冷凝設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種冷凝設(shè)備,尤其是一種應(yīng)用于將氣體冷卻成液體的冷凝工藝的冷凝設(shè)備。本實(shí)用新型提供了一種對(duì)原有蒸餾冷凝設(shè)備結(jié)構(gòu)改動(dòng)少,成本低,并且可以有效減低蒸餾氣體冷凝過程中液體溫度的冷凝設(shè)備,包括前級(jí)冷凝器和后級(jí)冷凝器,所述前級(jí)冷凝器上設(shè)置有前級(jí)氣體進(jìn)口和前級(jí)氣體出口,在后級(jí)冷凝器的底部還設(shè)置有后級(jí)液相進(jìn)口,前級(jí)液相出口與后級(jí)液相進(jìn)口通過管道連通,所述后級(jí)冷凝器的底部還設(shè)置有后級(jí)液相出口。由于冷凝器中氣液兩相共存,前級(jí)冷凝器底部液體通過管道進(jìn)入后級(jí)冷凝器的底部,而氣體通過單獨(dú)的管道進(jìn)入后級(jí)冷凝器中,實(shí)現(xiàn)了氣體和液體分流并采用液位調(diào)節(jié)器來調(diào)整后級(jí)冷凝器中液位的高度。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種冷凝設(shè)備,尤其是一種應(yīng)用于將氣體冷卻成液體的冷凝工藝 的冷凝設(shè)備。 冷凝設(shè)備
【背景技術(shù)】
[0002] 目前,蒸餾的氣體冷凝工藝主要是采用多級(jí)冷凝器的一般串聯(lián),采用冷卻水或者 冷凍水進(jìn)行冷凝,逐級(jí)冷凝最終使氣體變成液體的過程。一般而言,上述工藝所需的冷凝器 比較大和多,而且冷凝器中氣體和液體同時(shí)存在,液體停留時(shí)間短,液體溫度高。如果要避 免液體溫度高,就得增加換熱器的級(jí)數(shù)。而且,這種情況下,冷凝器的換熱的利用率非常低, 其效能得不到最大化的利用。在特殊情況下,很多工藝在特定情況下,需要增加冷凝量,如 果增加一級(jí)冷凝器,成本會(huì)非常的高,而且所需的工作量也非常的大。
[0003] 因此現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種對(duì)原有蒸餾冷凝設(shè)備結(jié)構(gòu)改動(dòng)少,成本低,并且可以 有效減低蒸餾氣體冷凝過程中液體溫度的冷凝設(shè)備。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種對(duì)原有蒸餾冷凝設(shè)備結(jié)構(gòu)改動(dòng)少,成 本低,并且可以有效減低蒸餾氣體冷凝過程中液體溫度的冷凝設(shè)備。
[0005] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的冷凝設(shè)備包括前級(jí)冷凝器和后級(jí)冷凝器,所 述前級(jí)冷凝器上設(shè)置有前級(jí)氣體進(jìn)口和前級(jí)氣體出口,所述后級(jí)冷凝器上設(shè)置有后級(jí)氣體 進(jìn)口和后級(jí)氣體出口,所述前級(jí)氣體出口與后級(jí)氣體進(jìn)口通過管道連通,在前級(jí)冷凝器的 底部還設(shè)置有前級(jí)液相出口,在后級(jí)冷凝器的底部還設(shè)置有后級(jí)液相進(jìn)口,前級(jí)液相出口 與后級(jí)液相進(jìn)口通過管道連通,所述后級(jí)冷凝器的底部還設(shè)置有后級(jí)液相出口。
[0006] 進(jìn)一步的是,還包括液位調(diào)節(jié)器,所述液位調(diào)節(jié)器與后級(jí)冷凝器連通。
[0007] 進(jìn)一步的是,所述液位調(diào)節(jié)器為手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器
[0008] 進(jìn)一步的是,所述液位調(diào)節(jié)器為自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器。
[0009] 進(jìn)一步的是,所述液位調(diào)節(jié)器由手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器和自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器組成,所述手 動(dòng)液位調(diào)節(jié)器和自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器并聯(lián)連接在后級(jí)液相出口上。
[0010] 進(jìn)一步的是,所述手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器包括兩個(gè)或者兩個(gè)以上的閥門,所述閥門由高 到底錯(cuò)開設(shè)置,并且所述閥門通過管道并聯(lián)連接在后級(jí)液相出口上。
[0011] 進(jìn)一步的是,所述自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器由液位傳感器,控制器,和控制閥門組成,所述 液位傳感器與控制器連接,所述控制閥門與控制器連接,所述閥門通過管道與后級(jí)液相出 口連通。
[0012] 進(jìn)一步的是,還包括檢修閥門,所述檢修閥門與液位調(diào)節(jié)器并聯(lián)連接在后級(jí)液相 出口上。
[0013] 本實(shí)用新型的有益效果是:由于冷凝器中氣液兩相共存,而其中的液相由于重力 原因位于冷凝器的底部,因此在前級(jí)冷凝器的底部設(shè)置有前級(jí)液相出口,在后級(jí)冷凝器的 底部設(shè)置有后級(jí)液相進(jìn)口,前級(jí)液相出口與后級(jí)液相進(jìn)口通過管道連通,前級(jí)冷凝器底部 液體通過管道從進(jìn)入后級(jí)冷凝器的底部,而氣體通過單獨(dú)的管道進(jìn)入后級(jí)冷凝器中,實(shí)現(xiàn) 了氣體和液體分流進(jìn)入下一級(jí)冷凝器,下一級(jí)冷凝器的氣體和液體也分開在不同位置進(jìn) 入。進(jìn)入后級(jí)冷凝器的液體在冷凝器中經(jīng)冷卻液換熱降溫后再進(jìn)入下一道工藝,最后采用 液位調(diào)節(jié)器來調(diào)整后級(jí)冷凝器中液位的高度,通過液位高度的調(diào)整來靈活調(diào)節(jié)液體的換熱 效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0015] 圖中零部件、部位及編號(hào):前級(jí)冷凝器1、后級(jí)冷凝器2、前級(jí)氣體進(jìn)口 3、前級(jí)氣體 出口 4、后級(jí)氣體進(jìn)口 5、前級(jí)液相出口 6、后級(jí)液相進(jìn)口 7、后級(jí)液相出口 8、自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器 9、檢修閥門10、后級(jí)氣體出口 11、冷卻水進(jìn)口 12、冷卻水出口 13、手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器14。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0017] 如圖1所示,本實(shí)用新型的冷凝設(shè)備包括前級(jí)冷凝器1和后級(jí)冷凝器2,所述前級(jí) 冷凝器1上設(shè)置有前級(jí)氣體進(jìn)口 3和前級(jí)氣體出口 4,所述后級(jí)冷凝器2上設(shè)置有后級(jí)氣體 進(jìn)口 5和后級(jí)氣體出口 11,所述前級(jí)氣體出口 4與后級(jí)氣體進(jìn)口 5通過管道連通,在前級(jí)冷 凝器1的底部還設(shè)置有前級(jí)液相出口 6,在后級(jí)冷凝器2的底部還設(shè)置有后級(jí)液相進(jìn)口 7, 前級(jí)液相出口 6與后級(jí)液相進(jìn)口 7通過管道連通,所述后級(jí)冷凝器2的底部還設(shè)置有后級(jí) 液相出口 8。氣體從前級(jí)氣體進(jìn)口 3進(jìn)入前級(jí)冷凝器中進(jìn)行冷卻,由于冷凝器中氣液兩相共 存,而其中的液相由于重力原因位于冷凝器的底部,因此在前級(jí)冷凝器1的底部設(shè)置有前 級(jí)液相出口 6,在后級(jí)冷凝器2的底部設(shè)置有后級(jí)液相進(jìn)口 7,前級(jí)液相出口 6與后級(jí)液相 進(jìn)口 7通過管道連通,前級(jí)冷凝器1底部液體通過管道從進(jìn)入后級(jí)冷凝器2的底部,而氣體 通過單獨(dú)的管道進(jìn)入后級(jí)冷凝器2中,實(shí)現(xiàn)了氣體和液體分流進(jìn)入下一級(jí)冷凝器,下一級(jí) 冷凝器的氣體和液體也分開在不同位置進(jìn)入。后級(jí)冷凝器2中的不凝氣體從后級(jí)氣體出口 11中進(jìn)入下一環(huán)節(jié),進(jìn)入后級(jí)冷凝器2的液體在后級(jí)冷凝器2中經(jīng)冷卻液換熱降溫后再進(jìn) 入下一道工藝。冷卻水從冷卻水進(jìn)口 12進(jìn)入,再從冷卻水出口 13流出,冷卻水可根據(jù)所需 冷凝介質(zhì)情況選擇采用循環(huán)水、冷凍水。
[0018] 還包括液位調(diào)節(jié)器,所述液位調(diào)節(jié)器與后級(jí)冷凝器2連通。由于在后級(jí)冷凝器2 中,冷凝液的液位越高則其換熱面積越大,其降溫冷卻的效果也就越好,因此可以采用液位 調(diào)節(jié)器來調(diào)整后級(jí)冷凝器2中液位的高度,通過液位高度的調(diào)整來靈活調(diào)節(jié)液體的換熱效 果。
[0019] 所述液位調(diào)節(jié)器為手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器14。采用手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器14可以人為調(diào)節(jié)后 級(jí)冷凝器2中液位的高度,不需要增設(shè)額外的電氣控制設(shè)備和電源。
[0020] 所述液位調(diào)節(jié)器為自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器9。自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器9可以按照事先設(shè)定的液 位高度對(duì)后級(jí)冷凝器2中的液位實(shí)時(shí)調(diào)整,可以實(shí)現(xiàn)無人值守,節(jié)約了人力。
[0021] 所述液位調(diào)節(jié)器由手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器14和自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器9組成,所述手動(dòng)液位調(diào) 節(jié)器14和自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器9并聯(lián)連接在后級(jí)液相出口 8上。采用自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器9和手 動(dòng)液位調(diào)節(jié)器14并聯(lián)的方式可以更靈活的對(duì)液位高度進(jìn)行控制,通常情況可以采用自動(dòng) 液位調(diào)節(jié)器9來調(diào)節(jié)液位,當(dāng)遇到停電或者電氣設(shè)備損壞時(shí)可以切換到手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器14 來調(diào)節(jié)液位高度。
[0022] 所述手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器14包括兩個(gè)或者兩個(gè)以上的閥門,所述閥門由高到底錯(cuò)開 設(shè)置,并且所述閥門通過管道并聯(lián)連接在后級(jí)液相出口 8上。閥門根據(jù)其中的物料選取相 應(yīng)的截止閥或者球閥都行。閥門所處的高度即為該閥門所控制的液位的高度,將該高度的 閥門打開,并將低于此高度的閥門關(guān)閉就可以使液位高度保持在與該閥門所處高度平齊的 位置。
[0023] 所述自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器9由液位傳感器,控制器,和控制閥門組成,所述液位傳感器 與控制器連接,所述控制閥門與控制器連接,所述閥門通過管道與后級(jí)液相出口 8連通。液 位傳感器可以采用差壓式液位傳感器,傳感器測(cè)得的液位信息傳遞給控制器,控制器根據(jù) 測(cè)得的液位高度通過實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制閥門的開口大小來及時(shí)調(diào)整液位的高度。
[0024] 還包括檢修閥門10,所述檢修閥門10與液位調(diào)節(jié)器并聯(lián)連接在后級(jí)液相出口 8 上。氣體實(shí)施時(shí)檢修閥門10位于所有閥門的最低位置,需要檢修時(shí)打開檢修閥門10等冷 凝器中的液體排空后可對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查。
[0025] 下面將改進(jìn)后的冷凝設(shè)備同現(xiàn)有技術(shù)中的冷凝設(shè)備的冷凝效果進(jìn)行對(duì)比,其中表 1是采用現(xiàn)有技術(shù)的冷凝液出口溫度,表2是改進(jìn)后的冷凝設(shè)備的冷凝液出口溫度。
[0026] 表1舊工藝下冷凝液出口溫度
[0027] 時(shí)間 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 溫度(°C) 77.9 76.5 70.3 78.4 77.9 77.5 70.1 77.2 平均溫度(°C) 75.7
[0028] 表2新工藝下冷凝液出口溫度
[0029] ^ i I I [ ^ [ I 時(shí)間 15:00 16:00 17:00 | 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 溫度(°C) 50.1 49.6 49.9 | 49.5 48.7 50.3 47,9 48.2 平均溫度(°C) 49 3
[0030] 從表中可以看出改進(jìn)后冷凝液出口溫度的平均值比改進(jìn)前冷凝液出口溫度的平 均值低了 26. 4°C,起到了很好的降溫的效果。
【權(quán)利要求】
1. 冷凝設(shè)備,包括前級(jí)冷凝器(1)和后級(jí)冷凝器(2),所述前級(jí)冷凝器(1)上設(shè)置有前 級(jí)氣體進(jìn)口(3)和前級(jí)氣體出口(4),所述后級(jí)冷凝器(2)上設(shè)置有后級(jí)氣體進(jìn)口(5)和后 級(jí)氣體出口(11),所述前級(jí)氣體出口(4)與后級(jí)氣體進(jìn)口(5)通過管道連通,其特征在于 : 在前級(jí)冷凝器(1)的底部還設(shè)置有前級(jí)液相出口(6),在后級(jí)冷凝器(2)的底部還設(shè)置有 后級(jí)液相進(jìn)口(7),前級(jí)液相出口(6)與后級(jí)液相進(jìn)口(7)通過管道連通,所述后級(jí)冷凝器 (2)的底部還設(shè)置有后級(jí)液相出口(8)。
2. 如權(quán)利要求1所述的冷凝設(shè)備,其特征在于:還包括液位調(diào)節(jié)器,所述液位調(diào)節(jié)器與 與后級(jí)冷凝器(2)連通。
3. 如權(quán)利要求1所述的冷凝設(shè)備,其特征在于:所述液位調(diào)節(jié)器為手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器 (14)。
4. 如權(quán)利要求1所述的冷凝設(shè)備,其特征在于:所述液位調(diào)節(jié)器為自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器 (9) 。
5. 如權(quán)利要求1所述的冷凝設(shè)備,其特征在于:所述液位調(diào)節(jié)器由手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器 (14)和自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器(9)組成,所述手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器(14)和自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器(9)并聯(lián)連 接在后級(jí)液相出口(8)上。
6. 如權(quán)利要求3所述的冷凝設(shè)備,其特征在于:所述手動(dòng)液位調(diào)節(jié)器(14)包括兩個(gè)或 者兩個(gè)以上的閥門,所述閥門由高到底錯(cuò)開設(shè)置,并且所述閥門通過管道并聯(lián)連接在后級(jí) 液相出口(8)上。
7. 如權(quán)利要求4所述的冷凝設(shè)備,其特征在于:所述自動(dòng)液位調(diào)節(jié)器(9)由液位傳感 器,控制器,和控制閥門組成,所述液位傳感器與控制器連接,所述控制閥門與控制器連接, 所述閥門通過管道與后級(jí)液相出口(8)連通。
8. 如權(quán)利要求2所述的冷凝設(shè)備,其特征在于:還包括檢修閥門(10),所述檢修閥門 (10) 與液位調(diào)節(jié)器并聯(lián)連接在后級(jí)液相出口(8)上。
【文檔編號(hào)】F28B11/00GK203908351SQ201420356221
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】呂玉山, 李雙七 申請(qǐng)人:瀘州北方化學(xué)工業(yè)有限公司