新型衣康酸濃縮設備循環冷卻水系統技術方案

新型衣康酸濃縮設備循環冷卻水系統，包括循環水管線、蒸汽管線、多個冷凝換熱器及冷凝水管線。冷凝換熱器包括殼體和芯體，殼體包括筒體和兩個封頭，上封頭和下封頭分別包括軸線呈90°角的兩個開口。芯體為內、外壁曲面為螺紋界面的換熱管束，換熱管束為反向纏繞且螺旋上升的盤狀結構，冷凝換熱器并聯連接；循環水管線連通A1開口、筒體內腔及B2開口，蒸汽管線連通換熱管束，冷凝水管線連通筒體內腔。其無循環冷卻水污染問題；冷凝換熱器具有統一的膨脹系數，不會因為壓力與溫度不穩定而變形，無需減溫、減壓裝置，結構簡單；換熱管束采用螺旋盤管式結構，實現逆流式二次換熱，體積小，換熱效率高，壽命長，成本低且便于安裝。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】新型衣康酸濃縮設備循環冷卻水系統，包括循環水管線、蒸汽管線、多個冷凝換熱器及冷凝水管線。冷凝換熱器包括殼體和芯體，殼體包括筒體和兩個封頭，上封頭和下封頭分別包括軸線呈90°角的兩個開口。芯體為內、外壁曲面為螺紋界面的換熱管束，換熱管束為反向纏繞且螺旋上升的盤狀結構，冷凝換熱器并聯連接；循環水管線連通A1開口、筒體內腔及B2開口，蒸汽管線連通換熱管束，冷凝水管線連通筒體內腔。其無循環冷卻水污染問題；冷凝換熱器具有統一的膨脹系數，不會因為壓力與溫度不穩定而變形，無需減溫、減壓裝置，結構簡單；換熱管束采用螺旋盤管式結構，實現逆流式二次換熱，體積小，換熱效率高，壽命長，成本低且便于安裝。【專利說明】新型衣康酸濃縮設備循環冷卻水系統
本專利技術屬于衣康酸濃縮結晶過程中所涉及的冷卻系統的
，具體地說是一種新型衣康酸濃縮設備循環冷卻水系統。
技術介紹
國內衣康酸濃縮設備循環冷卻冷卻水系統現狀:國內生物化工行業濃縮設備循環冷卻水系統分開式系統和閉式系統。開式系統采用大氣冷卻器，用循環冷卻水對濃縮設備物料蒸發的二次蒸汽進行噴淋式冷卻，二者充分混合后回循環水池。由于濃縮設備物料蒸發是在負壓下進行的，蒸發過程中產生二次蒸汽時，易產生凝結液體的飛濺等現象，使得二次蒸汽攜帶部分物料進入大氣冷卻器，對循環冷卻水造成污染。污染的循環冷卻水處理成本較高且容易造成環境污染。閉式系統采用列管式或板式冷凝換熱器，用循環冷卻水通過冷凝換熱器，同時使其與物料二次蒸汽進行熱量交換，從而達到冷卻物料二次蒸汽的目的。由于循環冷卻水與物料二次蒸汽分屬兩個系統，不接觸，所以稱為閉式系統，閉式系統不存在循環冷卻水污染問題。目前，大部分濃縮設備循環冷卻系統采用列管換熱器系統。(I)列管式冷凝換熱器系統相比開式形式有很多優點:系統穩定，不需要根據工藝狀況進行調整；換熱器加工工藝成熟，設備質量有保證，有利于工業化大生產，降低濃縮設備整體成本。(2)列管式冷凝換熱器系統同時還存在部分缺點:管壁較厚，管徑較大，流速相對較慢，造成換熱效率低下； 換熱效率低，造成循環冷卻水得不到充分利用，循環冷卻水運行成本高；列管換熱器體積大，占用空間，金屬耗用量大；換熱器重量大，增加承重結構負荷，增加建安成本。板式冷凝換熱器閉式系統原理與列管式冷凝換熱器系統相同，區別在于板式換熱器易堵塞，不易清洗；循環冷卻水阻力大，需提高射水泵功率。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種結構簡單，體積小，安裝方便且換熱效率高的一種新型衣康酸濃縮設備循環冷卻水系統。本專利技術解決其技術問題所采取的技術方案是:一種新型衣康酸濃縮設備循環冷卻水系統，包括循環水管線、蒸汽管線、并聯的多個冷凝換熱器及冷凝水管線。其中所述冷凝換熱器包括殼體和芯體，所述殼體包括筒體和固裝在所述筒體上下兩端并與其連通的兩個封頭，上封頭包括Al開口和A2開口且所述Al開口的中心軸線與所述A2開口的中心軸線呈90°角，下封頭包括BI開口和B2開口且所述BI開口的中心軸線與所述B2開口的中心軸線呈90°角。所述芯體為換熱管束，所述換熱管束為反向纏繞且螺旋上升的盤狀結構。所述多個冷凝換熱器并聯連接于所述循環水管線、蒸汽管線及冷凝水管線之間；所述循環水管線連通所述Al開口、所述筒體內腔及所述B2開口。所述蒸汽管線于所述A2開口處連通所述換熱管束。所述冷凝水管線于所述BI開口處連通所述筒體內腔。進一步，所述換熱管束的內、外壁曲面為螺紋界面，且所述換熱管束的螺紋界面為圓弧形螺紋、三角形螺紋、矩形螺紋三者中的任意一種。進一步，所述殼體和所述芯體均采用不銹鋼材質。本專利技術的有益效果是:其為閉式系統，無循環冷卻水污染問題；由于殼體與芯體的材質一致，具有統一的膨脹系數，不會因為壓力與溫度不穩定而引起冷凝換熱器變形，所以無需減溫、減壓裝置，結構簡單；換熱管束采用螺旋盤管式結構，并實現逆流式二次換熱，使得其體積小，換熱效率高，使用壽命長，成本低且便于安裝。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術的結構示意圖；圖2為本專利技術的斷面結構示意；圖3為冷凝換熱器的結構示意；圖中:1循環水管線，2蒸汽管線，3冷凝換熱器，31上封頭，311A1開口，312A2開口，32下封頭，321B1開口，322B2開口，33換熱管束，4冷凝水管線，5支架。【具體實施方式】為便于理解本專利技術的
技術實現思路
，下面結合附圖對其作出詳細說明。如圖1至圖3所示，一種新型衣康酸濃縮設備循環冷卻水系統，包括循環水管線1、蒸汽管線2、多個冷凝換熱器3及冷凝水管線4。所述冷凝換熱器3包括殼體和芯體。所述冷凝換熱器3的殼體和芯體均采用不銹鋼材質，從而使所述冷凝換熱器3整體具有統一的膨脹系數，最高承壓1.6MPa，最高耐溫400°C，不會由于壓力和溫度不穩定而引起所述冷凝換熱器3的變形，所以不需要安裝減溫減壓裝置，從而使所述濃縮設備循環冷卻水系統的結構變得簡單。現在采用的列管式冷凝換熱器的殼體采用碳鋼，內部管體(相當于芯體)采用紫銅管。由于材質不一樣，所以膨脹系數不同，隨著熱脹冷縮容易在焊接處裂管。再加上大都采用浮動式排管，排管不斷振動，更易斷管，給后續檢修造成負擔。所述殼體包括筒體和沿筒體的軸向固裝在所述筒體的上、下兩端并與筒體內腔連通的兩個封頭。其中位于筒體上端的上封頭31包括Al開口 311和A2開口 312且所述Al開口 311的中心軸線與所述A2開口 312的中心軸線呈90°角；位于筒體下端的下封頭32包括BI開口 321和B2開口 322且所述BI開口 321的中心軸線與所述B2開口 322的中心軸線呈90°角。所述芯體為換熱管束33，所述換熱管束33為反向纏繞且螺旋上升的盤狀結構。所述換熱管束33的內、外壁曲面為螺紋界面，以增大接觸面積。所述換熱管束33的螺紋界面為圓弧形螺紋、三角形螺紋、矩形螺紋三者中的任意一種。所述換熱管束33 (即芯體)由于采用了反向纏繞、螺旋上升的盤管狀結構，使得在一定空間內的冷凝散熱面積增大，所以具有體積小(約為列管式冷凝換熱器體積的1/10)，節省建設投資；不銹鋼材料制作，使其重量輕，便于安裝，設備可以直接與管道相連，降低了安裝費用。所述冷凝換熱器3利用了歐文(OWEN)湍流抖振頻率準則原理，采用了換熱管束33最小間隙設計，消除了湍流抖振現象，延長所述冷凝換熱器3的使用壽命。所述循環水管線1、蒸汽管線2、冷凝換熱器3及冷凝水管線4架設在支架5上。所述多個冷凝換熱器3并聯連接在所述循環水管線1、蒸汽管線2及冷凝水管線4之間。所述循環水管線I密封連通所述Al開口 311、所述筒體內腔及所述B2開口 322，從而確保循環水在循環水管線I與筒體內腔構成的封閉空間內流動。所述蒸汽管線2于所述A2開口 312處密封連通所述換熱管束33，從而確保蒸汽由所述蒸汽管線2進入所述換熱管束33，并在所述換熱管束33以逆流方式流動，實現逆流換熱，使蒸汽在所述換熱管束33中得以充分冷卻，無需經過二次換熱，所以能夠提高換熱效率。所述冷凝水管線4于所述BI開口 321處密封連通所述筒體內腔。在本衣康酸濃縮設備循環冷卻水系統中的冷卻過程中，熱媒(即待換熱的蒸汽)走由所述換熱管束33構成的管程，冷媒(即冷凝水)走由所述冷凝換熱器3殼體的筒體部分構成的殼程。這種冷包熱的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型衣康酸濃縮設備循環冷卻水系統，包括循環水管線、蒸汽管線、冷凝換熱器及冷凝水管線，其特征是：所述冷凝換熱器有多個，每個冷凝換熱器包括殼體和芯體；所述殼體包括筒體和固裝在所述筒體上下兩端并與筒體內腔連通的兩個封頭；且位于筒體上端的上封頭包括A1開口和A2開口，所述A1開口的中心軸線與所述A2開口的中心軸線呈90°角；位于筒體下端的下封頭包括B1開口和B2開口，所述B1開口的中心軸線與所述B2開口的中心軸線呈90°角；所述芯體為換熱管束，且所述換熱管束為反向纏繞并螺旋上升的盤狀結構；所述多個冷凝換熱器并聯連接于所述循環水管線、蒸汽管線及冷凝水管線之間；所述循環水管線連通所述A1開口、所述筒體內腔及所述B2開口；所述蒸汽管線于所述A2開口處連通所述換熱管束；所述冷凝水管線于所述B1開口處連通所述筒體內腔。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王紹偉，韓紹順，王永良，陳峰，劉玉平，
申請(專利權)人：濟南華明生化有限公司，
類型：發明
國別省市：