專利名稱：管殼式換熱器型液氨蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于化工機械技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種利用蒸汽 直接加熱的液氨蒸發(fā)裝置.
背景技術(shù)：
工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)經(jīng)常需要把液態(tài)的氨蒸發(fā)成氣態(tài)氨，典型的技術(shù)方案是 使用液氨蒸發(fā)器，利用蒸汽、電、熱水等熱源對液氨加熱，使之氣化， 加熱的方式為間接加熱。純氨在常溫常壓下為氣體，在一定的壓力下放 出熱量會轉(zhuǎn)變成為液體，反之吸收熱量就會轉(zhuǎn)化成為氣體。由于氨具有 一定的毒性，在封閉容器中加熱后壓力升高，有爆炸的危險。
中國實用新型專利200620033532. 6公開了一種循環(huán)水液氨蒸發(fā)器， 利用循環(huán)水對液氨加熱，操作時換熱穩(wěn)定，比較安全，但是由于循環(huán)水 栽熱量較小，蒸發(fā)器需要較大的換熱面積，設(shè)備體積較大，建造成本較 高，維修也較麻煩。
在《氨蒸發(fā)器列管爆裂的原因分析》(沈佩文，化工生產(chǎn)與技術(shù)，2003 年第10巻第三期p38-p37，) 一文中也公開了一種氨蒸發(fā)器，并指出了 其存在的問題。該型蒸發(fā)器利用液氨作為冷源，利用氨蒸發(fā)過程中吸收 的熱量冷卻循環(huán)水，換熱器為管殼式，液氨走殼程，循環(huán)水走管程。
實用新型的內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、運行安全穩(wěn)定、 使用壽命長、維修方便的管殼式換熱器型液氨蒸發(fā)器。
根據(jù)本實用新型的管殼式換熱器型液氡蒸發(fā)器包括具有液氨入口和 氣氨出口的筒形外殼，其特征在于 一個具有加熱器管板、連接到加熱 器管板上的換熱管束的加熱器組件與在液氨液位之下的筒形外殼側(cè)壁上 的接口可拆卸式、密封地相連，所述換熱管束伸入到蒸發(fā)器內(nèi)的液氨中，
一個具有加熱器殼、隔開換熱管束的入口和出口而形成蒸汽空間和冷凝 水空間的隔板、蒸汽入口、冷凝水出口的加熱器蓋組件可拆卸式、密封 地連接到加熱器組件上。
優(yōu)選地，所述換熱管束為具有自由端的結(jié)構(gòu)。更優(yōu)選地，所述換熱管束為懸臂結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，所述加熱器蓋組件和所述加熱器組件之間通過加熱器殼上 的法蘭連接，并且墊有一個中間帶有一字部分的圓環(huán)形橡膠墊片，其中 橡膠墊片的圓環(huán)部分和加熱器管板及加熱器殼上的法蘭接觸，起到封閉 蒸汽空間和冷凝水空間的作用， 一字部分和加熱器蓋組件的隔板及加熱 器管板接觸，起到分隔蒸汽空間和冷凝水空間的作用，所述加熱器組件 與筒形外殼側(cè)壁上的接口之間通過所述接口上的法蘭連接，并且墊有圓 環(huán)形的橡膠墊片。
優(yōu)選地，所述液氨蒸發(fā)器為一個立式的壓力容器，所述筒形外殼由 筒體和兩端的封頭組成。
優(yōu)選地，所述筒形外殼由支座支撐在地面上。
優(yōu)選地，在所述外殼的底部最低處開有排污口 ，用來排凈蒸發(fā)器中 殘余的氨和雜質(zhì)。
優(yōu)選地，在所述外殼的側(cè)壁上，靠近兩端封頭的部位連接有就地液 位計接口；所述外殼中部直筒體部分上開有兩個液位變送器接口 ，其中
一個接口靠近上部封頭，另一個接口靠近下部封頭；所述液氨入口在外 殼側(cè)壁上，垂直位置在筒體中線稍偏下的部位；液氨溫度計接口在外殼 側(cè)壁上，液氨入口以下；在外殼上半部分的側(cè)壁上開有就地溫度計接口 和溫度變送器接口；氣氨出口開在外殼上部封頭最高處；在上部封頭上 安裝有兩個安全閥接口；在上部封頭上安裝有氣氨就地壓力計接口和氣 氨壓力變送器接口。

圖1是本實用新型的液氨蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本實用新型中加熱器殼上的法蘭和加熱器管板之間的橡膠墊 片的示意圖。
圖中l(wèi)為氣氨出口， 2和2，為就地液位計接口， 3和3'為液位變 送器接口， 4為蒸發(fā)器外殼，5為液氨入口， 6為液氨溫度計接口， 7為 支座，8為冷凝水出口， 9為隔板，IO為加熱器殼，ll為蒸汽入口， 12 為加熱器管板，13為法蘭，14為換熱管束，l5為氣氨溫度計接口， l6 為氣氨溫度變送器接口， 17和17'為安全閥接口， 18為氣氨就地壓力計 接口， 19為氣氨壓力變送器接口 ， 20為排污口， 21為橡膠墊片，22為 法蘭，23為橡膠墊片。
具體實施方式

本實用新型的液氨蒸發(fā)器是一個管殼式換熱器，管程物料為飽和蒸
汽與冷凝水，殼程物料為液氨。所有的部件均由16MnR鋼制成。
本實用新型的蒸發(fā)器為一個立式的壓力容器，外殼4由筒體和兩端 的封頭組成，設(shè)計壓力為1. 96Mpa;外殼4由支座7支撐在地面上，支座 7可以是任意的形式，如3腿或者4腿等；在外殼4的底部最低處開有排 污口 20，用來排凈蒸發(fā)器中殘余的氨和雜質(zhì)；在外殼4的中下部側(cè)面上 開有帶有法蘭13的接口， 一個具有加熱器管板12、連接到加熱器管板 12上的換熱管束14的加熱器組件作為加熱元件通過法蘭13與蒸發(fā)器外 殼4相連，其間墊有圓環(huán)形的橡膠墊片23，并且換熱管束插入蒸發(fā)器內(nèi) 的液氨中； 一個具有加熱器殼IO、隔開換熱管束14的入口和出口而形成 蒸汽空間和冷凝水空間的隔板9、蒸汽入口 11、冷凝水出口 8的加熱器 蓋組件通過法蘭22與加熱器管板12和法蘭13相連接，形成封閉蒸汽和 冷凝水的空間，并且在法蘭22和加熱器管板12之間墊有橡膠墊片21; 在外殼4的側(cè)壁上，靠近兩端封頭的部位連接有就地液位計接口 2和2，， 外殼4中部直筒體部分上開有液位變送器接口 3和3，，其中接口 3靠近 上部封頭，接口 3，靠近下部封頭；液氨入口 5在外殼4側(cè)壁上，垂直位 置在筒體中線稍偏下的部位，液氨溫度計接口 6在外殼側(cè)壁上，液氨入 口 5以下；在外殼4上半部分的側(cè)壁上開有就地溫度計接口 l5和溫度變 送器接口 16，在外殼4上部封頭最高處開有氣氨出口 1，有兩個安全閥 接口17和17，也安裝在上部封頭上，氣氨就地壓力計接口 18和氣氨壓 力變送器接口 19同樣安裝在上部封頭上。
橡膠墊片21為一個中間帶有一字連接部分的圓環(huán)，圓環(huán)部分和加熱 器管板12及法蘭22接觸，起到封閉蒸汽和冷凝水的作用， 一字連接部 分和隔板9及加熱器管板12接觸，起到分隔蒸汽和冷凝水空間的作用。
本蒸發(fā)器工作時液氨液位保持在筒體中央的部位，通過監(jiān)測液位， 調(diào)整進入的液氨流量可以保持液位穩(wěn)定。蒸汽通過蒸汽入口 n進入加熱 器殼，通過換熱管束14與液氨換熱并冷凝成水，通過冷凝水出口 8排出。 通過監(jiān)測氣氨的壓力和溫度調(diào)整蒸汽供給量，可以保持蒸發(fā)量穩(wěn)定。
170度的飽和蒸汽通過蒸汽入口 11進入換熱管束14，與管外的液氨 交換熱量，4吏液氨蒸發(fā)，蒸汽冷凝；氣氨從蒸發(fā)器頂部的氣氨出口 1輸 出，送到使用氣氨的場所。蒸汽入口的操作壓力大約0.脂Pa，通過管束的冷凝水溫度約為5攝氏度，壓力與大氣壓力相同。蒸發(fā)器內(nèi)部液氨壓 力為0.4-0. 6MPa,遠低于容器的設(shè)計壓力，輸出的氣氨壓力在0.4MPa 到0. 6MPa之間變化。
本蒸發(fā)器特別適合于有蒸汽熱源的場合使用，如火電廠、化工廠等； 在沒有蒸汽熱源的情況下，也可以利用熱水作為加熱介質(zhì)，但是此時蒸 發(fā)器產(chǎn)能會降低，而且，由于熱水和蒸汽傳熱系數(shù)的差別，采用熱水作 為熱源時，需要較大的換熱面積。
在依照本實用新型的方案設(shè)計氨蒸發(fā)器時，可以根據(jù)蒸發(fā)器工作崗 位重要性的要求，采取增設(shè)部分換熱器面積的方式，把換熱管束中的部 分管道作為備用管道，這樣在發(fā)生部分管道破損時，可以通過法蘭22卸 下加熱器蓋組件，把損壞的管道堵住就可以完成維修；在需要更換更多 的換熱管時，只要解除法蘭22、法蘭13和加熱器管板12之間的連接， 就可以把換熱管束14從蒸發(fā)器中抽出，很容易的發(fā)現(xiàn)故障，并完成維修； 同樣，安裝時也很簡單。
另外，本實用新型中的換熱管束為一個帶有自由端的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選是 懸臂結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得在管束膨脹和收縮時不會受到結(jié)構(gòu)的限制，從 而釋放熱漲冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力，延長管束的使用壽命，避免發(fā)生管束爆裂 之類的嚴(yán)重事故。
需要說明的是，以上所述僅為本實用新型的其中一個實施例。相信 在本申請權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實用 新型的原理作出各種等同的變型。
權(quán)利要求1.一種管殼式換熱器型液氨蒸發(fā)器，包括具有液氨入口(5)和氣氨出口(1)的筒形外殼(4)，其特征在于一個具有加熱器管板(12)、連接到加熱器管板(12)上的換熱管束(14)的加熱器組件與在液氨液位之下的筒形外殼(4)側(cè)壁上的接口可拆卸式、密封地相連，所述加熱器組件伸入到蒸發(fā)器內(nèi)的液氨中，一個具有加熱器殼(10)、隔開換熱管束(14)的入口和出口而形成蒸汽空間和冷凝水空間的隔板(9)、蒸汽入口(11)、冷凝水出口(8)的加熱器蓋組件可拆卸式、密封地連接到加熱器組件上。
2. 如權(quán)利要求1所述的液氨蒸發(fā)器，其特征在于所述換熱管束(14 ) 為具有自由端的結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求2所述的液氨蒸發(fā)器，其特征在于所述換熱管束(14 ) 為懸臂結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求1所述的液氨蒸發(fā)器，其特征在于所述加熱器蓋組 件和所述加熱器組件之間通過加熱器殼(10)上的法蘭(22)連接，并 且墊有一個中間帶有一字連接部分的圓環(huán)形橡膠墊片(21)，其中橡膠墊 片的圓環(huán)部分和加熱器管板(12)及加熱器殼(10)上的法蘭(22)接 觸，起到封閉蒸汽空間和冷凝水空間的作用， 一字連接部分和加熱器蓋 組件的隔板(9)及加熱器管板(12)接觸，起到分隔蒸汽空間和冷凝水 空間的作用，所述加熱器組件與筒形外殼(4)側(cè)壁上的接口之間通過所 述接口上的法蘭(13)連接，并且墊有圓環(huán)形的橡膠墊片(23)。
5. 如權(quán)利要求1所述的液氨蒸發(fā)器，其特征在于所述液氨蒸發(fā)器 為一個立式的壓力容器，所迷筒形外殼(4)由筒體和兩端的封頭組成。
6. 如權(quán)利要求1所述的液氨蒸發(fā)器，其特征在于所述筒形外殼(4) 由支座(7)支撐在地面上。
7. 如權(quán)利要求1所述的液氨蒸發(fā)器，其特征在于在所述外殼(4) 的底部最低處開有排污口 (20)，用來排凈蒸發(fā)器中殘余的氨和雜質(zhì)。
8. 如上述任一權(quán)利要求所述的液氨蒸發(fā)器，其特征在于在所迷外 殼(4)的側(cè)壁上，靠近兩端封頭的部位連接有就地液位計接口 (2)和(2，)；所述外殼(4)中部直筒體部分上開有液位變送器接口( 3)和(3，)， 其中接口 (3)靠近上部封頭，接口 ( 3，)靠近下部封頭；所述液氨入口(5)在外殼(4)側(cè)壁上，垂直位置在筒體中線稍偏下的部位；液氨溫 度計接口 (6)在殼體側(cè)壁上，液氨入口 (5)以下；在外殼(4)上半部 分的側(cè)壁上開有就地溫度計接口 (15)和溫度變送器接口 (16);氣氨出 口 (1)開在外殼(4)上部封頭最高處；在上部封頭上安裝有兩個安全 閥接口 (17)和(n');在上部封頭上安裝有氣氨就地壓力計接口 (18) 和氣氨壓力變送器接口 (19)。
專利摘要本實用新型的管殼式換熱器型液氨蒸發(fā)器包括具有液氨入口(5)和氣氨出口(1)的筒形外殼(4)，其特征在于一個具有加熱器管板(12)、連接到加熱器管板(12)上的換熱管束(14)的加熱器組件與在液氨液位之下的筒形外殼(4)側(cè)壁上的接口可拆卸式、密封地相連，所述加熱器組件伸入到蒸發(fā)器內(nèi)的液氨中，一個具有加熱器殼(10)、隔開換熱管束(14)的入口和出口而形成蒸汽空間和冷凝水空間的隔板(9)、蒸汽入口(11)、冷凝水出口(8)的加熱器蓋組件可拆卸式、密封地連接到加熱器組件上。優(yōu)選地，所述換熱管束(14)為懸臂結(jié)構(gòu)。所述液氨蒸發(fā)器還包括就地液位計接口(2)和(2’)；液位變送器接口(3)和(3’)；液氨溫度計接口(6)；就地溫度計接口(15)和溫度變送器接口(16)；安全閥接口(17)和(17’)；氣氨就地壓力計接口(18)和氣氨壓力變送器接口(19)。
文檔編號C01C1/00GK201325879SQ20082000722
公開日2009年10月14日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者崔一塵, 明 張, 繼 張, 李宗潤, 董夢陽, 許正濤 申請人:北京博奇電力科技有限公司