管程内循环液固流态化传热装置制造方法及图纸

一种管程内循环液固流态化传热装置，广泛用于化工、石油、动力、造纸、食品、制盐、制药等工业生产部门的加热、冷却、蒸发用的传热设备中。本发明专利技术通过在传热管内装节流圈，采用筛孔式或泡罩式分布板，传热管下端采用插接形式等技术措施，使固体粒子回送快，具有较显著的强化传热效果，能实行在线连续自动除垢防垢，流体阻力低，操作弹性范围大，运行稳定可靠。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种管程内循环液固流态化立式传热装置，适用于石油、化工、动力、造纸、制盐、制冷、制药、食品等工业部门的立式传热设备。管程内循环液固流态化传热装置较早的报道见于专利文献GB2、014、717、DE3144863、DS4398594，最近的专利文献EP0228142、EP0228144，传热装置工作运行时，管程液体自下而上经入口室和分布板进入底部流化室，使固体粒子流态化，固体粒子随液体一起进入上升管，通过湍流及固体粒子与管内壁碰撞刮擦起到自动除垢防垢和强化传热的作用，固体粒子到达出口室后再通过循环管返回底部流化室形成内循环。这种结构采取筛孔式分布板，循环管下管口低于上升管下管口与分布板间保持一段距离等措施，但会产生固体粒子回送慢，固体粒子聚积在出口室而底部流化室粒子不足，或者产生上升管和循环管的液体倒流，降低传热效果，同时上升管下端与下管板联接制造困难。本专利技术旨在研制一种使循环管内随粒子夹带的回流液量少而又能使固体粒子较快地回送到底部流化室，传热管内不发生液体倒流，便于制造，操作简便，运行稳定，能在线连续自动除垢防垢和强化传热的管程内循环液固流态化立式传热装置。附图说明图1是传热装置结构示意图。传热装置由入口室、分布板、固体粒子、底部流化室、壳体、安装在上管板和下管板上的许多上升管和若干循环管、出口室等构成，循环管下管口低于上升管下管口并与分布板保持一段距离，在上升管上管口内装有起匀稳作用的节流圈，这样上升管上管口的截面显然小于上升管的横截面，上升管内流体向上流动的速度在此加快，使该处流速明显高于粒子的沉降速度，有效地防止粒子向上升管的倒流，从而使粒子顺循环管下降聚积，实现粒子回送而夹带液体少的目的。本专利技术的传热装置的分布板可采用筛孔式结构，分布板上均布许多筛孔，筛孔的孔径是固体粒子粒度的1～5倍为好，分布板上对应循环管下方大于循环管内径的区域内不开筛孔，这样可减少液体对循环管下管口的冲击压力，加速固体粒子的回送。同时为更有效地加快固体粒子的回送，在分布板上对应循环管下方的不设筛孔的区域上安装导流件，图2是带导流件筛孔式分布板局部结构示意图，导流件上面为一个面，不设孔，中部或下部在水平方向或稍倾斜的方向开若干孔作为导沙孔，导沙孔又通过导流件下面的分布板上开孔而与入口室相通，管程液体可通过导沙孔平向喷向底部流化室带走沉积的固体粒子，从而加快粒子回送，导流件上面可为曲面、锥面，但以平板为好，尺寸以等于或稍大于循环管的外径为佳。图3是采用泡罩式分布板的传热装置下部结构示意图，这种结构在管程液体含有可能阻塞分布板上筛孔的杂物或有可能在筛孔结垢引起堵塞时应用效果更好。在分布板上对应循环管下方的位置设置泡罩，泡罩的边沿做成锯齿形，管程液体从泡罩下入口进入从边沿齿孔喷出达到均匀分布，为保证液体均匀流化，泡罩的直径一般应为该泡罩应负担的分布板面当量圆直径的0.5～0.75倍，同时泡罩上面开若干与下面连通的导沙孔，均布在对应循环管下方稍大于循环管外径的圆周上，可加速固体粒子的回送。由于泡罩结构原因，流态化液体搅动相当剧烈，不宜直接进入上行管，而应在循环管下管口与上升管下管口之间的横截面上安装一横板，横板均匀地开有许多固体粒子可较顺利地通过的孔径大于一倍粒子粒度的孔，起均匀稳定作用。图4是节流圈的结构示意图。为降低流动阻力，节流圈应做成两端壁薄，中间壁厚，成圆滑形，其壁最厚处偏向下端，节流圈上端做成凸出状作为装卸肩，便于安装定位和拆卸施力，外壁设有翅片或齿圈防止脱落，在节流圈下端纵向开有缝隙而便于安装。为解决下管板与上升管的联接困难，上升管下端可做成插接形式的可拆卸的插接管，图5是上升管下端插接管的结构示意图，插接管被插在上升管中部下端口上，插入段有翅片或齿圈，上口升有纵向缝隙，并在管上设有凸出管圈的装卸肩，插接管下管口为平口或斜口，其侧壁上开有若干个孔，可减少入口处的流体阻力，防止阻塞，提高稳定性。节流圈和插接筒可选择塑料、橡胶等材料，以降低成本。为便于观察和操作，可在壳体上，如出口室和底部流化室的外壳上，设置测压孔和视镜。为便于固体粒子的装添和卸出，可在外壳体设卸沙口。本专利技术的优点是循环管回送固体粒子快且回液量少，抗倒流能力强，制造简单，能有效地提高管程传热系数，运行稳定、操作调控简便，能实现在线、连续、自动除垢防垢和强化传热。本专利技术在1根Φ25×2.5的循环管，28根Φ25×2.5×4200的上升管，双层排列的长方形截面(100×500)壳体的装置上，管内公质为冷却水，固体粒子用6-8目的河沙，管外为水蒸汽的条件下运行，流体阻力低、在76mmHg柱以下，传热系数提高38～61%，稳定运行的流速范围为0.24-0.40m/s，操作弹性范围大。权利要求1.一种管程内循环液固流态化立式传热装置，由入口室、分布板、固体粒子、底部流化室、壳体、安装在上管板和下管板上的许多根上升管和若干根循环管、出口室等构成，循环管下管口低于上升管下管口并与分布板保持一段距离，其特征在于上升管上管口内装有节流圈。2.根据权利要求1的传热装置，其特征在于分布板采用筛孔式结构，分布板上均布许多筛孔，而对应循环管下方大于循环管内径的区域内不设筛孔。3.根据权利要求2的传热装置，其特征在于分布板上对应循环管下方的不设筛孔的区域上安装导流件，导流件上面为一个面，中部或下部按水平或稍倾斜向底部流化室开有若干导沙孔，导沙孔通过导流件下面分布板上的开孔与入口室相通。4.根据权利要求2、3的传热装置，其特征在于分布板上均布的筛孔孔径为固体粒子粒度的1-5倍。5.根据权利要求1的传热装置，其特征在于分布板采用泡罩式结构，分布板上对应循环管下方位置设有泡罩，泡罩直径为该泡罩应负担的分布板面当量圆直径的0.5～0.75倍，泡罩上面开有若干与下面连通的导沙孔，均布在对应循环管下方稍大于循环管外径的圆周上，泡罩的边沿做成锯齿形，循环管下管口与上升管下管口之间的横截面上安装一横板，横板上均匀地开有许多固体粒子可较顺利地通过的孔径大于一倍粒子粒度的孔。6.根据权利要求1-5的传热装置，其特征在于上升管下部为可拆卸的插接管，被插在上升管中部下端口上，插入段有翅片或齿圈以及纵向缝隙，并设有凸出管周的装卸肩，插接管下管口为平口或斜口，其侧壁上开有若干个孔。7.根据权利要求1-6的传热装置，其特征在于节流圈两端壁薄，中间壁厚，成圆滑形，壁最厚处偏向下端。8.根据权利要求1-7的传热装置，其特征在于节流圈外壁有翅片或齿圈，下端有纵向细缝隙，上端有凸出外壁的装卸肩。9.根据权利要求1-8的传热装置，其特征在于壳体上设有测压孔和视镜。全文摘要一种管程内循环液固流态化传热装置，广泛用于化工、石油、动力、造纸、食品、制盐、制药等工业生产部门的加热、冷却、蒸发用的传热设备中。本专利技术通过在传热管内装节流圈，采用筛孔式或泡罩式分布板，传热管下端采用插接形式等技术措施，使固体粒子回送快，具有较显著的强化传热效果，能实行在线连续自动除垢防垢，流体阻力低，操作弹性范围大，运行稳定可靠。文档编号F28D7/16GK1066326SQ9110668公开日1992年11月18日 申请日期1991年4月27日 优先权日1991年4月27日专利技术者俞秀明, 吴金香, 刘吉普 申请人:湘潭大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管程内循环液固流态化立式传热装置，由入口室、分布板、固体粒子、底部流化室、壳体、安装在上管板和下管板上的许多根上升管和若干根循环管、出口室等构成，循环管下管口低于上升管下管口并与分布板保持一段距离，其特征在于上升管上管口内装有节流圈。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞秀明，吴金香，刘吉普，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]