專利名稱：薄管板分段冷卻陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工機(jī)械設(shè)備，特指一種薄管板分段冷卻陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫
酸冷卻器。
背景技術(shù)：
目前硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)中所使用的"陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器"是一種固 定管板式換熱器，如圖l所示。它是由殼程和管程組成，殼程走濃硫酸、流經(jīng)由進(jìn)口酸管、出 口酸管、帶法蘭的左管板酸側(cè)、帶法蘭的右管板酸側(cè)、殼程筒體內(nèi)側(cè)、換熱管束管間和折流 板所組成的酸流道，它們的材質(zhì)均為不銹鋼。管程走冷卻水，流經(jīng)由進(jìn)口水管、出口水管、左 水箱平蓋水側(cè)、右水箱平蓋水側(cè)、左水箱筒體內(nèi)側(cè)、右水箱筒體內(nèi)側(cè)、帶法蘭的左管板水側(cè)、 帶法蘭的右管板水側(cè)和換熱管束管內(nèi)側(cè)所組成的水流道，它們的材質(zhì)除后三者為不銹鋼外 其它均為碳鋼。熱濃硫酸的冷卻是這樣進(jìn)行的，從干燥塔底流出來的干燥酸或吸收塔底流 出來的吸收酸，流經(jīng)冷卻器的殼程，與換熱管束管外壁流動(dòng)接觸，把熱量傳遞給換熱管束管 外壁，使熱濃硫酸的酸溫降低至符合干燥工藝或吸收工藝的要求，再送至干燥塔或吸收塔， 作為干燥或吸收操作使用，如此反復(fù)進(jìn)行。由涼水塔送來的冷卻水，流經(jīng)冷卻器的管程，與 換熱管束管內(nèi)壁流動(dòng)接觸，把換熱管束管外壁經(jīng)管壁傳來的熱量吸收，使水溫升高，再送往 涼水塔降溫后，返回冷卻器再作為冷卻用水，如此反復(fù)進(jìn)行。 這種濃硫酸冷卻器的換熱管壁很薄，在沒有采取任何保護(hù)措施的情況下，運(yùn)行約 半年就被腐蝕穿漏，但當(dāng)采用陽極保護(hù)技術(shù)對殼程與濃硫酸接觸的不銹鋼表面進(jìn)行保護(hù)以 后，換熱管的使用壽命可以提高約20倍，這樣冷卻器就成為"陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫 酸冷卻器"了。這種濃硫酸冷卻器的使用壽命長，運(yùn)行安全可靠，對保證硫酸生產(chǎn)的正常運(yùn) 行起到了重要的保證作用。但是，還存在如下問題當(dāng)換熱管被腐蝕穿漏而使?jié)饬蛩崂鋮s器 報(bào)廢的時(shí)候，比換熱管厚15倍以上，還能使用多年的帶法蘭的管板也一同被報(bào)廢，這是一 種較大的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的薄管板分段冷卻陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫酸 冷卻器，以解決傳統(tǒng)的濃硫酸冷卻器存在的大量使用不銹鋼，導(dǎo)致的濃硫酸冷卻器的設(shè)備 投資費(fèi)用高和報(bào)廢損失大等技術(shù)問題。 本發(fā)明所述的薄管板分段冷卻陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器，它是由殼 程，管程和陽極保護(hù)部件所組成一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行單元，所述殼程的筒體兩端連接有屬于管 程部分的水箱筒體；在位于殼程的筒體兩端內(nèi)壁，通過焊接固定管板，形成固定換熱管束及 殼程兩端的密封裝置；所述管板位于殼程的筒體兩端內(nèi)壁的外沿內(nèi)側(cè)，所述殼程的筒體與 水箱筒體采用焊接密封連接；由上述的兩個(gè)或若干個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行單元串聯(lián)，按溫度的高低， 分成單個(gè)或多個(gè)數(shù)量相等或不等的高溫段、低溫段運(yùn)行系統(tǒng)。 所述各個(gè)串聯(lián)獨(dú)立的運(yùn)行單元的殼程長度根據(jù)需要設(shè)置成不同的長度。
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所述的管板采用十幾毫米厚度的薄管板。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、用薄管板替代普通帶法蘭的管板，可以節(jié)約 70-80%的不銹鋼材料和相應(yīng)的加工費(fèi)；2、殼程筒體和水箱筒體采用焊接連接替法蘭連接， 可以節(jié)約兩個(gè)碳鋼法蘭和相應(yīng)的加工費(fèi)；3、多臺(tái)分高、低溫段的冷卻系統(tǒng)，高溫段的運(yùn)行單 元較其他段的運(yùn)行單元易提前損壞報(bào)廢，僅需單獨(dú)更換該段的運(yùn)行單元即可，因此降低了 報(bào)廢成本。


圖1是傳統(tǒng)的陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器。 圖2是本發(fā)明的薄管板陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器。 圖3是本發(fā)明多段串聯(lián)系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
參見附圖。 本發(fā)明是由殼程，管程和陽極保護(hù)部件所組成，殼程走濃硫酸，流經(jīng)由進(jìn)口酸管、 出口酸管、左薄管板酸側(cè)、右薄管板酸側(cè)、殼程筒體內(nèi)側(cè)、換熱管束管間和折流板所組成的 酸流道，它們的材質(zhì)均為不銹鋼。管程走冷卻水，流經(jīng)由進(jìn)口水管、出口水管、左水箱平蓋水 側(cè)、右水箱平蓋水側(cè)、左水箱筒體內(nèi)側(cè)、右水箱筒體內(nèi)側(cè)、左薄管板水測、右薄管板水側(cè)和換 熱管束管內(nèi)側(cè)所組成的水流道，以及布置在殼側(cè)的陽極保護(hù)部件，它們的材質(zhì)除后四者為 不銹鋼外其它均為碳鋼。 圖1是目前硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)中所使用的"陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器"的 結(jié)構(gòu)示意圖。它是由殼程、管程和陽極保護(hù)系統(tǒng)所組成。殼程走濃硫酸流經(jīng)由進(jìn)口酸管52， 出口酸管51、帶法蘭的左管板41酸側(cè)，帶法蘭的右管板42酸側(cè)、殼程筒體60內(nèi)側(cè)，換熱管 束80管間和折流板111組成的濃硫酸流道，加上置于殼程中的陽極保護(hù)裝置101、102，它們 的材質(zhì)均為不銹鋼。管程走冷卻水，流經(jīng)由進(jìn)口水管31、出口水管32、左水箱平蓋11水側(cè)、 右水箱平蓋12水側(cè)、左水箱筒體71內(nèi)側(cè)，右水箱筒體72內(nèi)側(cè)，帶法蘭的左管板41水側(cè)、帶 法蘭的右管板42水側(cè)和換熱管束80管內(nèi)側(cè)組成的水流道，它們的材質(zhì)除后三者為不銹鋼 外其他均為碳鋼，與濃硫酸和水均不接觸的左水箱法蘭21、23和右水箱法蘭22、24的材質(zhì) 均為碳鋼。 圖2是本發(fā)明所設(shè)計(jì)的適用于干燥酸和普通吸收酸的一種"薄管板陽極保護(hù)不銹 鋼管殼式濃硫酸冷卻器"的結(jié)構(gòu)示意圖。它是由殼程、管程和陽極保護(hù)系統(tǒng)所組成，殼程走 濃硫酸，流經(jīng)進(jìn)口酸管52、出口酸管51、左薄管板91酸側(cè)、右薄管板92酸側(cè)、殼程筒體60 內(nèi)側(cè)、換熱管束80管間和折流板111組成的濃硫酸流道，加上置于殼程中的陽極保護(hù)裝置 101、102，它們的材質(zhì)均為不銹鋼。管程走冷卻水，流經(jīng)由進(jìn)口水管31、出口水管32、左水箱 平蓋11水側(cè)、右水箱平蓋12水側(cè)、左水箱筒體71內(nèi)側(cè)、右水箱筒體72內(nèi)側(cè)、左薄管板91 水側(cè)、右薄管板92水側(cè)和換熱管束80管內(nèi)側(cè)組成的水流道，它們的材質(zhì)除后三者為不銹鋼 外其他均為碳鋼。與濃硫酸和水均不接觸的左水箱法蘭21和右水箱法蘭22的材質(zhì)均為碳 鋼。 本發(fā)明新設(shè)計(jì)以節(jié)約不銹鋼材料和碳鋼材料的技術(shù)方案如下
1.新設(shè)計(jì)采用十幾毫米左右厚度的薄管板91、92代替帶法蘭的普通管板41、42， 并將薄管板91、92焊入殼程筒體60兩端內(nèi)壁內(nèi)，所述薄管板位于殼程的筒體60兩端內(nèi)壁 的外沿內(nèi)，預(yù)留出的外沿部分供與水箱筒體71、72對焊連接。薄管板91、92用不銹鋼的重 量僅為帶法蘭的普通管板41 、42所用的不銹鋼重的20-30% ，可以節(jié)約70-80%的不銹鋼材 料和相應(yīng)的加工費(fèi)。 2.新設(shè)計(jì)將殼程筒體60與水箱筒體71、72的連接方式由左水箱法蘭23和左管板
法蘭41、右水箱法蘭24和右管板法蘭42的螺栓緊固連接改為殼程筒體60與水箱筒體71、
72直接焊接連接，可以節(jié)約兩個(gè)水箱法蘭23、24材料和相應(yīng)的加工費(fèi)。 本發(fā)明組成串聯(lián)系統(tǒng)時(shí)，按溫度的高、低分割為高溫段、低溫段，兩段等長或不等
長。高溫段和低溫段可以僅由兩臺(tái)串聯(lián)構(gòu)成，參見圖3的連接結(jié)構(gòu)。在更高溫的情況下，若
高溫段和低溫段有足夠的長度，則還可以將高溫段和低溫段再由多臺(tái)獨(dú)立運(yùn)行單元串聯(lián)后
使用。所述各個(gè)串聯(lián)獨(dú)立的運(yùn)行單元的殼程長度根據(jù)需要設(shè)置成不同的長度。
權(quán)利要求
一種薄管板分段冷卻陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器，它是由殼程，管程和陽極保護(hù)部件所組成一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行單元，所述殼程的筒體兩端連接有屬于管程部分的水箱筒體；其特征在于在位于殼程的筒體兩端內(nèi)壁，通過焊接固定管板，形成固定換熱管束及殼程兩端的密封裝置；所述管板位于殼程的筒體兩端內(nèi)壁的外沿內(nèi)側(cè)，所述殼程的筒體與水箱筒體采用焊接密封連接；由上述的兩個(gè)或若干個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行單元串聯(lián)，按溫度的高低，分成單個(gè)或多個(gè)數(shù)量相等或不等的高溫段、低溫段運(yùn)行系統(tǒng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種所述的薄管板分段冷卻陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫酸冷 卻器，其特征在于所述各個(gè)串聯(lián)獨(dú)立的運(yùn)行單元的殼程長度根據(jù)需要設(shè)置成不同的長度。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種所述的薄管板分段冷卻陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫酸冷 卻器，其特征在于管板采用十幾毫米厚度的薄管板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄管板分段冷卻陽極保護(hù)不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器，它是由殼程，管程和陽極保護(hù)部件所組成一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行單元，所述殼程的筒體兩端連接有屬于管程部分的水箱筒體；其特征在于在位于殼程的筒體兩端內(nèi)壁，通過焊接固定管板，形成固定換熱管束及殼程兩端的密封裝置；所述管板位于殼程的筒體兩端內(nèi)壁的外沿內(nèi)側(cè)，所述殼程的筒體與水箱筒體采用焊接密封連接；由上述的兩個(gè)或若干個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行單元串聯(lián)，按溫度的高低，分成單個(gè)或多個(gè)數(shù)量相等或不等的高溫段、低溫段運(yùn)行系統(tǒng)。本發(fā)明可以解決傳統(tǒng)的濃硫酸冷卻器存在的大量使用不銹鋼，導(dǎo)致的濃硫酸冷卻器的設(shè)備投資費(fèi)用高和報(bào)廢損失大等技術(shù)問題。
文檔編號(hào)F28D7/16GK101706219SQ20091022378
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者王淑貞, 龍學(xué)義 申請人:龍學(xué)義