一種半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及化工設(shè)備，具體涉及一種半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜，包括釜體，其特征在于，所述釜體的上部和中部的外圍設(shè)置冷卻夾套，冷卻夾套呈半圓管形狀，并且環(huán)繞在釜體的外側(cè)壁面，該半圓管形狀的冷卻夾套的下端設(shè)置冷媒進口，上端設(shè)置冷媒出口；所述冷卻夾套的外側(cè)設(shè)置有帶狀的鋼帶，鋼帶位于相鄰的上下兩圈半圓管之間，且鋼帶的上下邊緣分別連接于上下兩圈半圓管。本實用新型通過在結(jié)構(gòu)、焊接工藝技術(shù)上的完善，解決了半圓管之間的泄露等關(guān)鍵技術(shù)，長期使用中，能確保半圓管與半圓管焊接處不出現(xiàn)開裂、膨脹、破裂等使用缺陷，保證設(shè)備在生產(chǎn)過程中的安全性，同時也極大的延長了設(shè)備的使用壽命。
【專利說明】一種半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化工設(shè)備，具體涉及一種半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜。
【背景技術(shù)】
[0002]反應(yīng)釜廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工行業(yè)，相對于圓筒體夾套反應(yīng)釜，半圓管夾套反應(yīng)釜的釜體壁較薄，節(jié)省材料用量，造價相對低，流體在半圓管里的流動速度快，傳熱效率更高，能耗降低，結(jié)構(gòu)更緊湊等優(yōu)點。但由于半圓管夾套焊道長度長，半圓管制作工藝的限制以及焊接工藝和選材上的不合理，半圓管設(shè)備出現(xiàn)泄漏的情況非常普遍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型主要針對現(xiàn)有半圓管夾套反應(yīng)釜普遍存在泄漏點多的缺陷，發(fā)明了一種半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜，該反應(yīng)釜的加熱和冷卻系統(tǒng)可以分開設(shè)置，且在半圓管夾套的外面增設(shè)了鋼帶，鋼帶的設(shè)置能夠彌補半圓管夾套在拉伸應(yīng)力作用下的焊口拉裂的缺陷，提高設(shè)備的安全性及保溫效果，同時，鋼帶的設(shè)置增加了冷卻面積，提高了換熱效率，在半圓管夾套和鋼帶里同時通冷媒，相當(dāng)于普通的圓筒體夾套換熱效果。
[0004]本實用新型的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實施的:一種半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜，包括釜體，其特征在于，所述釜體的上部和中部的外圍設(shè)置冷卻夾套，冷卻夾套呈半圓管形狀，并且環(huán)繞在釜體的外側(cè)壁面，該半圓管形狀的冷卻夾套的下端設(shè)置冷媒進口，上端設(shè)置冷媒出口。
[0005]所述冷卻夾套的外側(cè)設(shè)置有帶狀的鋼帶，鋼帶位于相鄰的上下兩圈半圓管之間，且鋼帶的上下邊緣分別連接于上下兩圈半圓管。
[0006]所述釜體的下部和底部的外圍設(shè)置加熱夾套，加熱夾套呈半圓管形狀，并且環(huán)繞在釜體的外側(cè)壁面，該半圓管形狀的加熱夾套的上端設(shè)置熱媒進口，下端設(shè)置熱媒出口。
[0007]生產(chǎn)過程中，反應(yīng)前期需要將釜內(nèi)物料加熱，聚合反應(yīng)到一定程度，需要控制溫度，逐漸將溫度降下來，因此夾套需要有加熱和冷卻的雙重作用。本實用新型設(shè)計時考慮加熱和冷卻系統(tǒng)分開，釜體下端半圓管夾套進行加熱，釜體上部分半圓管夾套進行冷卻。當(dāng)半圓管夾套內(nèi)通熱媒時，半圓管因溫度升高而產(chǎn)生膨脹，與半圓管焊接成一體的釜壁，因受釜內(nèi)物料溫度的影響，不能同步升溫，釜體與半圓管的膨脹速度不同，尤其是當(dāng)半圓管材料與釜體材料不同時，膨脹速度差距加大，從而約束了半圓管的膨脹，使得半圓管中產(chǎn)生壓縮應(yīng)力；相反，當(dāng)半圓管通冷媒時，半管中產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，溫差越大，出現(xiàn)的拉伸應(yīng)力也越大，力口上焊接缺陷，所以冷卻時，很容易在焊接缺陷處將焊口拉裂。為了改善這種工作狀態(tài)，在半圓管的外面再增加了一組鋼帶，鋼帶的作用:增加了冷卻面積，提高了冷卻效率。在半圓管和鋼帶里同時通冷媒，相當(dāng)于普通的圓筒體夾套換熱效果；提高設(shè)備的安全性及保溫效果。當(dāng)半圓管夾套有泄漏點時，鋼帶的設(shè)置使得冷媒不至于漏到保溫層中，影響保溫效果，設(shè)備更安全；并且，半圓管加鋼帶結(jié)構(gòu)在通熱媒時，也能得到更好的應(yīng)用。
[0008]作為優(yōu)選，所述冷卻夾套的半圓管的內(nèi)部形成用于流通冷媒的空腔。[0009]作為優(yōu)選，所述鋼帶的內(nèi)部形成用于流通冷媒的空腔。
[0010]作為優(yōu)選，加熱夾套的半圓管的內(nèi)部形成用于流通熱媒的空腔。
[0011]作為優(yōu)選，所述冷媒出口位于釜體的上部外側(cè)面、冷卻夾套的最上端的外側(cè)；所述冷媒進口位于釜體的中部外側(cè)面、冷卻夾套的最下端的外側(cè)。
[0012]作為優(yōu)選，所述熱媒進口位于釜體的下部側(cè)面、加熱夾套的最上端的外側(cè)；所述熱媒出口位于釜體的底部、加熱夾套的最下端的下方。
[0013]綜上所述，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0014]本實用新型設(shè)置有冷卻夾套和加熱夾套，即加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)分開設(shè)置，改變了半圓管受熱和冷卻時產(chǎn)生的交變應(yīng)力，能快速實現(xiàn)物料的溫控效果。
[0015]本實用新型冷卻夾套的半圓管與半圓管之間增加鋼帶連接，降低了焊口拉裂和泄露程度，增加其冷卻面積，提高了冷卻效率，且鋼帶的設(shè)置有效控制了泄漏問題對保溫層的影響，提高了保溫效果和安全性。
[0016]本實用新型的半圓管的焊接工藝，采用氬弧焊打底、手工焊蓋面相結(jié)合的方式，降低半圓管泄漏率；本實用新型的半圓管、鋼帶、釜體選材一致，避免了材料膨脹系數(shù)不同，而產(chǎn)生的熱應(yīng)力導(dǎo)致半圓管受到破壞，提高了設(shè)備的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實用新型冷卻夾套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中標(biāo)號為:1、釜體；2、冷卻夾套；3、冷媒進口 ；4、冷媒出口 ；5、鋼帶；6、加熱夾套；7、熱媒進口 ；8、熱媒出口 ；9、空腔。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0021]實施例1:
[0022]如圖1所示，一種半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜，包括釜體1，釜體I的上部和中部的外圍設(shè)置冷卻夾套2，冷卻夾套2呈半圓管形狀，并且環(huán)繞在釜體I的外側(cè)壁面；冷卻夾套2的半圓管的內(nèi)部形成用于流通冷媒的空腔9，如圖2中所示。
[0023]所述冷卻夾套2的外側(cè)連接有帶狀的鋼帶5，鋼帶5位于相鄰的上下兩圈半圓管之間，且鋼帶5的上下邊緣分別連接于上下兩圈半圓管；鋼帶5的內(nèi)部形成用于流通冷媒的空腔9，如圖2中所示。
[0024]在釜體I的上部外側(cè)面、冷卻夾套2的最上端的外側(cè)連接冷媒出口 4 ;在釜體I的中部外側(cè)面、冷卻夾套2的最下端的外側(cè)連接冷媒進口 3。
[0025]所述釜體I的下部和底部的外圍設(shè)置加熱夾套6，加熱夾套6呈半圓管形狀，并且環(huán)繞在釜體I的外側(cè)壁面；加熱夾套6的半圓管的內(nèi)部形成用于流通熱媒的空腔9。
[0026]在釜體I的下部側(cè)面、加熱夾套6的最上端的外側(cè)連接熱媒進口 7 ;在釜體I的底部、加熱夾套6的最下端連接開口朝下的熱媒出口 8。
[0027]本實用新型提供的反應(yīng)釜，其產(chǎn)品性能為:
[0028]1、主要適用于溫度低于300°C的結(jié)晶釜、儲罐、稀釋釜、聚合反應(yīng)釜等的熱交換用。[0029]2、特別適用于工藝上既需要加熱又需要冷卻的場合。
[0030]3、傳熱效率高。圓管加鋼帶夾套，由于離心力的作用，加劇了流體在半圓管和鋼帶里的擾動；而流體在普通圓筒體夾套中由于流道斷面積大，以及螺旋導(dǎo)流板與釜體間隙的存在而產(chǎn)生的短路和板厚增加對傳熱的影響等問題，因而傳熱效率更高。如我們制作的10m3反應(yīng)釜，在普通圓筒體夾套里設(shè)置間距為150mm，厚度為5mm的螺旋導(dǎo)流板，則其最小的流道面積為12180mm2，而采用Φ89χ3的半圓管，其斷面積為5410mm2次斷面積僅為夾套斷面積的44.4%。因此，在載熱量相同時，半圓管組內(nèi)的載熱流體的流速比圓筒夾套內(nèi)的流速大2至3倍左右。再加上鋼帶，傳熱效率將提高4-6倍。
[0031]4、能耗低。半圓管(或鋼帶)的總?cè)莘e比圓筒夾套小得多。以10 m3反應(yīng)釜上部冷卻部分為例，半圓管冷卻部分的總?cè)莘e為0.4 m3，鋼帶為0.13 m3，而圓筒體夾套容積約為1.0 m3，對于獨立的傳熱系統(tǒng)來說，半圓管的總?cè)莘e只有圓筒夾套的2/5，鋼帶的總?cè)莘e只有圓筒夾套的1/8，因此半圓管或鋼帶里的流體的儲量要比圓筒夾套少很多，如同樣溫度的冷媒加熱到一定溫度，用半圓管和鋼帶結(jié)構(gòu)能比圓筒夾套少一半左右。加上半圓管的傳熱速率更快，因此從節(jié)能的角度比較，半圓管夾套比圓筒體夾套有利很多。
[0032]5、鋼材用量少。以10 m3反應(yīng)釜為例，釜體直徑Φ2000ι?πι，內(nèi)壓0.1MPa,材質(zhì)S30408，夾套設(shè)計壓力0.4MPa，半圓管及鋼帶材質(zhì)S30408.如果按圓筒體夾套設(shè)計(夾套用Q345R材料，厚度10mm，加螺旋導(dǎo)流板)，釜體的設(shè)計壁厚為20mm，整臺設(shè)備(不含傳動攪拌部分)總重量為7170Kg ;而采用半圓管夾套，釜體的設(shè)計壁厚為12mm，設(shè)備總重量為4260Kg，材料比普通的圓筒體夾套反應(yīng)釜減少2910Kg。相同條件下，當(dāng)夾套壓力越大，與圓筒夾套反應(yīng)釜厚度差越大，材料的節(jié)約會更明顯。
[0033]本實用新型提供的反應(yīng)釜產(chǎn)品是一種半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜，半圓管、鋼帶、釜體采用一致的材質(zhì)，降低了整體設(shè)備的造價。通過結(jié)構(gòu)、焊接工藝技術(shù)的不斷完善，解決了半圓管之間的泄露等關(guān)鍵技術(shù)。在長期使用下，能確保半圓管與半圓管焊接處不出現(xiàn)開裂、膨脹、破裂等使用缺陷，保證設(shè)備在生產(chǎn)過程中的安全性，同時也極大的延長了設(shè)備的使用壽命。
[0034]文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜，包括釜體(1)，其特征在于，所述釜體的上部和中部的外圍設(shè)置冷卻夾套(2)，冷卻夾套呈半圓管形狀，并且環(huán)繞在釜體的外側(cè)壁面，該半圓管形狀的冷卻夾套的下端設(shè)置冷媒進口(3)，上端設(shè)置冷媒出口(4)； 所述冷卻夾套的外側(cè)設(shè)置有帶狀的鋼帶(5)，鋼帶位于相鄰的上下兩圈半圓管之間，且鋼帶的上下邊緣分別連接于上下兩圈半圓管； 所述釜體的下部和底部的外圍設(shè)置加熱夾套(6)，加熱夾套呈半圓管形狀，并且環(huán)繞在釜體的外側(cè)壁面，該半圓管形狀的加熱夾套的上端設(shè)置熱媒進口(7)，下端設(shè)置熱媒出口(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜，其特征在于，冷卻夾套的半圓管的內(nèi)部形成用于流通冷媒的空腔(9 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜，其特征在于，所述鋼帶的內(nèi)部形成用于流通冷媒的空腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜，其特征在于，加熱夾套的半圓管的內(nèi)部形成用于流通熱媒的空腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜，其特征在于，所述冷媒出口位于釜體的上部外側(cè)面、冷卻夾套的最上端的外側(cè)；所述冷媒進口位于釜體的中部外側(cè)面、冷卻夾套的最下端的外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半圓管加鋼帶夾套反應(yīng)釜，其特征在于，所述熱媒進口位于釜體的下部側(cè)面、加熱夾套的最上端的外側(cè)；所述熱媒出口位于釜體的底部、加熱夾套的最下端的下方。
【文檔編號】B01J19/18GK203803491SQ201420097067
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】蔣春鳳, 郭桂榮, 張凌云, 趙婷, 徐遠雷, 張麗微 申請人:浙江金氟隆化工裝備有限公司