[实用新型]一种聚氯乙烯聚合釜顶冷凝器

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热器领域，具体是一种聚氯乙烯聚合釜顶冷凝器。

背景技术

聚氯乙烯PVC聚合釜体外冷凝器属列管式换热器，需垂直安装在聚合釜体外。釜内气相介质氯乙烯VCM气体进入釜顶冷凝器管程，被冷凝成液体，沿换热管内壁流回釜内，达到冷却目的，使物料的温度保持在工艺要求的范围内。这种冷却方式可将VCM中绝大部分热量移出釜外，缩短聚合周期，提高聚合釜的生产能力。

我国聚氯乙烯PVC生产过程中所采用的反应釜多数为70m³聚合釜，单台年生产能力可达2.5万吨。但是，传热能力限制了聚合釜生产能力，若再提高70m³聚合釜的传热能力和生产能力，最有效的方式是安装外部冷凝器。近几年，国内个别70m³聚合釜也尝试加釜顶冷凝器，面积60m²左右，年产能提高3000吨。但是，加装的釜顶冷凝器只是协助聚合釜散热，没有将釜顶冷凝器融入到聚合釜体系中，无法配合聚合釜反应，产能提高不明显，而且存在自聚堵塞等负面效果。现有的釜顶冷凝器的壳程和管程的设计压力比较大，导致壳程和管程的管壁较厚，材料成本大，而且换热管均需要抛光，制造成本高，造成不必要的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，解决聚氯乙烯聚合釜顶冷凝器换热效率差，容易拥堵损坏，维护困难的问题。

为达到上述发明目的，提供一种聚氯乙烯聚合釜顶冷凝器，包括冷凝器壳体，所述冷凝器壳体包括中空柱状壳身及与之固定的顶盖和底盖；

所述壳身顶、底面封闭，所述顶、底面之间贯通有用于流通氯乙烯的换热管；所述壳身内沿径向固定有折流板；所述壳身侧面靠近顶面位置开设有冷却水入口，靠近底面位置开设有冷却水出口；

所述顶盖安装有测量换热管内温度的管程温度计、测量换热管内压力的管程压力计和测量壳身内冷却液压力的壳程压力计，所述顶盖连通固定涂釜液喷射管I；

所述底盖连通固定待冷凝氯乙烯进气管、氯乙烯出口管，并安装配有透明可视窗口的人孔盖。

所述顶盖、底盖一般设置成与壳身顶、底面间空出密封空间的形式，便于物质在密封空间中的扩散。

优选的，所述换热管沿壳身轴向方向布置，并贯穿折流板。

优选的，所述壳身内部在冷却水入口处固定有防止冷却水过快流入的水流挡板。

优选的，所述壳身侧面靠近顶面位置还开设有壳程气体放空口，靠近底面位置开设有壳程排污口。

优选的，所述壳身侧面还固定有耳式支座，所述耳式支座与聚合釜顶的安装架相互固定。

优选的，所述顶盖还连通固定有气体回收管。

优选的，所述顶盖还连通固定有冲水管。

优选的，所述换热管采用表面光洁的不锈材料制成。

优选的，所述底盖连通固定涂釜液喷射管II。

通过在壳身内沿径向固定折流板，使冷却液水流形成迂回的行进路线，相对常规冷凝器仅设置波纹状或盘状换热管的方式对冷却液自身的热对流的依赖度更低。改进后的移热比能够达到1:1，可将绝大部分热量移出釜外，快速实现热量转移，进而缩短氯乙烯聚合反应时间，由原来的280～300min降至150～180min，聚合釜产能加倍，获得更高的经济效益。顶盖连通固定涂釜液喷射管I，使得顶盖与壳身固定后，换热管的顶部出口也能被涂釜液喷射范围所覆盖，从而让涂釜液流过换热管，得以实现对换热管的防拥堵处理。壳体的拆分化，管程温度计、管程压力计和壳程压力计、人孔盖的设置使得维修和检测简单化，相对常规聚氯乙烯聚合釜顶冷凝器，无需彻底拆开冷凝器或单独试机即可展开检测维修作业，即使到了损坏置换时也可通过替换单独的部件进行维修，降低维护成本。

换热管沿壳身轴向方向布置，并贯穿折流板，使得换热管能够多次经过折流的冷却液，避免换热管内的氯乙烯与冷却液同向移动而导致的冷凝效率降低。

通过设置水流挡板，降低了冷却水流速，避免流速过高导致的冷却水与换热管接触过少，提高了换热管换热效率。

壳程气体放空口的设置，主要用于放空壳程空间内的气体，保证循环冷却水能够充满壳程空间，提高换热效果。壳程排污口的设置，用于对冷凝器进行清洗时协助排空壳程空间的冷却水。

耳式支座与聚合釜顶的安装架相互固定，安装架通过简单的框架结构即可固定在聚合釜顶，节省空间。待冷凝氯乙烯进气管常规采用弯管形式并与聚合釜顶部出口相连，氯乙烯出口管常规采用直管形式并与聚合釜顶部入口相连，从而使得冷凝器牢固地安装在聚合釜的斜上方，冷凝器安装位置灵活，克服冷凝器安装空间不足问题。