[實(shí)用新型]一種帶孔的螺旋導(dǎo)流板蒸汽加熱反應(yīng)釜換熱裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820172167.X
• 申請(qǐng)日: 2018-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN208194407U
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安青松;張明蕊;潘武軒;龍正偉;成雄蕾;張浩;陳桂兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J19/24
• 分類號(hào): B01J19/24;F28D7/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李麗萍

本實(shí)用新型公開了一種帶孔的螺旋導(dǎo)流板蒸汽加熱反應(yīng)釜換熱裝置，包括反應(yīng)釜筒體，反應(yīng)釜筒體外套裝有反應(yīng)釜夾套筒體；反應(yīng)釜夾套筒體與反應(yīng)釜筒體之間設(shè)有螺旋導(dǎo)流板，位于螺旋導(dǎo)流板的螺旋面的內(nèi)側(cè)、并沿著螺旋面的走向設(shè)有一列通孔；反應(yīng)釜夾套筒體側(cè)壁設(shè)有蒸汽進(jìn)口，底部設(shè)有冷凝水出口；反應(yīng)釜筒體的頂部設(shè)有反應(yīng)物產(chǎn)出口，底部設(shè)有物料進(jìn)口。本實(shí)用新型提供的帶孔的螺旋導(dǎo)流板蒸汽加熱反應(yīng)釜換熱裝置使部分蒸汽從螺旋導(dǎo)流板上的小孔噴出至下一層流道，對(duì)下一層流道的液膜產(chǎn)生沖擊作用，使下一層流道反應(yīng)釜筒體壁面上的液膜從層流變?yōu)槲闪鳎p少層流液膜厚度甚至撕裂液膜，從而增大換熱系數(shù)，提高蒸汽潛熱的利用效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及化工工藝反應(yīng)釜換熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及的是一種帶孔的螺旋導(dǎo)流板蒸汽加熱反應(yīng)釜換熱裝置。

背景技術(shù)

反應(yīng)釜廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域，其加熱方式有電加熱、蒸汽加熱、導(dǎo)熱油加熱、遠(yuǎn)紅外加熱、內(nèi)(外)盤管加熱燈。蒸汽加熱反應(yīng)釜的原理是將反應(yīng)釜夾套內(nèi)通入鍋爐蒸汽，把蒸汽熱量傳入釜內(nèi)，使釜內(nèi)物料吸熱進(jìn)行反應(yīng)。蒸汽加熱方式是蒸汽潛熱放熱，具有加熱迅速、設(shè)備簡(jiǎn)單可靠的特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和節(jié)約能源的需要，對(duì)反應(yīng)釜換熱器的換熱性能提出了更高的要求。

目前現(xiàn)有的夾套結(jié)構(gòu)有螺旋流板型、半圓管型、波紋型和蜂窩夾套型。螺旋導(dǎo)流板使蒸汽沿螺旋路線在釜外壁換熱，延長(zhǎng)了換熱時(shí)間和行程，有利于蒸汽熱量的充分釋放。

然而蒸汽加熱過程中會(huì)在反應(yīng)釜外壁面冷凝形成液膜，膜的厚度及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(層流或者紊流)對(duì)反應(yīng)釜表面換熱系數(shù)的影響很大。在紊流液膜中，通過膜層的熱量，除導(dǎo)熱方式外，紊流傳遞成為重要因素，這時(shí)換熱將隨紊流強(qiáng)度增大而增大。工業(yè)生產(chǎn)用反應(yīng)釜一般都體積較大，蒸汽的換熱行程較長(zhǎng)，蒸汽的流速很低，形成的層流液膜較厚，熱阻較大。為了進(jìn)一步強(qiáng)化反應(yīng)釜外的蒸汽凝結(jié)換熱，提高蒸汽的使用效率，需要對(duì)反應(yīng)釜的加熱裝置提出改善。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述螺旋導(dǎo)流板蒸汽加熱反應(yīng)釜的加熱效果具有局限性的缺點(diǎn)，提供一種蒸汽加熱反應(yīng)釜的強(qiáng)化換熱裝置，目的是通過改變液膜的流動(dòng)狀態(tài)，強(qiáng)化反應(yīng)釜外蒸汽的凝結(jié)換熱。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的一種帶孔的螺旋導(dǎo)流板蒸汽加熱反應(yīng)釜換熱裝置，包括反應(yīng)釜筒體，所述反應(yīng)釜筒體外套裝有反應(yīng)釜夾套筒體，所述反應(yīng)釜筒體的上部突出于所述反應(yīng)釜夾套筒體；所述反應(yīng)釜夾套筒體與所述反應(yīng)釜筒體之間設(shè)有螺旋導(dǎo)流板，位于所述螺旋導(dǎo)流板的螺旋面的內(nèi)側(cè)、并沿著螺旋面的走向設(shè)有一列通孔；穿過所述反應(yīng)釜夾套筒體側(cè)壁、且位于所述螺旋導(dǎo)流板的頂部設(shè)有多個(gè)蒸汽進(jìn)口，所述反應(yīng)釜筒體的頂部設(shè)有反應(yīng)物產(chǎn)出口；所述反應(yīng)釜筒體的底部設(shè)有穿出所述反應(yīng)釜夾套筒體的物料進(jìn)口，所述反應(yīng)釜夾套筒體的底部設(shè)有冷凝水出口。

進(jìn)一步講，本實(shí)用新型的帶孔的螺旋導(dǎo)流板蒸汽加熱反應(yīng)釜換熱裝置，其中，所述螺旋導(dǎo)流板的內(nèi)沿與所述反應(yīng)釜筒體通過焊接固定，所述螺旋導(dǎo)流板的外沿與所述反應(yīng)釜夾套筒體緊密接觸，由所述螺旋導(dǎo)流板在所述反應(yīng)釜筒體與所述反應(yīng)釜夾套筒體之間形成了螺旋狀流道。

本實(shí)用新型中，設(shè)置在所述螺旋導(dǎo)流板螺旋面內(nèi)側(cè)通孔的直徑為1～50mm。

傳統(tǒng)的反應(yīng)釜夾套換熱裝置隨著蒸汽的冷凝，其內(nèi)部生成較多的冷凝水，液膜越來越厚，同時(shí)液膜的流動(dòng)也處于不利于換熱的層流狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

(1)本實(shí)用新型的一種帶孔的螺旋導(dǎo)流板蒸汽加熱反應(yīng)釜換熱裝置，利用螺旋板增長(zhǎng)蒸汽換熱的行程，從而延長(zhǎng)蒸汽換熱的時(shí)間。

(2)利用蒸汽在壓力的作用下通過螺旋板內(nèi)側(cè)小孔時(shí)流速增加的原理，使部分蒸汽從小孔噴出至下一層流道，對(duì)下一層流道的液膜產(chǎn)生沖擊作用，使下一層流道反應(yīng)釜筒體壁面上的液膜從層流變?yōu)槲闪鳎p少層流液膜厚度甚至撕裂液膜，從而增大換熱系數(shù)，提高蒸汽潛熱的利用效率，整體能效提高7％～30％。本實(shí)用新型可以節(jié)約能源和節(jié)省成本，具有環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。