CN209519551U - 一种黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置，包括：温度由低至高、位置由高至低的依次设置的1级降膜冷凝器，2级降膜冷凝器和3级降膜冷凝器；所述1级降膜冷凝器，所述2级降膜冷凝器和所述3级降膜冷凝器内的换热管的顶端管口均设有用于冷却水通过的布膜装置；所述1级降膜冷凝器的冷却水进口与常温循环水导入装置连通，所述1级降膜冷凝器的冷却水出口与所述2级降膜冷凝器的冷却水进口连通，所述2级降膜冷凝器的冷却水出口与所述3级降膜冷凝器的冷却水进口连通，所述3级降膜冷凝器冷却水出口与循环水回水槽连通。本实用新型从提高冷凝器的传热系数和传热效果出发，用常温循环水作冷却介质，便于推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及属化纤行业化工装备领域，具体地说是一种黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置。
背景技术
黏胶纤维现用闪蒸装置的二次蒸汽冷凝都是用的直接混合冷凝装置。二次蒸汽中含有的硫化氢、二硫化碳等气相混合物在直接冷凝过程中会部分溶解入循环冷却水。循环冷却水在用空气冷却塔循环降温过程中，溶解入冷却水中的硫化氢、二硫化碳等物质会被空气吹出，而污染空气。为了避免空气污染，已经有厂家将直接混合冷凝改为间壁列管冷凝。由于间壁列管冷凝是多程的满管流动状态，传热系数只有400-600kcal/m2h℃，传热效果低于直接冷凝，为了提高冷却效果，厂家用冷冻水作冷却介质，扩大传热温差，弥补传热效能低的缺陷。但用冷冻水作冷却介质，运行费用太高，无法推广应用。
实用新型内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置。本实用新型是专为黏胶纤维行业的，含有硫磺结晶的低压二次蒸汽冷凝而设计的高效降膜冷凝装置，可以取代现行的直接混合冷凝装置，用30℃左右的常温循环冷却水冷却，可以在闪蒸装置现有冷却水系统不变情况下，取代现有的直接混合冷凝装置，便于在行业中推广。常温循环水，是区别于现行技术的冷冻循环水；本实用新型研发的降膜冷凝器，其关键是传热系数高：传统的冷凝器是满管流动的列管冷凝，传热系数仅400～600kcal/m2h℃，而本实用新型研发的降膜冷凝器，传热系数可以达到1000～1400kcal/m2h℃；正是因为本实用新型的降膜冷凝器传热系数高，所以才可以用常温循环水取代冷冻水作冷却介质。
本实用新型提高传热系数的关键是：1、用2～3m/s流速的降膜流动传热，取代1.0m左右的满管流动传热；2、用先进的布膜装置使降膜冷凝器的所有传热面得到均匀布膜；3、用薄壁镍基合金管降低热传导热阻；4、设计三级二次蒸汽与冷却水逆流的工艺流程，保证三级闪蒸的使用真空，减少冷却水的用量；
本实用新型采用的技术手段如下：
一种黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置，包括：包括温度由低至高，位置由高至低的1级降膜冷凝器，2级降膜冷凝器和3级降膜冷凝器；
所述1级降膜冷凝器，所述2级降膜冷凝器和所述3级降膜冷凝器内的换热管的顶端管口均设有用于冷却水通过的布膜装置；
所述1级降膜冷凝器的冷却水进口与常温循环水的给水泵连通，所述1级降膜冷凝器的冷却水出口与所述2级降膜冷凝器的冷却水进口连通，所述2级降膜冷凝器的冷却水出口与所述3级降膜冷凝器的冷却水进口连通，所述3级降膜冷凝器冷却水出口与循环水回水槽连通；
所述1级降膜冷凝器的冷凝水出口，所述2级降膜冷凝器的冷凝水出口和所述3级降膜冷凝器的冷凝水出口均通过大气腿插入冷凝水罐的液面以下；
所述1级降膜冷凝器的排不凝气口和所述2级降膜冷凝器的排不凝气口均与蒸汽喷射抽汽器的低压蒸汽入口连通，所述3级降膜冷凝器的排不凝气口与真空泵连通；
所述1级降膜冷凝器的蒸汽进口与黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末1级闪蒸器的二次蒸汽出口连通，所述2级降膜冷凝器的蒸汽进口与黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末2级闪蒸器的二次蒸汽出口和黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器的二次蒸汽出口连通，所述3级降膜冷凝器的蒸汽进口与蒸汽喷射抽汽器的蒸汽出口连通。
所述1级降膜冷凝器是用于冷凝黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末1级闪蒸器的二次蒸汽的，所述2级降膜冷凝器是用于冷凝黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末2级闪蒸器的二次蒸汽和黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器的二次蒸汽的，所述3级降膜冷凝器是用于冷凝所述蒸汽喷射抽汽器的排出蒸汽的。
所述黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置的冷却水流动方向是：常温循环水从所述1级降膜冷凝器内自然降膜流下，从所述1级降膜冷凝器的冷却水出口排出后自然流动进入所述2级降膜冷凝器，在所述2级降膜冷凝器内自然降膜流下，从所述2级降膜冷凝器的冷却水出口排出后自然流动进入所述3级降膜冷凝器，在所述3级降膜冷凝器内自然降膜流下，从所述3级降膜冷凝器的冷却水出口排出后进入循环水回水槽；冷却水的流动特点是：在1级降膜冷凝器、2级降膜冷凝器、3级降膜冷凝器的内部流动和降膜冷凝器之间的外部流动，全部是自然流下的流动，上述也是由高至低依次设置1级降膜冷凝器，2级降膜冷凝器和3级降膜冷凝器的目的。
所述布膜装置为具有多个螺旋沟槽的柱体，其与换热管的顶端管口内径相匹配，其顶部开有用于穿装固定棒固定所述布膜装置的水平穿孔。
所述换热管为薄壁镍基合金管，管径为22～38mm，管壁壁厚为0.5～1.0mm，管长为4-8m。
所述换热管是内壁为锯齿形的石墨管，所述换热管的锯齿齿数为8～32齿，齿槽深度为1～3mm；
所述布膜装置是与所述换热管的顶端管口内径相匹配的柱体，其与所述石墨管的齿顶贴合。
所述换热管为普通石墨管，为防止普通石墨管在布膜处被布膜旋流磨损，其顶端管口内壁设有可更换的薄壁衬套；
所述布膜装置为具有多个螺旋沟槽的柱体，其与薄壁衬套内径相匹配，其顶部开有用于穿装固定棒固定所述布膜装置的水平穿孔；所述薄壁衬套的材质为镍基合金、塑料或橡胶。
黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器的二次蒸汽出口与所述2级降膜冷凝器的蒸汽进口连通的管路上设有用于调整黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器真空的阀门或挡圈。
所述2级降膜冷凝器的冷却水出口与所述3级降膜冷凝器的冷却水进口连通的管路上设有与所述循环水回水槽连通的管路。
所述1级降膜冷凝器，所述2级降膜冷凝器和所述3级降膜冷凝器的壳程均设有用于清洗所述换热管外壁结硫的碱水排出的循环碱洗水的排出口。
本实用新型从提高冷凝器的传热系数和传热效果出发，用常温循环水作冷却介质，便于推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的具体实施方式中黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置的结构示意图。
图2是本实用新型的具体实施方式中换热管与布膜装置装配示意图(换热管的内壁为圆柱面)。
图3是本实用新型的具体实施方式中换热管与布膜装置装配示意图(换热管的内壁均匀分布有齿槽)。
图4是图3的俯视图。
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，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-图4所示，一种黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置，包括温度由低至高，位置由高至低的依次设置的1级降膜冷凝器1，2级降膜冷凝器2和3级降膜冷凝器3；
所述1级降膜冷凝器1，所述2级降膜冷凝器2和所述3级降膜冷凝器3均包括依次连接的上管箱、冷凝器壳体和下管箱，
各降膜冷凝器的冷却水进口位于上管箱上，冷却水出口位于下管箱下，冷凝水出口位于冷凝器壳体外壁下侧，排不凝气口位于冷凝器壳体外壁下侧且位于冷凝水出口所在平面的上方，蒸汽进口位于冷凝器壳体外壁上侧。
所述1级降膜冷凝器1，所述2级降膜冷凝器2和所述3级降膜冷凝器3内的换热管16的顶端管口均设有用于冷却水通过的布膜装置；
所述1级降膜冷凝器的冷却水进口11与常温循环水的给水泵连通，所述1级降膜冷凝器的冷却水出口12与所述2级降膜冷凝器的冷却水进口21连通，所述2级降膜冷凝器的冷却水出口22与所述3级降膜冷凝器的冷却水进口31连通，所述3级降膜冷凝器冷却水出口32与循环水回水槽4连通；
所述1级降膜冷凝器的冷凝水出口13，所述2级降膜冷凝器的冷凝水出口23和所述3级降膜冷凝器的冷凝水出口33均通过大气腿插入冷凝水罐5的液面以下；
所述1级降膜冷凝器的排不凝气口14和所述2级降膜冷凝器的排不凝气口24均与蒸汽喷射抽汽器6的低压蒸汽入口61连通，所述3级降膜冷凝器的排不凝气口34与真空泵7连通；
所述1级降膜冷凝器的蒸汽进口15与黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末1级闪蒸器8的二次蒸汽出口81连通，所述2级降膜冷凝器的蒸汽进口25与黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末2级闪蒸器9的二次蒸汽出口91和黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器10的二次蒸汽出口101连通，所述3级降膜冷凝器的蒸汽进口35与蒸汽喷射抽汽器6的蒸汽出口62连通。
所述换热管16和所述布膜装置具有以下两种形式：
如图2所示，
所述布膜装置为具有多个螺旋沟槽18的柱体17，其与换热管16的顶端管口内径相匹配，其顶部开有用于穿装固定棒固定所述布膜装置的水平穿孔。
所述换热管16为薄壁镍基合金管，管径为22～38mm，管壁壁厚为0.5～1.0mm，管长为4-8m。
或，如图3和图4所示，所述换热管16是内壁为锯齿形的石墨管，所述换热管16的锯齿齿数为8～32齿，齿槽深度为1～3mm；
所述布膜装置是与所述换热管16的顶端管口内径相匹配的柱体20，其与所述石墨管的齿顶19贴合。
黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器10的二次蒸汽出口101与所述2级降膜冷凝器的蒸汽进口25连通的管路上设有用于调整黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器10真空的阀门或挡圈。
所述2级降膜冷凝器的冷却水出口22与所述3级降膜冷凝器的冷却水进口31连通的管路上设有与所述循环水回水槽4连通的管路。
所述1级降膜冷凝器1，所述2级降膜冷凝器2和所述3级降膜冷凝器3的壳程均设有用于清洗所述换热管16外壁结硫的碱水排出的循环碱洗水的排出口。
以11级黏胶纤维酸浴闪蒸装置为例：
黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末1级闪蒸器8为第11级闪蒸器，黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末2级闪蒸器9为第10级闪蒸器，黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器10为第9级闪蒸器。
以14级黏胶纤维闪蒸装置为例：
黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末1级闪蒸器8为第14级闪蒸器，黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末2级闪蒸器9为第13级闪蒸器，黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器10为第12级闪蒸器。
以16级黏胶纤维闪蒸装置为例：
黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末1级闪蒸器8为第16级闪蒸器，黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末2级闪蒸器9为第15级闪蒸器，黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器10为第14级闪蒸器。
黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末2级闪蒸器9的二次蒸汽和黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器10的二次蒸汽压力差通过黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末2级闪蒸器9和黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器10的二次蒸汽管011上的挡圈或阀门调控。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置，其特征在于包括：温度由低至高、位置由高至低的依次设置的1级降膜冷凝器，2级降膜冷凝器和3级降膜冷凝器；
所述1级降膜冷凝器，所述2级降膜冷凝器和所述3级降膜冷凝器内的换热管的顶端管口均设有用于冷却水通过的布膜装置；
所述1级降膜冷凝器的冷却水进口与常温循环水导入装置连通，所述1级降膜冷凝器的冷却水出口与所述2级降膜冷凝器的冷却水进口连通，所述2级降膜冷凝器的冷却水出口与所述3级降膜冷凝器的冷却水进口连通，所述3级降膜冷凝器冷却水出口与循环水回水槽连通；
所述1级降膜冷凝器的冷凝水出口，所述2级降膜冷凝器的冷凝水出口和所述3级降膜冷凝器的冷凝水出口均通过大气腿插入冷凝水罐的液面以下；
所述1级降膜冷凝器的排不凝气口和所述2级降膜冷凝器的排不凝气口均与蒸汽喷射抽汽器的低压蒸汽入口连通，所述3级降膜冷凝器的排不凝气口与真空泵连通；
所述1级降膜冷凝器的蒸汽进口与黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末1级闪蒸器的二次蒸汽出口连通，所述2级降膜冷凝器的蒸汽进口与黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末2级闪蒸器的二次蒸汽出口和黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器的二次蒸汽出口连通，所述3级降膜冷凝器的蒸汽进口与蒸汽喷射抽汽器的蒸汽出口连通。
2.根据权利要求1所述的黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置，其特征在于：所述布膜装置为具有多个螺旋沟槽的柱体，其与换热管的顶端管口内径相匹配，其顶部开有用于穿装固定棒固定所述布膜装置的水平穿孔。
3.根据权利要求2所述的黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置，其特征在于：所述换热管为薄壁镍基合金管，管径为22～38mm，管壁壁厚为0.5～1.0mm，管长为4-8m。
4.根据权利要求1所述的黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置，其特征在于：所述换热管是内壁为锯齿形的石墨管，所述换热管的锯齿齿数为8～32齿，齿槽深度为1～3mm；
所述布膜装置是与所述换热管的顶端管口内径相匹配的柱体，其与所述石墨管的齿顶贴合。
5.根据权利要求1所述的黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置，其特征在于：所述换热管为普通石墨管，其顶端管口内壁设有可更换的薄壁衬套；
所述布膜装置为具有多个螺旋沟槽的柱体，其与薄壁衬套内径相匹配，其顶部开有用于穿装固定棒固定所述布膜装置的水平穿孔；
所述薄壁衬套的材质为镍基合金、塑料或橡胶。
6.根据权利要求1所述的黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置，其特征在于：黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器的二次蒸汽出口与所述2级降膜冷凝器的蒸汽进口连通的管路上设有用于调整黏胶纤维酸浴闪蒸装置的末3级闪蒸器真空的阀门或挡圈。
7.根据权利要求1所述的黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置，其特征在于：所述2级降膜冷凝器的冷却水出口与所述3级降膜冷凝器的冷却水进口连通的管路上设有与所述循环水回水槽连通的管路。
8.根据权利要求1所述的黏胶纤维闪蒸装置酸浴用的常温循环水降膜冷凝装置，其特征在于：所述1级降膜冷凝器，所述2级降膜冷凝器和所述3级降膜冷凝器的壳程均设有用于清洗所述换热管外壁结硫的碱水排出的循环碱洗水的排出口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20191022 |