[發明專利]耐沖擊換熱管

有效

• 申請號: 201811473500.1
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109529730B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 黃梓庭;李伯奎;王在良;齊正;王武謙
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院;江蘇科圣化工機械有限公司
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24;B01J8/00;B01J19/00;F28F1/00
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 廖娜;李鋒

本發明涉及流化床反應器領域，公開了一種耐沖擊換熱管，該換熱管包括上部兩側主體管（1）、下部兩側耐磨管（2）和底部底管（3），底管的外表面具有弧面凸起（4），所述底管的兩端分別與兩側耐磨管的底部連通，兩側耐磨管的頂部分別與兩側主體管的底部連通；底管為U形管，則兩側耐磨管均為直管；或者，底管為J形斜管，則兩側耐磨管均為具有相同鈍角且向同一方向折彎的鈍角折彎管；若底管為J形斜管，則兩個耐磨管的上部為與兩側主體管同軸連接的直管（201），下部為向同一方向傾斜的傾斜管（202），直管與傾斜管之間呈鈍角。與現有技術相比，本發明能夠有效提高換熱管的耐磨性能和整體使用壽命。

技術領域

本發明涉及流化床反應器領域，特別涉及一種耐沖擊換熱管。

背景技術

有機硅為相對壟斷性行業，長期以來國外有機硅的生產技術與裝備一直對中國實施技術封鎖。有機硅流化床反應器是有機硅生產的關鍵設備之一。在流化床反應器內，氣態的氯甲烷和固態的硅粉反應生成有機硅單體。氯甲烷與硅粉的反應在350℃以上的高溫下進行，反應生成的熱量很大，需要及時將反應熱從反應器內移走，以便保證反應順利、安全地進行，而生成有機硅單體的反應過程是氣固相反應，反應器內的熱量傳遞效率低下。所以研發高效的有機硅流化床反應器，迅速移走反應器內的熱量，克服流化床局部過熱、徑向溫度分布不均勻、提高反應轉化率，已成為有機硅行業提升綜合競爭力的重要舉措。因此，在整個反應生產過程中，換熱管束對反應器內部溫度的調控尤為重要。

設備工作時，如圖1，硅粉自上方落下，氯甲烷氣體自下方向上，硅粉有一定的硬度，硅粉在重力與氣體帶動的作用下對換熱管的沖擊摩擦嚴重，換熱管很容易因摩擦損壞。特別的，如圖2所示，換熱管底部U形管處磨損量最大，當換熱管的高度小于 3 米時，磨損量較大，并且磨損量是隨著管高的增加呈現逐漸遞減的規律。當管高達到 5 米左右時，換熱管的磨損量趨于穩定。當換熱管的高度大于5米時，磨損量幾乎保持不變。傳統換熱管束材料均為碳鋼，造成局部磨損過快而影響整體壽命。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種耐沖擊換熱管，能夠有效提高換熱管的耐磨性能和整體使用壽命。

技術方案：本發明提供了一種耐沖擊換熱管，包括上部兩側主體管、下部兩側耐磨管和底部底管，所述底管的外表面具有弧面凸起，所述底管的兩端分別與兩側所述耐磨管的底部連通，兩側所述耐磨管的頂部分別與兩側主體管的底部連通。

優選地，所述底管為U形管，則兩側所述耐磨管均為直管；或者，所述底管為J形斜管，則兩側所述耐磨管均為具有相同鈍角且向同一方向折彎的鈍角折彎管。

進一步地，若所述底管為J形斜管，則兩個所述耐磨管的上部為與兩側所述主體管同軸連接的直管，下部為向同一方向傾斜的傾斜管，所述直管與所述傾斜管之間呈鈍角；所述J形斜管的兩端分別與兩個所述傾斜管同軸連通，且所述J形斜管較長的一側位于下方，所述J形斜管構成的凹槽正對兩側所述耐磨管與兩側所述主體管之間構成的空間。J形斜管由耐磨損耐腐蝕耐高溫的鈷基合金材料制成，其較長的一邊在下部，上方對著耐磨管和主體管之間的空間，承受上方和下方的粒子流沖磨；較短一邊處于上部，承受上方的粒子流和J形斜管內側的粒子回流。

進一步地，與所述J形斜管較長的一側連通的耐磨管上，在上部直管與下部傾斜管的銜接處的外表面上還包裹有抗沖擊耐磨套。耐磨管及抗沖擊耐磨套由品質更好的耐磨損耐腐蝕耐高溫的鈷基合金材料制成，與J形斜管的下部相接的耐磨管折彎處受沖擊較多，在該處設置抗沖擊磨損套能夠有效增大此處的抗沖擊能力。

優選地，所述抗沖擊耐磨套由抗沖擊上套、抗沖擊下套和固定箍片組成，所述抗沖擊上套與所述抗沖擊下套分別位于所述耐磨管的上下方，二者的兩側分別通過一個所述固定箍片固定連接。這種結構的抗沖擊耐磨套便于拆換。