阳极保护螺旋板式冷却器制造技术

一种阳极保护螺旋板式冷却器，其螺旋板换热器的水流道与酸流道的其中一个端面交错焊接密封，并用可拆卸平盖分别密封酸流道和水流道的另一个端面，阴极置放于螺旋换热器一端并从密封酸流道的平盖绝缘密封引出，控制参比电极、监测上（下）限参比电极分别绝缘安装在酸流道外壳宽度方向中心位置及靠近酸（水）流道密封平盖法兰的位置。该冷却器具有换热效率高、对水质要求低、安全可靠、便于检修和价格低廉等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阳极保护防腐技术和冷却器，特指一种阳极保护螺旋板式浓硫酸冷却器。浓硫酸冷却器是硫酸生产过程中的重要设备，主要应用于循环酸的冷却。常见的冷却器一般采用的是喷淋式铸铁排管冷却器(简称冷却排管)。由于冷却排管存在冷却效率低、占地面积大、安装与检修工作量大、安全可靠性差、环境污染严重、低温余热无法利用诸多缺点，冷却排管逐渐被各种型式的新型浓硫酸冷却器所取代，其中有阳极保护螺旋板式冷却器。选择螺旋板式冷却器主要原因是其冷却效率高、对水质要求低、安全可靠性高和价格低廉等优点，但是，我国专利CN2262228公开的“阳极保护螺旋板浓硫酸换热器”，其水流道两端用圆钢与两侧的螺旋板焊接密封，当冷却水含有杂质时，杂质逐渐沉淀于水流道，使水流道变窄，减少了有效换热面积，亦即降低了换热效率。对冷却器来说，换热效率是最重要的指标。将水流道的两端焊死，既妨碍设备的检修，也增加了水侧点蚀发生的可能性，使冷却器安全可靠性变差。由于其酸流道两端敞开并布置两根阴极，导致平盖密封两端酸流道，既增大了酸侧的密封面，亦使密封所用材料等级相应提高，增加了设备成本。如何避免上述缺点，解决好阳极保护技术和螺旋板冷却器的配合问题，尚未曾见到国内外解决该问题的报道。本专利技术的目的在于提供一种换热效率高、对水质要求低、安全可靠且价格低廉的阳极保护螺旋板式冷却器。本专利技术的目的是这样实现的该阳极保护螺旋板式冷却器采用不锈钢卷板作为螺旋板换热器的结构材料，螺旋板换热器上装有阳极保护装置，阳极保护装置的恒电位仪的正极、负极、控参、监参接线柱分别与换热器壳体、阴极、控制参比电极和监测参比电极相接，其特征如下a、螺旋板换热器的水流道与酸流道的其中一个端面交错焊接密封，并用可拆卸的平盖和垫片分别密封酸流道和水流道的另一个端面；b、所述阴极置放于螺旋换热器一端并从密封酸流道的平盖绝缘密封引出；c、参比电极设置于酸流道的外壳上，其中控制参比电极绝缘安装在酸流道外壳宽度方向中心位置，监测上限参比电极绝缘安装在酸流道外壳靠近酸流道密封平盖法兰的位置，监测下限参比电极绝缘安装在酸流道外壳靠近水流道密封平盖法兰的位置。本专利技术提供的阳极保护螺旋板式冷却器，用不锈钢卷板作为螺旋板换热器的结构材料，用阳极保护防腐技术提高不锈钢耐热浓硫酸腐蚀的性能。利用螺旋板换热器的结构特点，建立了螺旋流道内电流分散的数学模型，推导出电位分布方程；螺旋板换热器的水流道与酸流道仅有一个端面交错焊接密封，另一端面用可拆卸的平盖密封；阴极从螺旋体的一端引出。结构的合理设计不仅便于设备检修，还降低了设备成本，避免了国内专利介绍的阳极保护螺旋板换热器的各种缺点，真正实现了换热效率高、对水质要求低、安全可靠和价格低廉等优点。下面结合实施例及其附图对本专利技术作进一步详细说明附图说明图1为本专利技术螺旋板式冷却器的结构示意图；图2为图1的A-A视图；图3为本专利技术螺旋板式冷却器阴极的结构示意图。如图1至图3所示，本专利技术阳极保护螺旋板式冷却器，采用不锈钢卷板作为螺旋板换热器的结构材料，螺旋板换热器的水流道2与酸流道3的其中一个端面交错焊接密封，并用可拆卸的平盖6和垫片通过螺栓7与螺旋板换热器两端的法兰5连接，分别密封酸流道3和水流道2未焊接的另一个端面。螺旋板换热器与硫酸接触的一侧为阳极，它与设置在螺旋板换热器上的恒电位仪18、阴极9、控制参比电极14、监测上限参比电极13和监测下限参比电极16与换热器构成阳极保护装置。螺旋板换热器与阴极9、浓硫酸构成电流回路。所述阴极9置放于螺旋板换热器一端并从密封酸流道3的平盖6绝缘密封引出。控制参比电极14、监测上限参比电极13和监测下限参比电极16各一支绝缘安装在酸流道的外壳处，其中控制参比电极14装在酸流道外壳的中部；监测上限参比电极13绝缘安装在靠近酸流道密封平盖法兰5的酸流道外壳处；监测下限参比电极16绝缘安装在靠近水流道密封平盖法兰5的酸流道外壳处。壳体1、阴极9、控制参比电极14、监测上限参比电极13和监测下限参比电极16用导线19与恒电位仪18的正极、负极、控参、监参接线柱连接。另外，图中4-水流道出口接管，8-酸流道出口接管。上述恒电位仪18的型号为ZZ-2型。阴极9是用镍基合金线材11外套开有一定数目小孔的氟塑料管10制成的螺旋形阴极，其形状与酸流道3尺寸相适应。当通一电流时，阳极保护装置能使与硫酸接触的不锈钢螺旋板换热器表面形成钝化膜，降低了腐蚀速度，从而使不锈钢螺旋板换热器得到保护。经过挂片试验，不锈钢腐蚀速度＜0.034mm/a，预计使用寿命为10年。权利要求1.一种阳极保护螺旋板式冷却器，采用不锈钢卷板作为螺旋板换热器的结构材料，螺旋板换热器上装有阳极保护装置，阳极保护装置的恒电位仪(18)的正极、负极、控参、监参接线柱分别与换热器、阴极(9)、控制参比电极(14)和监测参比电极(13、16)相接，其特征如下a、螺旋板换热器的水流道(2)与酸流道(3)的其中一个端面交错焊接密封，并用可拆卸的平盖(6)和垫片分别密封酸流道(3)和水流道(2)的另一个端面；b、所述阴极(9)置放于螺旋换热器一端并从密封酸流道(3)的平盖(6)绝缘密封引出；c、参比电极设置于酸流道的外壳上，其中控制参比电极(14)绝缘安装在酸流道外壳宽度方向中心位置，监测上限参比电极(13)绝缘安装在酸流道外壳靠近酸流道(3)密封平盖法兰(5)的位置，监测下限参比电极(16)绝缘安装在酸流道外壳靠近水流道(2)密封平盖法兰(5)的位置。2.根据权利要求1所述的阳极保护螺旋板式冷却器，其特征在于阴极(9)是用镍基合金线材(11)外套开有一定数目小孔的氟塑料管(10)制成的螺旋形阴极，其形状与酸流道(3)尺寸相适应。全文摘要一种阳极保护螺旋板式冷却器,其螺旋板换热器的水流道与酸流道的其中一个端面交错焊接密封,并用可拆卸平盖分别密封酸流道和水流道的另一个端面,阴极置放于螺旋换热器一端并从密封酸流道的平盖绝缘密封引出,控制参比电极、监测上(下)限参比电极分别绝缘安装在酸流道外壳宽度方向中心位置及靠近酸(水)流道密封平盖法兰的位置。该冷却器具有换热效率高、对水质要求低、安全可靠、便于检修和价格低廉等优点。文档编号F28F19/00GK1377993SQ01111089公开日2002年11月6日 申请日期2001年4月5日 优先权日2001年4月5日专利技术者徐暾家, 郑建国, 张宗斌, 陶永顺, 肖世猛 申请人:化学工业部化工机械研究院 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阳极保护螺旋板式冷却器，采用不锈钢卷板作为螺旋板换热器的结构材料，螺旋板换热器上装有阳极保护装置，阳极保护装置的恒电位仪（１８）的正极、负极、控参、监参接线柱分别与换热器、阴极（９）、控制参比电极（１４）和监测参比电极（１３、１６）相接，其特征如下： ａ、螺旋板换热器的水流道（２）与酸流道（３）的其中一个端面交错焊接密封，并用可拆卸的平盖（６）和垫片分别密封酸流道（３）和水流道（２）的另一个端面； ｂ、所述阴极（９）置放于螺旋换热器一端并从密封酸流道（３）的平盖（６）绝缘密封引出； ｃ、参比电极设置于酸流道的外壳上，其中：控制参比电极（１４）绝缘安装在酸流道外壳宽度方向中心位置，监测上限参比电极（１３）绝缘安装在酸流道外壳靠近酸流道（３）密封平盖法兰（５）的位置，监测下限参比电极（１６）绝缘安装在酸流道外壳靠近水流道（２）密封平盖法兰（５）的位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐暾家，郑建国，张宗斌，陶永顺，肖世猛，
申请(专利权)人：化学工业部化工机械研究院，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]