一種液氯氣化器的製作方法

2023-09-23 17:28:35

專利名稱：一種液氯氣化器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及化工設備的技術領域，特別涉及一種液氯氣化器。
背景技術：
液氯為基本化工原料，是強氧化劑，主要用於紡織、造紙工業的漂白，自來水的淨化、消毒，鎂及其他金屬煉製，以及製取農藥、洗滌劑、塑料及醫藥等含氯化合物。液氯為黃綠色油狀液體，在標況下，-34. 6°C時沸騰，-101. 5°C時凝固。液氯遇水時對鋼鐵有強烈的腐蝕性，因此，在輸送及儲存過程中必須避免與水接觸。由於液氯直接參與氯化反應，不僅生產不易穩定控制，而且安全隱患大，因此，在使用氯氣的場合，一般都應先將液氯氣化，然後再參與氯化反應。現有的將液氯氣化的裝置主要有沉浸式螺旋狀盤管氣化器、套管式氣化器及管殼式氣化器，其中，套管式氣化器應用較廣泛。公開號為CN2272322Y的專利發明了一種沉浸式螺旋狀盤管氣化器，用於液氯氣化。該換熱器有液氯通道和間接加熱裝置，不鏽鋼螺旋盤管置於圓柱形平底平蓋鋼罐的熱水中，熱水保持60 70°C，當液氯從不鏽鋼盤管經過時，被加熱氣化。該氣化器由於與外界接觸面積較大，熱能利用率不高，設備佔地面積大，而且安全係數不高。公開號為CN201678450U的專利發明了一種箱式排管氣化器，該氣化器由箱體和位於箱體內的排管組成，排管為橫向的蛇形管結構，結構相對較複雜，而且也存在熱損失大，熱能利用率低，佔空間位置大的問題。此外，以上液氯氣化器採用的加熱介質均為熱水，而熱水的熱密度低，導致氣化器的換熱面積大，影響了氣化器的處理能力。因此，公開號為CN101311613A的專利發明了一種管殼式氣化器，採用蒸汽做熱源，液氯走殼程，蒸汽走管程，減小與外界的接觸面積，有效降低了熱能的利用損失率。其工作時，液氯從液氯進口進入殼程筒體在筒體內被走管程的蒸汽加熱氣化成氯氣後從氯氣出氣口排出，在實踐中發現由於液氯進入氣化器時因溫度及壓力的突變，絕大部分液氯瞬間在氣化器管道的開始部分就被氣化，後面大部分的管段只是將少量的液氯氣化，這樣導致後面的管段的利用率低，增加了生產成本。另外，後面的管段佔用大量空間，增加了使用成本。因此，如何提高氣化器的利用率，同時減小體積，以降低成本，成為本領域技術人員亟待解決的重要技術問題。

實用新型內容有鑑於此，本實用新型提供了一種液氯氣化器，以提高氣化器的利用率，同時減小體積，並降低成本。為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案一種液氯氣化器，包括第一換熱管；與所述第一換熱管並排布置的第二換熱管，具有排氣端的所述第二換熱管的直徑小於第一換熱管的直徑，且所述第一換熱管的出口與所述第二換熱管的進口相連；第一換熱套管，所述第一換熱套管套設在所述第一換熱管上；第二換熱套管，所述第二換熱套管套設在所述第二換熱管上。優選地，上述的液氯氣化器中，還包括液氯進料管，所述液氯進料管的一端內伸於所述第一換熱管的進料端；穩壓泵，所述穩壓泵與所述第一換熱管進氣端相連。優選地，上述的液氯氣化器中，所述穩壓泵為離心泵、軸流泵或屏蔽泵。優選地，上述的液氯氣化器中，所述液氯進料管伸入所述第一換熱管的進料端設有帶有開孔的霧化器。·優選地，上述的液氯氣化器中，所述霧化器為扇形結構，扇面的夾角為5-175°，開孔的直徑為1-1000 μ m,且扇面直徑大於液氯進料管的直徑。優選地，上述的液氯氣化器中，所述第一換熱管的直徑為第二換熱管的直徑的
I.5-3. 5 倍。優選地，上述的液氯氣化器中，所述第一換熱套管與所述第二換熱套管通過連接管相連，所述第一換熱套管上設有換熱出口，所述第二換熱套管設有換熱進口。優選地，上述的液氯氣化器中，所述第二換熱管的連接端折彎有彎頭，且通過彎頭與所述第一換熱管的出口相連。優選地，上述的液氯氣化器中，所述第一換熱管的排汙口處設有盲板。優選地，上述的液氯氣化器中，所述第一換熱套管的長度小於所述第一換熱管的長度；所述第二換熱套管的長度小於所述第二換熱管的長度。從上述的技術方案可以看出，本實用新型提供的一種液氯氣化器，包括第一換熱管、第二換熱管、第一換熱套管和第二換熱套管。其中，第二換熱管的直徑小於第一換熱管的直徑，兩者並排布置，且第一換熱管的出口與第二換熱管的進口相連；第一換熱套管套設在第一換熱管上；第二換熱套管套設在第二換熱管上。工作時，液氯進入第一換熱管，被第一換熱套管內的蒸汽加熱氣化成氯氣，未被氣化的液氯隨氯氣進入第二換熱管，被第二換熱套管內的蒸汽加熱氣化，最後從排氣端排出。由於第二換熱管的直徑小於第一換熱管的直徑，降低了後面換熱管的熱能損失，同時減少了換熱管的材料，提高了後續管段的利用率,節省了生產成本。另外，將兩個換熱管並排布置節省了空間。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型實施例提供的液氯氣化器的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的霧化器的結構示意圖。其中，穩壓泵I ;液氯輸送管2 ;液氯進料管3 ;霧化器4 ;第一換熱管5 ;第一換熱套管6 ；第一換熱口 7 ;盲板8 ;彎頭9 ;第二換熱口 10 ;第二換熱套管11 ;第二換熱管12 ;排氣端13 ；連接管14。
具體實施方式
本實用新型公開了一種液氯氣化器，以提高氣化器的利用率，同時減小體積，並降低成本。下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。請參閱圖I-圖2，其中，圖I為本實用新型實施例提供的液氯氣化器的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的霧化器的結構示意圖。本實用新型提供了一種液氯氣化器，具體包括第一換熱管5、第二換熱管12、第一換熱套管6和第二換熱套管11。其中，第二換熱管12與第一換熱管5並排布置，第二換熱管12的直徑小於第一換熱管5的直徑，且第一換熱管5的出口與第二換熱管12的進口相連。第一換熱套管6套設在第一換熱管5上，在本實施例中，可優選的將第一換熱套管6焊接在第一換熱管5上,並且保證第一換熱套管6和第一換熱管5之間具有容納換熱氣體(例如蒸汽)的腔體。相應的，第二換熱套管11套設在第二換熱管12上，在本實施例中，可優選的將第二換熱套管11焊接在第二換熱管12上，並且保證第二換熱套管11和第二換熱管12之間具有容納換熱氣體(例如蒸汽)的腔體。由於液氯在進入液氯氣化器的第一換熱管5時，因流速較快，會導致部分未來得及氣化的液氯被夾帶而進入後續管段，極端情況下，液氯會被氣流夾帶進入後續的反應系統，造成較大的安全隱患，為了解決這個問題，本實用新型提供的液氯氣化器在液氯進料管3伸入第一換熱管5的一端設有開孔的霧化器4。工作時，經液氯進料管3進入第一換熱管5的液氯在霧化器4處被充分分散成小液滴，以加速氣化，同時又對液氯起到減速的作用從而使氣化更完全。為了進一步減緩液氯進入第一換熱管5後的速度，本實用新型將霧化器4設置為扇形，扇面夾角為5-175°，優選為30-75°，扇面直徑大於液氯進料管的直徑；霧化器4上的開孔的直徑為1-1000 μ m，為了將液氯分散的更充分，優選為50-100 μ m。工作時，液氯從液氯進料管3進入，並通過霧化器4進入第一換熱管5內部，通有蒸汽的第一換熱套管6套設在第一換熱管5上，並通過蒸汽對進入第一換熱管5內部的液氯進行加熱，使液氯氣化成為氯氣，氯氣夾帶著未被氣化的少量液氯經第一換熱管5的出口從第二換熱管12的進口進入到第二換熱管12內部，通有蒸汽的第二換熱套管11套設在第二換熱管12上，並對進入第二換熱管12內的液氯進行氣化，同時還可以起到保溫的效果，最後完全氣化的氯氣從排氣端13排出，至後續氯氣緩衝系統。傳統的液氯氣化器，各換熱管段為等徑管段，不僅管段數量多，而且氣化效率低，無法充分發揮液氯氣化器的優勢。本實用新型通過技術改進，適當調整第一換熱管5與第二換熱管12之間的管徑比，提高後續管段的利用率。使得液氯在由液氯進料管進入到第一換熱管5內的瞬間，由於霧化器的作用及流通面積的急劇擴大而被閃蒸，大部分液氯被氣化，提高了氣化器的換熱效率。同時，為了解決換熱管因體積大而佔有大量空間使得換熱管的使用空間大，而增加的運輸成本和使用成本，本實用新型將換熱管分成兩部分，並將第一換熱管5和第二換熱管12並排布置，將第一換熱管5的出口與第二換熱管12的進口相連。本實用新型提供的液氯氣化器還包括液氯進料管3、液氯輸送管2和穩壓泵I。將液氯進料管3的一端伸入第一換熱管5的進料端，並與第一換熱管5焊接為一體，另一端與液氯輸送管2相連，優選的，通過法蘭將液氯輸送管2和液氯進料管3連接；穩壓泵I與第一換熱管5的進料端相連，優選的，將穩壓泵I安裝在液氯輸送管2上。工作時，液氯由儲 槽或鋼瓶流入管道後，進入穩壓泵I，並進行穩壓處理，然後進入計量系統，最後通過液氯輸送管2和液氯進料管3進入到第一換熱管5內部。為了提高通用性，本實用新型提供的穩壓泵I可以為化工泵，如離心泵，軸流泵等，為了能夠同時起到防洩漏的效果，優選的，穩壓泵I為防洩漏的屏蔽泵。為了降低生產成本，本實用新型提供的第一換熱管5的直徑設置的大於第二換熱管12的直徑，優選的，第一換熱管5的直徑是第二換熱管12的直徑的I. 5-3. 5倍。為了減少蒸汽進出口的數量方便對蒸汽的控制，第一換熱套管6上設有換熱出口7，第二換熱套管11設有換熱進口 10，第一換熱套管6與第二換熱套管11通過連接管14相連。在本實施例中，換熱進口 10為蒸汽進入第二換熱套管11的入口，換熱出口 7為蒸汽由第一換熱套管6內排出的出口，連接管14為蒸汽由第二換熱套管11進入第一換熱套管6的流通管道。蒸汽可通過連接管14在第一換熱套管6和第二換熱套管11內循環。本實用新型提供的液氯氣化器中的第一換熱管5和第二換熱管12是相通的，為了使結構簡單，減少連接點，將第二換熱管12的進口端折彎出彎頭9，且通過彎頭9與第一換熱管5的出口相連，優選的，連接方式為焊接，這樣減少一處接合處，可以降低因連接處連接不緊密而導致的洩露。為了便於清洗液氯氣化器的第一換熱管5，在第一換熱管5的排汙口處設置盲板8，清洗時，將盲板8拆卸下來對第一換熱管5進行清洗，優選地，連接方式採用法蘭連接，易於拆卸。由於液氯中不可避免的夾帶有一定濃度的三氯化氮，而三氯化氮的沸點(< 7ΓΟ遠高於液氯(-34. 6°C)，因此，在氣化器內有可能會造成三氯化氮的累積。當三氯化氮的濃度達到5 6%時，就可能發生爆炸，十分危險。因此，在設計氣化器時加熱管段的長度不能太長，所以本實用新型中將第一換熱套管6的長度設置為小於第一換熱管5的長度，將第二換熱套管11的長度設置為小於第二換熱管12的長度。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求1.一種液氯氣化器，其特徵在於，包括 第一換熱管(5)； 與所述第一換熱管(5)並排布置的第二換熱管(12)，具有排氣端(13)的所述第二換熱管(12)的直徑小於所述第一換熱管(5)的直徑，且所述第一換熱管(5)的出口與所述第二換熱管(12)的進口相連；第一換熱套管(6)，所述第一換熱套管(6)套設在所述第一換熱管(5)上； 第二換熱套管(11)，所述第二換熱套管(11)套設在所述第二換熱管(12)上。
2.根據權利要求I所述的液氯氣化器，其特徵在於，還包括 液氯進料管(3)，所述液氯進料管(3)的一端伸入所述第一換熱管(5)的進料端； 穩壓泵(1)，所述穩壓泵(I)與所述第一換熱管(5)的進料端相連。
3.根據權利要求2所述的液氯氣化器，其特徵在於，所述穩壓泵(I)為離心泵、軸流泵或屏蔽泵。
4.根據權利要求2所述的液氯氣化器，其特徵在於，所述液氯進料管(3)伸入所述第一換熱管(5)的一端設有帶有開孔的霧化器(4)。
5.根據權利要求4所述的液氯氣化器，其特徵在於，所述霧化器(4)為扇形結構，扇面夾角為5-175°，開孔的直徑為1-1000 μ m，且扇面直徑大於液氯進料管的直徑。
6.根據權利要求I所述的液氯氣化器，其特徵在於，所述第一換熱管(5)的直徑為第二換熱管(12)的直徑的I. 5-3. 5倍。
7.根據權利要求I所述的液氯氣化器，其特徵在於，所述第一換熱套管(6)與所述第二換熱套管(11)通過連接管(14)相連,所述第一換熱套管(6)上設有換熱出口(7),所述第二換熱套管(11)設有換熱進口( 10 )。
8.根據權利要求I所述的液氯氣化器，其特徵在於，所述第二換熱管(12)的連接端折彎有彎頭(9)，且通過彎頭(9)與所述第一換熱管(5)的出口相連。
9.根據權利要求8所述的液氯氣化器，其特徵在於，所述第一換熱管(5)的排汙口設有盲板(8)。
10.根據權利要求I所述的液氯氣化器，其特徵在於，所述第一換熱套管(6)的長度小於所述第一換熱管(5)的長度；所述第二換熱套管(11)的長度小於所述第二換熱管(12)的長度。
專利摘要本實用新型公開了一種液氯氣化器，包括第一換熱管；與第一換熱管並排布置的第二換熱管，其直徑小於第一換熱管的直徑，且其進口與第一換熱管的出口相連；第一換熱套管套設在第一換熱管上；第二換熱套管套設在第二換熱管上。工作時，液氯進入第一換熱管，靠第一換熱套管加熱氣化成氯氣，未被氣化的液氯隨氯氣進入第二換熱管，由第二換熱套管加熱氣化，最後從排氣端排出。由於第二換熱管的直徑小於第一換熱管的直徑，降低了換熱管的熱能損失，提高了後續管段的利用率，節省了生產成本。另外，將兩個換熱管並排布置節省了空間，進而節省了使用成本。
文檔編號F17C7/04GK202580607SQ20112053207
公開日2012年12月5日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者王偉, 任不凡, 周曙光, 姜勝寶, 屠民海, 沈光明, 李培國, 陳永強, 佘慧玲, 鄭曉紅, 吳建年 申請人:浙江新安化工集團股份有限公司