CN218296797U - Wsa酸冷凝器用降膜换热玻璃管 - Google Patents

Abstract

WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，包括从下端进入高温硫酸蒸汽的玻璃管、装在玻璃管中对高温硫酸蒸汽进行导流的螺旋导管和装在玻璃管中且位于螺旋导管上方的管内捕雾器，其特征在于：所述的玻璃管下端内壁上具有将螺旋导管限定在玻璃管中的限位凸起，且玻璃管下端管壁上开设辅助进气孔，限位凸起设置在螺旋导管下方。本实用新型有效提高玻璃管的通气量，从而降低酸冷凝器工艺气侧的压力，便于酸冷凝器中冷却空气和工艺气的气压调节和控制，有效提高玻璃管的换热效率和冷凝效率，从而提高酸冷凝器的烟气处理量，提高硫酸产量，降低酸雾排出量。

Description

WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管

技术领域

本实用新型涉及一种WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，用于WSA湿法制酸工艺的酸冷凝器中。

背景技术

WSA湿法制酸工艺中二氧化硫经过转化塔催化反应后形成三氧化硫（水合和未水合的）和水蒸气，再经酸冷凝器冷凝硫酸蒸汽，得到硫酸产品。酸冷凝器是湿法制酸的酸冷凝器的“心脏”，而降膜换热玻璃管是酸冷凝器的核心元件之一，其质量和性能的优劣直接影响到酸冷凝器的使用寿命、硫酸产量和尾气酸雾排放指标，甚至影响到整个湿法制酸工艺过程能否正常开车。

酸冷凝器中的降膜换热玻璃管大多是垂直放置的，高温硫酸蒸汽进入玻璃管内被空气冷却，形成的硫酸沿着玻璃管内壁下流不断被浓缩成浓硫酸液滴掉入下部的酸槽，而冷凝后的烟气继续上升经过玻璃管上部的管内捕雾器进一步除去烟气中的酸雾后逸出玻璃管，现在常用的降膜玻璃换热管下端通常采用收口方式，以防内部的玻璃螺旋管从玻璃管内掉下来。收口方式导致工艺气在进入玻璃管内存在一个瓶颈，不利于工艺气进入,玻璃管的气量减少和压力增大，导致酸冷凝器中冷却空气与工艺气（高温硫酸蒸汽）的压差难以控制，严重时工艺气窜进空气侧造成空气侧钢件的腐蚀和排放尾气含酸雾高烟囱冒大烟最终酿成环境污染事件现象，对酸冷凝器正常工作很不利，严重影响湿法制酸工艺正常进行。

实用新型内容

本实用新型提供的WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，有效提高玻璃管的通气量，从而降低酸冷凝器工艺气侧的压力，便于酸冷凝器中冷却空气和工艺气的气压调节和控制，玻璃管的通气量提高可效提高玻璃管的换热效率和冷凝效率，从而提高酸冷凝器的烟气处理量，提高硫酸产量，降低酸雾排出量。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，包括从下端进入高温硫酸蒸汽的玻璃管、装在玻璃管中对高温硫酸蒸汽进行导流的螺旋导管和装在玻璃管中且位于螺旋导管上方的管内捕雾器，其特征在于：所述的玻璃管下端内壁上具有将螺旋导管限定在玻璃管中的限位凸起，且玻璃管下端管壁上开设辅助进气孔，限位凸起设置在螺旋导管下方。

优选的，所述的玻璃管从下至上包括下段、中段和上段，螺旋导管从下段延伸至中段，限位凸起设置在下段内壁上，管内捕雾器装在上段中，辅助进气孔开设在下段管壁上且位于限位凸起的上方。

优选的，所述的限位凸起为设置在下段内壁上且直径为1.5mm~2.0mm的圆弧形凸起，限位凸起沿下段内壁周向均匀分布。

优选的，所述的限位凸起沿下段轴向从下至上设置三层，最上层的限位凸起与中间层的限位凸起的轴向间距为H1,中层间的限位凸起与最下层的限位凸起的轴向间距为H2,最下层的限位凸起与下段端面的轴向间距为H3,H3<H1<H2，每层限位凸起的内切圆直径均为下段内径的0.7~0.8倍，螺旋导管的直径为下段内径的0.85~0.9倍。

优选的，H1为下段内径的0.5倍，H2为H1的1.5倍，H3为10~12mm。

优选的，所述的辅助进气孔的直径为6mm~10mm，辅助进气孔沿下段周向均匀分布，且进气段沿下段轴向从上至下设置多层，且相邻层的轴向层距均为H2。

优选的，所述的中段的内径小于上段的内径，中段与上段之间通过锥形段过渡。

优选的，所述的管内捕雾器为由0.03-0.8mm氟塑料单丝或双丝编织而成的氟塑料丝网囊体，管内捕雾器的直径等于上段的内径，上段的内壁上设置两个径向对齐的限位凸点，限位管沿径向伸入至上段中且两端分别卡在限位凸点上，限位管定位在管内捕雾器的上方。

优选的，所述的玻璃管和螺旋导管均为高硼硅玻璃材质或石英材质。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，在玻璃管下端内壁上设置限位凸起，将螺旋导管限定在玻璃管中，代替玻璃管下端的收口，玻璃管下端不需要收口，玻璃管下端的进气更多，有效提高玻璃管的通气量，从而降低酸冷凝器工艺气侧的压力，便于酸冷凝器中冷却空气和工艺气的气压调节和控制，玻璃管的通气量提高可效提高玻璃管的换热效率和冷凝效率，从而提高酸冷凝器的烟气处理量，提高硫酸产量，降低酸雾排出量。

在玻璃管下端管壁上开设位于辅助进气孔，辅助进气孔位于螺旋导管的下方，从玻璃管的下端开口和辅助进气孔均可进入高温硫化蒸汽，辅助进气孔的开设进一步提高玻璃管下端的进气量，提升玻璃管的通气量，从而进一步提高换热效果和冷凝效率。

附图说明

图1为具体实施方式中的WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管的示意图。

图2为图1的局部放大图。

图3为图1的另一个局部放大图。

图4为图1中A-A处的剖视图。

图5为图1中B-B处的剖视图。

具体实施方式

下面结合图1~5对本实用新型的实施例做详细说明。

WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，包括从下端进入高温硫酸蒸汽的玻璃管1、装在玻璃管1中对高温硫酸蒸汽进行导流的螺旋导管2和装在玻璃管1中且位于螺旋导管上方的管内捕雾器3，其特征在于：所述的玻璃管1下端内壁上具有将螺旋导管2限定在玻璃管中的限位凸起4，且玻璃管1下端管壁上开设辅助进气孔5，限位凸起4设置在螺旋导管2下方。

以上所述的WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，螺旋导管2为高温硫酸蒸汽的导流管，螺旋导管2为实心管，高温硫酸蒸汽进入玻璃管1内沿着螺旋导管2螺旋上升被玻璃管1外的冷却风冷却，在玻璃管的上部冷凝成稀硫酸液滴再沿着玻璃管内壁下降，下降过程中与沿螺旋导管2螺旋上升的高温硫酸蒸汽高效热交换，水蒸气被不断蒸发，硫酸不断提浓，最终以浓硫酸方式掉入酸冷凝器下部的酸槽，同时冷却后的烟气继续上升经过管内捕雾器3有效捕集细小硫酸雾滴，进一步除去烟气中的酸雾后逸出玻璃管。在玻璃管1下端内壁上设置限位凸起4，将螺旋导管2限定在玻璃管1中，代替玻璃管1下端的收口，玻璃管1下端不需要收口，玻璃管1下端的进气更多，有效提高玻璃管的通气量，从而降低酸冷凝器工艺气侧的压力，便于酸冷凝器中冷却空气和工艺气的气压调节和控制，玻璃管的通气量提高可效提高玻璃管的换热效率和冷凝效率，从而提高酸冷凝器的烟气处理量，提高硫酸产量，降低酸雾排出量。在玻璃管1下端管壁上开设位于辅助进气孔5，辅助进气孔5位于螺旋导管2的下方，从玻璃管4的下端开口和辅助进气孔5均可进入高温硫化蒸汽，辅助进气孔5的开设进一步提高玻璃管下端的进气量，提升玻璃管的通气量，从而进一步提高换热效果和冷凝效率。

其中，所述的玻璃管1从下至上包括下段11、中段12和上段13，螺旋导管2从下段11延伸至中段12，限位凸起4设置在下段11内壁上，管内捕雾器3装在上段13中，辅助进气孔5开设在下段13管壁上且位于限位凸起4的上方。如图所示，辅助进气孔5位于限位凸起4的上方，而螺旋导管2位于辅助进气孔5的上方，如螺旋导管2从向下移动与限位凸起4接触，则螺旋导管2的移动被限位，使螺旋导管2不会从玻璃管1中脱出，通过限位凸起4将螺旋导管2限定在玻璃管1中，高温硫酸蒸汽从玻璃管1下端口和辅助进气孔5分别进入至玻璃管1中，玻璃管1的进气增加，高温硫酸气体进入至玻璃管1内沿着螺旋导管2螺旋上升，气体在玻璃管1中的流动路径长，换热效率更高，冷疑效果更好。

其中，所述的限位凸5起为设置在下段11内壁上且直径为1.5mm~2.0mm的圆弧形凸起，限位凸起4沿下段11内壁周向均匀分布。从附图4中，限位凸起4为由外向内凸起的圆弧形凸起，在同一位置上限位凸起4沿下段11内壁周向均匀分布四个，使限位凸起4所在位置的横截面呈梅花形状，当螺旋导管2的下端与限位凸起4接触时则不能继续向下运动，将螺旋导管2限定在玻璃管2内。

其中，所述的限位凸起4沿下段轴向从下至上设置三层，最上层的限位凸起4与中间层4的限位凸起的轴向间距为H1,中层间的限位凸起4与最下层的限位凸起4的轴向间距为H2,最下层的限位凸起4与下段端面的轴向间距为H3,H3<H1<H2，每层限位凸起的内切圆直径均为下段内径的0.7~0.8倍，螺旋导管2的直径为下段内径的0.85~0.9倍。螺旋导管2的直径大于每层限位凸起4内切圆的直径，使限位凸起4可将螺旋导管2限定在玻璃管1中，在下段11中设置沿轴向隔开的三层限位凸起4，三层限位凸起4可均与螺旋导管2的下端接触，限制其进一步下移，提高将螺旋导管2限定在玻璃管1中的可靠性。

优选的，H1为下段内径D的0.5倍，H2为H1的1.5倍，H3为10~12mm。可根据下段内径D来确定限位凸起4的在下段11内壁中的位置，便于成型。

优选的，所述的辅助进气孔5的直径为6mm~10mm，辅助进气孔5沿下段周向均匀分布，且进气段沿下段轴向从上至下设置多层，且相邻层的轴向层距均为H2。如图5所示，同一位置上具有多个沿周向均匀分布的辅助进气孔5，且在下段11的轴向上分布多层辅助进气孔5，进一步增大玻璃管1下端的进气量。

优选的，所述的中段12的内径小于上段的内径，中段12与上段13之间通过锥形段14过渡。锥形段14卡在酸冷凝器中的管板上，方便玻璃管1的安装定位。

优选的，所述的管内捕雾器3为由0.03-0.8mm氟塑料单丝或双丝编织而成的氟塑料丝网囊体，管内捕雾器3的直径等于上段13的内径，管内捕雾器3可有效捕集细小硫酸雾滴，进一步除去烟气中的酸雾，上段13的内壁上设置两个径向对齐的限位凸点6，限位管7沿径向伸入至上段13中且两端分别卡在限位凸点6上，限位管7定位在管内捕雾器3的上方。限位管7横在管内捕雾器3的上方，且限位管7的端部分别卡在限位凸起6上将限位管7定位在上段13中，通过限位管7限制管内捕雾器3的向上运动，当管内捕雾器3的上端与限位管7接触时，则无法再继续向上运动，保证管内捕雾器3不会因气体的向上运动而被吹出玻璃管1，提高结构可靠性。

优选的，所述的玻璃管1和螺旋导管2均为高硼硅玻璃材质或石英材质。高硼硅玻璃材质或石英材质具有耐高温和耐酸腐蚀特性，玻璃管1和螺旋导管2的使用寿命更长。

以上结合附图对本实用新型的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例。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的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。

Claims (9)

1.WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，包括从下端进入高温硫酸蒸汽的玻璃管、装在玻璃管中对高温硫酸蒸汽进行导流的螺旋导管和装在玻璃管中且位于螺旋导管上方的管内捕雾器，其特征在于：所述的玻璃管下端内壁上具有将螺旋导管限定在玻璃管中的限位凸起，且玻璃管下端管壁上开设辅助进气孔，限位凸起设置在螺旋导管下方。

2.根据权利要求1所述的WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，其特征在于：所述的玻璃管从下至上包括下段、中段和上段，螺旋导管从下段延伸至中段，限位凸起设置在下段内壁上，管内捕雾器装在上段中，辅助进气孔开设在下段管壁上且位于限位凸起的上方。

3.根据权利要求2所述的WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，其特征在于：所述的限位凸起为设置在下段内壁上且直径为1.5mm~2.0mm的圆弧形凸起，限位凸起沿下段内壁周向均匀分布。

4.根据权利要求3所述的WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，其特征在于：所述的限位凸起沿下段轴向从下至上设置三层，最上层的限位凸起与中间层的限位凸起的轴向间距为H1,中层间的限位凸起与最下层的限位凸起的轴向间距为H2,最下层的限位凸起与下段端面的轴向间距为H3,H3<H1<H2，每层限位凸起的内切圆直径均为下段内径的0.7~0.8倍，螺旋导管的直径为下段内径的0.85~0.9倍。

5.根据权利要求4所述的WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，其特征在于：H1为下段内径的0.5倍，H2为H1的1.5倍，H3为10~12mm。

6.根据权利要求4所述的WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，其特征在于：所述的辅助进气孔的直径为6mm~10mm，辅助进气孔沿下段周向均匀分布，且进气段沿下段轴向从上至下设置多层，且相邻层的轴向层距均为H2。

7.根据权利要求2所述的WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，其特征在于：所述的中段的内径小于上段的内径，中段与上段之间通过锥形段过渡。

8.根据权利要求2所述的WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，其特征在于：所述的管内捕雾器为0.03-0.8mm氟塑料单丝或双丝编织而成的氟塑料丝网囊体，管内捕雾器的直径等于上段的内径，上段的内壁上设置两个径向对齐的限位凸点，限位管沿径向伸入至上段中且两端分别卡在限位凸点上，限位管定位在管内捕雾器的上方。

9.根据权利要求1所述的WSA酸冷凝器用降膜换热玻璃管，其特征在于：所述的玻璃管和螺旋导管均为高硼硅玻璃材质或石英材质。

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