为环形设置，并同轴固定设置在内腔体2底部不与补水管3重叠的位置；疏水管5，疏水管5竖直连接设置在外腔体1底部的外侧，并与外腔体1内部连通；热交换管6，热交换管6盘绕布置在外腔体1与内腔体2之间形成的筒装空间内，并且热交换管6的两端经在外腔体1外壁上开设的贯通孔向外部延伸，并且热交换管6外壁与贯通孔密封配合；蒸汽喷嘴7，蒸汽喷嘴7均布在内腔体2外侧壁，并与内腔体2内部连通；各个蒸汽喷嘴7的喷出口朝向所对应的热交换管6外侧壁。

原料预加热装置工作时，用于支座苯酐的奈原料在输送泵的作用下从热交换管6的一端进入，并在外腔体1内部进行蒸汽加热后，从另一端输出到后续处理设备中。该过程中，根据内腔体2底部发热体4的类型为发热体4提供能量促使其发热，发热体4发出的热量使内腔体2中的水烧开并形成热蒸汽，此时在蒸汽压力的作用下内腔体2中的热蒸汽经蒸汽喷嘴7喷出，并对热交换管6进行加热，冷凝后的蒸汽经外腔体1底部的疏水管5排出至补水箱10内，并由水泵11再次经补水管3送入内腔体2中进行再次加热做功循环。

作为优选实施例，为了使用清洁能源，发热体4可以为电发热体4，因此发热体4设有电极，电极连接有绝缘导线8；还包括由内腔体2内部径向贯穿至外腔体1外部的线管9，线管9为中通结构，并且线管9的外侧壁分别与内腔体2以及外腔体1对应的区域密封设置；绝缘导线8由内腔体2内部经线管9向外延伸并与电源连接。在预热器运行时，通过电源为发热体4提供能源，同时还可以配有温控器对发热体4的发热量加以控制。

作为优选实施例，由于疏水管5中的水仍具有很高的温度，为了节约能源水是循环使用，因此还包括补水箱10，疏水管5远离外腔体1的一端与补水箱10顶部连通，外腔体1中的带有温度的水经疏水管5流向补水箱10中，为了有效保持补水箱10中水的温度，补水箱10外壁设有保温层，在保温层的隔绝作用下，补水箱10中的水可长时间保证不会散去。而补水管3远离内腔体2的一端与水泵11输出端连通，水泵11输入端与补水箱10底部连通，用于将补水箱10中的水再抽回内腔体2中继续加热做功。由于在水在加热冷却的不断变化中，其体积也随之发生变话，因此为了释放补水箱10内部的压力，使外腔体1与内腔体2形成巨大的压差，让水蒸汽可迅速的喷射，因此补水箱10的顶部设有气压平衡孔14，多于的压力从气压平衡孔14卸出，使得补水箱10内部与环境大气压一致。

作为优选实施例，为了增加热交换面积，热交换管6为多组设置，并且各个热交换管6道相对应的两端分别与输入集气箱15、输出集气箱16连通；并且输入集气箱15设有输入口、输出集气箱16设有输出口。奈过滤后经输入口进入输入集气箱15中，并在输入集气箱15中分流经各个热交换管6导入外腔体1中，在外腔体1中被加热后的奈向热交换管6另一端的输出集气箱16中汇集，并经输出口向外输送。

作为优选实施例，为了进一步扩大热交换面积，热交换管6道的外侧壁连接设有若干块鳍片，并且各个鳍片均与内腔体2外侧壁垂直设置。当蒸汽喷嘴7进行蒸汽喷射时，蒸汽与鳍片两侧以及热交换管6接触，此时蒸汽中的热量经鳍片以及热交换管6的外壁传导至热交换管6的内壁中，在奈与热交换管6内壁接触过程后进行升温加热。

作为优选实施例，为了保持外腔体1内部的温度值，在外腔体1外侧壁上覆盖设有隔热层13，以防外腔体1内部的热量经侧壁向外释放从而提高的预热效率。

作为优选实施例，为了提高水的沸点，内腔体2需要处于高压力状态，因此，蒸汽喷嘴7内部与喷射孔同轴设有阀腔18，阀腔18直径大于喷射孔直径；阀腔18内部设有钢珠20，钢珠20在阀腔18内部轴向移动，阀腔18内远离内腔体2的一端与钢珠20之间同轴设有弹簧19。随着发热的体的加热作用，内腔体2中的水逐渐沸腾汽化膨胀，但在蒸汽喷嘴7中弹簧19和钢珠20的作用下，最初的内部压力并不能克服弹簧19弹力而向外腔体1中释放，但是随着水的不断汽化，内腔体2中的压力逐渐变大，并在压力变大的情况下，水的汽化沸点不断提高，直至达到设定值后，在内腔体2中压力的作用下，水蒸汽克服弹簧19弹力，并经蒸汽喷嘴7喷出，从而获得较高的水蒸汽温度。

作为优选实施例，为提高水蒸汽的温度，因此在外腔体1的外侧壁设有与外腔体1内部连通的调压管道21，调压管道21设有电磁阀22。同时疏水管5也配有与电磁阀22联动的阀门，电磁阀22关闭后，疏水管5也通过阀门关闭，此时外腔体1与外界处于封闭状态，随着内腔体2中水温的升高，水蒸汽经蒸汽喷嘴7向外腔体1中释放，逐渐的外径腔体与内腔体2的压力升高，在高压力的作用下，内腔体2中水的沸点逐渐升高，因此得到较高的蒸汽温度。外腔体1设有温度传感器及压力传感器，并均与控制器连接，当温度传感器或压力传感器到达设定阀值时，控制器开启电磁阀22此时，外腔体1中的多余压力被释放，同时疏水阀也被打开，外腔体1中的冷却水喷入补水箱10中。

最后应说明的是：以上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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (8)

1.一种苯酐生产原料预加热装置，其特征在于，包括：

外腔体(1)，所述外腔体(1)为柱形壳体结构；

内腔体(2)，所述内腔体(2)为同轴嵌套设置在所述外腔体(1)内的柱形壳体结构；

补水管(3)，所述补水管(3)同轴连接设置在所述内腔体(2)底部，并与所述内腔体(2)内部相通；所述补水管(3)经所述外腔体(1)底部的贯通向外延伸，并且所述补水管(3)外侧壁与所述外腔体(1)底部的贯通孔密封设置；

发热体(4)，所述发热体(4)为环形设置，并同轴固定设置在所述内腔体(2)底部不与所述补水管(3)重叠的位置；

疏水管(5)，所述疏水管(5)竖直连接设置在所述外腔体(1)底部的外侧，并与所述外腔体(1)内部连通；

热交换管(6)，所述热交换管(6)盘绕布置在所述外腔体(1)与所述内腔体(2)之间形成的筒装空间内，并且所述热交换管(6)的两端经在所述外腔体(1)外壁上开设的贯通孔向外部延伸，并且所述热交换管(6)外壁与贯通孔密封配合；

蒸汽喷嘴(7)，所述蒸汽喷嘴(7)均布在所述内腔体(2)外侧壁，并与所述内腔体(2)内部连通；各个所述蒸汽喷嘴(7)的喷出口朝向所对应的所述热交换管(6)外侧壁。

2.根据权利要求1所述的一种苯酐生产原料预加热装置，其特征在于：所述发热体(4)设有电极，所述电极连接有绝缘导线(8)；还包括由所述内腔体(2)内部径向贯穿至所述外腔体(1)外部的线管(9)，所述线管(9)为中通结构，并且所述线管(9)的外侧壁分别与所述内腔体(2)以及所述外腔体(1)对应的区域密封设置；所述绝缘导线(8)由所述内腔体(2)内部经所述线管(9)向外延伸并与电源连接。

3.根据权利要求1所述的一种苯酐生产原料预加热装置，其特征在于：还包括补水箱(10)，所述补水管(3)远离所述内腔体(2)的一端与水泵(11)输出端连通，所述水泵(11)输入端与所述补水箱(10)底部连通；所述疏水管(5)远离所述外腔体(1)的一端与所述补水箱(10)顶部连通；所述补水箱(10)外壁覆盖有保温层；所述补水箱(10)顶部设有气压平衡孔(14)。

4.根据权利要求1所述的一种苯酐生产原料预加热装置，其特征在于：所述热交换管(6)为多组设置，并且各个所述的热交换管(6)道相对应的两端分别与输入集气箱(15)、输出集气箱(16)连通；并且所述输入集气箱(15)设有输入口、所述输出集气箱(16)设有输出口。

5.根据权利要求1所述的一种苯酐生产原料预加热装置，其特征在于：所述热交换管(6)道的外侧壁连接设有若干块鳍片，并且各个所述鳍片均与所述内腔体(2)外侧壁垂直设置。

6.根据权利要求1所述的一种苯酐生产原料预加热装置，其特征在于：所述外腔体(1)外侧壁设有隔热层(13)。

7.根据权利要求1所述的一种苯酐生产原料预加热装置，其特征在于：所述蒸汽喷嘴(7)内部与喷射孔同轴设有阀腔(18)，所述阀腔(18)直径大于所述喷射孔直径；所述阀腔(18)内部设有钢珠(20)，所述钢珠(20)在所述阀腔(18)内部轴向移动，所述阀腔(18)内远离所述内腔体(2)的一端与所述钢珠(20)之间同轴设有弹簧(19)。

8.根据权利要求1所述的一种苯酐生产原料预加热装置，其特征在于：所述外腔体(1)的外侧壁设有与所述外腔体(1)内部连通的调压管道(21)，所述调压管道(21)设有电磁阀(22)。