本實用新型涉及一種自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器。

背景技術：

現(xiàn)有的反應氣體捕集器為立式或臥式，反應氣體捕集器內換熱管有的帶有翅片，有的不帶有翅片，換熱管幾乎都是直列的，或者是U型直列的，由于受材料和制作條件的限制，以及換熱管的結構設計，現(xiàn)有的反應氣體捕集器的換熱空間的利用率都不是十分的理想。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決現(xiàn)有反應氣體捕集器捕集效率低、捕集空間利用率低、單位空間內換熱面積小以及設備制作安裝復雜的問題，進而提出一種自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器。

一種自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器，包括捕集器主體，捕集器主體包括換熱筒體、集液筒體、換熱筒體換熱夾套、集液筒體換熱夾套、反應氣體進口、反應氣體出口、換熱介質入口、換熱介質出口、豎向換熱介質分配管、豎向換熱介質回收管、螺旋換熱盤管、翅片、螺旋換熱盤管輔助支撐管、循環(huán)泵、恒溫換熱器和噴淋頭；

所述反應氣體進口設置于換熱筒體上部，換熱介質入口和換熱介質出口設置于換熱筒體下部，換熱筒體換熱夾套設置于反應氣體進口和換熱介質入口之間的換熱筒體的外壁上；集液筒體換熱夾套設置于集液筒體外壁，反應氣體出口設置于集液筒體下部；

所述豎向換熱介質分配管上端封閉，豎向換熱介質分配管下端與位于換熱筒體內部的換熱介質入口的一端連接；豎向換熱介質回收管上端封閉，豎向換熱介質回收管下端與位于換熱筒體內部的換熱介質出口的一端連接；

所述多組螺旋換熱盤管水平設置于換熱筒體內部，螺旋換熱盤管一端與豎向換熱介質分配管焊接連接且連通，螺旋換熱盤管另一端與豎向換熱介質回收管焊接連接且連通；

所述螺旋換熱盤管輔助支撐管平行于豎向換熱介質分配管，螺旋換熱盤管輔助支撐管與螺旋換熱盤管外圈焊接，螺旋換熱盤管輔助支撐管下端與換熱筒體內壁固接；

所述翅片設置于螺旋換熱盤管外表面；

所述循環(huán)泵的進水端設置于集液筒體內底部，循環(huán)泵的出水端設置于集液筒體外部且與恒溫換熱器一端通過輸液管路連接，恒溫換熱器另一端通過輸液管路與設置于換熱筒體內頂部的噴淋頭連接；

所述豎向換熱介質分配管下端與換熱介質入口通過第二法蘭連接；

所述豎向換熱介質回收管下端與換熱介質出口通過第三法蘭連接；

所述換熱筒體和集液筒體通過第一法蘭連接且內部連通；

所述翅片為平直翅片、百葉窗翅片、鋸齒翅片、多孔翅片或波紋翅片；

所述豎向換熱介質分配管、豎向換熱介質回收管和螺旋換熱盤管輔助支撐管的中軸線間的距離相等；

所述換熱筒體換熱夾套下部設置有熱筒體換熱夾套介質入口，上部設置有熱筒體換熱夾套介質出口；

所述集液筒體換熱夾套下部設置有集液筒體換熱夾套介質入口，上部設置有集液筒體換熱夾套介質出口；

所述螺旋換熱盤管輔助支撐管下端與與換熱筒體內壁通過法蘭固接；

本實用新型自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器的工作原理為：

換熱筒體換熱夾套、集液筒體換熱夾套和螺旋換熱盤管內為水或導熱油等熱容較大的流動性換熱介質，換熱介質經(jīng)換熱介質入口進入螺旋換熱盤管，循環(huán)后經(jīng)換熱介質出口流出；反應氣體經(jīng)反應氣體進口進入自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器內，經(jīng)過螺旋換熱盤管和夾套進行能量置換，反應氣體中可凝結物質由氣態(tài)變成液態(tài)或固態(tài)，凝結于螺旋換熱盤管及筒體內壁上、或滴落在集液筒體中，不可凝結氣體經(jīng)由反應氣體出口排出；

循環(huán)泵、恒溫換熱器和噴淋頭組成自循環(huán)噴淋系統(tǒng)，集液筒體中收集的液體經(jīng)循環(huán)泵輸送至恒溫換熱器內獲得恒溫液體，恒溫液體經(jīng)噴淋頭霧狀噴淋至換熱筒體內，可以實現(xiàn)再次對反應氣體的捕集，還可以實現(xiàn)換熱筒體內的除塵以及熱交換以及集液筒體內液體的循環(huán)利用。

本實用新型具備以下有益效果：

1、本實用新型自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器加工制造簡單，設置的螺旋換熱盤管與現(xiàn)有的直列和U型直列換熱管相比較可以提高捕集換熱效率，捕集空間利用率提高，單位空間內換熱面積增大，設備規(guī)模小，整體為法蘭連接檢修維修方便，特別是立式放置時可以節(jié)省空間，通過盤管直徑的變化可以改變反應器流動的阻力，有效降低氣體流速，提高捕集率；

2、本實用新型自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器內第二法蘭和第三法蘭不僅具有連接作用，還具有支座的作用；

3、本實用新型自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器內螺旋換熱盤管輔助支撐管焊接于環(huán)形管排的外圈表面上，與豎向換熱介質分配管和豎向換熱介質回收管形成三點支撐形式，將多個螺旋換熱盤管固定于捕集器主體殼體內，使裝置連接更加可靠；

4、現(xiàn)有的反應氣體氣態(tài)物質捕集器多以對流傳熱方式，通過溫度的變化使反應氣體中的氣態(tài)物質發(fā)生相變，由氣態(tài)轉化為固態(tài)，本實用新型自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器內噴淋頭產生的霧狀噴淋液可直接進行能量吸收，反應氣體中的氣態(tài)物料降溫，反應氣體中可凝結物質轉化成液態(tài)，凝華于螺旋盤管及筒體內壁上、或滴落在集液罐中，最后霧狀噴淋液的霧珠達到一定重量時滴落至集液筒體中。因此本實用新型裝置中的物理過程是由氣態(tài)轉變成液態(tài)，再到固態(tài)，因此在使用傳統(tǒng)的對流傳熱降溫方式之外，增加噴淋混合換熱形式，使反應氣態(tài)物質迅速溫降，從而實現(xiàn)高效捕集。

附圖說明：

圖1為本實用新型自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器示意圖；

圖2為本實用新型螺旋盤管示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1～圖2說明本實施方式，本實施方式一種自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器，包括捕集器主體，捕集器主體包括換熱筒體1、集液筒體2、換熱筒體換熱夾套3、集液筒體換熱夾套4、反應氣體進口5、反應氣體出口6、換熱介質入口7、換熱介質出口8、豎向換熱介質分配管9、豎向換熱介質回收管10、螺旋換熱盤管11、翅片11-1和螺旋換熱盤管輔助支撐管12、循環(huán)泵13、恒溫換熱器14和噴淋頭15；

所述反應氣體進口5設置于換熱筒體1上部，換熱介質入口7和換熱介質出口8設置于換熱筒體1下部，換熱筒體換熱夾套3設置于反應氣體進口5和換熱介質入口7之間的換熱筒體1的外壁上；集液筒體換熱夾套4設置于集液筒體2外壁，反應氣體出口6設置于集液筒體2下部；

所述豎向換熱介質分配管9上端封閉，豎向換熱介質分配管9下端與位于換熱筒體1內部的換熱介質入口7的一端連接；豎向換熱介質回收管10上端封閉，豎向換熱介質回收管10下端與位于換熱筒體1內部的換熱介質出口8的一端連接；

所述多組螺旋換熱盤管11水平設置于換熱筒體1內部，螺旋換熱盤管11一端與豎向換熱介質分配管9焊接連接且連通，螺旋換熱盤管11另一端與豎向換熱介質回收管10焊接連接且連通；

所述螺旋換熱盤管輔助支撐管12平行于豎向換熱介質分配管9，螺旋換熱盤管輔助支撐管12與螺旋換熱盤管11外圈焊接，螺旋換熱盤管輔助支撐管12下端與換熱筒體1內壁固接；

所述翅片11-1設置于螺旋換熱盤管11外表面；

所述循環(huán)泵13的進水端設置于集液筒體2內底部，循環(huán)泵13的出水端設置于集液筒體2外部且與恒溫換熱器14一端通過輸液管路連接，恒溫換熱器14另一端通過輸液管路與設置于換熱筒體1內頂部的噴淋頭15連接。

本實施方式具備以下有益效果：

1、本實施方式自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器加工制造簡單，設置的螺旋換熱盤管與現(xiàn)有的直列和U型直列換熱管相比較可以提高捕集換熱效率，捕集空間利用率提高，單位空間內換熱面積增大，設備規(guī)模小，整體為法蘭連接檢修維修方便，特別是立式放置時可以節(jié)省空間，通過盤管直徑的變化可以改變反應器流動的阻力，有效降低氣體流速，提高捕集率；

2、本實施方式自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器內第二法蘭和第三法蘭不僅具有連接作用，還具有支座的作用；

3、本實施方式自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器內螺旋換熱盤管輔助支撐管焊接于環(huán)形管排的外圈表面上，與豎向換熱介質分配管和豎向換熱介質回收管形成三點支撐形式，將多個螺旋換熱盤管固定于捕集器主體殼體內，使裝置連接更加可靠；

4、現(xiàn)有的反應氣體氣態(tài)物質捕集器多以對流傳熱方式，通過溫度的變化使反應氣體中的氣態(tài)物質發(fā)生相變，由氣態(tài)轉化為固態(tài)，本實施方式自循環(huán)噴淋的立式螺旋盤管反應氣體捕集器內噴淋頭產生的霧狀噴淋液可直接進行能量吸收，反應氣體中的氣態(tài)物料降溫，反應氣體中可凝結物質轉化成液態(tài)，凝華于螺旋盤管及筒體內壁上、或滴落在集液罐中，最后霧狀噴淋液的霧珠達到一定重量時滴落至集液筒體中。因此本實施方式裝置中的物理過程是由氣態(tài)轉變成液態(tài)，再到固態(tài)，因此在使用傳統(tǒng)的對流傳熱降溫方式之外，增加噴淋混合換熱形式，使反應氣態(tài)物質迅速溫降，從而實現(xiàn)高效捕集。

具體實施方式二：結合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一不同的是：所述豎向換熱介質分配管9下端與換熱介質入口7通過第二法蘭7-1連接。其它步驟和參數(shù)與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：結合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一或二不同的是：所述豎向換熱介質回收管10下端與換熱介質出口8通過第三法蘭8-1連接。其它步驟和參數(shù)與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：結合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是：所述換熱筒體1和集液筒體2通過第一法蘭2-1連接且內部連通。其它步驟和參數(shù)與具體實施方式一至三之一相同。

具體實施方式五：結合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的是：所述翅片11-1為平直翅片、百葉窗翅片、鋸齒翅片、多孔翅片或波紋翅片。其它步驟和參數(shù)與具體實施方式一至四之一相同。

具體實施方式六：結合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一至五之一不同的是：所述豎向換熱介質分配管9、豎向換熱介質回收管10和螺旋換熱盤管輔助支撐管12的中軸線間的距離相等。其它步驟和參數(shù)與具體實施方式一至五之一相同。

具體實施方式七：結合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一至六之一不同的是：所述換熱筒體換熱夾套3下部設置有熱筒體換熱夾套介質入口3-1，上部設置有熱筒體換熱夾套介質出口3-2。其它步驟和參數(shù)與具體實施方式一至六之一相同。

具體實施方式八：結合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一至七之一不同的是：所述集液筒體換熱夾套4下部設置有集液筒體換熱夾套介質入口4-1，上部設置有集液筒體換熱夾套介質出口4-2。其它步驟和參數(shù)與具體實施方式一至七之一相同。

具體實施方式九：結合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一至八之一不同的是：所述螺旋換熱盤管輔助支撐管12下端與與換熱筒體1內壁通過法蘭固接。其它步驟和參數(shù)與具體實施方式一至八之一相同。