CN210237114U - 一种氨分解多级汽化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及氨分解设备汽化装置技术领域，具体涉及一种氨分解多级汽化装置，它包括一级列管式汽化组件、二级夹套汽化组件；所述一级列管式汽化组件包括筒体、该筒体内上部和下部对应设置有管板二和管板一，该管板二和管板一之间安装有若干换热管，若干换热管上设置有若干折流板；所述筒体内的管板二与筒体内壁顶端之间形成管程区域二；所述筒体内的管板一与筒体内壁底端之间形成管程区域一；它采用二级汽化装置，能有效的克服液氨汽化不充分，以及H2，N2混合气因换热效果差温度过高的工艺缺陷，具有能够增加液氨汽化时的吸热汽化效果以及高温H2，N2混合气的降温效果，以及提高氨分解设备整个系统工艺的使用效果。

Description

一种氨分解多级汽化装置

技术领域

本实用新型涉及氨分解设备汽化装置技术领域，具体涉及一种氨分解多级汽化装置。

背景技术

氨分解设备是以液氨为原料，经汽化后将氨气加热到一定温度，在催化剂作用下，氨发生分解成氢氮混合气体。用此法制得的气体是一种良好的保护气，可以广泛的应用于半导体工业，冶金工业及需要保护气氛的其他工业中。

多级汽化装置是氨分解设备的重要组成部分，一般情况下，氨分解的汽化器是由一种夹套式汽化器构成，液氨从夹套的内筒流入与夹套外筒内分解炉分解过后的高温H2，N2混合气进行吸热汽化，其缺点就是换热面积有限，效率较低，一方面有可能导致液氨汽化不充分影响进入分解炉分解的效果，其次换热效率的低下也会使得高温的H2，N2混合气由于吸热有限最终出口温度过高，在进入后端干燥器使得干燥器吸附剂吸附能力衰弱，若想提高换热效果，一种方式是在进干燥器之前夹套汽化器之后的位置再接入一台水冷却器进行二次换热，水冷却器不能排除冷却水泄露隐患，另一种方式是多布置n组蛇形夹套换热器这将会占据很大空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种氨分解多级汽化装置。

本实用新型所述的一种氨分解多级汽化装置，它包括一级列管式汽化组件、二级夹套汽化组件；

所述一级列管式汽化组件包括筒体、该筒体内上部和下部对应设置有管板二和管板一，该管板二和管板一之间安装有若干换热管，若干换热管上设置有若干折流板；所述筒体内的管板二与筒体内壁顶端之间形成管程区域二；所述筒体内的管板一与筒体内壁底端之间形成管程区域一；所述筒体内的管板二、管板一之间形成壳程区域；所述筒体左侧底部设置有液氨进口，液氨进口与管程区域一相连通；所述筒体的顶面中部设置有筒体出口管一，筒体出口管一与管程区域二相连通；所述筒体右侧面上部设置有筒体出口管二，筒体出口管二与壳程区域相连通；

所述二级夹套汽化组件包括二个U形夹套外筒、一个倒U形夹套外筒，倒U形夹套外筒的两个筒管分别插设在二个U形夹套外筒的内侧的筒管中，形成蛇形夹套筒体；左侧的U形夹套外筒的外侧筒管中插设有内筒一，内筒一与外侧筒管的顶端管口之间采用焊接密封相连；右侧的U形夹套外筒内插设有内筒二；所述内筒一与左侧的U形夹套外筒的外侧筒管的内壁之间形成夹套区域，内筒一内形成内腔区域；所述内筒二与右侧的U形夹套外筒的外侧筒管的内壁之间形成夹套区域，内筒二内形成内腔区域；所述内筒一的伸出U形夹套外筒的顶端管口上焊接有弯头连接管口一，内筒一与弯头连接管口一相连通，弯头连接管口一通过法兰与筒体出口管一相连通；左侧的U形夹套外筒的外侧筒管的左侧面上部设置有水平管口二，水平管口二的内侧管口与夹套区域相连通，水平管口二通过法兰与筒体出口管二相连，使得壳程区域与夹套区域形成连通。

进一步地，所述筒体101右侧底部设置有混合气出口三，该混合气出口三通过法兰与干噪器的进口端相连。

进一步地，所述内筒二伸出右侧U形夹套外筒的筒管外，形成气态氨出口；所述气态氨出口通过法兰与连接管一相连，连接管一与圆形分解炉的气态氨进口相连通。

进一步地，右侧的U形夹套外筒的外侧筒管上部设置有混合气进口，混合气进口与右侧的U形夹套外筒的夹套区域相连通，混合气进口通过法兰与连接管二相连，连接管二与圆形分解炉的混合气出口相连通。

进一步地，所述若干折流板形成间隔设计结构。

本实用新型的工作原理如下：

本设计中，由一级列管式汽化组件和二级夹套汽化组件串联组成；其中：一级列管式汽化组件由筒体，管板，折流板，换热管焊接而成两个密封独立的腔体，管程区域和壳程区域。二级夹套汽化组件为蛇形夹套汽化装置，由内筒和夹套外筒同心焊接而成，也形成了两个密封独立腔体区域,液氨汽化全部走管程区域和内筒腔体，H2，N2混合气全部走壳程区域和夹套腔体。

本设计中，采用列管式汽化装置作为一级，传统氨分解多级汽化装置中的原有蛇形夹套式气化装置作为二级，二者串联使用，提高换热效率。

由于列管式气化装置，内部由多根换热管组成，换热面积更大，换热效果明显，液氨从换热管内部管程区域流入，再进入夹套汽化器的内筒，高温的H2，N2混合气从夹套汽化器的夹套外筒流入，再进入列管式汽化装置的壳程区域，经过二级使得液氨汽化充分，且从分解炉分解过后的高温H2，N2温度能够降低，为进入干燥器做好吸附除水的准备。

采用上述结构后，本实用新型有益效果为：本实用新型所述的一种氨分解多级汽化装置，它采用二级汽化装置，能有效的克服液氨汽化不充分，以及H2，N2混合气因换热效果差温度过高的工艺缺陷，具有能够增加液氨汽化时的吸热汽化效果以及高温H2，N2混合气的降温效果，以及提高氨分解设备整个系统工艺的使用效果。

附图说明

此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型与圆形分解炉连接的结构示意图。

附图标记说明：

1、一级列管式汽化组件；101、筒体；102、管板一；103、换热管；104、折流板；105、壳程区域；106、管板二；107、管程区域二；108、筒体出口管二；109、液氨进口；110、管程区域一；111、筒体出口管一；112、混合气出口三；2、二级夹套汽化组件；201、U形夹套外筒；202、内筒一；203、内腔区域；204、夹套区域；205、倒U形夹套外筒；206、内筒二；207、混合气进口；208、气态氨出口；3、圆形分解炉；301、气态氨进口；302、混合气出口。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1-图2所示，本具体实施方式所述的一种氨分解多级汽化装置，它包括一级列管式汽化组件1、二级夹套汽化组件2；

所述一级列管式汽化组件1包括筒体101、该筒体101内上部和下部对应设置有管板二106和管板一102，该管板二106和管板一102之间安装有若干换热管103，若干换热管103上设置有若干折流板104；

所述筒体101内的管板二106与筒体101内壁顶端之间形成管程区域二107；所述筒体101内的管板一102与筒体101内壁底端之间形成管程区域一11-；所述筒体101内的管板二106、管板一102之间形成壳程区域105；

所述筒体101左侧底部设置有液氨进口109，液氨进口109与管程区域一110相连通；所述筒体101的顶面中部设置有筒体出口管一111，筒体出口管一111与管程区域二107相连通；所述筒体101右侧面上部设置有筒体出口管二108，筒体出口管二108与壳程区域105相连通；

所述二级夹套汽化组件2包括二个U形夹套外筒201、一个倒U形夹套外筒205，倒U形夹套外筒205的两个筒管分别插设在二个U形夹套外筒201的内侧的筒管中，形成蛇形夹套筒体；倒U形夹套外筒205的两个筒管与二个U形夹套外筒201内侧的筒管顶端相交处，采用焊接相连；

左侧的U形夹套外筒201的外侧筒管中插设有内筒一202，内筒一202与外侧筒管的顶端管口之间采用焊接密封相连；右侧的U形夹套外筒201内插设有内筒二206，内筒二206与右侧的U形夹套外筒201的外侧筒管顶端相交处，采用焊接相连；

所述内筒一202与左侧的U形夹套外筒201的外侧筒管的内壁之间形成夹套区域204，内筒一202内形成内腔区域203；所述内筒二206与右侧的U形夹套外筒201的外侧筒管的内壁之间形成夹套区域204，内筒二206内形成内腔区域203；

所述内筒一202的伸出U形夹套外筒的顶端管口上焊接有弯头连接管口一，内筒一202与弯头连接管口一相连通，弯头连接管口一通过法兰与筒体出口管一111相连通；左侧的U形夹套外筒的外侧筒管的左侧面上部设置有水平管口二，水平管口二的内侧管口与夹套区域204相连通，水平管口二通过法兰与筒体出口管二108相连，使得壳程区域105与夹套区域204形成连通。

进一步地，所述筒体101右侧底部设置有混合气出口三112，该混合气出口三112通过法兰与干噪器的进口端相连。

进一步地，所述内筒二206伸出右侧U形夹套外筒的筒管外，形成气态氨出口208；所述气态氨出口208通过法兰与连接管一相连，连接管一与圆形分解炉3的气态氨进口301相连通。

进一步地，右侧的U形夹套外筒201的外侧筒管上部设置有混合气进口207，混合气进口207与右侧的U形夹套外筒的夹套区域相连通，混合气进口207通过法兰与连接管二相连，连接管二与圆形分解炉3的混合气出口302相连通。

进一步地，所述若干折流板形成间隔设计结构。

本实用新型的工作原理如下：

本设计中，由一级列管式汽化组件和二级夹套汽化组件串联组成；其中：一级列管式汽化组件由筒体，管板，折流板，换热管焊接而成两个密封独立的腔体，管程区域和壳程区域。二级夹套汽化组件为蛇形夹套汽化装置，由内筒和夹套外筒同心焊接而成，也形成了两个密封独立腔体区域,液氨汽化全部走管程区域和内筒腔体，H2，N2混合气全部走壳程区域和夹套腔体。

本设计中，采用列管式汽化装置作为一级，传统氨分解多级汽化装置中的原有蛇形夹套式气化装置作为二级，二者串联使用，提高换热效率。

由于列管式气化装置，内部由多根换热管组成，换热面积更大，换热效果明显，液氨从换热管内部管程区域流入，再进入夹套汽化器的内筒，高温的H2，N2混合气从夹套汽化器的夹套外筒流入，再进入列管式汽化装置的壳程区域，经过二级使得液氨汽化充分，且从分解炉分解过后的高温H2，N2温度能够降低，为进入干燥器做好吸附除水的准备。

本实用新型所述的一种氨分解多级汽化装置，它采用二级汽化装置，能有效的克服液氨汽化不充分，以及H2，N2混合气因换热效果差温度过高的工艺缺陷，具有能够增加液氨汽化时的吸热汽化效果以及高温H2，N2混合气的降温效果，以及提高氨分解设备整个系统工艺的使用效果。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (5)

1.一种氨分解多级汽化装置，其特征在于：它包括一级列管式汽化组件、二级夹套汽化组件；

所述一级列管式汽化组件包括筒体、该筒体内上部和下部对应设置有管板二和管板一，该管板二和管板一之间安装有若干换热管，若干换热管上设置有若干折流板；所述筒体内的管板二与筒体内壁顶端之间形成管程区域二；所述筒体内的管板一与筒体内壁底端之间形成管程区域一；所述筒体内的管板二、管板一之间形成壳程区域；所述筒体左侧底部设置有液氨进口，液氨进口与管程区域一相连通；所述筒体的顶面中部设置有筒体出口管一，筒体出口管一与管程区域二相连通；所述筒体右侧面上部设置有筒体出口管二，筒体出口管二与壳程区域相连通；

所述二级夹套汽化组件包括二个U形夹套外筒、一个倒U形夹套外筒，倒U形夹套外筒的两个筒管分别插设在二个U形夹套外筒的内侧的筒管中，形成蛇形夹套筒体；左侧的U形夹套外筒的外侧筒管中插设有内筒一，内筒一与外侧筒管的顶端管口之间采用焊接密封相连；右侧的U形夹套外筒内插设有内筒二；所述内筒一与左侧的U形夹套外筒的外侧筒管的内壁之间形成夹套区域，内筒一内形成内腔区域；所述内筒二与右侧的U形夹套外筒的外侧筒管的内壁之间形成夹套区域，内筒二内形成内腔区域；所述内筒一的伸出U形夹套外筒的顶端管口上焊接有弯头连接管口一，内筒一与弯头连接管口一相连通，弯头连接管口一通过法兰与筒体出口管一相连通；左侧的U形夹套外筒的外侧筒管的左侧面上部设置有水平管口二，水平管口二的内侧管口与夹套区域相连通，水平管口二通过法兰与筒体出口管二相连，使得壳程区域与夹套区域形成连通。

2.根据权利要求1所述的一种氨分解多级汽化装置，其特征在于：所述筒体右侧底部设置有混合气出口三，该混合气出口三通过法兰与干噪器的进口端相连。

3.根据权利要求1所述的一种氨分解多级汽化装置，其特征在于：所述内筒二伸出右侧U形夹套外筒的筒管外，形成气态氨出口；所述气态氨出口通过法兰与连接管一相连，连接管一与圆形分解炉的气态氨进口相连通。

4.根据权利要求1所述的一种氨分解多级汽化装置，其特征在于：右侧的U形夹套外筒的外侧筒管上部设置有混合气进口，混合气进口与右侧的U形夹套外筒的夹套区域相连通，混合气进口通过法兰与连接管二相连，连接管二与圆形分解炉的混合气出口相连通。

5.根据权利要求1所述的一种氨分解多级汽化装置，其特征在于：所述若干折流板形成间隔设计结构。

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