專利名稱：U形冷管束的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及作業(yè)化學(xué)作用催化反應(yīng)裝置技術(shù)領(lǐng)域，屬氨或甲醇合成塔(以下簡稱合成塔)內(nèi)件觸煤筐的零部件，用于合成塔觸煤筐制作改進(jìn)。
目前，合成塔冷管型觸煤筐中的反應(yīng)熱的冷卻裝置采用過單管并流、單管逆流、扁平管、異徑管、三套管等冷卻結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)中存在材料消耗大、加工復(fù)雜，冷管分布不夠理想，合成氣通過時(shí)，阻力降大、傳熱效果差、結(jié)構(gòu)易損壞等缺陷。
本實(shí)用新型為克服上述存在缺陷而設(shè)計(jì)了一種U形冷管束。
本實(shí)用新型是這樣來實(shí)現(xiàn)的它主要包括若干U形冷管和一個(gè)有蓋板、隔板、底板及筒體組成的分氣盒。在觸媒層中，U形管根數(shù)較多，單層管傳熱，傳熱快，U形管上設(shè)置了Ω形彎管段，能克服兩管熱脹冷縮的膨脹差異。


圖1給出了U形冷管束結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中。1－觸媒筐外筒體；2－外分布器；3－U形冷管，由若干根管組成冷管束，冷管根數(shù)、尺寸大小、位置布置經(jīng)過計(jì)算設(shè)計(jì)，使觸媒層內(nèi)溫度均勻；4－中心管；5－內(nèi)分布管蓋；6－內(nèi)分布管；7－觸媒；8－觸媒支承板；9－分氣盒上蓋板；10－分氣盒中隔板；11－分氣盒筒體；12－分氣盒底蓋；13－連接管。
圖1中U形冷管3的一端與分氣盒中隔板10相連接，另一端與分氣盒上蓋板9相連接，再加上分氣盒筒體11，分氣盒底蓋12、中心管4、連接管13，組成一個(gè)合成氣予熱通路，待予熱的經(jīng)過合成塔下部換熱器的合成氣由連接管13導(dǎo)入分氣盒下腔(件號10與12之間)，經(jīng)U形管一端進(jìn)入U(xiǎn)形管內(nèi)，吸收觸媒層的反應(yīng)熱量，進(jìn)入分氣盒上腔(件號10與9之間)，然后經(jīng)中心管4送至反應(yīng)觸媒層進(jìn)行催化反應(yīng)。由于U形冷管進(jìn)出口合成氣溫度差異，造成U形冷管兩邊熱脹冷縮量不同，故U形冷管3中設(shè)置了如
圖1所示的Ω形彎管段，用以補(bǔ)償熱膨脹量的差異。
觸媒筐中合成氣的反應(yīng)通路如下合成氣由上部進(jìn)入觸媒筐外筒體1與外分布器2之間，經(jīng)外分布器2，徑向進(jìn)入觸媒7中，在催化劑作用下反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱，反應(yīng)后的合成氣經(jīng)內(nèi)分布管6進(jìn)入中心管4與內(nèi)分布管6之間，向下流入分氣盒外圍。再導(dǎo)入下部換熱器進(jìn)行熱交換。內(nèi)分布管蓋5呈園環(huán)形狀，用于封住中心管4與內(nèi)分布管6之上端，使反應(yīng)后的合成氣在件號4與6之間縫隙向下流入分氣盒外空間。觸媒支承板8用以支承觸媒7用，呈園形狀，外緣焊接在觸媒筐外筒體1上，內(nèi)緣直徑大于中心管4外徑，此縫隙用以通反應(yīng)后合成氣，件號8內(nèi)緣與內(nèi)分布管6連接。在觸媒支承板8上開有若干小孔，用于貫穿U形冷管3。
本實(shí)用新型特點(diǎn)是阻力降小、換熱均勻，傳熱系數(shù)大、結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、克服了由熱脹冷縮帶來的結(jié)構(gòu)拉裂而漏損。本實(shí)用新型已在河池氮肥廠φ1000毫米軸徑向氨合成塔內(nèi)件設(shè)計(jì)上使用，三年多來，情況良好。
權(quán)利要求1.一種U形冷管束，其特征是由若干帶有Ω形彎管段的U形冷管和由上蓋板、中隔板、下底板及分氣盒筒體組成的分氣盒組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述U形冷管束，其特征在于U形冷管一端與中隔板相連接，另一端與上蓋板相連接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種氨或甲醇合成塔內(nèi)件中的零部件。在觸媒筐中采用帶Ω形彎管段的U形冷管束，用以移走合成氣反應(yīng)熱量，保證合成反應(yīng)在控制溫度內(nèi)進(jìn)行。本實(shí)用新型阻力小，換熱均勻，傳熱效果好，冷管分布合理，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，材料消耗低，可提高合成轉(zhuǎn)化率。
文檔編號C01C1/04GK2181329SQ9323680
公開日1994年11月2日 申請日期1993年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月8日
發(fā)明者王宏三, 劉愛軍, 童杰東 申請人:南京化學(xué)工業(yè)(集團(tuán))公司化工機(jī)械廠