專(zhuān)利名稱(chēng)：組合式高效回流型冷凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種供化工、稀土金屬濕法冶煉、石油化肥、制藥、輕工、紡織、釀造等行業(yè)所需的冷凝(卻)設(shè)備。
已有的冷凝(卻)設(shè)備品種繁多，常用的有搪玻璃片式冷凝器、石墨冷凝器和新近上市的蛇管式多層玻璃冷凝(卻)器等。它們均單體工作，即一只冷凝(卻)器配一只相應(yīng)的蒸鎦鍋，一套獨(dú)立的管道系統(tǒng)。目前有多個(gè)蒸鎦鍋的工廠、車(chē)間，均管道縱橫交錯(cuò)，占地面積大，使用、操作、管理、維修不便，投資大等等。此外，搪玻璃片式冷凝器的導(dǎo)熱率偏低，還常因遇稍高急變溫度而使搪玻璃爆裂，造成報(bào)廢，它還要求冷卻水呈中性，水腔污垢不易清除等不足。石墨冷凝器的耐腐蝕性能雖強(qiáng)，但導(dǎo)熱率偏低，冷卻效果效差、價(jià)格貴、易滲漏、管道易堵塞、清洗困難等等。新近進(jìn)入市場(chǎng)的蛇管式多層玻璃冷凝器的結(jié)構(gòu)欠佳、冷凝器內(nèi)只有單層多根蛇形管，直接冷卻面積小，介質(zhì)單向流動(dòng)，在管中滯留時(shí)間短，冷卻效果差，采用多層結(jié)構(gòu)后，體積龐大，實(shí)用價(jià)值不大。長(zhǎng)期來(lái)，小容量的玻璃冷凝(卻)管在實(shí)驗(yàn)室中被廣泛采用，但大容量、高效率的工業(yè)用玻璃冷凝器還未突破。
本實(shí)用新型是一種組合式高效迥流型冷凝器，是一種大容量、冷凝效率高，且有特強(qiáng)耐腐蝕性能的工業(yè)用冷凝(卻)器。它主要由組裝在箱體內(nèi)的一組平行排列(由1－6只組成的系列產(chǎn)品)的迥流型冷凝管總成(13)，冷凝管總成的支承、定位部份和冷卻水系統(tǒng)組成。冷凝管總成(13)是本實(shí)用新型的要害部件，它由管體二端是擴(kuò)口琺蘭結(jié)構(gòu)的迥流型冷凝管(35)、橡膠墊片(31)、接頭(34)和膠管接頭(6)為主體構(gòu)成。膠管接頭(6)由錐管螺紋旋緊在接頭(34)上。冷凝管(35)、橡膠墊片(31)、接頭(34)由琺蘭盤(pán)(29)、膠圈(30)、在螺栓(32)、螺母(33)鎖緊力的作用下，靠擴(kuò)口琺蘭結(jié)構(gòu)的錐面壓緊聯(lián)接。橡膠墊片(31)起端面密封作用，還與膠圈(30)一起，對(duì)玻璃材料制成的冷凝管起保護(hù)作用。迥流型冷凝管(35)用高硼硅耐高溫透明玻璃材料制成，管內(nèi)的直接冷卻管道采用三層結(jié)構(gòu)，外層的三根蛇形管和中層的二根蛇形管并聯(lián)，內(nèi)層是八個(gè)串聯(lián)的空心球，球之間用一段直管接通。五根蛇形管的上端分別燒接在與進(jìn)汽琺蘭口(36)相通的直管(37)，和與直管相通的八字形支管(38)上。直管和八字形支管的端部封閉，不與外界相通。五根蛇形管的下端均燒結(jié)在最下端的那個(gè)空心球上，最上端的空心球由管子與出液琺蘭口(39)接通，需冷凝(卻)的介質(zhì)(蒸汽、氣體、液體等)，從進(jìn)汽琺蘭口(36)，進(jìn)入直管(37)和八字形支管(38)，并從五根并聯(lián)的蛇形管中向下流動(dòng)，在下端的那個(gè)空心球中匯合后，從互相串聯(lián)的空心球內(nèi)向上流動(dòng)，被冷凝(卻)的介質(zhì)經(jīng)出液口(39)流入儲(chǔ)槽。進(jìn)汽琺蘭口(36)與出液琺蘭口(39)對(duì)稱(chēng)分布，進(jìn)汽琺蘭口在前面，出液琺蘭口在后面。由于本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)巧妙、空間利用得當(dāng)，使在體積不大的冷凝管中得到盡可能大的直接冷卻面積，加上對(duì)冷卻管道的優(yōu)化設(shè)計(jì)，通道截面積采用從進(jìn)口到出口分段反復(fù)縮小→擴(kuò)大→縮小→……結(jié)構(gòu)，進(jìn)口面積≥4.5倍出口面積，使蒸汽在冷凝管中的滯留時(shí)間大大延長(zhǎng)，從而提高了冷卻效率，使得一個(gè)體積不大的冷凝管能配套一只1000L的蒸鎦鍋，存擔(dān)其所產(chǎn)生蒸汽的冷凝任務(wù)。每只冷凝管總成(13)均可單獨(dú)使用，獨(dú)自完成給定的冷凝(卻)任務(wù)，也可(局部或全部)并聯(lián)或串聯(lián)使用，組合起來(lái)完成特定的大流量介質(zhì)的冷凝(卻)任務(wù)和高冷卻梯度的任務(wù)，冷凝管(35)上有六個(gè)凹坑(40)，分二道分布在蛇形管長(zhǎng)度的各1／3部位附近，每道三個(gè)坑，均分布在管體園周上，對(duì)冷凝管道起支承、定位、防震作用。冷卻系統(tǒng)的冷卻水由本實(shí)用新型所配套的水泵提供，經(jīng)進(jìn)水接頭(18)進(jìn)入下水箱(2)，由球閥(5)控制，進(jìn)入需要工作的冷凝管總成(13)，在冷凝管(35)內(nèi)的蛇形管和空心球外，由下向上流動(dòng)，冷卻蛇形管和空心球內(nèi)的介質(zhì)后，集中到上水箱(17)內(nèi)，由上水箱上的一根出水管流出(最好配備冷卻塔，經(jīng)冷卻后回收再用)。由于冷卻水不接觸需冷卻的介質(zhì)，故冷卻水不被污染，保持中性，保持潔靜。下水箱(2)上裝一只放水閥門(mén)，供冬天停用期間，氣溫低于0℃時(shí)放水用，以防止凍壞冷凝管和管道。上、下水箱由耐腐蝕材料制成。所有迥流型冷凝管總成(13)均垂直、平行排列，支承在箱體的下隔板(9)上，并各由三對(duì)前、后支承組件(26)、(25)卡緊。在與下隔板的接觸處，與前、后支承組件的接觸處，均用泡沫塑料作襯墊，起定位和防震作用。后支承組件(25)焊死在箱體的后板(24)上，前支承組件(26)為插板式結(jié)構(gòu)，插入前中板總成(11)和左右前側(cè)板總成(10)上的定位穴中。只要脫落前支承組件、卸下接管(7)及進(jìn)汽接頭和排液管、冷凝器總成(13)即可在前窗口拆裝，極為方便。下水箱(2)支承在底座總成(1)上的三根支承筋上，上水箱(17)支承在箱體上的三根支承筋(15)上，并均由卡匝(19)卡緊。在與支承筋間和卡匝間的接觸處，均有泡沫塑料襯墊。箱體是用硬聚氯乙烯板制成的整體焊接件結(jié)構(gòu)，箱體下腔的門(mén)(3)是活動(dòng)推門(mén)，用透明有機(jī)玻璃材料制成。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是多個(gè)冷凝管總成組裝在一個(gè)箱體內(nèi)，有良好的定位、防震裝置。箱體是硬聚氯乙烯板焊接成的整體結(jié)構(gòu)，有良好的剛性。冷卻水由同一個(gè)下水箱提供，同一個(gè)上水箱排放，水泵只要一臺(tái)，進(jìn)、排水管道均只有一根，大大簡(jiǎn)化了進(jìn)、排水系統(tǒng)，也便于冷卻水的回收利用。每只冷凝管總成均可單獨(dú)使用，也可并聯(lián)或串聯(lián)使用，能完成各種生產(chǎn)需要的冷凝(卻)任務(wù)。冷凝管采用迥流型結(jié)構(gòu)，在體積不大的冷凝管內(nèi)，有最大的直接冷卻面積和最長(zhǎng)的冷卻時(shí)間，且用G、G－17耐高溫透明玻璃制成，故有其他冷凝(卻)器無(wú)法比擬的冷卻效率，耐腐蝕性能和經(jīng)濟(jì)性能，且冷凝管透明，管內(nèi)介質(zhì)的工作狀態(tài)可觀察，還不易堵塞、故障少，本實(shí)用新型比目前最常用的搪玻璃冷凝器、石墨冷凝器等的安裝面積可縮小1／2左右，管道大幅度減少，便于使用、操作、管理、維修。可大量節(jié)水、節(jié)電，可減少投資1／3以上。


圖1 組合式高效迥流型冷凝器總裝配圖圖2 迥流型冷凝管總成圖1、底座部件2、下水箱3、活動(dòng)推門(mén)4、雙頭螺紋短接5、球閥6、膠管接頭7、接管8、定位加強(qiáng)筋9、下隔板10、左、右前側(cè)板總成11、前中板總成12、中間加強(qiáng)筋13、高效迥流型冷凝管總成14、上隔板15、上水箱支承筋16、泡塑墊17、上水箱18、膠管接頭19、卡匝20、泡塑墊21、自攻螺釘22、后固定板23、前固定板24、箱體后板25、后支承組件26、前支承擔(dān)件27、泡塑墊28、左、右側(cè)板29、琺蘭盤(pán)30、膠圈31、橡膠墊片32、螺栓33、螺母34、接頭35、迥流型冷凝管36、進(jìn)汽琺蘭口37、直管38、支管39、出液琺蘭口40、凹坑41、前頂面板下面參照附圖1，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明一組(1－6只組成的系列產(chǎn)品)平行排列的迥流型冷凝管總成(13)垂直地安裝在箱體內(nèi)。每只冷凝管總成都由下隔板(9)支承，并有泡沫塑料墊(27)襯墊，還有三對(duì)前、后支承組件(26)、(25)卡緊，在與冷凝管總成接觸處也有泡沫塑料襯墊。后支承組件(25)焊死在箱體的后板(24)上，前支承組件(26)為插板式結(jié)構(gòu)，插入前中板總成(11)和左、右前側(cè)板總成(10)上的定位穴中。只要脫落前支承組件(26)，卸下接管(7)及進(jìn)汽琺蘭口(36)處和出液琺蘭口(39)處接頭，冷凝管總成(13)即可在前窗口裝拆，極為方便。每只冷凝管總成(13)的下方，由膠管接頭(6)、接管(7)、球閥(5)和雙頭螺紋短接(4)與下水箱(2)接通。冷凝管總成(13)的上方由膠管接頭(6)、接管(7)與上水箱(17)接通，下水箱(2)上有一個(gè)放水球閥，還有一個(gè)進(jìn)水膠管接頭(18)。上水箱的上方頂部有一個(gè)出水膠管接頭(18)。箱體是用硬聚氯乙烯板制成的整體焊接件結(jié)構(gòu)，整個(gè)箱體以底座部件(1)為基礎(chǔ)，后板(24)、左、右側(cè)板(28)焊死在底座部件的定位面上，并有襯板和加強(qiáng)筋加強(qiáng)。箱體分上、下二格。下格內(nèi)安裝下水箱(2)，球閥(5)等一套進(jìn)水系統(tǒng)，下格的正面是透明有機(jī)玻璃制成的活動(dòng)推門(mén)(3)。上格內(nèi)安裝冷凝管總成(13)。頂部安裝上水箱(17)等排水系統(tǒng)。上隔板(14)和下隔板(9)均焊接在左、右側(cè)板(28)和后板(24)上，并均有定位加強(qiáng)筋(8)加強(qiáng)。每塊定位加強(qiáng)筋(8)均焊死在箱體的左、右側(cè)板或后板上，并與所加強(qiáng)的上、下隔板焊死。上格中，每個(gè)冷凝管總成間，由一塊中間加強(qiáng)筋(12)隔開(kāi)，中間加強(qiáng)筋焊死在上隔板(14)，下隔板(9)和后板(24)上。上格的前面二側(cè)是左、右前側(cè)板總成(10)，中間是前中板總成(11)，它們之間留有一個(gè)很大的窗口，供裝拆冷凝管總成(13)和觀察介質(zhì)在冷凝管中的工作狀況用。左、右前側(cè)板總成(10)焊接在左、右側(cè)板(28)，上、下隔板(14)、(9)上。前中板總成(11)焊接在上、下隔板上，并與中間加強(qiáng)筋(12)的端面焊死。左、右前側(cè)板總成上有三個(gè)前支承組件(26)的定位穴、前中板總成的兩邊各有三個(gè)定位穴。定位穴由硬聚氯乙烯板焊成。上水箱(17)支承在三根支承筋(15)上，由左、右各一根卡匝(19)固定，卡匝(19)被自攻螺釘(21)旋緊在后固定板(22)和前固定板(23)上。上水箱與支承間有泡塑墊(16)，與卡匝間有泡塑墊(20)。三根支承筋(15)焊死在上隔板(14)、箱體后板(24)、前頂面板(41)上。后固定板(22)焊死在三根支承筋(15)，左、右側(cè)板(28)、箱體后板(24)上。前固定板(23)焊死在三根支承筋(15)、左、右側(cè)板(28)、前頂面板(41)上。前頂面板(41)焊死在左、右側(cè)板(28)、上隔板(14)上。下水箱(2)支承在底座部件的三根支承筋上，固定方法同上水箱。需冷凝(卻)的介質(zhì)(蒸汽、氣體或液體)從進(jìn)汽琺蘭口(36)進(jìn)入冷凝管總成(13)，經(jīng)冷凝(卻)后的介質(zhì)從出液口琺蘭(39)流出。進(jìn)汽琺蘭口在前面，出液琺蘭口在后面。冷卻水經(jīng)裝在下水箱(2)上的膠管接頭(18)進(jìn)入下水箱，經(jīng)每個(gè)冷凝管總成所配的球閥(5)控制，進(jìn)入冷凝管總成(13)，完成冷卻介質(zhì)任務(wù)后，經(jīng)冷凝管總成上方的膠管接頭(6)和接管(7)流入上水箱(17)，并由上水箱頂部的一根管子排放(最好流入冷卻塔冷卻后回收利用)，完成全部工作任務(wù)。
下面參照附圖2，對(duì)本實(shí)用新型的迥流型冷凝管總成(13)作進(jìn)一步說(shuō)明。迥流型冷凝管總成(13)由迥流型冷凝管(35)、橡膠墊片(31)、接頭(34)和膠管接頭(6)為主體，由琺蘭盤(pán)(29)、膠圈(30)，在螺栓(32)、螺母(33)鎖緊力的作用下，利用冷凝管二端的擴(kuò)口琺蘭結(jié)構(gòu)的外錐面和接頭(34)的外錐面壓緊聯(lián)接。橡膠墊片(31)起端面的密封作用，還與膠圈(30)一起，對(duì)玻璃材料制成的冷凝管(35)端部起保護(hù)作用。膠管接頭(6)，由錐管螺紋旋緊在接頭(34)上。迥流型冷凝管(35)是本實(shí)用新型的關(guān)鍵零件，它的二端是擴(kuò)口琺蘭結(jié)構(gòu)，管內(nèi)的直接冷卻部分采用三層結(jié)構(gòu)。外層的三根蛇形管和中層的二根蛇形管并聯(lián)，內(nèi)層是八個(gè)串聯(lián)的空心球，球之間用一段直管接通。外層和中層的五根并聯(lián)的蛇形管的上端分別燒結(jié)在與進(jìn)汽琺蘭口(36)相通的直管(37)，和與直管相通的八字形支管(38)上。直管和八字形支管的端部封閉。五根蛇形管的下端均燒結(jié)在最下端的那個(gè)空心球上。最上端的那個(gè)空心球，由管子與出液琺蘭口(39)接通。進(jìn)汽琺蘭口(36)與出液琺蘭口(39)對(duì)稱(chēng)分布。冷凝管(35)的管體上，燒結(jié)六個(gè)凹坑(40)，分二道分布在蛇形管長(zhǎng)度的各1／3部位附近，每道三個(gè)坑，均布在管體的園周上，對(duì)管內(nèi)的冷凝管道起支承、定位和防震作用。進(jìn)汽琺蘭口(36)→并聯(lián)蛇形管→串聯(lián)空心球→出液琺蘭口(39)是介質(zhì)的冷凝(卻)管道，需經(jīng)水壓(或氣壓)試驗(yàn)，不得滲漏。由于本實(shí)用新型設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)合理、空間利用得當(dāng)、通道截面積采用從進(jìn)口到出口分段反復(fù)縮小→擴(kuò)大→縮小→……結(jié)構(gòu)(進(jìn)汽琺蘭口面積≥4.5倍出液琺蘭口面積)，使得在不大的冷凝管(35)中，使需冷卻的介質(zhì)能得到最大的直接冷卻面積和盡可能長(zhǎng)的冷卻時(shí)間，加上冷凝管(35)采用G、G－17耐高溫玻璃材料制成，它除了具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能、較好的機(jī)械性能、低的熱膨脹系數(shù)和極好的耐酸、耐堿性能外，還有較高的導(dǎo)熱率，從而大大提高了冷卻效率，使得一個(gè)不大的冷凝管(35)，具有比6m2的搪玻璃冷凝(卻)器，和6m2的石墨冷凝器還高的冷凝(卻)效果。需冷凝(卻)的介質(zhì)從進(jìn)汽琺蘭口(36)進(jìn)入直管(37)和與直管相通的八字形支管(38)后，從五根并聯(lián)的蛇形管中向下流動(dòng)，在最下端的那個(gè)空心球中匯合后，從互相串聯(lián)的空心球中向上流動(dòng)，被冷凝(卻)的介質(zhì)，經(jīng)出液琺蘭口(39)流出(流入儲(chǔ)槽)。冷卻水來(lái)自下水箱(2)經(jīng)球閥(5)控制，由本冷凝管總成下端的膠管接頭(6)進(jìn)入后，在冷凝管(35)的管體內(nèi)，蛇形管和空心球外向上流動(dòng)，冷卻蛇形管和空心球內(nèi)的介質(zhì)后經(jīng)本冷凝管總成上端的膠管接頭流入上水箱(17)。
權(quán)利要求1.一種組合式高效迥流型冷凝(卻)器，它由組裝在箱體內(nèi)的一組平行排列(垂直[平行]排列)的迥流型冷凝(卻)管總成、冷卻水單元、冷凝管總成及支承定位部分組成，其特征在于a、迥流型冷凝管總成是由用耐高溫的高硼硅透明玻璃材料制成的冷凝管、冷凝管內(nèi)二層蛇形管及由多個(gè)串聯(lián)接通的空心球組成；b、冷卻水單元主要由上、下水箱組成，下水箱上裝一個(gè)進(jìn)水接頭和一只放水閥門(mén)，上水箱上裝一只排水接頭，上、下水箱均采用耐腐蝕材料制成；c、支承定位部分包括固定在箱體后板上的后支承件，插在箱體前中板和前側(cè)板定位穴中的前支承件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式高效迥流型冷凝器，其特征在于所述的冷凝管管內(nèi)的蛇形管的上端與被冷卻介質(zhì)的進(jìn)口連接，下端與內(nèi)層下端的空心球連接，內(nèi)層上端的空心球與出口連接，進(jìn)口管道的孔徑大于出口管道的孔徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合式高效迥流型冷凝器，其特征在于所述的每一根冷凝管總成下端均設(shè)一個(gè)球閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式高效迥流型冷凝器，其特征在于所述的箱體是用硬聚氯乙烯板材料焊接制成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種組合式高效回流型冷凝器。它主要由組裝在箱體內(nèi)的一組回流型冷凝管及其上、下水箱組成。冷凝管用高硼硅耐高溫玻璃制成，蒸汽從進(jìn)汽口進(jìn)入一組并聯(lián)的蛇形管向下流動(dòng)，匯合到最下端的空心球后，經(jīng)一組串聯(lián)的空心球往上流動(dòng)。被冷凝成的液體在出液口流出。進(jìn)汽口＞出液口。冷卻水從下水箱，經(jīng)球閥流入冷凝管，并在管內(nèi)的蛇形管與空心球外往上流入上水箱后流出。一只冷凝管配套一只10001蒸餾鍋。冷凝管可單只使用，也可并聯(lián)或串聯(lián)使用。上下水箱及箱體用硬聚氯乙烯板焊接制成。
文檔編號(hào)F28B1/00GK2112125SQ9121579
公開(kāi)日1992年8月5日 申請(qǐng)日期1991年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月15日
發(fā)明者季康明 申請(qǐng)人:季康明