一種組合式氨冷器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種組合式氨冷器，包括具有內(nèi)腔的殼體，所述殼體內(nèi)在上蓋與下封頭之間設(shè)置有冷氣出口室、熱氣進(jìn)口室、液氨出口區(qū)域、液氨進(jìn)口區(qū)域冷氣進(jìn)口室、熱氣出口室，所述冷氣進(jìn)口室與所述冷氣出口室過(guò)內(nèi)套管連通，所述熱氣進(jìn)口室與熱氣出口室通過(guò)外套管連通，所述內(nèi)套管套設(shè)于所述外套管內(nèi)部，所述內(nèi)套管與所述外套管彼此隔絕且形成有間隙，所述內(nèi)套管穿過(guò)所述熱氣進(jìn)口室，所述冷氣進(jìn)口室設(shè)置在所述熱氣出口室內(nèi)，所述外套管穿過(guò)所述液氨出口區(qū)域、液氨進(jìn)口區(qū)域。本發(fā)明一種組合式氨冷器，采用內(nèi)套管和外套管結(jié)構(gòu)，由冷氣、熱氣和液氨三種介質(zhì)同時(shí)換熱，省去了一氨冷器，提高了設(shè)備的換熱效率。
【專利說(shuō)明】
一種組合式氨冷器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種組合式氨冷器。
【背景技術(shù)】
[0002]合成氨的反應(yīng)方程式如下:
[0003]3H2+N2^2NH3+Q
[0004]合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，是在裝有催化劑的反應(yīng)器中進(jìn)行的，催化劑活性有一定的溫度范圍，一般在3400C?5200C，低于340°C反應(yīng)速度很慢，需要催化劑量大，反應(yīng)器尺寸大;高于340°C，會(huì)使催化劑內(nèi)晶體長(zhǎng)大，活性衰退。
[0005]合成氨反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，需要在反應(yīng)器設(shè)置換熱器，不斷移走熱量，使反應(yīng)氣溫度< 520 °C，同時(shí)把未反應(yīng)氣加熱到彡340 0C。
[0006]在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)速度與反應(yīng)推動(dòng)力(即反應(yīng)溫度與平衡溫度的距離)有關(guān)。平衡溫距越大，反應(yīng)推動(dòng)力大，反應(yīng)速度快。因?yàn)殡S著反應(yīng)進(jìn)行，平衡溫度越來(lái)越低，所以到了反應(yīng)后期，要求降低反應(yīng)溫度。
[0007]對(duì)于一定的反應(yīng)裝置，一定的催化劑裝載量，換熱器配置設(shè)計(jì)合理，反應(yīng)速度越快，產(chǎn)能越高，運(yùn)行能耗越低。
[0008]設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)兼顧可操作性，即反應(yīng)器催化劑溫度的可調(diào)性。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)合成氨的工藝流程具有以下缺陷:
[0010]1.需要的設(shè)備多，系統(tǒng)阻力大，能耗較大。為了充分降溫，冷交換器后需要接2臺(tái)氨冷器。
[OOiM] 2.設(shè)備多，占地面積較大。
[0012]因此，有必要提供一種可以高效換熱、降低能耗、減少占地面積的組合式氨冷器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]為解決上述技術(shù)方案中的問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0014]—種組合式氨冷器，包括具有內(nèi)腔的殼體，所述殼體的頂部設(shè)置有上蓋，底部設(shè)置有下封頭，所述殼體內(nèi)在所述上蓋與所述下封頭之間設(shè)置有冷氣出口室、熱氣進(jìn)口室、液氨出口區(qū)域、液氨進(jìn)口區(qū)域冷氣進(jìn)口室、熱氣出口室，所述冷氣進(jìn)口室與所述冷氣出口室過(guò)內(nèi)套管連通，所述熱氣進(jìn)口室與熱氣出口室通過(guò)外套管連通，所述內(nèi)套管套設(shè)于所述外套管內(nèi)部，所述內(nèi)套管與所述外套管彼此隔絕且形成有間隙，所述內(nèi)套管穿過(guò)所述熱氣進(jìn)口室，所述冷氣進(jìn)口室設(shè)置在所述熱氣出口室內(nèi)，所述外套管穿過(guò)所述液氨出口區(qū)域、液氨進(jìn)口區(qū)域，所述冷氣出口室連通有冷氣出口，所述熱氣進(jìn)口室連通有熱氣進(jìn)口，所述液氨出口區(qū)域、液氨進(jìn)口區(qū)域上分別設(shè)置有液氨出口、液氨進(jìn)口，所述冷氣進(jìn)口室設(shè)置有冷氣進(jìn)口，所述熱氣出口室設(shè)置有熱氣出口。
[0015]優(yōu)選為，所述內(nèi)套管兩端分別連接內(nèi)套管上管板與內(nèi)套管下管板，所述外套管兩端分別連接外套管上管板與外套管下管板，所述內(nèi)套管上管板設(shè)置在冷氣出口室與熱氣進(jìn)口室之間，所述內(nèi)套管下管板設(shè)置在冷氣進(jìn)口室與熱氣出口室之間，所述外套管上管板設(shè)置在熱氣進(jìn)口室與液氨出口區(qū)域之間，所述外套管下管板設(shè)置在所述液氨進(jìn)口區(qū)域與所述熱氣出口室之間。
[0016]本發(fā)明一種組合式氨冷器，采用內(nèi)套管和外套管結(jié)構(gòu)，由冷氣、熱氣和液氨三種介質(zhì)同時(shí)換熱，省去了一氨冷器，提高了設(shè)備的換熱效率。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明一種組合式氨冷器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明一種組合式氨冷器包括具有內(nèi)腔的殼體8，殼體8的頂部設(shè)置有平蓋2，底部設(shè)置有球形封頭16，殼體8內(nèi)在平蓋2與球形封頭16之間設(shè)置有冷氣出口室18、熱氣進(jìn)口室19、液氨出口區(qū)域20、液氨進(jìn)口區(qū)域21、冷氣進(jìn)口室22、熱氣出口室23，其中冷氣進(jìn)口室22與冷氣出口室18通過(guò)內(nèi)套管10連通，熱氣進(jìn)口室19與熱氣出口室23通過(guò)外套管9連通，內(nèi)套管10設(shè)置在外套管9內(nèi)部，兩套管彼此隔絕，兩者之間形成有間隙，內(nèi)套管10穿過(guò)熱氣進(jìn)口室19，冷氣進(jìn)口室22設(shè)置在熱氣出口室23內(nèi)，兩者之間形成有間隙，外套管9穿過(guò)液氨出口區(qū)域20、液氨進(jìn)口區(qū)域21，其中冷氣出口室18上連通有冷氣出口 I可排出冷氣，熱氣進(jìn)口室19上連通有熱氣進(jìn)口 4，從水冷器過(guò)來(lái)的氣體可從熱氣進(jìn)口 4進(jìn)入至熱氣進(jìn)口室19，熱氣進(jìn)口室19內(nèi)設(shè)置有折流板5，折流板5使得進(jìn)入熱氣進(jìn)口室19的氣體在熱氣進(jìn)口室19內(nèi)折返流動(dòng)，液氨出口區(qū)域20、液氨進(jìn)口區(qū)域21上分別設(shè)置有液氨出口 7與液氨進(jìn)口 11，因此液氨可流入與流出，其中內(nèi)套管10兩端分別連接內(nèi)套管上管板3與內(nèi)套管下管板13，夕卜套管9兩端分別連接外套管上管板6與外套管下管板12，其中內(nèi)套管上管板3設(shè)置在冷氣出口室18與熱氣進(jìn)口室19之間，內(nèi)套管下管板13設(shè)置在冷氣進(jìn)口室22與熱氣出口室23之間，外套管上管板6設(shè)置在熱氣進(jìn)口室19與液氨出口區(qū)域20之間，外套管下管板12設(shè)置在液氨進(jìn)口區(qū)域21與熱氣出口室23之間，各管板可起到隔離兩腔室的作用，冷氣進(jìn)口室22底部設(shè)置有橢圓封頭14且與冷氣進(jìn)口 17連通，熱氣出口室23與熱氣出口 15連通可流出熱氣。
[0020]本發(fā)明組合式氨冷器內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)過(guò)程如下:從水冷器過(guò)來(lái)的氣體從熱氣進(jìn)口4進(jìn)入，在熱氣進(jìn)口室19內(nèi)折返流動(dòng)，與內(nèi)套管10內(nèi)的冷氣進(jìn)行換熱后進(jìn)入外套管9與內(nèi)套管10之間的環(huán)隙，從上至下流動(dòng)，同時(shí)經(jīng)過(guò)外套管9與外套管9外部的液氨進(jìn)行換熱降溫，部分冷凝，然后經(jīng)過(guò)球形封頭16與橢圓封頭14之間的環(huán)隙從熱氣出口 15進(jìn)入二氨冷器。從臥式氨分過(guò)來(lái)的冷氣從冷氣進(jìn)口 17進(jìn)入內(nèi)套管10，從下往上流動(dòng)到上部冷氣出口 I，與外套管9外部的熱氣換熱。液氨從下部液氨進(jìn)口 11進(jìn)入外套管管外，經(jīng)過(guò)折流板5的折流，從下往上流動(dòng)，與外套管9內(nèi)的熱氣換熱后從上部液氨出口 7出來(lái)。
[0021]本發(fā)明一種組合式氨冷器，采用內(nèi)套管和外套管結(jié)構(gòu)，由冷氣、熱氣和液氨三種介質(zhì)同時(shí)換熱，省去了一氨冷器，提高了設(shè)備的換熱效率。
[0022]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種組合式氨冷器，包括具有內(nèi)腔的殼體，所述殼體的頂部設(shè)置有上蓋，底部設(shè)置有下封頭，其特征在于，所述殼體內(nèi)在所述上蓋與所述下封頭之間設(shè)置有冷氣出口室、熱氣進(jìn)口室、液氨出口區(qū)域、液氨進(jìn)口區(qū)域、冷氣進(jìn)口室、熱氣出口室，所述冷氣進(jìn)口室與所述冷氣出口室過(guò)內(nèi)套管連通，所述熱氣進(jìn)口室與熱氣出口室通過(guò)外套管連通，所述內(nèi)套管套設(shè)于所述外套管內(nèi)部，所述內(nèi)套管與所述外套管彼此隔絕且形成有間隙，所述內(nèi)套管穿過(guò)所述熱氣進(jìn)口室，所述冷氣進(jìn)口室設(shè)置在所述熱氣出口室內(nèi)，所述外套管穿過(guò)所述液氨出口區(qū)域、液氨進(jìn)口區(qū)域，所述冷氣出口室連通有冷氣出口，所述熱氣進(jìn)口室連通有熱氣進(jìn)口，所述液氨出口區(qū)域、液氨進(jìn)口區(qū)域上分別設(shè)置有液氨出口、液氨進(jìn)口，所述冷氣進(jìn)口室設(shè)置有冷氣進(jìn)口，所述熱氣出口室設(shè)置有熱氣出口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式氨冷器，其特征在于，所述內(nèi)套管兩端分別連接內(nèi)套管上管板與內(nèi)套管下管板，所述外套管兩端分別連接外套管上管板與外套管下管板，所述內(nèi)套管上管板設(shè)置在冷氣出口室與熱氣進(jìn)口室之間，所述內(nèi)套管下管板設(shè)置在冷氣進(jìn)口室與熱氣出口室之間，所述外套管上管板設(shè)置在熱氣進(jìn)口室與液氨出口區(qū)域之間，所述外套管下管板設(shè)置在所述液氨進(jìn)口區(qū)域與所述熱氣出口室之間。
【文檔編號(hào)】F28D7/10GK105910468SQ201610278118
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】謝定中
【申請(qǐng)人】湖南安淳高新技術(shù)有限公司