專利名稱：用于氯乙烯合成中廢熱回收的鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于廢熱回收的鍋爐，具體是指一種用于氯乙 烯合成中廢熱回收的鍋爐。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)電石法生產(chǎn)pvc的企業(yè)的氯乙烯合成系統(tǒng)基本都是釆用熱水泵熱水強制循環(huán)，熱水強制循環(huán)帶走熱量需要大流量的熱水泵，耗能非常多，同時由于熱水溫度為9crc左右，泵比較容易汽蝕，使泵的工作 效率嚴重低下，泵的使用壽命大為縮短另一方面，從氯乙烯合成系統(tǒng) 出來的熱水溫度接近沸點，通過配備的汽水分離小罐，使蒸汽從小罐分 離出來放空，熱水回到熱水槽循環(huán)，因此反應(yīng)放出的熱量除供給需要熱 源的設(shè)備外，絕大部分通過蒸汽放空和設(shè)備、管道的散熱全部被浪費掉 了。因此人們制造了用于氯乙烯合成系統(tǒng)中回收廢熱的自然循環(huán)的裝置， 該裝置不再需要熱水泵強制循環(huán)而是可以自然循環(huán)將水與蒸汽分離開 來，這樣即可以節(jié)省了熱水泵工作時候的電能，又可以利用氯乙烯的合 成過程中的能量，但是無論是在上述的使用水泵的強制循環(huán)裝置中或者 是不利用水泵的自然循環(huán)裝置中給爐體的熱交換均采用水循環(huán)冷卻，但 采用此結(jié)構(gòu)存在的問題就是在沿爐體長度方向上，流體、爐體都存在著 較大的溫差，而傳熱效果也隨著爐體內(nèi)流體的行程變長而變差。本實用新型就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而設(shè)計的，通過采用本實 用新型的技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)在水自動循環(huán)的聚乙烯合成鍋爐，并且該鍋 爐爐體內(nèi)的的流體以及爐體本身的傳熱效果不會因為流體的行程變長而 變差。實用新型內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種能夠應(yīng)用在氯乙烯合成過程中
的廢熱回收的鍋爐，該鍋爐不僅采用水自動循環(huán)方式并且其爐體內(nèi)的流 體以及爐體本身的傳熱效果不會因為流體的行程變長而變差。因此本實用新型采用如下的結(jié)構(gòu)和技術(shù)方案一種用于氯乙烯合成中廢熱回收的鍋爐，包括用于氯乙烯合成反應(yīng) 的鍋爐本體以及連接鍋爐本體上方的汽包裝置，該鍋爐本體包括管箱裝置以及與管箱裝置連接的用于熱量交換的爐體，爐體內(nèi)還設(shè)置有換熱裝 置，上述的爐體內(nèi)部設(shè)置有至少一層分隔該爐體空間的隔板，優(yōu)選兩層 隔板。上述的管箱裝置包括上管箱與下管箱，上述的爐體與上、下管箱連 接并分別由管板分隔，上述的換熱裝置連接上、下管箱。上述的換熱裝置包括多個換熱管，該換熱管與上述的管板剛性連接 在一起。上述的爐體上還設(shè)置有水進口以及水汽出口 ，上述的由隔板分隔的 爐體空間至少對應(yīng)設(shè)置一對該水進口以及水汽出口 。上述的爐體還設(shè)置有用于補償爐體與換熱裝置之間補償應(yīng)力的膨脹上述的汽包包括用于儲存水汽物的 的集汽裝置，該汽包筒體上還設(shè)置有對 進口、用于將分離出的蒸汽輸送到其它筒體以及設(shè)置在筒體內(nèi)用于集汽 應(yīng)爐體上設(shè)置的水汽出口的水汽 裝置中的蒸汽出口以及對應(yīng)爐體上設(shè)置的水進口的水出口。上述的集汽裝置為一集汽管，該集汽管出口與上述的蒸汽出口連接在一起。通過采用上述的結(jié)構(gòu)和技術(shù)方案本實用新型提供了一種能夠應(yīng)用在 氯乙烯合成過程中的廢熱回收的鍋爐，該鍋爐不僅采用水自動循環(huán)并且 其爐體內(nèi)的流體以及爐體本身的傳熱效果不會因為流體的行程變長而變差。


圖1顯示的是本實用新型實施例的鍋爐本體的示意圖； 圖2顯示的是本實用新型實施例的汽包的示意圖； 圖3顯示的是圖l中的鍋爐本體與圖2中的汽包安裝之后的示意圖；附圖中各標號說明如下1鍋爐本體，2汽包，3下降管，4上升管，11下管箱，12換熱管，13爐體，14膨脹節(jié)，15隔板，16管板，17上管箱，18水汽出口19進水口 ，21筒體，22集汽管，23蒸汽出口24水汽進口 ，25出水口 ，具體實施方式
圖1顯示的是本實用新型實施例的鍋爐本體的示意圖，本實用新型的鍋爐本體1為管殼式鍋爐，其主要由以下三部分組成，包括上管箱17, 下管箱11以及用于連接上述兩者的爐體13，上、下管箱17、 U與爐體 13之間設(shè)置有管板15，其將爐體13與上、下管箱17、 11分隔成不同的 空間，并且上、下管箱17、 11通過換熱裝置連接在一起，在本實施例中 的換熱裝置為換熱管12，該換熱管12的數(shù)量需要根據(jù)鍋爐的大小以及 實際散熱的情況決定，其中每個換熱管12與管板16剛性連接在一起也 即是與爐體13連接在一起，同時該換熱管將上、下管箱17、 11連通起 來。在實際實用過程中，氯乙烯的合成反應(yīng)都在上、下管箱17、 11和換 熱管12內(nèi)進行，而循環(huán)水則經(jīng)過爐體來完成熱量交換。但是當換熱管 12內(nèi)溫度較高的流體與爐體13內(nèi)溫度較低的流體進行換熱時，由于換 熱管12的壁溫高于爐體13的壁溫，換熱管12的伸長大于爐體13的伸 長，爐體13限制到換熱管12的熱膨脹，結(jié)果是換熱管12受壓，爐體 13受拉，在換熱管12的壁截面上與管板16連接處的角焊縫產(chǎn)生脫拉、 剪切應(yīng)力，應(yīng)力是由換熱管12壁和爐體13壁溫差引起的，所以成為溫 差應(yīng)力，也稱熱應(yīng)力。換熱管12壁與爐體13壁的溫差越大，引起的熱 應(yīng)力越大。因此本實用新型在爐體中增加了一個熱脹差補償元件，即由 不銹鋼作為原材料的膨脹節(jié)14。該膨脹節(jié)14是安裝在爐體13上的撓性 構(gòu)件，依靠這種易變形的撓性構(gòu)件，對換熱管12與爐體13間熱膨脹后
的變形差進行補償，以此來消除爐體13與換熱管12因溫差而引起的溫 差應(yīng)力。本實用新型選用了耐腐蝕性能好的不銹鋼膨脹節(jié)，可以使得溫 差應(yīng)力大幅降低，從根本上解決了由溫差應(yīng)力引起的腐蝕問題，從而大 大延長了本實用新型的使用壽命。另外在現(xiàn)有技術(shù)中采用在爐體13內(nèi)裝有折流板來增加流體的湍流 程度，增大傳熱系數(shù)帶走更多的熱量，從而提高傳熱效果。但采用此結(jié) 構(gòu)存在的問題就是在沿爐體長度方向上，流體、爐體都存在著較大的溫 差，而傳熱效果也隨著爐體內(nèi)流體的行程變長而變差。這也是本實用新 型著重解決的技術(shù)問題，因此在本實用新型中采用了在爐體內(nèi)設(shè)置隔板 15的方式來解決這個技術(shù)問題，即用兩層隔板將爐體分割成三個空間， 三個空間同時輸入低溫流體，這樣一來就大大縮短了爐體13內(nèi)流體的行程，不僅使得各室之間流體溫差較小，而且還提高了傳熱效果，很好的 解決了上述的技術(shù)問題，同時在上述劃分的每個空間壁上設(shè)置水汽出口 18以及進水口 19，在爐體13內(nèi)經(jīng)過熱交換的高溫水汽通過水汽出口 18 進入汽包2,在汽包2內(nèi)經(jīng)過分離之后的水又經(jīng)過進水口 19流回爐體13 完成水的自動循環(huán)。圖2顯示的是本實用新型實施例的汽包的示意圖，該汽包2包括圓 柱形筒體21以及設(shè)置在該筒體21內(nèi)部的用于分離由爐體13輸入的高溫 水汽的集汽管22,該集汽管22 —端連接有蒸汽出口 23,另外在該筒體 21上設(shè)置有水汽進口 24以及出水口 25，該水汽進口 24與鍋爐本體1上 的水汽出口 18通過上升管4連接在一起，同時出水口 25與鍋爐本體1 上的進水口9通過下降管3連接在一起，這樣在爐體13內(nèi)進行熱交換之 后而蒸發(fā)的高溫水汽通過水汽出口 18而經(jīng)過上升管4上升到汽包2內(nèi)， 其中需要說明的是汽包2與設(shè)置在鍋爐本體1的上方位置上。上述具體的過程為爐體13內(nèi)產(chǎn)生的高溫水汽從水汽出口 18出來 后進入在高位布置的汽包2，水汽進入汽包2后蒸汽通過集汽管22收集 后從蒸汽出口 23排出，進入后續(xù)的系統(tǒng)。而熱水則從出水口出來后進入 爐體13上的進水口19，爐體13內(nèi)的熱水就會自然循環(huán)起來，其產(chǎn)生的 蒸汽通過汽包2的收集可以繼續(xù)供給后續(xù)系統(tǒng)使用。圖3顯示的是將圖1中的鍋爐本體與圖2中的汽包安裝的示意圖，
其具體的連接方式與上述說明的連接結(jié)構(gòu)是一致的，但是需要注意的是， 由于本實用新型的實施例中的爐體13釆用的是設(shè)置隔板將其分隔為不 同的空間，而在不同的空間壁上都設(shè)置有對應(yīng)的進水口 19以及水汽出口 18，因此每一個進水口 19與每一個水汽出口 18都要與汽包2上對應(yīng)的 出水口 25與水汽進口 24連接在一起。本實用新型的應(yīng)用不僅可以達到上述的發(fā)明目的，同時還可以節(jié)約 電能，使廢熱得到充分的利用，經(jīng)濟效益十分顯著，同時根據(jù)不同的需 要可以將本實用新型應(yīng)用到不同的合成放熱反應(yīng)的廢熱利用中去，而不 僅僅局限于將其只應(yīng)用在該氯乙烯的合成反應(yīng)的應(yīng)用中。
權(quán)利要求1、一種用于氯乙烯合成中廢熱回收的鍋爐，包括用于氯乙烯合成反應(yīng)的鍋爐本體以及連接鍋爐本體上方的汽包裝置，該鍋爐本體包括管箱裝置以及與管箱裝置連接的用于熱量交換的爐體，爐體內(nèi)還設(shè)置有換熱裝置，其特征在于，所述的爐體內(nèi)部設(shè)置有至少一層分隔該爐體空間的隔板，優(yōu)選兩層隔板。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氯乙烯合成中廢熱回收的鍋爐，其特征在 于，所述的管箱裝置包括上管箱與下管箱，所述的爐體與上、下管箱連 接并分別由管板分隔，所述的換熱裝置連接上、下管箱。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于氯乙烯合成中廢熱回收的鍋爐，其特征在 于，所述的換熱裝置包括多個換熱管，該換熱管與所述的管板剛性連接 在一起。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氯乙烯合成中廢熱回收的鍋爐，其特征在 于，所述的爐體上還設(shè)置有水進口以及水汽出口，所述的由隔板分隔的 爐體空間至少對應(yīng)設(shè)置 一 對該水進口以及水汽出口 。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或4所述的用于氯乙烯合成中廢熱回收的鍋爐， 其特征在于，所述的爐體還設(shè)置有用于補償爐體與換熱裝置之間補償應(yīng) 力的膨脹節(jié)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氯乙烯合成中廢熱回收的鍋爐，其特征在 于，所述的汽包包括用于儲存水汽物的筒體以及設(shè)置在筒體內(nèi)用于集汽 的集汽裝置，該汽包筒體上還設(shè)置有對應(yīng)爐體上設(shè)置的水汽出口的水汽 進口 、用于將分離出的蒸汽輸送到其它裝置中的蒸汽出口以及對應(yīng)爐體 上設(shè)置的水進口的水出口。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于氯乙烯合成中廢熱回收的鍋爐，其特征在 于，所述的集汽裝置為一集汽管，該集汽管出口與所述的蒸汽出口連接在一起。
專利摘要本實用新型涉及一種用于廢熱回收的鍋爐，具體是指一種用于氯乙烯合成中廢熱回收的鍋爐。包括用于氯乙烯合成反應(yīng)的鍋爐本體以及通過上升管以及下降管連接鍋爐本體上方的汽包裝置，該鍋爐本體包括管箱裝置以及與管箱裝置連接的用于熱量交換的爐體，所述的爐體內(nèi)部設(shè)置有至少一層分隔該爐體空間的隔板，并且在鍋爐本體上方還設(shè)置有膨脹節(jié)。本實用新型實現(xiàn)了一種能夠應(yīng)用在氯乙烯合成過程中的廢熱回收的鍋爐，該鍋爐不僅采用水自動循環(huán)方式并且其爐體內(nèi)的流體以及爐體本身的傳熱效果不會因為流體的行程變長而變差，同時還可以節(jié)約電能，使廢熱得到充分的利用，經(jīng)濟效益十分顯著。
文檔編號F22B1/00GK201028489SQ20072014768
公開日2008年2月27日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者張清亮, 張英民, 梁錫偉, 苗春葆, 郎需霞, 陶立新 申請人:青島海晶化工集團有限公司