單碗形支承無泄漏降膜管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型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，受到眾多廠家的青睬，在固堿新建和改造項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(簡稱降膜管)，尤其是采用進口降膜管，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。材料選用也一直是圍繞各氯堿生產(chǎn)廠家的難題。本申請人提出的申請?zhí)枮镃N200910012576.9發(fā)明專利申請，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排列的凹坑，起到了定位作用，使中心鎳管在使用中不會出現(xiàn)彎曲和擺動，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的降膜管。但是，經(jīng)近幾年降膜管的使用情況看，無論是進口的還是國產(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)，高溫熔鹽進入內(nèi)管與高濃度液堿混合，造成生產(chǎn)故障，產(chǎn)品報廢，需停產(chǎn)更換新的降膜管，不僅影響固堿的連續(xù)生產(chǎn)，還耗費降膜管，造成極大的經(jīng)濟損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(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]本實用新型采用的技術(shù)方案包括內(nèi)管、導流筒、擴容管、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。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0008](I)本實用新型在熔鹽出口接管處，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，同時也減少了制造成本。
[0009](2)本實用新型對內(nèi)管底部支承結(jié)構(gòu)進行改進，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，不會發(fā)生應(yīng)力腐蝕，不會造成熔鹽向內(nèi)管中泄漏，從而延長了降膜管的使用壽命。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是圖1的C部放大圖；
[0012]圖3是圖2的A-A剖視圖；
[0013]圖4是圖1的B部放大圖。
[0014]圖中:
[0015]1.襯管，
[0016]2.第一夾套管，
[0017]3.第二夾套管，4.第三夾套管，
[0018]5.內(nèi)管，6.導流筒，
[0019]7.法蘭蓋，8.擴容管，
[0020]9.第一接管，10.分配器，
[0021]11.波紋管，12.第二接管，
[0022]13.盤管，14.第三接管，
[0023]15.支承板，16.密封環(huán)板，
[0024]17.外碗形支承。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，本實用新型采用的技術(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的導桿伸入內(nèi)管5內(nèi)，在導流筒6外套裝擴容管8，擴容管8底部與內(nèi)管5焊接，擴容管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個夾套管與內(nèi)管之間的溫差應(yīng)力；在3個夾套管外安裝有盤管13，盤管13內(nèi)通入蒸汽，用于對3個夾套管內(nèi)的熔鹽進行加熱，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，在擴容管8上焊接作為堿液進口的第一接管9，在第一夾套管2上焊接作為熔鹽進口的第三接管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個呈圓周分布的支承板15下端對接焊接，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)。
[0026]工作時，高溫450°C熔鹽在熔鹽泵的作用下從第三接管14進入第一夾套管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，經(jīng)第二接管12流出，同時將熱量通過內(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進入擴容管8，再經(jīng)擴容管8和導流筒6進入內(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，堿液在流動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下端口流出進入濃縮堿罐內(nèi)，經(jīng)片堿機成固體片堿；在工作過程中，熔鹽經(jīng)第二接管12流出時，由于本實用新型采用的三段變內(nèi)徑直管，降低了熔鹽出口流體阻力，因而降低了能耗；由于本實用新型取消了內(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)，在夾套管的高溫恪鹽區(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，不會發(fā)生應(yīng)力腐蝕，不會造成熔鹽向內(nèi)管中泄漏，從而延長了降膜管的使用壽命。
【主權(quán)項】
1.單碗形支承無泄漏降膜管，包括內(nèi)管(5)、導流筒(6)、擴容管(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。
【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，不會發(fā)生應(yīng)力腐蝕，不會造成熔鹽向內(nèi)管中泄漏，從而延長了降膜管的使用壽命。
【IPC分類】B01D1-30, B01D1-22
【公開號】CN204601648
【申請?zhí)枴緾N201520296125
【發(fā)明人】梁顯軍
【申請人】沈陽東方鈦業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月11日