一种氧化反应器中的盘管式换热结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种氧化反应器中的盘管式换热结构。


背景技术：

2.现反应器是一种实现反应过程的设备，用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。有釜式反应器，流化床反应器，固定床反应器，膜式反应器以及塔式反应器。其中塔式反应器是一种广泛应用于液体相也参与反应的中速、慢速反应和放热量大的反应的反应器。在反应过程中物料加热或冷却时，可在反应器壁处设置夹套，或在器内设置换热面。例如：正丁醛氧化制正丁酸。这类物质在反应器中进行炼制时，往往需要将物料进行外循环换热，使得反应器内的温度分布较为均匀，从而避免因局部过热而使副反应加剧的可能，以此来加强反应器床层内物料的返混，更有利于物料传热及传质的进行。
3.塔式反应器在高径比较大时，可利用法兰连接形式，设计相同形式的多层换热段结构，以达到充分换热的目的，实现优越的氧化反应过程。因此，设计一种便于拆卸，清洗，结构紧凑，可在一台反应器中重复段落，反复利用的换热结构，很有必要，且须不断优化与改善。


技术实现要素：

4.本实用新型通过设计一种氧化反应器中的盘管式换热结构，采用不同直径，相同盘绕方向的多层叠套，结构紧凑，与被换热物料充分接触，增强换热效果。并设计一种卡箍垂吊式固定盘管的方式，规避了传统的利用角钢及u形螺栓来固定盘管，需求设置空间大，且角钢用量大致使换热装置负载较大等缺点。同时采用法兰连接形式，适合在高塔中重复多段设置并利用，经济实用。鉴于上述技术问题，本公开内容提出了一种氧化反应器中的盘管式换热结构。
5.在本公开内容的一个方面，提供了一种氧化反应器中的盘管式换热结构，其特征在于，该盘管式换热结构由下至上依次包括：堵板、回流管、盘绕盘管、设备法兰、筒节、进口法兰、出口法兰、加强筋、吊耳、卡箍、固定孔板、螺栓和螺母，其中所述堵板位于所述回流管的一端，所述堵板与所述回流管、所述出口法兰密封连接，所述进口法兰位于所述盘绕盘管的一端，所述出口法兰位于所述盘绕盘管的另一端，所述盘绕盘管位于所述回流管周围，所述筒节位于所述设备法兰上端，所述进口法兰与所述出口法兰通过焊接固定连接到所述筒节上端，所述加强筋通过焊接固定连接到进出口管子与所述筒节上端，所述吊耳位于所述进口法兰上端，所述卡箍按所述盘绕盘管的实际盘绕直径圆周均布，所述螺栓位于所述固定孔板上端与所述卡箍对应的位置相应开设的多组螺栓孔中，所述固定孔板与所述设备法兰通过焊接固定连接，所述固定孔板与所述螺母通过所述螺栓固定连接。
6.在一些实施方式中，所述盘管式换热结构采用不同的直径、相同盘绕方向的多层叠套形式。
7.在一些实施方式中，所述卡箍垂吊式固定所述盘绕盘管。
8.在一些实施方式中，所述盘管式换热结构采用法兰连接形式。
9.在一些实施方式中，所述盘绕盘管焊接于进口接管上。
10.在一些实施方式中，所述盘绕盘管设计为等间距叠套。
11.在一些实施方式中，所述盘绕盘管呈螺旋式盘绕。
12.在一些实施方式中，所述盘绕盘管的每一圈至少安置两组所述卡箍。
13.在一些实施方式中，管托在所述卡箍中，所述卡箍在不同角度时所述管托的长度不同。
14.在一些实施方式中，所述管托的顶部安置连接板。
15.与现有技术相比，本公开内容的有益效果为：结构形式紧凑、固定方式轻便、与反应器中的物料充分接触、换热效果显著；同时便于拆卸与清洗且结构简单、用料少、安装维修方便以及经济实用。
附图说明
16.在所附权利要求书中具体阐述了本实用新型的新颖特征。通过参考对在其中利用到本实用新型原理的说明性实施方式加以阐述的以下详细描述和附图，将会对本实用新型的特征和优点获得更好的理解。附图仅用于示出实施方式的目的，而并不应当被认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的元素，在附图中：
17.图1示出了根据本公开内容示例性实施方式的组合结构示意图。
18.图2示出了根据本公开内容示例性实施方式的组合结构俯视图。
19.图3示出了根据本公开内容示例性实施方式的卡箍垂吊式固定盘管的结构示意图。
20.图4示出了根据本公开内容示例性实施方式的单根卡箍的结构示意图。
21.图5示出了根据本公开内容示例性实施方式的单根卡箍的结构俯视图。
22.图6示出了根据本公开内容示例性实施方式的固定孔板的结构示意图。
23.附图标记说明
24.附图中：1-盘绕盘管、2-设备法兰、3-筒节、4-进口法兰、5-加强筋、6-吊耳、7-卡箍、7-1-管托、7-2-连接板、8-固定孔板、9-螺栓、10-螺母、11-出口法兰、12-回流管、13-堵板。
具体实施方式
25.下面将参照附图更详细地描述本公开内容的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开内容的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开内容而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开内容，并且能够将本公开内容的范围完整地传达给本领域技术人员。在以下详细描述中没有任何内容旨在表明任何特定组件或特征对于本实用新型是必不可少的。本领域技术人员将会理解，在不脱离本公开内容的范围内各种特征可以彼此替代或结合。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描
述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.图1示出了根据本公开内容示例性实施方式的组合结构示意图。在一些实施方式中，如图1所示，盘管式换热结构是组合结构。该组合结构包括：盘绕盘管(1)、设备法兰(2)、筒节(3)、进口法兰(4)、加强筋(5)、吊耳(6)、卡箍(7)、固定孔板(8)、螺栓(9)、螺母(10)、出口法兰(11)、回流管(12)和堵板(13)。进一步参考图1，在一些实施方式中，堵板(13)位于回流管(12)的一端，堵板(13)与回流管(12)、出口法兰(11)密封连接，进口法兰(4)位于盘绕盘管(1)的一端，出口法兰(11)位于盘绕盘管(1)的另一端，盘绕盘管(1)位于回流管(12)周围，筒节(3)位于设备法兰(2)上端，进口法兰(4)与出口法兰(11)通过焊接固定连接到筒节(3)上端，加强筋(5)通过焊接固定连接到进出口管子与筒节(3)上端，吊耳(6)位于进口法兰(4)上端，卡箍(7)按盘绕盘管(1)的实际盘绕直径圆周均布，螺栓(9)位于固定孔板(8)上端与卡箍(7)对应的位置相应开设的多组螺栓孔中，固定孔板(8)与设备法兰(2)通过焊接固定连接，固定孔板(8)与螺母(10)通过螺栓(9)固定连接。盘管式换热结构采用设备法兰(2)连接。盘绕盘管(1)焊接于进口接管上。本设备设计两个设备法兰(2)，各自与整台塔器上的设备法兰相配，法兰中间加筒节(3)，将进口法兰(4)与出口法兰(11)焊接于筒节(3)上，选择全焊透模式。固定孔板(8)焊牢于设备法兰(2)上，磨平焊脚，避免影响设备法兰(2)之间的密封，并且设置加强筋(5)，加强筋(5)焊接于进出口管子与筒节(3)上，保证进口接管与回流管(12)不变形，从而加强整个组合结构的稳定性。
29.图2示出了根据本公开内容示例性实施方式的组合结构俯视图。在一些实施方式中，在实际运用过程中换热介质多为循环水，由进口法兰(4)进入盘绕盘管(1)，盘绕盘管(1)均焊接于进口接管上，使得各盘绕盘管同时进行换热作业。盘管式换热结构采用不同的直径、相同盘绕方向的多层叠套形式。卡箍(7)垂吊式固定盘绕盘管(1)。将盘绕盘管(1)设计为等间距叠套，便于卡箍(7)固定的同时，可均匀分散各个盘绕盘管(1)的换热效果，有效提升换热效率。换热介质在盘绕盘管(1)中换热完成，进入回流管(12)，管端设置有堵板(13)，盘绕盘管(1)中的换热介质均通过回流管(12)由出口法兰(11)出去进入下游。卡箍(7)按照盘绕盘管(1)实际盘绕直径而圆周均匀分布，盘绕盘管(1)的每一圈至少安置两组卡箍(7)，盘绕盘管(1)呈螺旋式盘绕。
30.图3示出了根据本公开内容示例性实施方式的卡箍垂吊式固定盘绕盘管的结构示意图。在一些实施方式中，如图3所示，螺栓(9)安置于螺栓(9)孔中，螺母(10)安置在螺栓(9)上，螺母(10)用于固定螺栓(9)。在各个盘绕盘管的两侧接缝处点焊。各个盘绕盘管对称布置。
31.图4示出了根据本公开内容示例性实施方式的单根卡箍的结构示意图。在一些实施方式中，如图4所示，卡箍(7)在不同角度时管托(7-1)的长度不同，需要实际根据样品制作。管托(7-1)可以选用厚度3mm的不锈钢薄片。按照角度确定卡箍(7)位置后，在固定孔板
(8)上找到与卡箍(7)对应的位置，相应安置多个螺栓(9)孔。管托(7-1)较薄，因此为了固定牢靠，在管托(7-1)的顶部安置连接板(7-2)，起到加强连接的作用。
32.图5示出了根据本公开内容示例性实施方式的单根卡箍的结构俯视图。图6示出了根据本公开内容示例性实施方式的固定孔板的结构示意图。在一些实施方式中，如图6所示，固定孔板(8)设置多组，在固定孔板(8)上找到与卡箍(7)对应的位置，从而相应开设多组螺栓(9)孔，便于螺母(10)安插在螺栓(9)孔中，从而固定卡箍(7)。
33.本实用新型通过设计一种氧化反应器中的盘管式换热结构，采用不同直径，相同盘绕方向的多层叠套，结构紧凑，与被换热物料充分接触，增强换热效果。并设计一种卡箍垂吊式固定盘管的方式，规避了传统的利用角钢及u形螺栓来固定盘管，需求设置空间大，且角钢用量大致使换热装置负载较大等缺点。同时采用法兰连接形式，适合在高塔中重复多段设置并利用，经济实用。
34.在本文所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，应当理解，本公开内容的实施方式可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实施方式中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
35.虽然本文已经示出和描述了本实用新型的示例性实施方式，但对于本领域技术人员容易理解的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员现将会在不偏离本实用新型的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解，在实践本实用新型的过程中可以采用对本文所描述的本实用新型实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本实用新型的范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的结构及其等同项。