CN211147394U - 一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统，包括设置在高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的喷射泵气液混合物料出口和反应储罐之间管路上的换热器；换热器上连接有用于散发换热器热量的散热组件，其能够移除高浓度铁盐水质净化药剂生产过程中的反应热。

Description

一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统。

背景技术

铁系水质净化药剂生产原理是溶液中亚铁离子在亚硝酸盐或硝酸盐催化剂作用下的氧气氧化法，实际生产为密闭系统中气液反应。生产过程一般是将气液物料导入到储罐中，通过离心泵将液态物料导入到喷射泵内，此时喷射泵内产生负压将气态物料吸入到喷射泵内，气态物料与液态物料在喷射泵及喷射泵和储罐之间的管路中发生气液反应后再次进入储罐内，在反应过程中会产生大量的反应热；如果不能将反应热及时从系统移除，储罐内的物料温度升高，超过100℃后部分液态物料蒸发为蒸气，储罐内气室蒸气压急剧升高，气室内气态物料的持续进入受阻，进而使反应速度降低，生产效率低下，严重时储罐内物料沸腾，氧化反应难以持续进行，还会存在较大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种能够移除高浓度铁盐水质净化药剂生产装置中反应热的高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统，包括设置在高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的喷射泵气液混合物料出口和反应储罐之间管路上的换热器；换热器上连接有用于散发换热器热量的散热组件。

进一步的，换热器包括S状分布的换热器内管，换热器内管的两端分别与喷射泵气液混合物料出口和反应储罐的反应储罐混合物料进口接管相连接；换热器内管包括通过U型肘管相互连通且平行设置的直管；换热器内管的外侧设有与换热器内管交换热量的换热器外管；散热组件与换热器外管相连接。

进一步的，散热组件包括设置散热器风机的散热器，散热器上设有散热器介质进口接管和散热器介质出口接管；散热器介质进口接管和散热器介质出口接管分别通过冷却介质输送管与换热器外管的两端相连接；冷却介质输送管上设有冷却介质循环泵。

进一步的，换热器外管为多个且分别套设在直管的外侧；换热器外管之间相连通。

进一步的，换热器外管内冷却介质的流动方向和换热器内管内的流体流动方向相反。

进一步的，换热器内管采用搪玻璃内衬。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供的一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统，在高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的喷射泵气液混合物料出口和反应储罐之间管路上设置换热器，换热器与从喷射泵气液混合物料出口导出的气液混合物所携带的反应热形成热交换，然后再经过散热组件将换热器所吸收的反应热散发出去，从而实现移除铁盐水质净化药剂生产装置中反应热的目的。

进一步的，换热器内管采用S状分布，增大了气液混合物料的流动距离，从而换热器的换热效率；另外，每个直管的外侧设置一个换热器外管，在冷却介质在换热器外管流动的过程中，增大了换热器外管能够与外界直接热交换的面积，进而降低了散热组件所需散发的热量，降低了散热组件的负担。

进一步的，冷却介质在冷却介质循环泵的作用下在散热器外管内循环流动，能够及时带走与散热器内管内气液混合物料所携带的反应热；换热器外管内冷却介质的流动方向和换热器内管内的流体流动方向相反，通过两者的对流，能够提高冷却介质和换热器内管内的气液混合物料所携带的反应热的热交换效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为图1的A处放大图；

图3为本实用新型的散热器结构示意图。

其中，1-喷射泵液体物料进口，2-喷射泵气体物料进口，3-喷射泵气液混合物料出口，4-换热器高温物料进口，5-换热器外管冷却介质出口，6-U型肘管，7-散热器风机，8-换热器高温物料出口，9-冷却介质循环泵，10-反应储罐混合物料进口接管，11-冷却介质输送管，12-散热器冷却介质进口接管，13-散热器冷却介质出口接管，14-散热器，15-换热器外管冷却介质入口接管，16-换热器，17-喷射泵，18-换热器内管，19-换热器外管，20-反应储罐。

具体实施方式

下面给出具体的实施例。

如图1所示，一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统，包括设置在高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的喷射泵气液混合物料出口3和反应储罐20之间的换热器16；换热器16上连接有用于散发换热器16热量的散热组件。

对上述需要说明的是，高浓度铁盐水质净化药剂生产装置包括反应储罐20和喷射泵17；反应储罐20内分别导入液体物料和气体物料，在液体物料的上部形成气体物料的气室；液体物料通过离心泵从喷射泵17的喷射泵液体物料进口1导入至喷射泵17内，此时，喷射泵17内形成负压将气室内的气体物料从喷射泵17的喷射泵气体物料进口2导入至喷射泵17内，气体物料和液体物料混合反应并从喷射泵17的喷射泵气液混合物料出口3导出并从设置在反应储罐20上的反应储罐混合物料进口接管10导入至反应储罐20内，完成气体物料和液体物料在流动循环中充分反应；在反应的过程中，为了满足反应要求，气体物料需要持续不断的进入反应储罐20内，因此当气液物料反应产生的反应热不能及时移除，反应储罐20内的物料温度升高后部分液体物料蒸发为蒸气，反应储罐20内气室蒸气压急剧升高，其将不利于气体物料的持续进入；本高浓度铁盐水质净化药剂生产装置为现有装置，在这里不再对其他的部件及连接关系进行赘述。

如图1所示，为了能够及时移除气液物料反应产生的反应热，因此在喷射泵气液混合物料出口3和反应储罐混合物料进口接管10之间设置用于移除反应热的套管式换热器16；换热器16包括S状分布的换热器内管18，换热器内管18的两端分别设置换热器高温物料进口4和换热器高温物料出口8，喷射泵气液混合物料出口3与换热器高温物料进口4相连接，换热器高温物料出口8和反应储罐混合物料进口接管10相连接；气液混合物料在换热器内管18中流动并反应，产生的反应热与换热器16形成热交换，热交换的热量再通过散热组件散发，从而移除反应热。

如图1和图2所示，套管式换热器16的换热器内管18包括通过U型肘管6相互连通且横向平行设置的直管，直管的数量为1～50个，换热器高温物料进口4设置在最上侧的直管上，换热器高温物料出口8设置在最下侧的直管上；换热器内管18的外侧设有与换热器内管18交换热量的换热器外管19，换热器外管19为多个且分别套设在直管的外侧，相邻的换热器外管19之间通过连通管相连通；在最上侧的换热器外管19上设置换热器外管冷却介质出口5，在最下侧的换热器外管19上设置换热器外管冷却介质入口接管15；换热器外管19内冷却介质从自下而上流动，换热器内管18内的流体自上而下流动，流动方向相反，形成对流，能够提高冷却介质和换热器内管18内的流体的热交换效率。

如图1和图3所示，散热组件包括设置散热器风机7的散热器14，使散热器14上的热量及时散发；散热器14上设有散热器冷却介质进口接管12和散热器冷却介质出口接管13；散热器冷却介质进口接管12通过冷却介质输送管11和换热器外管冷却介质出口5相连接，散热器冷却介质出口接管13通过冷却介质输送管11与换热器外管冷却介质入口接管15相连接；冷却介质输送管11上设有冷却介质循环泵9，为冷却介质的循环流动提供动力。

另外，换热器16结构参数，如换热器内管18和换热器外管19的管径、长度、数量等都需要根据需要移除的热量通过热工原理计算确定。换热器内管18，包括直管及U型肘管6为搪玻璃内衬，其导热性、耐腐蚀性良好。加工制作、安装、检修方便，能满足高浓度铁系水质净化药剂实际生产需要。

其具体的工作过程如下：

自喷射泵气液混合物料出口3导出的气液混合物从换热器高温物料进口4进入到换热器内管18，气液混合物与换热器外管19内的冷却介质进行热交换后从换热器高温物料出口8导出并从反应储罐混合物料进口接管10处导入到反应储罐20内；换热器外管19内的冷却介质从换热器外管冷却介质出口5处导出并从散热器冷却介质进口接管12处流入至散热器14内，散热器14在散热器风机7的作用下对冷却介质风冷降温，冷却介质再从散热器冷却介质出口接管13处导出并从换热器外管冷却介质入口接管15处导入到换热器外管19内。换热器16吸收反应热后通过散热器14将反应热散发到外界，实现对高温气液混合物料进行降温。

Claims (6)

1.一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统，其特征在于，包括设置在高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的喷射泵气液混合物料出口(3)和反应储罐(20)之间管路上的换热器(16)；换热器(16)上连接有用于散发换热器(16)热量的散热组件。

2.根据权利要求1所述的一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统，其特征在于，所述换热器(16)包括S状分布的换热器内管(18)，换热器内管(18)的两端分别与喷射泵气液混合物料出口(3)和反应储罐(20)的反应储罐混合物料进口接管(10)相连接；换热器内管(18)包括通过U型肘管(6)相互连通且平行设置的直管；换热器内管(18)的外侧设有与换热器内管(18)交换热量的换热器外管(19)；散热组件与换热器外管(19)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统，其特征在于，所述散热组件包括设置散热器风机(7)的散热器(14)，散热器(14)上设有散热器冷却介质进口接管(12)和散热器冷却介质出口接管(13)；散热器冷却介质进口接管(12)和散热器冷却介质出口接管(13)分别通过冷却介质输送管(11)与换热器外管(19)的两端相连接；冷却介质输送管(11)上设有冷却介质循环泵(9)。

4.根据权利要求2所述的一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统，其特征在于，所述换热器外管(19)为多个且分别套设在直管的外侧；换热器外管(19)之间相连通。

5.根据权利要求4所述的一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统，其特征在于，所述换热器外管(19)内冷却介质的流动方向和换热器内管(18)内的流体流动方向相反。

6.根据权利要求2所述的一种高浓度铁盐水质净化药剂生产装置的换热系统，其特征在于，所述换热器内管(18)采用搪玻璃内衬。

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