[发明专利]管式热交换组件及其热交换设备

说明书

本发明涉及一种管式热交换组件，包括：管板(101)，其具有在使用情况中面向热交换室(140)的内部的第一面和与第一面相对并在使用情况中面向热交换室(140)的外部的第二面；穿过管板(101)的厚度的至少一个通孔(103)；和至少一个热交换管(100)，其穿过通孔(103)并与热交换流体供应回路操作性地相关联，管式热交换组件还包括至少一个套管(200)，其在相对端部处敞开并固定到管板(101)和管(100)，套管(200)被容纳在孔(103)中并在管(100)横穿管板(101)厚度的区段处装配在管(100)上，其中套管(200)还突出超过管板(101)的第一面，使得其第一敞开端部终止于热交换室(140)内；本发明的另外目标是一种包括这种管式热交换组件的热交换设备。

本分案申请是基于申请号为201510012289.3、申请日为2015年1月9日、发明名称为“管式热交换组件及其热交换设备”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及管式热交换组件和包括这种管式热交换组件的设备。

该设备特别地包括化学反应器，并且更特别地包括由用来生产三聚氰胺的化学反应器。

背景技术

根据总反应式(1)已知，三聚氰胺通过尿素热解而生成：

6NH₂CONH₂→(CN)₃(NH₂)₃+6NH₃+3CO₂ (1)

尿素 三聚氰胺

已知该反应是高度吸热的。

将尿素转化为三聚氰胺的工艺被分成两组：在高压下执行尿素热解的工艺和在低压下执行尿素热解的工艺。

典型地，这两种工艺在反应器中执行，反应器被供给有熔融状态的尿素流。优选地，反应器也被供给有氨流。

在高压工艺中，反应室保持在高于60bar_rel的压力下，并配备有加热装置将反应系统保持在大约360℃-450℃的温度。

在已知的反应器中，在高压和低压工艺中，加热装置包括管束，例如由熔融的盐组成的热交换流体穿过该管束，熔融的盐典型地由钠和钾的硝酸盐和亚硝酸盐的混合物组成。

在典型的高压工艺中，管束包括管板，该管板被锚固到反应器的壳体以便与其界定出反应室140。

如图1和图3中示出的，管束中的每一根管100或管束的分支(如果管束成形为U形或蛇形)借助于焊接部102单独地固定到管板101，该焊接部可以是对接焊接部(图1)或者位于管板的面向反应室140内部的面与每一根管的外侧表面之间的过渡区域上(图3)。

每一根管100在反应室内的端部借助于专门的塞子107*闭合，该塞子可以具有简单的形状，其被成形为倒置的杯子，T形(如图1中所示)或者具有任何其它适合于该目的的形状。

在这点上，注意的是，上文简述的不同类型的塞子107*在附图中被示出。

在图1的放大图中，仅仅为了说明目的，特别地示出两种不同类型的塞子107*。

在每一根管100内，与其共轴且松弛地插入有导管104，该导管在相对的端部处敞开；每一根导管104中的内通道以及被限定在该导管与相应的管100之间的间隙因此限定出熔融的盐的流动路径(向外和向内)。

如图1和图3中示意性地描绘的，管100的第二区段100b和从其突出的相应的导管104的端部分别地连接到第二管板110和第三管板111，这界定出熔融的盐的分配通道和收集通道。

该连结借助于焊接、延伸(expanding)或任何其它适当系统来实现。