CN218348971U - 合成炉集中冷却节能送气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及氯化氢合成工艺中的冷却技术领域，尤其是合成炉集中冷却节能送气系统，包括冷却液进液管路、冷却液回液管路、纯水储液罐，所述冷却液进液管路的两端分别连接在氯化氢合成炉的冷却液进口处、纯水储液罐的出口处，所述冷却液回液管路的两端分别连接在氯化氢合成炉的冷却液出口处、纯水储液罐的回水口处，在所述冷却液回液管路上安装有一开放式水源冷却单元。本合成炉集中冷却节能送气系统主要是在合成炉的一侧配合安装新型冷却结构，从而可以更好地保证合成炉在工作时其反应热可以得到快速有效地吸收，有效地保证合成炉的高效送气。

Description

合成炉集中冷却节能送气系统

技术领域

本实用新型涉及氯化氢合成工艺中的冷却技术领域，特别涉及一种能够针对氯化氢合成工艺中实现反应热高效快速冷却的新型冷却系统，尤其是合成炉集中冷却节能送气系统。

背景技术

目前氯化氢的合成工艺如下：液化尾气来自液氯工序，进入尾氯缓冲罐缓冲后与来自氯处理工序的氯气共同进入氯气缓冲罐混合后进入氯化氢合成炉。氢气来自氢处理工序，通过氢气管道阻火器至氯化氢合成炉。氯氢气在炉内混合燃烧生成氯化氢气体，反应热由夹套中的纯水带走。氯化氢气体再经过炉顶冷却器，冷却器夹套中的循环水使其温度降至45℃以下，再进入氯化氢缓冲罐，通过氯化氢总管送至转化工序。

因此，可以看出现有技术中氯化氢合成炉需要进行降温，现用的循环水冷装置是利用板式换热器使外部水与纯水进行热量交换的，而外部水杂质比较多，会经常堵塞换热器板片，板片就需要经常更换，生产成本较高；同时板式换热器换热不够充分，不利于氯化氢的温度控制，生产过程中就需要多个板式换热器才能达到预期换热效果；板式换热器占地面积也大，修复和更换相对繁琐，影响换热效果。

另外，在现有专利文献中也公开了专利申请号为CN201911218127.X、专利名称为一种氯化氢合成炉石墨块冷却系统，其主要包括包括纯水槽、循环泵和换热器，所述纯水槽上设有进水口、出水口和回水口，所述纯水槽的进水口与纯水管路连接，用于向所述纯水槽内注入纯水；所述纯水槽的出水口通过第一出水管路与所述循环泵连接，所述循环泵通过第二出水管路与所述换热器连接，所述换热器通过第三出水管路与氯化氢合成炉的冷却液进口连接，用于将所述纯水槽内的纯水冷却降温后输送入所述氯化氢合成炉的循环水通道内；所述纯水槽的回水口通过回水管路与氯化氢合成的冷却液出口连接，用于将从所述氯化氢合成炉的循环水通道内流出的水输送入所述纯水槽中。

综上所述可以看出，虽然现有技术中的专利使用的循环水为纯水，可以可以有效地避免合成炉循环水通道堵塞和石墨筒结垢的问题，但是其整体冷却的过程中热交换率较低，整体的冷却效果存在不足。

为此，本实用新型在此提出了一种能够针对氯化氢合成工艺中实现反应热高效快速冷却的新型冷却系统，用以更好地解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：合成炉集中冷却节能送气系统，所述合成炉集中冷却节能送气系统配合安装在氯化氢合成炉一侧并与其配合使用，包括冷却液进液管路、冷却液回液管路、纯水储液罐，所述冷却液进液管路的两端分别连接在氯化氢合成炉的冷却液进口处、纯水储液罐的出口处，所述冷却液回液管路的两端分别连接在氯化氢合成炉的冷却液出口处、纯水储液罐的回水口处，在所述冷却液回液管路上安装有一开放式水源冷却单元，所述开放式水源冷却单元用于实现对由纯水储液罐的出口处排出的升温纯水进行冷却换热，在所述冷却液进液管路、所述冷却液回液管路上均安装有风冷单元。

在上述任一方案中优选的是，在所述冷却液进液管路、所述冷却液回液管路上分别安装有进液循环泵、回液循环泵。

在上述任一方案中优选的是，在所述纯水储液罐上安装有一纯水温度计，所述纯水温度计的测温探头伸至所述纯水储液罐内部并用于检测内部纯水的温度；在所述纯水储液罐的顶部安装有带有进水阀门的补水管口。

在上述任一方案中优选的是，所述开放式水源冷却单元包括一竖直设置的自来水蓄水池，在所述自来水蓄水池内部储放低温自来水，在所述自来水蓄水池的内腔内部设有一水平设置的螺旋回水换热管，所述螺旋回水换热管的两端均竖直向上并由所述自来水蓄水池顶部防尘盖上对应的贯通孔活动穿出，所述螺旋回水换热管的两竖直段的两端分别接入所述冷却液回液管路，所述自来水蓄水池的底部两侧分别通过循环管路与外部的自来水水源相连接，在所述自来水蓄水池两侧的循环管路上分别安装有一自来水冷却循环泵。

在上述任一方案中优选的是，在所述自来水蓄水池顶部防尘盖上安装有一用于检测其内部自来水温度的自来水温度计。

在上述任一方案中优选的是，在所述自来水温度计一侧的所述防尘盖上安装有一阻垢剂储料仓，所述阻垢剂储料仓通过投料管伸至所述自来水蓄水池的内部，在所述投料管上安装有一投料电磁控制阀。

在上述任一方案中优选的是，在所述自来水蓄水池的底部安装有若干个脉冲气动喷嘴，各所述脉冲气动喷嘴分别与外部气源相连后实现定期向自来水蓄水池内部喷气搅拌；在所述防尘盖的顶部设置有泄压阀。

在上述任一方案中优选的是，所述风冷单元包括若干个间隔设置在所述冷却液进液管路或所述冷却液回液管路外侧的冷却风扇，各所述冷却风扇均由外部控制系统控制其启闭，各所述冷却风扇在运转时相互独立。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本合成炉集中冷却节能送气系统主要是在合成炉的一侧配合安装新型冷却结构，从而可以更好地保证合成炉在工作时其反应热可以得到快速有效地吸收，有效地保证合成炉的高效送气。

2、本合成炉集中冷却节能送气系统的内部冷却循环水采用闭式循环结构，可以有效地避免纯水与外部水源的混合接触，有效地避免了内部循环管道出现结垢的现象，提高管道的使用寿命。

3、本合成炉集中冷却节能送气系统中设计了独特的开放式水源冷却单元来应对管道内部纯水快速高效换热的问题，整个开放式水源冷却单元可以实现对经合成炉排出的升温纯水在自来水蓄水池内部完成降温冷却，同时采用螺旋管道可以有效地延长换热冷却的距离，提高冷却效果；经过冷却后的纯水还可以在风冷单元的作用下实现进一步的冷却，使得整体冷却效果达到最佳。

4、本合成炉集中冷却节能送气系统的开放式水源冷却单元作为主要的冷却部件其上设置自来水温度计来监测内部自来水的温度，当温度较高时可以利用自来水冷却循环泵将自来水蓄水池内部的升温水实现重新更换为温度较低的自来水，以保证持续良好的冷却效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型的实施例2的结构示意图。

图3为本实用新型的实施例1的开放式水源冷却单元的放大结构示意图。

图中，1、氯化氢合成炉；2、冷却液进液管路；3、冷却液回液管路；4、纯水储液罐；5、冷却液进口；6、冷却液出口；7、开放式水源冷却单元；8、进液循环泵；9、回液循环泵；10、纯水温度计；11、进水阀门；12、补水管口；13、自来水蓄水池；14、螺旋回水换热管；15、防尘盖；16、循环管路；17、自来水水源；18、自来水冷却循环泵；19、自来水温度计；20、阻垢剂储料仓；21、投料管；22、投料电磁控制阀；23、脉冲气动喷嘴；24、泄压阀；25、冷却风扇。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。本实用新型具体结构如图1-3中所示。

实施例1：

合成炉集中冷却节能送气系统，所述合成炉集中冷却节能送气系统配合安装在氯化氢合成炉1一侧并与其配合使用，包括冷却液进液管路2、冷却液回液管路3、纯水储液罐4，所述冷却液进液管路2的两端分别连接在氯化氢合成炉1的冷却液进口5处、纯水储液罐4的出口处，所述冷却液回液管路3的两端分别连接在氯化氢合成炉1的冷却液出口6处、纯水储液罐4的回水口处，在所述冷却液回液管路3上安装有一开放式水源冷却单元7，所述开放式水源冷却单元7用于实现对由纯水储液罐4的出口处排出的升温纯水进行冷却换热。

合成炉集中冷却节能送气系统在进行工作时主要依靠冷却液进液管路2、冷却液回液管路3与氯化氢合成炉1配合实现整体的冷却液(即纯水)的循环，在此将冷却液进液管路2、冷却液回液管路3、纯水储液罐4以及氯化氢合成炉1的进口、出口形成闭环式的纯水冷却线路，可以有效地防止外部含有水垢的自来水的进入，有效地保证整体的纯水闭式循环冷却，降低内部管道出现结垢的现象，提高管道的使用寿命，保证管道的换热效果。

在上述任一方案中优选的是，在所述冷却液进液管路2、所述冷却液回液管路3上分别安装有进液循环泵8、回液循环泵9。

进液循环泵8、回液循环泵9可以更好地起到为管路的输送提供充足动力的目的。

在上述任一方案中优选的是，在所述纯水储液罐4上安装有一纯水温度计10，所述纯水温度计10的测温探头伸至所述纯水储液罐4内部并用于检测内部纯水的温度；在所述纯水储液罐4的顶部安装有带有进水阀门11的补水管口12。

纯水储液罐4上设置的纯水温度计10可以时刻监测内部的纯水温度，当内部温度较高时可以启动风冷单元、开放式水源冷却单元7来提高冷却效果和力度。

利用补水管口12可以根据需要进行及时补入低温纯水。

在上述任一方案中优选的是，所述开放式水源冷却单元7包括一竖直设置的自来水蓄水池13，在所述自来水蓄水池13内部储放低温自来水，在所述自来水蓄水池13的内腔内部设有一水平设置的螺旋回水换热管14，所述螺旋回水换热管14的两端均竖直向上并由所述自来水蓄水池顶部防尘盖15上对应的贯通孔活动穿出，所述螺旋回水换热管14的两竖直段的两端分别接入所述冷却液回液管路3，所述自来水蓄水池13的底部两侧分别通过循环管路16与外部的自来水水源17相连接，在所述自来水蓄水池13两侧的循环管路16上分别安装有一自来水冷却循环泵18。

开放式水源冷却单元7作为主要的外置热交换冷却结构，其主要是依靠其内部的低温自来水将引入到螺旋回水换热管14内部的升温的纯水进行热交换冷却，纯水通过螺旋回水换热管14使得热量被自来水吸收，从而降低内部纯水的温度；在此采用的螺旋结构的螺旋回水换热管14可以有效地延长纯水在自来水蓄水池13内部停留的时长，提高冷却效果；经过自来水蓄水池13后由螺旋回水换热管14排出的纯水处于低温状态，其会继续向回流，直至回流至纯水储液罐4内部，整个自来水蓄水池13内部储放足量的低温自来水，当内部自来水温度上升到一定的温度后，可以通过启动对应的自来水冷却循环泵18将其内部的自来水实现重新与外部水源交换，并更换为新的低温自来水。

实施例2：

合成炉集中冷却节能送气系统，所述合成炉集中冷却节能送气系统配合安装在氯化氢合成炉1一侧并与其配合使用，包括冷却液进液管路2、冷却液回液管路3、纯水储液罐4，所述冷却液进液管路2的两端分别连接在氯化氢合成炉1的冷却液进口5处、纯水储液罐4的出口处，所述冷却液回液管路3的两端分别连接在氯化氢合成炉1的冷却液出口6处、纯水储液罐4的回水口处，在所述冷却液回液管路3上安装有一开放式水源冷却单元7，所述开放式水源冷却单元7用于实现对由纯水储液罐4的出口处排出的升温纯水进行冷却换热，在所述冷却液进液管路2、所述冷却液回液管路3上均安装有风冷单元。

在上述任一方案中优选的是，在所述冷却液进液管路2、所述冷却液回液管路3上分别安装有进液循环泵8、回液循环泵9。

进液循环泵8、回液循环泵9可以更好地起到为管路的输送提供充足动力的目的。

在上述任一方案中优选的是，在所述纯水储液罐4上安装有一纯水温度计10，所述纯水温度计10的测温探头伸至所述纯水储液罐4内部并用于检测内部纯水的温度；在所述纯水储液罐4的顶部安装有带有进水阀门11的补水管口12。

纯水储液罐4上设置的纯水温度计10可以时刻监测内部的纯水温度，当内部温度较高时可以启动风冷单元、开放式水源冷却单元7来提高冷却效果和力度。

利用补水管口12可以根据需要进行及时补入低温纯水。

在上述任一方案中优选的是，所述开放式水源冷却单元7包括一竖直设置的自来水蓄水池13，在所述自来水蓄水池13内部储放低温自来水，在所述自来水蓄水池13的内腔内部设有一水平设置的螺旋回水换热管14，所述螺旋回水换热管14的两端均竖直向上并由所述自来水蓄水池13顶部防尘盖15上对应的贯通孔活动穿出，所述螺旋回水换热管14的两竖直段的两端分别接入所述冷却液回液管路3，所述自来水蓄水池13的底部两侧分别通过循环管路16与外部的自来水水源17相连接，在所述自来水蓄水池13两侧的循环管路16上分别安装有一自来水冷却循环泵18。

开放式水源冷却单元7作为主要的外置热交换冷却结构，其主要是依靠其内部的低温自来水将引入到螺旋回水换热管14内部的升温的纯水进行热交换冷却，纯水通过螺旋回水换热管14使得热量被自来水吸收，从而降低内部纯水的温度；在此采用的螺旋结构的螺旋回水换热管14可以有效地延长纯水在自来水蓄水池13内部停留的时长，提高冷却效果；经过自来水蓄水池13后由螺旋回水换热管14排出的纯水处于低温状态，其会继续向回流，直至回流至纯水储液罐4内部，整个自来水蓄水池13内部储放足量的低温自来水，当内部自来水温度上升到一定的温度后，可以通过启动对应的自来水冷却循环泵18将其内部的自来水实现重新与外部水源交换，并更换为新的低温自来水。

在上述任一方案中优选的是，在所述自来水蓄水池13顶部防尘盖15上安装有一用于检测其内部自来水温度的自来水温度计19。

设置自来水温度计19来监测内部自来水的温度，当温度较高时可以利用自来水冷却循环泵18将自来水蓄水池13内部的升温水实现重新更换为温度较低的自来水，以保证持续良好的冷却效果。

在上述任一方案中优选的是，在所述自来水温度计19一侧的所述防尘盖15上安装有一阻垢剂储料仓20，所述阻垢剂储料仓20通过投料管21伸至所述自来水蓄水池13的内部，在所述投料管21上安装有一投料电磁控制阀22。

在上述任一方案中优选的是，在所述自来水蓄水池13的底部安装有若干个脉冲气动喷嘴23，各所述脉冲气动喷嘴23分别与外部气源相连后实现定期向自来水蓄水池13内部喷气搅拌；在所述防尘盖15的顶部设置有泄压阀24。

阻垢剂储料仓20内部放置阻垢剂或者除垢剂，其通过定期的开启投料电磁控制阀22可以将一定量的阻垢剂或者除垢剂投入到自来水蓄水池13的内部，于此同时设置的各个脉冲气动喷嘴23在投料后可以实现启动搅拌来有效地提高阻垢剂或者除垢剂的使用效果。

其中，泄压阀24主要起到安全泄压的作用，有效地防止自来水蓄水池13内部压力过大造成的掀盖现象。

在上述任一方案中优选的是，所述风冷单元包括若干个间隔设置在所述冷却液进液管路2或所述冷却液回液管路3外侧的冷却风扇25，各所述冷却风扇25均由外部控制系统控制其启闭，各所述冷却风扇25在运转时相互独立。

各个冷却风扇25的主要作用是更好地提高管道内部的纯水的风冷冷却的效果，加快纯水的冷却散热。

具体工作原理：

合成炉集中冷却节能送气系统在进行工作时主要依靠冷却液进液管路2、冷却液回液管路3与氯化氢合成炉1配合实现整体的冷却液(即纯水)的循环，在此将冷却液进液管路2、冷却液回液管路3、纯水储液罐4以及氯化氢合成炉1的进口、出口形成闭环式的纯水冷却线路，可以有效地防止外部含有水垢的自来水的进入，有效地保证整体的纯水闭式循环冷却，降低内部管道出现结垢的现象，提高管道的使用寿命，保证管道的换热效果。开放式水源冷却单元7作为主要的纯水冷却降温结构，其可以对由氯化氢合成炉1排出的升温纯水进行高效快速冷却热交换，以有效地达到降低冷却液回液管路3内纯水温度的目的。开放式水源冷却单元7作为主要的外置热交换冷却结构，其主要是依靠其内部的低温自来水将引入到螺旋回水换热管14内部的升温的纯水进行热交换冷却，纯水通过螺旋回水换热管14使得热量被自来水吸收，从而降低内部纯水的温度；在此采用的螺旋结构的螺旋回水换热管14可以有效地延长纯水在自来水蓄水池13内部停留的时长，提高冷却效果；经过自来水蓄水池13后由螺旋回水换热管14排出的纯水处于低温状态，其会继续向回流，直至回流至纯水储液罐4内部，整个自来水蓄水池13内部储放足量的低温自来水，当内部自来水温度上升到一定的温度后，可以通过启动对应的自来水冷却循环泵18将其内部的自来水实现重新与外部水源交换，并更换为新的低温自来水。

本合成炉集中冷却节能送气系统主要是在合成炉的一侧配合安装新型冷却结构，从而可以更好地保证合成炉在工作时其反应热可以得到快速有效地吸收，有效地保证合成炉的高效送气；系统的内部冷却循环水采用闭式循环结构，可以有效地避免纯水与外部水源的混合接触，有效地避免了内部循环管道出现结垢的现象，提高管道的使用寿命；独特的开放式水源冷却单元7来应对管道内部纯水快速高效换热的问题，整个开放式水源冷却单元7可以实现对经合成炉排出的升温纯水在自来水蓄水池13内部完成降温冷却，同时采用螺旋管道可以有效地延长换热冷却的距离，提高冷却效果；经过冷却后的纯水还可以在风冷单元的作用下实现进一步的冷却，使得整体冷却效果达到最佳；开放式水源冷却单元7作为主要的冷却部件其上设置自来水温度计19来监测内部自来水的温度，当温度较高时可以利用自来水冷却循环泵18将自来水蓄水池13内部的升温水实现重新更换为温度较低的自来水，以保证持续良好的冷却效果。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.合成炉集中冷却节能送气系统，所述合成炉集中冷却节能送气系统配合安装在氯化氢合成炉一侧并与其配合使用，其特征在于：包括冷却液进液管路、冷却液回液管路、纯水储液罐，所述冷却液进液管路的两端分别连接在氯化氢合成炉的冷却液进口处、纯水储液罐的出口处，所述冷却液回液管路的两端分别连接在氯化氢合成炉的冷却液出口处、纯水储液罐的回水口处，在所述冷却液回液管路上安装有一开放式水源冷却单元，所述开放式水源冷却单元用于实现对由纯水储液罐的出口处排出的升温纯水进行冷却换热，在所述冷却液进液管路、所述冷却液回液管路上均安装有风冷单元。

2.根据权利要求1所述的合成炉集中冷却节能送气系统，其特征在于：在所述冷却液进液管路、所述冷却液回液管路上分别安装有进液循环泵、回液循环泵。

3.根据权利要求2所述的合成炉集中冷却节能送气系统，其特征在于：在所述纯水储液罐上安装有一纯水温度计，所述纯水温度计的测温探头伸至所述纯水储液罐内部并用于检测内部纯水的温度；在所述纯水储液罐的顶部安装有带有进水阀门的补水管口。

4.根据权利要求3所述的合成炉集中冷却节能送气系统，其特征在于：所述开放式水源冷却单元包括一竖直设置的自来水蓄水池，在所述自来水蓄水池内部储放低温自来水，在所述自来水蓄水池的内腔内部设有一水平设置的螺旋回水换热管，所述螺旋回水换热管的两端均竖直向上并由所述自来水蓄水池顶部防尘盖上对应的贯通孔活动穿出，所述螺旋回水换热管的两竖直段的两端分别接入所述冷却液回液管路，所述自来水蓄水池的底部两侧分别通过循环管路与外部的自来水水源相连接，在所述自来水蓄水池两侧的循环管路上分别安装有一自来水冷却循环泵。

5.根据权利要求4所述的合成炉集中冷却节能送气系统，其特征在于：在所述自来水蓄水池顶部防尘盖上安装有一用于检测其内部自来水温度的自来水温度计。

6.根据权利要求5所述的合成炉集中冷却节能送气系统，其特征在于：在所述自来水温度计一侧的所述防尘盖上安装有一阻垢剂储料仓，所述阻垢剂储料仓通过投料管伸至所述自来水蓄水池的内部，在所述投料管上安装有一投料电磁控制阀。

7.根据权利要求6所述的合成炉集中冷却节能送气系统，其特征在于：在所述自来水蓄水池的底部安装有若干个脉冲气动喷嘴，各所述脉冲气动喷嘴分别与外部气源相连后实现定期向自来水蓄水池内部喷气搅拌；在所述防尘盖的顶部设置有泄压阀。

8.根据权利要求7所述的合成炉集中冷却节能送气系统，其特征在于：所述风冷单元包括若干个间隔设置在所述冷却液进液管路或所述冷却液回液管路外侧的冷却风扇，各所述冷却风扇均由外部控制系统控制其启闭，各所述冷却风扇在运转时相互独立。

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