陽極保護折流杆酸冷器的製作方法

2023-06-18 06:42:06 1

專利名稱：陽極保護折流杆酸冷器的製作方法
技術領域：
本實用新型主要涉及的是接觸法制酸裝置中的設備，特別涉及的是一種陽極保護折流杆酸冷器，該酸冷器是一種制酸裝置幹吸工段陽極保護濃硫酸不鏽鋼酸冷器。
背景技術：
目前，硫酸生產裝置幹吸工段採用93%濃硫酸來乾燥潮溼爐氣，同時採用98%的濃硫酸吸收S03氣體產酸，其工藝為由循環酸槽一酸泵一酸冷器一塔一循環酸槽，在這個過程中生成反應熱，93%、98%的濃硫酸溫度會升高，其熱量由酸冷器通過循環水帶走。酸冷器一旦漏酸將造成整個硫酸系統停車，所以酸冷器是一個非常關鍵的設備。由於硫酸的強腐蝕性，在目前硫酸裝置的幹吸工段所採用的酸冷器設備中，比較常用的是耐腐蝕的哈氏合金材料做的板式酸冷器和陽極保護不鏽鋼管殼式折流板酸冷器。哈氏合金板式酸冷器的優點是傳熱係數高、佔地面積小、材料耐腐蝕，缺點是價格昂貴、設備阻力較大一般在1 公斤以上，動能消耗高，由於板片之間距離很小所以對酸質水質的要求高，運行成本高。陽極保護不鏽鋼管殼式折流板酸冷器優點是耐腐蝕性能好，介質流速在0. 6m/s以下時使用壽命長其年腐蝕率僅為0. 01mm/a 0. 03mm/a,設備阻力較小一般在0. 5公斤以下。其缺點是傳熱係數低，佔地面積較大，循環酸量過大時換熱管易產生振動，造成設備洩漏。隨著硫酸工業的不斷發展，其規模越來越大，單系列硫酸裝置規模最低在20萬噸/年以上，相應的幹吸工段濃硫酸的循環量也越來越大，目前最高的循環酸量達到2000m3/h，而且幹吸工段採用高溫吸收工藝酸溫達到115°C以上。板式酸冷器顯然不能滿足生產工藝要求。陽極保護不鏽鋼管殼式折流板酸冷器在這種大流量的工況下經常由於換熱管的振動、高溫硫酸流速過高衝刷腐蝕嚴重而造成酸冷器洩漏，為了滿足硫酸生產需要只能增加酸冷器殼體的直徑，和換熱管的管間距，使酸冷器的成本大大增加。
發明內容本實用新型提供一種不鏽鋼管殼式陽極保護折流杆酸冷器，該酸冷器提高了傳熱係數，而且阻力很小，酸的流速低，解決了超大循環酸量時換熱管振動的技術問題。本實用新型的技術方案是一種陽極保護折流杆酸冷器，包括酸冷器殼體，所述酸冷器殼體內設置換熱管箱， 換熱管箱包括若干折流板，折流板由折流杆和折流圈組成，折流圈上設有多根折流杆且相鄰折流圈上的折流杆交錯設置，在空間形成錯落排部網格結構，換熱管設置在所述網格結構空間內，即換熱管在空間上由多根交錯的折流杆固定，所述酸冷器酸還包括酸冷器陰極，酸冷器陰極一端插入冷器殼體內部並貫穿換熱管箱且位於換熱管之間，酸冷器陰極另一端位於酸冷器殼體外部，酸冷器殼體兩端分別設有酸冷器酸出口和酸冷器酸進口。所述酸冷器還包括微電腦型恆電位儀，所述微電腦型恆電位儀上設有電極、陽極信號端、陽極、監參電極、控參電極和儀器外接接口，微電腦型恆電位儀中的電極接於酸冷器陰極上。
3[0007]所述微電腦型恆電位儀中的陽極信號端和陽極接酸冷器殼體。所述微電腦型恆電位儀中的監參電極接於酸冷器酸出口處，控參電極接於酸冷器酸進口處。所述微電腦型恆電位儀中的儀器外接接AC 220V電源。所述折流板中的折流杆的直徑為4 10mm，並焊接於折流圈上。 所述折流板中的折流杆之間的距離為10 45mm。所述折流板中的折流圈的寬度H為30 50mm。所述折流板中的折流杆水平設置、垂直設置或傾斜設置。本實用新型的目的可以通過採用以下技術方案來實現酸冷器採用不鏽鋼折流杆換熱器同時施以陽極保護技術，不但滿足了超大流量的硫酸而且腐蝕率僅為O.Olmm/a 0. 03mm/ao折流杆換熱器殼體內的折流元件是由一系列細小的折流杆組成的管殼式換熱器。這些細小的折流杆的直徑為4 10mm，相互平行以10 45mm的間距焊在寬度H為 30 50mm的折流圈上。每一個折流圈相隔一定距離按一定的排列分別焊接或用普通的定距管固定於拉杆上形成的折流杆網絡。這些折流杆網絡與換熱管一起組成了折流杆換熱器的主體結構(折流杆管束)，折流杆換熱器是一種傳熱效率高，壓降低和防振動效果好的新型換熱器。本實用新型的電化學保護裝置，運用我公司自行開發研製的微電腦型恆電位儀， 儀器外接接口 AC 220V的電源，並向被保護體施加陽極電流，使具有活化一鈍化特性的金屬(如不鏽鋼)在溶液中鈍化，並維持在鈍化狀態，從而達到陽極保護的目的。殼體內部有換熱管、折流板、拉杆等。陽極保護控制系統陽極及陽極信號端接殼體，電極接於陰極上，陰極貫穿管箱插入殼體內部。控參電極接於酸冷器酸進口處，它是陽極保護系統的基準點；監參電極接於酸冷器酸出口處，它是起到監測參比電極的作用。本實用新型的有益效果是1.由於酸冷器殼側流體以軸向流動為主，降低了酸冷器殼側壓降；2.與折流板換熱器相比，具有更高的殼程單位壓降與總傳熱係數的傳熱特性比 Κ/ΔΡ ；3.在換熱器內不存在嚴重的滯流區域，因而效益高，具有不易結垢的優點；4.解決了超大酸量時換熱管的振動問題；5.腐蝕僅為0. 01 0. 03mm/a使用壽命10年以上。本實用新型的折流杆水平設置的折流圈與折流杆垂直設置的折流圈交錯設置，組成換熱管網絡結構箱體，該結構克服了現有的在折流板上開孔的弊端，工藝簡單，連接配合可靠，容錯性好，安裝調試方便，並能有效減少因振動造成換熱管損壞。本實用新型的陽極保護折流杆酸冷器裝置設計合理，減少換熱管振動、傳熱係數提高、減少了動能的消耗。陽極保護效果良好，腐蝕率低，安全可靠。完全可以採用在酸量大的工藝條件下，與陽極保護折流板式酸冷器相比，綜合經濟效益大大提高。

圖1為本實用新型的陽極保護折流杆酸冷器的主視圖。圖2為圖1中沿A-A方向剖視圖。[0026]圖3為圖1中沿B-B方向剖視圖。圖4為本實用新型的折流杆的結構形式之一的示意圖。圖5為本實用新型的折流杆的結構形式之二的示意圖。圖6為本實用新型的折流杆的結構形式之三的示意圖。圖7為本實用新型的折流杆的結構形式之四的示意圖。圖中1為微電腦型恆電位儀、2為電極、3為陽極信號端、4為陽極、5為監參電極、 6為控參電極、7為儀器外接接口、8為酸冷器酸出口、9為酸冷器酸進口、10為折流板、11為酸冷器陰極、12為酸冷器殼體、13為換熱管、a為折流杆、b為折流圈。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述
以下結合附圖所示之最佳實施例作進一步詳述見圖1、圖2、圖3，本實用新型所述一種陽極保護折流杆酸冷器，一種陽極保護折流杆酸冷器，包括酸冷器殼體12，所述酸冷器殼體12內設置換熱管箱，換熱管箱包括若干折流板10，折流板10由折流杆a和折流圈b組成，折流圈b上設有多根折流杆a且相鄰折流圈b上的折流杆a交錯設置，在空間形成錯落排部網格結構，換熱管13設置在所述網格結構空間內，即換熱管13在空間上由多根交錯的折流杆a固定，所述酸冷器酸還包括酸冷器陰極11，酸冷器陰極11 一端插入冷器殼體12內部並貫穿換熱管箱且位於換熱管13之間，酸冷器陰極11另一端位於酸冷器殼體12外部，酸冷器殼體12兩端分別設有酸冷器酸出口 8和酸冷器酸進口 9。酸冷器還包括微電腦型恆電位儀1，所述微電腦型恆電位儀1上設有電極2、陽極信號端3、陽極4、監參電極5、控參電極6和儀器外接接口 7，微電腦型恆電位儀1中的電極2接於酸冷器陰極上。微電腦型恆電位儀1中的陽極信號端3和陽極4接酸冷器殼體。微電腦型恆電位儀1中的監參電極5接於酸冷器酸出口 8處，控參電極6接於酸冷器酸進口 9處。微電腦型恆電位儀1中的儀器外接7接AC 220V電源。折流板10中的折流杆a的直徑為4 10mm，並焊接於折流圈b上。 折流板10中的折流杆a之間的距離為10 45mm。折流板10中的折流圈b的寬度H為30 50mm。微電腦型恆電位儀1中的電極2接於酸冷器陰極上，陽極信號端3和陽極4接酸冷器殼體。監參電極5接於酸冷器酸出口 8處，它是起到監測參比電極的作用；控參電極6 接於酸冷器酸進口 9處，它是陽極保護系統的基準點。儀器外接接口 7接AC 220V電源。見圖4、圖5、圖6和圖7，折流板10中的水平設置或垂直設置。折流杆a水平設置的折流圈b與折流杆a垂直設置的折流圈b交錯設置，組成換熱管網絡結構箱體。折流板10中的折流杆a的直徑為4 10mm，並焊接於折流圈b上。折流杆a之間的距離為10 45mm。折流板10中的折流圈b的寬度H為30 50mm，其外邊緣與酸冷器殼體的內徑相接近。每一個折流圈b相隔一定距離按一定的排列分別焊接或用普通的定距管固定於拉杆上形成的折流杆網絡。這些折流杆網絡與換熱管一起組成了折流杆換熱器的主體結構(折流杆管束)。 上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的構思和範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計構思前提下，本領域中普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本實用新型的保護範圍，本實用新型請求保護的技術內容已經全部記載在權利要求書中。
權利要求1.一種陽極保護折流杆酸冷器，包括酸冷器殼體(12)，其特徵是所述酸冷器殼體(12) 內設置換熱管箱，換熱管箱包括若干折流板(10)，折流板(10)由折流杆(a)和折流圈(b)組成，折流圈(b)上設有多根折流杆(a)且相鄰折流圈(b)上的折流杆(a)交錯設置，在空間形成錯落排部網格結構，換熱管(13)設置在所述網格結構空間內，所述酸冷器酸還包括酸冷器陰極(11)，酸冷器陰極(11) 一端插入冷器殼體(12)內部並貫穿換熱管箱且位於換熱管(13)之間，酸冷器殼體(12)兩端分別設有酸冷器酸出口(8)和酸冷器酸進口(9)。
2.如權利要求1所述的陽極保護折流杆酸冷器，其特徵在於所述酸冷器還包括微電腦型恆電位儀(1)，所述微電腦型恆電位儀(1)上設有電極(2)、陽極信號端(3)、陽極(4)、監參電極(5)、控參電極(6)和儀器外接接口(7)，微電腦型恆電位儀(1)中的電極(2)接於酸冷器陰極上。
3.如權利要求2所述的陽極保護折流杆酸冷器，其特徵在於所述微電腦型恆電位儀 (1)中的陽極信號端(3 )和陽極(4 )接酸冷器殼體。
4.如權利要求3所述的陽極保護折流杆酸冷器，其特徵在於所述微電腦型恆電位儀 (1)中的監參電極(5)接於酸冷器酸出口(8)處，控參電極(6)接於酸冷器酸進口(9)處。
5.如權利要求3所述的陽極保護折流杆酸冷器，其特徵在於所述微電腦型恆電位儀 (1)中的儀器外接(7)接AC 220V電源。
6.如權利要求1所述的陽極保護折流杆酸冷器，其特徵在於所述折流板(10)中的折流杆(a)的直徑為壙10mm，並焊接於折流圈(b)上。
7.如權利要求1或6所述的陽極保護折流杆酸冷器，其特徵在於所述折流板(10)中的折流杆(a)之間的距離為l(T45mm。
8.如權利要求1或6所述的陽極保護折流杆酸冷器，其特徵在於所述折流板(10)中的折流圈(b)的寬度H為3(T50mm。
9.如權利要求1所述的陽極保護折流杆酸冷器，其特徵在於所述折流板(10)中的折流杆(a)水平設置、垂直設置或傾斜設置。
專利摘要一種陽極保護折流杆酸冷器，包括酸冷器殼體(12)，其特徵是所述酸冷器殼體(12)內設置換熱管箱，換熱管箱包括若干折流板(10)，折流板(10)由折流杆(a)和折流圈(b)組成，折流圈(b)上設有多根折流杆(a)且相鄰折流圈(b)上的折流杆(a)交錯設置，在空間形成錯落排部網格結構，換熱管(13)設置在所述網格結構空間內。本實用新型的陽極保護折流杆酸冷器裝置設計合理，減少換熱管振動、傳熱係數提高、減少了動能的消耗。陽極保護效果良好，腐蝕率低，安全可靠。完全可以採用在酸量大的工藝條件下，與陽極保護折流板式酸冷器相比，綜合經濟效益大大提高。
文檔編號F28F13/00GK201945213SQ201020589508
公開日2011年8月24日 申請日期2010年11月3日 優先權日2010年11月3日
發明者吳雲, 戚斌, 沈國棟, 白生海, 白雄彩, 胡文軍, 鍾永宏 申請人:南京高源環保工程有限公司