[发明专利]真空冷凝冷却器

说明书

技术领域

本发明涉及冷凝设备技术领域，尤其涉及一种真空冷凝冷却器。

背景技术

换热器是石油、化工、纯碱等工业生产装置中的重要设备之一,应用广泛。在不同领域、不同系统工况，选择不同形式、不同结构的换热器，实现换热器的最优化，在能源短缺日益严重的今天具有重大意义。确立科学的企业发展理念，推动提高能效技术、节约能源技术的开发和运用不可或缺。

真空冷凝冷却器作为一种管壳式换热器，管内为冷却水，管外为苯胺等气体冷凝。真空冷凝器的特点是真空度高，为-90kpa，所以要求设备压降要足够小，而由于气体的密度小，使其体积流量很大，气体流速很高，压降不可避免的会比较大。因此为了降低流速、减小压降，需要采用大管径管路，而采用大管径管路就需要设备大型化，其造价成本过高。还有管程物料进口管径大以及系统多种原因引起的管箱分程隔板变形脱落，分程隔板失效而导致的换热器故障，造成生产事故，也会带来直接或间接的经济损失。

在冷凝器的工作过程中，由于壳程进口的物料对换热管有冲蚀,所以经过长时间运行必然会对换热管造成损坏致使泄漏，影响设备正常工作，增加设备运行成本。为了避免进口物料对换热管的冲蚀,通常在进口处加设防冲板，以减少流体对换热管的冲蚀，使流体均匀进入管束。设置防冲板时，需要壳程进口处留有足够的防冲高度以满足流体的流通截面积，但是设置足够高的防冲高度又大大减小了设备有效的换热面积，影响换热效果。而且防冲板的阻力损失也很大，为了保证换热面积就需要增大设备直径，又会导致造价太高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空冷凝冷却器，增加变径段的特殊结构，即保证了进口防冲高度又避免了增大设备直径，节能减耗、安全环保。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种真空冷凝冷却器，包括壳体以及位于壳体两侧的管箱，壳体上方设有进气口，内部设有换热管，其中一侧的管箱内设有分程隔板，还包括变径段，所述变径段设在壳体的外侧，壳体位于所述变径段内的部分的壳壁上开设有进气带，所述进气口设置于所述变径段上，气体从进气口进入所述变径段，并通过进气带进入壳体。

作为优选，所述变径段包括圆筒状的筒节以及一端对称固接在筒节两侧的锥壳，所述锥壳的另一端固接于所述壳体，所述进气口连通于所述筒节。

作为优选，所述进气带为矩形进气带，且所述进气带的流通面积为进气口接管流通面积的3.5-5倍。

作为优选，所述管箱上设有物料进口以及物料出口，分别位于分程隔板的上方和下方。

作为优选，还包括管箱接管支撑，所述管箱接管支撑包括内置段以及外接段，所述内置段延伸至分程隔板处，外接段连接于物料出口；所述内置段周向均布若干物料出孔，物料流体经所述物料出孔流入管箱接管支撑，并从物料出口流出。

作为优选，所述外接段部分置于所述管箱内，外接段位于管箱内的部分上设有若干排放孔，所述排放孔与管箱最低处的内壁相切设置。

作为优选，所述物料出孔设置为四个，所述排放孔设置为三个。

作为优选，位于所述分程隔板与物料出口之间固设有若干角钢，所述角钢对称的均布在物料出口的四周。

作为优选，所述换热管为不锈钢波纹换热管，且所述不锈钢波纹换热管由薄壁不锈钢材料制成。

作为优选，所述壳体的下方还设有冷凝液出口。

本发明的有益效果：

1、通过采用设置变径段的结构，使变径段与壳体之间具有一定距离，形成了进口防冲高度，而且壳体本身作为防冲元件，代替传统防冲板结构，既解决了防冲失效的问题，延长了设备使用寿命，又在不增大设备直径的情况下保证了设备的换热面积，节能减耗、安全环保。

2、增设管箱接管支撑，且管箱接管支撑的内置段延伸至分程隔板处，为分程隔板提供了稳固有效的支撑，从而大大增加了分程隔板的刚性，避免了分程隔板变形脱落导致的冷凝器的失效损坏。

3、采用不锈钢波纹换热管，其波纹结构能够有效提高冷凝器的防垢和除垢能力，传热系数更高，适应变工况能力强，耐高温性能更强，能够承受较大的温差和压差变化，波纹管上的应力分布更加均匀，防腐蚀能力更强。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的变径段的剖视图；

图3是本发明图2的A-A剖面图；

图4是本发明的管箱内部结构示意图；

图5是本发明图4的剖视图；

图6是本发明图5的B-B剖面图；

图7是本发明的角钢的位置示意图；

图中：