CN212340033U - 一种氨气生产用惰性气体冷却器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于尿素生产技术领域，特别是涉及一种新型氨气生产用惰性气体冷却器。包括罐体冷却液腔体、进气管、出气管和热交换管；所述罐体顶部设置进气管，冷却液腔体固定设置在罐体内部；进气管伸入罐体上部后连接上汇流板，上汇流板密封固定在罐体内壁上；所述上汇流板上设置有汇流孔；汇流孔的底部连通热交换管；热交换管管壁上设置有内陷的坑点。单位空间内冷却效率更高，冷却效果更好。

Description

一种氨气生产用惰性气体冷却器

技术领域

本实用新型属于尿素生产技术领域，特别是涉及一种新型氨气生产用惰性气体冷却器。

背景技术

尿素生产主要以液氨和二氧化碳为原料在高温高压条件下直接合成尿素。而在合成氨过程中，氨合成反应是可逆反应且为加热反应，冷却器的作用一可降温使反应向氨合成方向进行，同时用于是氨液化分离出，使生成物减少，反应右移。通过氨气生产用惰性气体冷却器，从而使氨气降温后液化，从而与惰性气体分离。现有技术中的冷却器冷却效率低，且都需要单独设置冷却液循环泵。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种新型氨气生产用惰性气体冷却器，解决了冷却效率低的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例的提供了，一种氨气生产用惰性气体冷却器，包括罐体冷却液腔体、进气管、出气管和热交换管；

所述罐体顶部设置进气管，冷却液腔体固定设置在罐体内部；进气管伸入罐体上部后连接上汇流板，上汇流板密封固定在罐体内壁上；所述上汇流板上设置有汇流孔；汇流孔的底部连通热交换管；热交换管管壁上设置有内陷的坑点。

所述热交换管伸入冷却液腔体内设置；所述热交换管为双数，两两缠绕后形成螺纹管；热交换管底部连接下汇流板；下汇流板底部连接出气管；下汇流板设置在冷却液腔体内；所述出气管穿过冷却液腔体与罐体的侧壁设置；

所述冷却液腔体的上部侧壁设置冷却液入口，冷却液腔体的底部连接冷却液排出管。

进一步的，所述冷却液排出管与冷却液腔体之间设置散热铜管，散热铜管缠绕成螺旋状设置在冷却液腔体的底部。

进一步的，散热铜管外侧壁上设置有凸出的散热铜片。

进一步的，所述散热铜片上设置有弧形缺口。

进一步的，散热铜管的底部设置散热电机和散热风叶；所述散热风叶固定连接在散热电机输出轴上；散热风叶底部设置有过滤网。

进一步的，所述散热电机为双轴电机，所述散热风叶设置在散热电机的底部输出轴上；散热电机的上部输出轴通过齿轮组与设置在冷却液排出管内的驱动风叶齿轮连接。

进一步的，所述齿轮组包括与散热电机上部输出轴齿合的第一大齿轮；第一大齿轮上部设置第一锥形齿轮；所述冷却液排出管内部设置驱动风叶；所述驱动风叶中心为中空结构，驱动风叶安装在中空转轴的内部侧壁上；中空转轴两端安装在轴承内，轴承外部固定在密封固定件内壁上，密封固定件外壁固定在冷却液排出管内壁上；中空转轴位于驱动风叶的外侧设置穿透冷却液排出管管壁的第二锥形齿轮，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮齿合，用于驱动第二锥形齿轮轴向转动。

本实用新型实施例相比现有技术的有益效果是：通过两两螺纹缠绕的热交换管的设计，在一定单位面积的空间内提高热交换管的设置数量，增加气体流经空间长度，增加热交换效率；通过凹陷的坑点的设置，一方面对流经的气体形成扰流，减缓流经速度，另一方提高气体与热交换管接触面积，提高热交换效率；通过将所述冷却液排出管与冷却液腔体之间设置螺旋排列的散热铜管，从而提高冷却液的散热效果；通过在冷却液排出管内部设置驱动风叶，再通过将散热电机设置成双输出头电机，然后通过齿轮组来带动驱动风叶转动，进而实现冷却液的循环驱动；结构更加简单，冷却效率更高。

附图说明

图1是本实用新型实施例的纵切剖视图。

图2是本实用新型实施例散热铜管横切剖视图。

图3是本实用新型实施例所述齿轮组的结构示意图。

附图标记说明：1、入口法兰；2、进气管；3、汇流孔；4、上汇流板；5、热交换管；6、螺纹管；7、罐体；8、下汇流板；9、齿轮组；9.1、第二锥形齿轮；9.2、驱动风叶；9.3、密封固定件；9.4、轴承；9.5、中空转轴；9.6、第一锥形齿轮；9.7、第一大齿轮；10、出气管；11、散热铜管；12、冷却液排出管；13、冷却液入口；14、冷却液腔体；15、散热电机；16、散热风叶；17、过滤网。

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。

请参阅图1-3，本实用新型实施例提供以下技术方案：所述氨气生产用惰性气体冷却器，包括金属制成的圆柱型罐体7和圆柱形冷却液腔体14、进气管2、出气管10和热交换管5。所述罐体7顶部安装进气管2，进气管2上端口连接入口法兰1用于与氨气合成塔的氨气出口管道连接；冷却液腔体14固定设置在罐体7内部，用于通入冷却液；进气管2伸入罐体7上部后连接上汇流板4，上汇流板4密封固定在罐体7内壁上；所述上汇流板4上设置有汇流孔3；优选的汇流孔3上部开口大于下部；汇流孔3的底部连通热交换管5；所述热交换管5伸入冷却液腔体14内设置；所述热交换管5为4个，两两缠绕后形成2组螺纹管6；热交换管5底部连接下汇流板8；下汇流板8底部连接出气管10；下汇流板8设置在冷却液腔体14内；所述出气管10穿过冷却液腔体14与罐体7的侧壁，并且与冷却液腔体14侧壁和罐体7的侧壁密封设置；所述冷却液腔体14的上部侧壁设置穿透罐体7侧壁的冷却液入口13，冷却液腔体14的底部密封连接冷却液排出管12。

本实施例所述氨气生产用惰性气体冷却器，通过将，进气管2通过入口法兰1与氨气合成塔的出口管道连接，出气管10连接气体分离塔的入口；氨气合成塔合成氨气后将气体通入到氨气生产用惰性气体冷却器内，气体经过进气管2后再通过汇流板4上的汇流孔3进入到螺旋设置的热交换管5内，在热交换管5上设置的坑点的作用下形成扰流，再经过冷却液腔体14内的冷却液冷却后从出气管10排出，被冷却液化的氨气从出气管10排出后与惰性气体进行分离提纯。从而解决了现有技术中的冷却器热交换管占用空间大，冷却效率低的技术问题。通过两两螺纹缠绕的热交换管的设计，在一定单位面积的空间内提高热交换管的设置数量，增加气体流经空间长度，增加热交换效率。

示例性的，为了使冷却液在循环排出的过程中可以更好的冷却，进一步的，所述冷却液排出管12与冷却液腔体14之间密封连接一段散热铜管11，散热铜管11成螺旋排列，设置在冷却液腔体14底部，用于对冷却液进行散热冷却。

示例性的，为了使散热铜管11具有更好的散热效果，进一步的，如图2所示，散热铜管11外侧壁上设置有凸出的散热铜片11.1。所述散热铜片11.1上设置有弧形缺口11.2。

示例性的，为了使冷却液散热效率更高，进一步的，散热铜管11的底部设置散热电机15和散热风叶16；所述散热风叶16固定连接在散热电机15输出轴上；散热风叶16底部设置有过滤网17。过滤网17通过螺丝固定在罐体7内壁上。

优选的，为了使冷却系统自身具有循环驱动力，提高电机利用效率，减少压缩机的设置，进一步的，所述散热电机15为双轴电机，所述散热风叶16通过销钉固定在散热电机15的底部输出轴上；散热电机15的上部输出轴通过齿轮组9与设置在冷却液排出管12内的驱动风叶9.2齿轮连接。散热电机15的转动带动设置在其下部的散热风叶16转动，从而增加散热铜管11的散热效率。而散热电机15上部的输出轴通过驱动齿轮组9，进而带动设置在冷却液排出管12内的驱动风叶9.2转动，从而将在冷却液循环系统内部形成循环动力，通过驱动风叶9.2的转动驱动冷却液不断运动，从而在不单独设置循环驱动力的情况下，实现通过双输出散热电机15来实现循环驱动。

示例性的，具体的所述齿轮组9包括与散热电机15上部输出轴齿合的第一大齿轮9.7；散热电机15的上部输出端与第一大齿轮9.7齿合，第一大齿轮9.7上部一体设置第一锥形齿轮9.6；第一锥形齿轮9.6与第二锥形齿轮9.1齿合连接，二者的倾斜角一致。从而实现第一锥形齿轮9.6在水平旋转的同时，可以驱动第二锥形齿轮9.1竖直轴向转动。所述冷却液排出管12内部设置驱动风叶9.2；所述驱动风叶9.2中心为中空结构，驱动风叶9.2固定在中空转轴9.5的内部侧壁上；中空转轴9.5两端安装在轴承9.4内，轴承9.4外部固定在密封固定件9.3内壁上，密封固定件9.3外壁固定在冷却液排出管12内壁上；中空转轴9.5位于驱动风叶9.2的外侧设置穿透冷却液排出管12管壁的第二锥形齿轮9.1，第一锥形齿轮9.6与第二锥形齿轮9.1齿合，用于驱动第二锥形齿轮9.1轴向转动。

示例性的，在安装过程中，轴承9.4套在内部设置有驱动风叶9.2的中空转轴9.5两端，第二锥形齿轮9.1与中空转轴9.5一体设置；密封固定件9.3密封套接在轴承外部，然后再将两段冷却液排出管12分别套接在密封固定件9.3外部实现密封连接，从而形成驱动风叶9.2、中空转轴9.5、第二锥形齿轮9.1可相对冷却液排出管12转动连接。从而在第一锥形齿轮9.6的驱动下第二锥形齿轮9.1轴向转动，进而形成对冷却液的驱动力。

从而解决现有技术中的冷却液循环系统需要单独设置动力驱动装置的弊端，从而显著提高散热电机15的工作效率，减少电机的设置，使氨气生产用惰性气体冷却器结构更加简单，冷却效果更好。

工作原理及工作过程：氨气合成塔中的混合气体进入进气管2后再经过上汇流板4进入到热交换管5内进行热交换后被冷却，最后再经过底部的下汇流板8和出气管10被排出。冷却液经过冷却液入口13进入到冷却液腔体14内，与设置在其内部的热交换管发生热交换，然后再进入到底部的散热铜管11内，循环后被排出。设置在底部的散热电机15转动，带动散热风叶16转动从而加速散热铜管11的散热效果，在散热电机15转动的过程中，上部输出轴带动齿轮组9中的第一大齿轮9.7和第一锥形齿轮9.6转动，第一锥形齿轮9.6再驱动与之垂直设置的第二锥形齿轮9.1转动，进而中空转轴9.5和设置在其内部的驱动风叶9.2转动，密封固定件9.3在轴承9.4与冷却液排出管的管壁之间形成密封，防止冷却液外泄。从而在散热电机15转动的同时给与冷却液一个驱动力，迫使其不断循环流动。

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。

Claims (7)

1.一种氨气生产用惰性气体冷却器，其特征在于：包括罐体(7)冷却液腔体(14)、进气管(2)、出气管(10)和热交换管(5)；

所述罐体(7)顶部设置进气管(2)，冷却液腔体(14)固定设置在罐体(7)内部；进气管(2)伸入罐体(7)上部后连接上汇流板(4)，上汇流板(4)密封固定在罐体(7)内壁上；所述上汇流板(4)上设置有汇流孔(3)；汇流孔(3)的底部连通热交换管(5)；热交换管(5)管壁上设置有内陷的坑点；

所述热交换管(5)伸入冷却液腔体(14)内设置；所述热交换管(5)为双数，两两缠绕后形成螺纹管(6)；热交换管(5)底部连接下汇流板(8)；下汇流板(8)底部连接出气管(10)；下汇流板(8)设置在冷却液腔体(14)内；所述出气管(10)穿过冷却液腔体(14)侧壁与罐体(7)的侧壁设置；

所述冷却液腔体(14)的上部侧壁设置冷却液入口(13)，冷却液腔体(14)的底部连接冷却液排出管(12)。

2.根据权利要求1所述的氨气生产用惰性气体冷却器，其特征在于：所述冷却液排出管(12)与冷却液腔体(14)之间设置散热铜管(11)，散热铜管(11)缠绕成螺旋状设置在冷却液腔体(14)的底部。

3.根据权利要求2所述的氨气生产用惰性气体冷却器，其特征在于：散热铜管(11)外侧壁上设置有凸出的散热铜片(11.1)。

4.根据权利要求3所述的氨气生产用惰性气体冷却器，其特征在于：所述散热铜片(11.1)上设置有弧形缺口(11.2)。

5.根据权利要求2所述的氨气生产用惰性气体冷却器，其特征在于：散热铜管(11)的底部设置散热电机(15)和散热风叶(16)；所述散热风叶(16)固定连接在散热电机(15)输出轴上；散热风叶(16)底部设置有过滤网(17)。

6.根据权利要求5所述的氨气生产用惰性气体冷却器，其特征在于：所述散热电机(15)为双轴电机，所述散热风叶(16)设置在散热电机(15)的底部输出轴上；散热电机(15)的上部输出轴通过齿轮组(9)与设置在冷却液排出管(12)内的驱动风叶(9.2)齿轮连接。

7.根据权利要求6所述的氨气生产用惰性气体冷却器，其特征在于：所述齿轮组(9)包括与散热电机(15)上部输出轴齿合的第一大齿轮(9.7)；第一大齿轮(9.7)上部设置第一锥形齿轮(9.6)；所述冷却液排出管(12)内部设置驱动风叶(9.2)；所述驱动风叶(9.2)中心为中空结构，驱动风叶(9.2)安装在中空转轴(9.5)的内部侧壁上；中空转轴(9.5)两端安装在轴承(9.4)内，轴承(9.4)外部固定在密封固定件(9.3)内壁上，密封固定件(9.3)外壁固定在冷却液排出管(12)内壁上；中空转轴(9.5)位于驱动风叶(9.2)的外侧设置穿透冷却液排出管(12)管壁的第二锥形齿轮(9.1)，第一锥形齿轮(9.6)与第二锥形齿轮(9.1)齿合，用于驱动第二锥形齿轮(9.1)轴向转动。

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