CN209588742U - 一种制氢用冷凝发生器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种制氢用冷凝发生器，包括壳体、进气头端、散热尾端、第一孔法兰、第二孔法兰、连接法兰、隔板、曲形冷凝管、冷凝管管束、曲形散热管、散热管管束、进风机、排风机、进气口、出气口、内圈进水口、内圈出水口、外圈进水口和外圈出水口，所述壳体包括外圈和内圈，所述外圈和内圈同轴设置且一端封闭设置，所述第一孔法兰和第二孔法兰分别设置在外圈的两端，所述进气头端和散热尾端的一端均通过连接法兰分别与第一孔法兰和第二孔法兰连接并通过螺钉紧固。本实用新型能够实现高温高压的制冷剂气体的多级热交换，能够最大化提高了制冷剂冷凝速度，满足高效换热需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及制氢设备技术领域，具体为一种制氢用冷凝发生器。
背景技术
甲醇裂解制氢：氢气在工业上有着广泛的用途。近年来，由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展，对纯氢需求量急速增加。工艺流程：甲醇和脱盐水按一定比例混合后经换热器预热后送入汽化塔，汽化后的水甲醇蒸汽经锅热器过热后进入转化器在催化剂床层进行催化裂解和变换反应，产出转化气含约74%氢气和24%二氧化碳，经换热、冷却冷凝后进入水洗吸收塔，塔釜收集未转化完的甲醇和水供循环使用，塔项气送变压吸附装置提纯。
在现有的制氢工艺中，含约74%氢气和24%二氧化碳的高温高压的制冷剂气体进入冷凝器的冷凝管后，热量是通过热辐射的形式从内向外传递至冷凝管管壁上，经冷凝管外表面与外部空气进行热交换，为了进一步加速冷凝效率，在冷凝管外外设散热翅片。但通过增加散热翅片加速冷凝速度的方式提升有限，冷凝效率较低，不能满足高效换热需求。
实用新型内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种制氢用冷凝发生器，解决了冷凝器通过增加散热翅片加速冷凝速度的方式提升有限，冷凝效率较低，不能满足高效换热需求的问题。
（二）技术方案
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种制氢用冷凝发生器，包括壳体、进气头端、散热尾端、第一孔法兰、第二孔法兰、连接法兰、隔板、曲形冷凝管、冷凝管管束、曲形散热管、散热管管束、进风机、排风机、进气口、出气口、内圈进水口、内圈出水口、外圈进水口和外圈出水口，所述壳体包括外圈和内圈，所述外圈和内圈同轴设置且一端封闭设置，所述第一孔法兰和第二孔法兰分别设置在外圈的两端，所述进气头端和散热尾端的一端均通过连接法兰分别与第一孔法兰和第二孔法兰连接并通过螺钉紧固，所述曲形冷凝管设置在内圈内部且进气端及出气端穿插第一孔法兰的端部通过冷凝管管束紧固，所述进气头端的内腔通过隔板将紧固在冷凝管管束上的曲形冷凝管的进气端和出气端上下分隔，所述曲形散热管均布于每根曲形冷凝管的四周，所述曲形散热管穿插至散热尾端的进气端及出气端通过散热管管束紧固，所述进风机穿插至散热尾端内部的一端与曲形冷凝管的进气端连通，所述排风机穿插至散热尾端内部的一端与曲形冷凝管的出气端连通，所述进气口和出气口分别设置于进气头端顶部和顶部并分别与曲形冷凝管进气端和出气端对应，所述内圈进水口和内圈出水口分别设置于外圈的顶部和顶部并与内圈内部管道连通，所述外圈进水口和外圈出水口分别设置于外圈的顶部和顶部。
进一步的，所述外圈上设有与外圈内腔连通设置的蒸汽出口。
进一步的，每根曲形冷凝管的外表面均布有6根曲形散热管。
进一步的，所述曲形冷凝管和曲形散热管的外表面均设有导热片。
进一步的，所述导热片为采用良导热金属制成的片板。
进一步的，所述外圈的内腔且位于内圈的外表面均布有进风端与进风机排风口连通管、出风管与和排风机的进风口连通的曲形散热管a。
（三）有益效果
本实用新型提供了一种制氢用冷凝发生器，具备以下有益效果：
（1）、该制氢用冷凝发生器，由外圈和内圈组成壳体，通过设置内圈进水口和内圈出水口，经进气口进入进气头端内的高温高压制冷剂进入曲形冷凝管内，经内圈进水口进入内圈的热交换介质与热传递至曲形冷凝管管壁上的热量进行一级热交换，热交换后的热交换介质经内圈出水口排出，提高了交换效率。
（2）、该制氢用冷凝发生器，通过曲形散热管、进风机和排风机的配合设置，由进风机将自然风吹进曲形散热管，通过曲形散热管对位于内圈中的热交换介质进行二级热交换，热交换后的热风经曲形散热管出气端及排风机排出，进一步提高了热交换效率。
（3）、该制氢用冷凝发生器，通过设置外圈进水口和外圈出水口，将经内圈壁将热交换介质的热量传递给经外圈进水口进入外圈内的热交换介质，实现了位于外圈内的热交换介质与位于内圈内的热交换介质的三级热交换，热交换后的热交换介质经外圈出水口排出，最大化提高了制冷剂冷凝速度，满足高效换热需求。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的剖视图；
图3为本实用新型中壳体的剖视图。
图中：1、壳体；101、外圈；102、内圈；2、进气头端；3、散热尾端；4、第一孔法兰；5、第二孔法兰；6、连接法兰；7、隔板；8、曲形冷凝管；9、冷凝管管束；10、曲形散热管；11、散热管管束；12、进风机；13、排风机；14、进气口；15、出气口；16、内圈进水口；17、内圈出水口；18、外圈进水口；19、外圈出水口；20、蒸汽出口。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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1-3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种制氢用冷凝发生器，包括壳体1、进气头端2、散热尾端3、第一孔法兰4、第二孔法兰5、连接法兰6、隔板7、曲形冷凝管8、冷凝管管束9、曲形散热管10、散热管管束11、进风机12、排风机13、进气口14、出气口15、内圈进水口16、内圈出水口17、外圈进水口18和外圈出水口19，所述壳体1包括外圈101和内圈102，所述外圈101和内圈102同轴设置且一端封闭设置，所述第一孔法兰4和第二孔法兰5分别设置在外圈101的两端，所述进气头端2和散热尾端3的一端均通过连接法兰6分别与第一孔法兰4和第二孔法兰5连接并通过螺钉紧固，所述曲形冷凝管8设置在内圈102内部且进气端及出气端穿插第一孔法兰4的端部通过冷凝管管束9紧固，所述进气头端2的内腔通过隔板7将紧固在冷凝管管束9上的曲形冷凝管8的进气端和出气端上下分隔，所述曲形散热管10均布于每根曲形冷凝管8的四周，所述曲形散热管10穿插至散热尾端3的进气端及出气端通过散热管管束11紧固，所述进风机12穿插至散热尾端3内部的一端与曲形冷凝管8的进气端连通，所述排风机13穿插至散热尾端3内部的一端与曲形冷凝管8的出气端连通，所述进气口14和出气口15分别设置于进气头端2顶部和顶部并分别与曲形冷凝管8进气端和出气端对应，所述内圈进水口16和内圈出水口17分别设置于外圈101的顶部和顶部并与内圈102内部管道连通，所述外圈进水口18和外圈出水口19分别设置于外圈101的顶部和顶部。
具体来说，所述外圈101上设有与外圈101内腔连通设置的蒸汽出口20，用于排出蒸汽。
具体来说，每根曲形冷凝管8的外表面均布有6根曲形散热管10，热交换速度快。
具体来说，所述曲形冷凝管8和曲形散热管10的外表面均设有导热片，所述导热片为采用良导热金属制成的片板，例如采用铜翅片，散热效果好。
具体来说，所述外圈101的内腔且位于内圈102的外表面均布有进风端与进风机12排风口连通管、出风管与和排风机13的进风口连通的曲形散热管a，进一步了提高热交换效率。
使用时，含约74%氢气和24%二氧化碳的高温高压的制冷剂气体经进气口14进入曲形冷凝管8内，制冷剂的热量传递至曲形冷凝管8管壁上，与经内圈进水口16进入内圈102的热交换介质进行一级热交换，热交换后的热交换介质经内圈出水口17排出，提高了交换效率；由进风机12将自然风吹进曲形散热管10，通过曲形散热管10对位于内圈102中的热交换介质进行二级热交换，热交换后的热风经曲形散热管10出气端及排风机13排出，进一步提高了热交换效率；通过设置外圈进水口18和外圈出水口19，将经内圈102壁将热交换介质的热量传递给经外圈进水口18进入外圈101内的热交换介质，实现了位于外圈101内的热交换介质与位于内圈102内的热交换介质的三级热交换，热交换后的热交换介质经外圈出水口19排出，最大化提高了制冷剂冷凝速度，满足高效换热需求。
综上可得，本实用新型能够实现高温高压的制冷剂气体的多级热交换，能够最大化提高了制冷剂冷凝速度，满足高效换热需求。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定，需要说明的是，该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
Claims (6)
1.一种制氢用冷凝发生器，其特征在于：包括壳体(1)、进气头端(2)、散热尾端(3)、第一孔法兰(4)、第二孔法兰(5)、连接法兰(6)、隔板(7)、曲形冷凝管(8)、冷凝管管束(9)、曲形散热管(10)、散热管管束(11)、进风机(12)、排风机(13)、进气口(14)、出气口(15)、内圈进水口(16)、内圈出水口(17)、外圈进水口(18)和外圈出水口(19)，所述壳体(1)包括外圈(101)和内圈(102)，所述外圈(101)和内圈(102)同轴设置且一端封闭设置，所述第一孔法兰(4)和第二孔法兰(5)分别设置在外圈(101)的两端，所述进气头端(2)和散热尾端(3)的一端均通过连接法兰(6)分别与第一孔法兰(4)和第二孔法兰(5)连接并通过螺钉紧固，所述曲形冷凝管(8)设置在内圈(102)内部且进气端及出气端穿插第一孔法兰(4)的端部通过冷凝管管束(9)紧固，所述进气头端(2)的内腔通过隔板(7)将紧固在冷凝管管束(9)上的曲形冷凝管(8)的进气端和出气端上下分隔，所述曲形散热管(10)均布于每根曲形冷凝管(8)的四周，所述曲形散热管(10)穿插至散热尾端(3)的进气端及出气端通过散热管管束(11)紧固，所述进风机(12)穿插至散热尾端(3)内部的一端与曲形冷凝管(8)的进气端连通，所述排风机(13)穿插至散热尾端(3)内部的一端与曲形冷凝管(8)的出气端连通，所述进气口(14)和出气口(15)分别设置于进气头端(2)顶部和顶部并分别与曲形冷凝管(8)进气端和出气端对应，所述内圈进水口(16)和内圈出水口(17)分别设置于外圈(101)的顶部和顶部并与内圈(102)内部管道连通，所述外圈进水口(18)和外圈出水口(19)分别设置于外圈(101)的顶部和顶部。
2.根据权利要求1所述的一种制氢用冷凝发生器，其特征在于：所述外圈(101)上设有与外圈(101)内腔连通设置的蒸汽出口(20)。
3.根据权利要求1所述的一种制氢用冷凝发生器，其特征在于：每根曲形冷凝管(8)的外表面均布有6根曲形散热管(10)。
4.根据权利要求1所述的一种制氢用冷凝发生器，其特征在于：所述曲形冷凝管(8)和曲形散热管(10)的外表面均设有导热片。
5.根据权利要求4所述的一种制氢用冷凝发生器，其特征在于：所述导热片为采用良导热金属制成的片板。
6.根据权利要求1所述的一种制氢用冷凝发生器，其特征在于：所述外圈(101)的内腔且位于内圈(102)的外表面均布有进风端与进风机(12)排风口连通管、出风管与和排风机(13)的进风口连通的曲形散热管a。
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