單碗形支承無泄漏降膜管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于堿液高濃縮蒸發(fā)裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及60%的堿液經(jīng)過本裝置后濃縮至99%的熔融堿的單碗形支承無泄漏降膜管。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，固堿生產(chǎn)采用降膜式和大鍋式兩種生產(chǎn)工藝，其中降膜式生產(chǎn)工藝由于其核心設(shè)備堿液濃縮蒸發(fā)裝置具有體積小、節(jié)能、安全可靠和無污染的優(yōu)點(diǎn)，受到眾多廠家的青睬，在固堿新建和改造項(xiàng)目上均采用此種生產(chǎn)工藝，即在固堿生產(chǎn)大多采用降膜管式堿液濃縮蒸發(fā)裝置(簡(jiǎn)稱降膜管)，尤其是采用進(jìn)口降膜管，不僅成本高、供貨周期長，而且維修困難，另外在生產(chǎn)中，堿液加熱不均勻，易形成加熱死區(qū)，中心鎳管在使用中容易出現(xiàn)彎曲和擺動(dòng)。材料選用也一直是圍繞各氯堿生產(chǎn)廠家的難題。本申請(qǐng)人提出的申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910012576.9發(fā)明專利申請(qǐng)，公開了一種降膜管，該降膜管采用的技術(shù)方案是，中心鎳管下端被下端體包覆，中心鎳管與下端體間設(shè)中心鎳管支撐，下端體與碗形支撐連接，下端體上設(shè)下吊耳和熔鹽出口管；中心鎳管中段外被夾套管1、夾套管II和補(bǔ)償器包覆，夾套管I兩端分別連接下端體和夾套管II，夾套管II另一端連接補(bǔ)償器，夾套管I上設(shè)保溫架、上吊耳和熔鹽入口管；中心鎳管上段外被上端體包覆，上端體與法蘭蓋連接，上端體和中心鎳管間設(shè)防沖擋管，上端體上設(shè)堿液入口管；分配器上端與中心鎳管上端面連接；蒸汽盤管穿過保溫架，盤在夾套管1、夾套管II和下端體外。上述發(fā)明實(shí)現(xiàn)了熔融堿設(shè)備國產(chǎn)化，成本低，尤其是在夾套管I外表面沖壓有若干交錯(cuò)排列的凹坑，起到了定位作用，使中心鎳管在使用中不會(huì)出現(xiàn)彎曲和擺動(dòng)，保證在中心鎳管的內(nèi)部，中心鎳管與分配器上的葉片不相接觸；同時(shí)起到了隔斷和阻流作用，使熔鹽在夾套管I中呈螺旋狀態(tài)行走，保證均勻加熱，不形成死區(qū)，從而提供了一種成本低、堿液加熱均勻，中心鎳管不易彎曲和擺動(dòng)的降膜管。但是，經(jīng)近幾年降膜管的使用情況看，無論是進(jìn)口的還是國產(chǎn)的降膜管，都存在使用壽命短和耗能大的問題，分析其原因，一是降膜管采用的是不可調(diào)整的常開閥結(jié)構(gòu)，即在熔鹽出口安裝一個(gè)閥門，將其閥芯固定并焊接在半開狀態(tài)，使得熔鹽出口流體阻力大，增加了泵的功率，耗能大；二是降膜管底部為雙碗形支承結(jié)構(gòu)，即在夾套和內(nèi)管之間焊接內(nèi)碗形支承，在夾套和內(nèi)碗形支承外側(cè)焊接外碗形支承，第一夾套管焊接在內(nèi)碗形支承上，由于內(nèi)碗形支承與夾套和內(nèi)管相連，內(nèi)碗形支承與內(nèi)管管壁焊接連接，焊縫一側(cè)接觸高溫熔鹽，另一側(cè)內(nèi)管內(nèi)壁為焊縫熱影響區(qū)，所以焊接在焊縫側(cè)和熱影響區(qū)產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力，使得接觸高濃度液堿的內(nèi)管內(nèi)壁處容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，造成降膜管底部腐蝕泄漏且無法修復(fù)，高溫熔鹽進(jìn)入內(nèi)管與高濃度液堿混合，造成生產(chǎn)故障，產(chǎn)品報(bào)廢，需停產(chǎn)更換新的降膜管，不僅影響固堿的連續(xù)生產(chǎn)，還耗費(fèi)降膜管，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種單碗形支承無泄漏降膜管，降低熔鹽出口流體阻力，減少耗能，并取消內(nèi)碗形支承，采用單碗形支承結(jié)構(gòu)，避免在降膜管底部發(fā)生焊縫區(qū)域應(yīng)力腐蝕問題，以提高降膜管使用壽命。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括內(nèi)管、導(dǎo)流筒、擴(kuò)容管、第一接管、分配器、第二接管、盤管和第三接管，在內(nèi)管的上部焊接有波紋管，在波紋管下端焊接第三夾套管，在第一夾套管上端和第三夾套管下端焊接第二夾套管，所述第二接管為變內(nèi)徑直管，在內(nèi)管的下部焊接有襯管，所述第一夾套管焊接在襯管上，襯管下端的外壁與外碗形支承的內(nèi)側(cè)之間焊接密封環(huán)板，外碗形支承上端與支承板下端對(duì)接焊接，上端與第一夾套管搭接焊接，由襯管、支承板、密封環(huán)板和外碗形支承構(gòu)成單碗形支承結(jié)構(gòu)。
[0005]所述第二接管為三段變內(nèi)徑直管，第一段內(nèi)徑Φ1為35?40mm，第二段內(nèi)徑Φ2為25?30_，第三段內(nèi)徑Φ3為40?50_。
[0006]所述支承板呈圓周分布3?5個(gè)。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明在熔鹽出口接管處，改不可調(diào)整常開閥結(jié)構(gòu)為變內(nèi)徑直管結(jié)構(gòu)，且為三段變內(nèi)徑直管，在滿足熔鹽出口功能的前提下，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了熔鹽出口流體阻力，因而降低了能耗，同時(shí)也減少了制造成本。
[0008](2)本發(fā)明對(duì)內(nèi)管底部支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，取消了內(nèi)碗形支承，改為由襯管、支承板、密封環(huán)板與外碗形支承相連接構(gòu)成的單碗形支承結(jié)構(gòu)，由于采用該單碗形支承結(jié)構(gòu)，夾套與襯管上部自由端焊接連接，這樣在夾套的高溫熔鹽區(qū)域內(nèi)管的管壁不存在焊縫，因而也不存在焊接殘余應(yīng)力，避免了內(nèi)管管壁產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象；雖然襯管下端與內(nèi)管焊接，但是由于襯管下端不接觸高溫熔鹽，焊縫工作環(huán)境改善，不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕，不會(huì)造成熔鹽向內(nèi)管中泄漏，從而延長了降膜管的使用壽命。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的C部放大圖；
圖3是圖2的A-A剖視圖；
圖4是圖1的B部放大圖。
[0010]圖中:
1.襯管，
2.第一夾套管，
3.第二夾套管，4.第三夾套管，
5.內(nèi)管，6.導(dǎo)流筒，
7.法蘭蓋，8.擴(kuò)容管，
9.第一接管，10.分配器，
11.波紋管，12.第二接管，
13.盤管，14.第三接管，
15.支承板，16.密封環(huán)板，
17.外碗形支承。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括采用鎳材(Ni201)制作的內(nèi)管5，在內(nèi)管5的上端加工有若干齒形槽，在該齒形槽部位外套裝導(dǎo)流筒6，在該齒形槽部位上端安裝分配器10，裝有葉片的分配器10的導(dǎo)桿伸入內(nèi)管5內(nèi)，在導(dǎo)流筒6外套裝擴(kuò)容管8，擴(kuò)容管8底部與內(nèi)管5焊接，擴(kuò)容管8頂部焊接法蘭并在法蘭上面用螺栓連接法蘭蓋7，在內(nèi)管5的下部焊接有襯管1，在襯管I上端焊接第一夾套管2，在內(nèi)管5的上部焊接有波紋管11，在波紋管11下端焊接第三夾套管4，即波紋管11下端與第三夾套管4相連，上端與內(nèi)管5相連，以消除3個(gè)夾套管與內(nèi)管之間的溫差應(yīng)力；在3個(gè)夾套管外安裝有盤管13，盤管13內(nèi)通入蒸汽，用于對(duì)3個(gè)夾套管內(nèi)的熔鹽進(jìn)行加熱，在第一夾套管2上端和第三夾套管4下端焊接第二夾套管3，在擴(kuò)容管8上焊接作為堿液進(jìn)口的第一接管9，在第一夾套管2上焊接作為熔鹽進(jìn)口的第三接管14，在第三夾套管4上焊接作為熔鹽流出的第二接管12，如圖4所示，所述第二接管12為三段變內(nèi)徑直管，第一段內(nèi)徑Φ1為35?40mm，第二段內(nèi)徑Φ2為25?30mm，第三段內(nèi)徑Φ 3為40?50mm ;如圖2和圖3所示，所述第一夾套管2焊接在襯管I上，襯管I下端的外壁與外碗形支承17的內(nèi)側(cè)之間焊接密封環(huán)板16，即襯管I下端的外壁與密封環(huán)板16的內(nèi)側(cè)焊接，密封環(huán)板16的外側(cè)與外碗形支承17焊接，組成密封結(jié)構(gòu)；外碗形支承17上端與3?5個(gè)呈圓周分布的支承板15下端對(duì)接焊接，支承板15上端與第一夾套管2搭接焊接，并由襯管1、支承板15、密封環(huán)板16和外碗形支承17構(gòu)成單碗形支承結(jié)構(gòu)，形成降膜管的整體承重結(jié)構(gòu)。
[0012]工作時(shí)，高溫450°C熔鹽在熔鹽泵的作用下從第三接管14進(jìn)入第一夾套管2，沿內(nèi)管5的外壁和第二夾套管3、第三夾套管4向上流動(dòng)，經(jīng)第二接管12流出，同時(shí)將熱量通過內(nèi)管5的管壁傳遞給內(nèi)管5內(nèi)的液堿；60%的堿液從第一接管9進(jìn)入擴(kuò)容管8，再經(jīng)擴(kuò)容管8和導(dǎo)流筒6進(jìn)入內(nèi)管5，在分配器10的作用下，使堿液從內(nèi)管5上部沿內(nèi)管壁成膜向下流動(dòng)，堿液在流動(dòng)過程中被第一夾套管2、第二夾套管3和第三夾套管4內(nèi)的高溫熔鹽加熱，蒸發(fā)濃縮成99%的熔融堿，然后由內(nèi)管5下端口流出進(jìn)入濃縮堿罐內(nèi)，經(jīng)片堿機(jī)成固體片堿；在工作過程中，熔鹽經(jīng)第二接管12流出時(shí)，由于本發(fā)明采用的三段變內(nèi)徑直管，降低了熔鹽出口流體阻力，因而降低了能耗；由于本發(fā)明取消了內(nèi)碗形支承，由襯管、支承板、密封環(huán)板與外碗形支承相連接構(gòu)成單碗形支承結(jié)構(gòu)，在夾套管的高溫熔鹽區(qū)域內(nèi)管管壁不存在焊縫，避免了內(nèi)管管壁產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象；而襯管下端與內(nèi)管焊接，由于襯管下端不接觸高溫熔鹽，焊縫工作環(huán)境改善，不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕，不會(huì)造成熔鹽向內(nèi)管中泄漏，從而延長了降膜管的使用壽命。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.單碗形支承無泄漏降膜管，包括內(nèi)管(5)、導(dǎo)流筒(6)、擴(kuò)容管(8)、第一接管(9)、分配器(10)、第二接管(12)、盤管(13)和第三接管(14)，在內(nèi)管(5)的上部焊接有波紋管(11)，在波紋管(11)下端焊接第三夾套管(4)，在第一夾套管(2)上端和第三夾套管(4)下端焊接第二夾套管(3)，其特征在于，所述第二接管(12)為變內(nèi)徑直管，在內(nèi)管(5)的下部焊接有襯管(1)，所述第一夾套管(2)焊接在襯管(I)上，襯管(I)下端的外壁與外碗形支承(17)的內(nèi)側(cè)之間焊接密封環(huán)板(16)，外碗形支承(17)上端與支承板(15)下端對(duì)接焊接，上端與第一夾套管(2)搭接焊接，由襯管(1)、支承板(15)、密封環(huán)板(16)和外碗形支承(17)構(gòu)成單碗形支承結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述單碗形支承無泄漏降膜管，其特征在于，所述第二接管(12)為三段變內(nèi)徑直管，第一段內(nèi)徑Φ I為35?40mm，第二段內(nèi)徑Φ 2為25?30mm，第三段內(nèi)徑Φ 3 為 40 ?50mmo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述單碗形支承無泄漏降膜管，其特征在于，所述支承板(15)呈圓周分布3?5個(gè)。
【專利摘要】單碗形支承無泄漏降膜管，克服了現(xiàn)有降膜管熔鹽出口采用常開閥結(jié)構(gòu)以及降膜管底部為雙碗形支承結(jié)構(gòu)存在使用壽命短、耗能大的問題，特征是第二接管為變內(nèi)徑直管，在內(nèi)管的下部焊接有襯管，襯管下端的外壁與外碗形支承的內(nèi)側(cè)之間焊接密封環(huán)板，外碗形支承上端與支承板下端對(duì)接焊接，上端與第一夾套管搭接焊接，由襯管、支承板、密封環(huán)板和外碗形支承構(gòu)成單碗形支承結(jié)構(gòu)，有益效果是，熔鹽出口接流體阻力小，降低了能耗，由于取消了內(nèi)碗形支承，采用單碗形支承結(jié)構(gòu)，避免了內(nèi)管管壁產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象，襯管下端不接觸高溫熔鹽，焊縫工作環(huán)境改善，不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕，不會(huì)造成熔鹽向內(nèi)管中泄漏，從而延長了降膜管的使用壽命。
【IPC分類】B01D1-22, B01D1-30
【公開號(hào)】CN104815446
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510233067
【發(fā)明人】梁顯軍
【申請(qǐng)人】沈陽東方鈦業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年5月11日