專利名稱：薄管板分段陽極保護不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工機械設(shè)備，特指一種薄管板分段陽極保護不銹鋼管殼式 濃硫酸冷卻塔。
背景技術(shù)：
目前硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)中所使用的"陽極保護不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器" 是一種定管板式換熱器，如圖1所示。它是由殼程和管程所組成，殼成走濃 硫酸，流經(jīng)由進口酸管、殼程筒體內(nèi)側(cè)(兩個薄管板內(nèi)側(cè)之間)與換熱管束 管間和折流板、出口酸管所組成的酸流道，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 動接觸，把換管束管外壁經(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措施的情況下， 運行約半年就被腐蝕穿漏，但當采用陽極保護技術(shù)對殼程與濃硫酸接觸的不
銹鋼表面進行保護以后，換熱管的使用壽命可以提高約20倍，因此冷卻器應(yīng) 成為"陽極保護不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器"。這種濃硫酸冷卻器的使用壽命 長，這行安全可靠，對保證硫酸生產(chǎn)的正常運行起到了重要的保證作用。但 是，還存在如下問題當換熱管被腐蝕穿漏而使?jié)饬蛩崂鋮s器報廢的時候， 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的薄管板分段陽極保護不銹鋼管殼式濃硫 酸冷卻塔，以解決傳統(tǒng)的濃硫酸冷卻器存在的大量使用不銹鋼，導致的濃硫 酸冷卻器的設(shè)備投資費用高和報廢損失大等技術(shù)問題。
本發(fā)明所述的薄管板分段陽極保護不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻塔，它是由 殼程，管程和陽極保護部件所組成一個獨立的運行單元，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； 由上述的兩個或若干個獨立的運行單元串聯(lián)，按溫度的高低，分成單個或多 個數(shù)量相等或不等的高溫段、低溫段運行系統(tǒng)。
所述各個串聯(lián)獨立的運行單元的殼程長度根據(jù)需要設(shè)置成不同的長度。
所述的管板采用十幾毫米厚度的薄管板。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果1、用薄管板替普通帶法蘭的管板，可以節(jié)約 70-80%的不銹鋼材料和相應(yīng)的加工費；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)約兩個碳鋼法蘭和相應(yīng)的加工費；3、多臺分高、低溫段 的冷卻系統(tǒng)，高溫段的運行單元較其他段的運行單元易提前損壞報廢，僅需 單獨更換該段的運行單元即可，因此降低了報廢成本。


圖1是傳統(tǒng)的陽極保護不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器。 圖2是本發(fā)明的陽極保護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。
具體實施例方式
本發(fā)明的具體實施方式
參見附圖。
本發(fā)明是是由殼程，管程和陽極保護部件所組成，殼程走濃硫酸，流經(jīng) 由進口酸管，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，管程走卻水， 流經(jīng)由進口水管，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、管程和陽極保護系統(tǒng)所組成。殼程走濃 硫酸流經(jīng)由進口酸這(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)組成的濃硫酸流酸流道，加上置于殼程中的陽極保護裝置(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 主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。
圖2是本發(fā)明所設(shè)計的適用于干燥酸和普通吸收酸的一種"薄管板分段陽 極保護不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻塔"的結(jié)構(gòu)示意圖。它是由殼程、管程和陽極 保護系統(tǒng)所組成，殼程走濃酸，流經(jīng)進口酸管52、出口酸管51、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)由進口水管31、出口水管32、左水箱平蓋 ll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)計采用十幾毫米左右厚度的薄管板91、 92代替法蘭的普通管板 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。
2. 新設(shè)計將殼程筒體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)約兩個水箱法蘭23、 24材料和 相應(yīng)的加工費。
本發(fā)明組成串聯(lián)系統(tǒng)時，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獨立運行單元串聯(lián)后使用。所述各個串聯(lián)獨立的運行單 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
1、一種薄管板分段陽極保護不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻塔，它是由殼程，管程和陽極保護部件所組成一個獨立的運行單元，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；由上述的兩個或若干個獨立的運行單元串聯(lián)，按溫度的高低，分成單個或多個數(shù)量相等或不等的高溫段、低溫段運行系統(tǒng)。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種所述的薄管板分段陽極保護不銹鋼管殼式濃 硫酸冷卻器，其特征在于所述各個串聯(lián)獨立的運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陽極保護不銹鋼管殼式濃 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陽極保護不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻塔，它是由殼程，管程和陽極保護部件所組成一個獨立的運行單元，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；由上述的兩個或若干個獨立的運行單元串聯(lián)，按溫度的高低，分成單個或多個數(shù)量相等或不等的高溫段、低溫段運行系統(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，導致的濃硫酸冷卻器的設(shè)備投資費用高和報廢損失大等技術(shù)問題。
文檔編號C01B17/00GK101526318SQ20091013570
公開日2009年9月9日 申請日期2009年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者王淑貞, 龍學義 申請人:龍學義