CN2303230Y

CN2303230Y - 带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道

Info

Publication number: CN2303230Y
Application number: CN 97207179
Authority: CN
Inventors: 姚建
Original assignee: NANTONG GRAPHITE EQUIPMENT DES
Current assignee: NANTONG GRAPHITE EQUIPMENT DES
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2007-02-04

Abstract

带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道涉及一种热交换部件,由2节或2节以上冷却管道连接而成,每节冷却管道由输气内管和套在输气内管上的输冷却液套管构成,输冷却液套管上有进出冷却液的两个管口,其中2节冷却管道之间用万向伸缩节套管连接,两节冷却管道的输气内管上分别套有密封法兰和O形密封圈,两个输气内管的一端分别从万向伸缩节套管的两端插入万向伸缩节套管内,使两输气内管端面间留有间距,万向伸缩节套管内孔呈鼓形,2个密封法兰用螺栓连接,两个O形密封圈分别置于2个密封法兰与万向伸缩节套管两端间。

Description

带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道

本实用新型涉及一种冷却管道，也是一种热交换部件。

在现有技术中，用于连接高温燃气发生设备和高温燃气处理设备的冷却管道，如HCl合成炉与石墨冷却器间、P₂O₅燃烧炉与冷却器间、梵烧炉与冷却器或冷却塔间的连接冷却管道，多采用喷淋式或敝口水槽浸入式冷却管道，采用喷淋式污染环境，采用敝口水槽浸入式传热效率低；为补偿冷却管道热胀冷缩而设置的刚性伸缩节(或称管道补偿器)，虽能在轴向上有较大的伸缩余量，但对冷却管道安装的直线度要求较高，给安装、维修带来不便，在实际使用中，冷却管道损坏率也较高。

本实用新型的目的是：提供一种带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道的技术方案，该冷却管道传热效率较高，减少了环境污染，安装直线度要求降低，有利于安装、维修和延长使用寿命。

本实用新型的技术方案是：带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道，有伸缩节和冷却管道，冷却管道由2节或2节以上冷却管道连接而成，每节冷却管道由输气内管和套在输气内管上的输冷却液套管构成，输冷却液套管上有进出冷却液的两个管口，用输冷却液套管法兰、密封法兰和O形密封圈对冷却液密封，其中2节冷却管道之间用万向伸缩节套管连接，两节冷却管道的2个输气内管上分别套有密封法兰和O形密封圈，两节冷却管道的两个输气内管的一端分别从万向伸缩节套管的两端插入万向伸缩节套管内，使两个输气内管端面间留有间距，万向伸缩节套管内孔呈鼓形，2个密封法兰用螺栓连接，两个O形密封圈分别置于2个密封法兰与万向伸缩节套管两端间，冷却管道与高温燃气输出设备连接的一端连接有温压测量紊流环。温压测量紊流环上有温度计套管和测压孔，环的内壁上有导流板。每节冷却管道的输气内管和输冷却液套管之间设置有导流板。每节冷却管道的输气内管管壁内侧或外侧或内外侧上有用于增加热交换面积和同时起导流作用的凹槽。凹槽的形状是环形或螺旋形，凹槽的断截面呈三角形、梯形或弧形。需要时，冷却管道的输气内管上可有冷却液微渗透孔。气温过高时，在万向伸缩节套管上方装有冷却液喷淋管，下方装有冷却液接受槽。为适应偏斜角度较大的两台设备之间的连接，可将刚性的万向伸缩节套管切成二段或三段、四段，断面与断面之间有伸缩节套管垫片密封。

输气内管与输冷却液套管间的导流板为螺旋形状，或为交错固定在输气内管壁外侧的半环形状，或为交错固定在输冷却液套管壁内侧的半环形状，(相当于折流板)。输气内管内轴向安装有导流板。

本实用新型的主要优点是：由于输气内管外侧壁或内壁或内外壁上加工有凹槽，既增加了热交换面积，内壁上的凹槽还提高了紊流效果，同时由于输气内管外的输液冷却套管上有进出冷却液管口，可用有一定压力的自来水或机泵的冷却液，这样冷却液在一定压力下，流速加快，加上输气内管与输液冷却套管间设有螺旋形导流板，又增加了冷却液的紊流效应，因而提高了传热效率，降低了输气内管壁的温度，有利于延长其使用寿命；当输气内管具有微渗透性时，因渗进冷却液的蒸发而达到使高温燃气急剧冷却，加大总传热系数；采用万向伸缩节，降低了对被连两台设备上管口同轴度的要求，有利于安装、维修，提高了安全可靠性；采用带有内导流结构的温压测量紊流环，能测量管内温度和压力，同时，也起到使燃气紊流、提高传热效率的作用。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1：带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道结构示图。

图2：图1的冷却管道输气内管、温压测量紊流环与燃气输出设备外壳法兰连接处Ⅰ结构放大示图。

图3：图1的两段冷却管道相互连接处Ⅱ结构放大示图。

图4：图1的万向伸缩节套管连接处Ⅲ结构放大示图。

图5：图1的冷却管道与右端燃气接受设备上的燃气进口管间连接处Ⅳ结构放大示图。

图6：万向伸缩节套管剖视图。

图7：万向伸缩节套管为三段时的连接与密封结构剖视图。

图8：温压测量紊流环主视图。

图9：图8的A-A剖视图。

图中：1、燃气输出设备，2、过渡管，3、温压测量紊流环，4、输气内管，5、输冷却液套管，6、导流板，7、万向伸缩节套管，8、燃气接受设备上封头，9、压紧法兰，10、螺栓，11、密封垫片，12、过渡法兰， 13、密封法兰，14、O形密封圈，15、内管垫片，16、冷却液喷淋管，17、冷却液接受槽，18、伸缩节套管垫片，19、温度计套管，20、测压孔，21、导流板，1-1、出气管，1-2、出气管法兰，1-3、燃气输出设备外壳管法兰，5-1、输冷却液套管法兰，8-1、燃气接受设备上封头管法兰。

实施例1：

带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道(见图1)主要有过渡管2、温压测量紊流环3、输气内管4、输冷却液套管5和万向伸缩节套管7构成，燃气输出设备1的出气管1-1与过渡管2的左端连接，连接方式是用压紧法兰9压住过渡管2左端壁外的凸台，再用螺栓连接压紧法兰9和出气管法兰1-2，过渡管2左端面与出气管1-1的右端面间有垫片密封；

过渡管2右端与温压测量紊流环3的左端连接，它们之间有垫片密封，温压测量紊流环3的右端与冷却管道左端输气内管4连接，它们之间用内管垫片15密封，连接方式(见图2)：用螺栓10将输冷却液套管法兰5-1、2个密封法兰13和燃气输出设备外壳管法兰1-3连接在一起，输气内管4的左端管壁外侧有凸台，凸台上套有O形密封圈14，输冷却液套管法兰5-1与一个密封法兰13将套在凸台上的O形密封圈夹紧，实现对冷却液的凸台外圆密封，同时输冷却液套管法兰5-1压紧输气内管4的左端管壁外侧凸台；另一个密封法兰13与过渡法兰12间夹有O形密封圈，过渡法兰12与燃气输出设备外壳管法兰1-3间夹有密封垫片11，用于对冷却液的密封；

冷却管道的右端与另一冷却管道的左端连接(见图3)：冷却管道输气内管4的右端面与另一冷却管道输气内管4左端面间有内管垫片15密封，冷却管道右端管壁外套有O形密封圈14，另一冷却管道左端管壁外的凸台上套有O形密封圈。用两只密封法兰13分别与冷却管道右端输液冷却套管法兰5-1和另一冷却管道左端输冷却液套管法兰将上述两个O形密封圈夹紧、再用螺栓将上述两个密封法兰13和两个输冷却液套管法兰5-1分别连接一起，同时，另一冷却管道左端输冷却液套管法兰压紧另一冷却管道输气内管左端管壁外侧凸台。

万向伸缩节套管7与冷却管道的连接(见图4)：将万向伸缩节套管7左右的冷却管道的输气内管4一端分别插入万向伸缩节套管7内，两输气内管的端面间保留间隙，万向伸缩节套管7的内孔为鼓形，便于冷却管道偏斜轴线一定角度范围内活动，在万向伸缩节套管7左右冷却管道的输气内管4上分别套2个O形密封圈14和2个密封法兰13，万向伸缩节套管左右端的两个密封法兰的内孔呈喇叭形状，用一个螺栓10将万向伸缩节套管两端的2个密封法兰13连接一起，使2个密封法兰13与万向伸缩节套管7的两端分别夹紧一个O形密封圈，实现对高温燃气的外圆密封，另外两个密封法兰13分别与两个冷却管道的输冷却液套管法兰5-1夹紧两个O形密封圈，并用两个螺栓分别连接，实现对冷却液的密封，两个输气内管4在万向伸缩节套管内能轴向伸缩。

冷却管道与燃气接受设备上封头8上的管法兰8-1连接(见图5)：冷却管道右端的输气内管4端面与上封头8上的管端面间有密封垫片15，用螺栓将上封头8上的管道法兰8-1、密封法兰13和冷却管道输冷却套管法兰5-1连在一起，密封法兰13和输冷却液套管法兰5-1将套在输气内管4右端外侧凸台上的O形密封圈夹紧，对冷却液密封。以上实施例是燃气输出设备1项端是敝口时使用。

温压测量紊流环(见图8、9)上有温度计套管19和测压孔20，环的内壁上有紊流板21，用于测量冷却管道内的温度和压力。

实施例2：

当燃气输出设备1的顶端不是敝口时，冷却管道与实施例1的不同点是：冷却管道右端不用过渡管2，直接用螺栓10将冷却管道、温压测量紊流环3和出气管1-1的出气管法兰1-2连接。

实施例3：

与实施例1或2的不同点是：刚性万向伸缩节套管7切成三断，断面与断面间有伸缩节套管垫片18密封(见图7)

实施例4：

与实施例1、2、3的不同点是：万向伸缩节套管7的上方装有冷却液喷淋管16，下方装有冷却液接受槽17(见图1)

Claims

1、带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道，有伸缩节和冷却管道，其特征是：冷却管道由2节或2节以上冷却管道连接而成，每节冷却管道由输气内管和套在输气内管上的输冷却液套管构成，输冷却液套管上有进出冷却液的两个管口，其中2节冷却管道之间用万向伸缩节套管连接，两冷却管道的2个输气内管上分别套有密封法兰和O形密封圈，两节冷却管道的两个输气内管的一端分别从万向伸缩节套管的两端插入万向伸缩节套管内，使两个输气内管端间留有间距，万向伸缩节套管内孔呈鼓形，2个密封法兰用螺栓连接，两个O形密封圈分别置于2个密封法兰与万向伸缩节套管两端间，冷却管道与高温燃气输出设备连接的一端连接有温压测量紊流环。

2、按照权利要求1所述的带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道，其特征是：温压测量紊流环上有温度计套管和测压孔，环的内壁上有导流板。

3、按照权利要求1或2所述的带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道，其特征是：每节冷却管道的输气内管和输冷却液套管之间设置有导流板。

4、按照权利要求1或2所述的带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道，其特征是：每节冷却管道的输气内管管壁内侧或外侧或内外侧上有增加热交换面积和起导流作用的凹槽。

5、按照权利要求1或2所述的带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道，其特征是：冷却管道的输气内管上有冷却液微渗透孔。

6、按照权利要求1或2所述的带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道，其特征是：万向伸缩节套管上方装有冷却液喷淋管，下方装有冷却液接受槽。

7、按照权利要求1或2所述的带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道，其特征是：刚性万向伸缩节套管有二段或三段、四段构成，断面与断面之间有伸缩节套管垫片密封。

8、按照权利要求4所述的带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道其特征是，凹槽形状是环形或螺旋形，凹槽的断截面呈三角形、梯形或弧形。

9、按照权利要求3所述的带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道，其特征是：导流板为螺旋形状，或为交错固定在输气内管壁外侧的半环形状，或为交错固定在输冷却液套管壁内侧的半环形状。

10、按照权利要求1或2所述的带万向伸缩节强化传热套管式高温燃气冷却管道，其特征是：输气内管内轴向安装有导流板。