CN215598175U - 一种制备高纯五氯化磷用高效换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工技术领域，公开了一种制备高纯五氯化磷用高效换热器，包括壳体，所述壳体上设有物料进口和物料出口，壳体内相对设有上封头和下封头，上封头上设有介质出口，下封头上设有介质进口，上封头和下封头上均设有基础管板、嵌板和套管，所述套管设有多个且贯穿嵌板和基础管板，套管与上封头内部或下封头内部连通，上封头和下封头之间连接有多根螺旋盘管，所述螺旋盘管的两端部分别连接于上封头的套管和下封头的套管内。本实用新型结构简单，安全可控，成本低，密封性好，换热效率高，能避免五氯化磷会发生结晶而粘附在管壁上，从而避免点蚀现象。

Description

一种制备高纯五氯化磷用高效换热器

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域，尤其涉及一种制备高纯五氯化磷用高效换热器。

背景技术

五氯化磷在制备过程中，需要将部分Cl₂循环利用，该循环利用的Cl₂气体中包含CO₂、少量固体五氯化磷，并且在其循环利用之前，需要对其进行冷却。现有的换热器在对上述气体进行冷却时，存在着空间利用率低、密封性能差、换热效率低等问题，另外由于五氯化磷会发生结晶而粘附在管壁上，因此会导致换热效果差、换热管上出现点蚀。

实用新型内容

针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种制备高纯五氯化磷用高效换热器。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种制备高纯五氯化磷用高效换热器，包括壳体，所述壳体上设有物料进口和物料出口，壳体内相对设有上封头和下封头，上封头上设有介质出口，下封头上设有介质进口，上封头和下封头上均设有基础管板、嵌板和套管，所述套管设有多个且贯穿嵌板和基础管板，套管与上封头内部或下封头内部连通，上封头和下封头之间连接有多根螺旋盘管，所述螺旋盘管的两端部分别连接于上封头的套管和下封头的套管内。

优选地，所述壳体上设有吹扫口，所述吹扫口相对于壳体的轴向倾斜设置，吹扫口位于下封头的嵌板上方。

优选地，所述吹扫口与壳体轴向之间的夹角为60°。

优选地，所述嵌板采用哈氏合金C-276材料，嵌板与基础管板、基础管板与上封头或下封头均通过铆钉固定。

优选地，所述嵌板和基础管板上设有管孔，套管通过胀接工艺连接于管孔内，螺旋盘管通过胀接工艺连接于套管内。

优选地，所述嵌板上对应套管设有外翻边。

本实用新型还包括能够使一种制备高纯五氯化磷用高效换热器正常使用的其它组件，均为本领域的常规技术手段。另外，本实用新型中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。

本实用新型结构简单，安全可控，成本低，密封性好，换热效率高，能避免五氯化磷会发生结晶而粘附在管壁上，从而避免点蚀现象。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图。

图2是图1中下封头的结构示意图。

图3是图2中A处放大示意图。

图中：1壳体、2物料进口、3物料出口、4上封头、5下封头、6介质出口、7介质进口、8基础管板、9嵌板、10套管、11螺旋盘管、12吹扫口、13铆钉、14外翻边。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参见图1-3，一种制备高纯五氯化磷用高效换热器，包括壳体1，所述壳体1上设有物料进口2和物料出口3，壳体1内相对设有上封头4和下封头5，上封头4上设有介质出口6，下封头5上设有介质进口7，上封头4和下封头5上均设有基础管板8、嵌板9和套管10，所述套管10设有多个且贯穿嵌板9和基础管板8，套管与上封头4内部或下封头5内部连通，上封头4和下封头5之间连接有多根螺旋盘管11，所述螺旋盘管11的两端部分别连接于上封头4的套管10和下封头5的套管10内。

所述壳体1上设有吹扫口12，所述吹扫口12相对于壳体1的轴向倾斜设置，吹扫口12位于下封头5的嵌板9上方。

所述吹扫口12与壳体1轴向之间的夹角为60°。

所述嵌板9采用哈氏合金C-276材料，嵌板9与基础管板8、基础管板8与上封头4或下封头5均通过铆钉13固定。

所述嵌板9和基础管板8上设有管孔，套管10通过胀接工艺连接于管孔内，螺旋盘管11通过胀接工艺连接于套管10内。胀接工艺是现有技术中的一种连接方法，其根据金属具有塑性变形这一特点，利用胀管器将管子胀牢固定在管板上。

所述嵌板9上对应套管10设有外翻边14。

本实施例中，壳体1采用不锈钢材料制成，上封头4和下封头5通过固定架连接在壳体1内部，螺旋盘管11按照压力容器制造标准制造，使用高效缠绕式换热管，可通冷媒和热蒸汽；基础管板8与套管10采用多重胀接工艺连接，套管10和螺旋盘管11采用四次胀接工艺连接，从而形成多层封闭连接。

工作原理：使用时，气体从物料进口2进入壳体内部并向下流动，冷媒从介质进口7进入上封头4，并通过套管10分配后进入各个螺旋盘管11内自下而上流动，与气体发生逆向热交换，而后进入上封头4并从介质出口6排出，气体冷却至要求温度后从物料出口3排出；运行过程中从吹扫口12向壳体1内吹入0.1KPa空气，对换热过程中残留在嵌板9上的固体颗粒进行吹扫，使结晶的五氯化磷颗粒随气体排出而不滞留在嵌板9上，从而确保有效的换热效率、避免发生点蚀现象；检修时，从介质出口6通入高温蒸汽(温度大于五氯化磷沸点)，使粘附在螺旋盘管11上的五氯化磷固体颗粒升华，去除螺旋盘管11外管壁上粘附的固体颗粒，进一步保证换热效果。

本实用新型中，采用螺旋盘管11作为换热管，能充分利用壳体的内部空间，增大换热面积，提高换热效率；套管10和管孔、螺旋盘管11与套管10均采用多重胀接工艺加工而成，能形成多层密闭连接，从而能确保密封性；嵌板9厚度约为3mm，嵌板9和套管10均采用哈氏合金C-276材料，能提高设备的抗腐蚀性，由于哈氏合金C-276材料价钱昂贵，因此在实际生产中为了节约成本，上封头4和下封头5一般采用其他材料制成，而哈氏合金C-276材料与其他材料采用常规工艺无法连接，因此本实用新型设置了基础管板8，嵌板9与基础管板8、基础管板8与上封头4或下封头5均通过铆钉13固定，从而实现嵌板9与上封头4的连接，嵌板9上套管10的外侧设有外翻边14，螺旋盘管11端部与套管10通过堆焊工艺连接，这种设置一方面能实现基础管板8、嵌板9、套管10和螺旋盘管11的无缝连接，提高密封性及抗腐蚀性，另一方面能大大降低设备成本；基础管板8采用胀接、套管10焊接、嵌衬相结合的结构，再配合吹扫口12的吹扫作用，能起到双重保护作用，延长设备的使用寿命。

本实用新型应用于高纯五氯化磷制备中的循环Cl₂(气体)冷却工段，连续生产高纯五氯化磷装置的尾气通过设备冷却降温至10℃，再重新进入主反应装置中回收利用。本实用新型结构简单，安全可控，成本低，密封性好，换热效率高，能避免五氯化磷会发生结晶而粘附在管壁上，从而避免点蚀现象。

以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (6)

1.一种制备高纯五氯化磷用高效换热器，包括壳体，其特征在于：所述壳体上设有物料进口和物料出口，壳体内相对设有上封头和下封头，上封头上设有介质出口，下封头上设有介质进口，上封头和下封头上均设有基础管板、嵌板和套管，所述套管设有多个且贯穿嵌板和基础管板，套管与上封头内部或下封头内部连通，上封头和下封头之间连接有多根螺旋盘管，所述螺旋盘管的两端部分别连接于上封头的套管和下封头的套管内。

2.根据权利要求1所述的一种制备高纯五氯化磷用高效换热器，其特征在于：所述壳体上设有吹扫口，所述吹扫口相对于壳体的轴向倾斜设置，吹扫口位于下封头的嵌板上方。

3.根据权利要求2所述的一种制备高纯五氯化磷用高效换热器，其特征在于：所述吹扫口与壳体轴向之间的夹角为60°。

4.根据权利要求1所述的一种制备高纯五氯化磷用高效换热器，其特征在于：所述嵌板采用哈氏合金C-276材料，嵌板与基础管板、基础管板与上封头或下封头均通过铆钉固定。

5.根据权利要求1所述的一种制备高纯五氯化磷用高效换热器，其特征在于：所述嵌板和基础管板上设有管孔，套管通过胀接工艺连接于管孔内，螺旋盘管通过胀接工艺连接于套管内。

6.根据权利要求1所述的一种制备高纯五氯化磷用高效换热器，其特征在于：所述嵌板上对应套管设有外翻边。

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