一种用于高温二氧化钛单管换热的水冷弯头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于高温二氧化钛单管换热的水冷弯头，包括横截面为矩形、纵截面为弧形的管道，在所述管道的外弧壁的物料冲击区域的内侧设有增强层，在所述管道的外弧壁的内侧还设有导流散热板。本实用新型专利技术通过将弯头设置为扩径小曲率矩形管道，可降低物料流速及压力，并通过在弯头内壁上设置斜角的导流散热板，可改变气流方向、减缓物料的冲击并且加速散热，通过在弯头内壁的物料冲击区域上设置可快速拆卸更换的增强层，可增加易磨损区域的耐磨性，防止物料对管道的冲蚀，保证弯头长期运行。运行。运行。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高温二氧化钛单管换热的水冷弯头


[0001]本技术属于化工生产
，具体涉及一种用于高温二氧化钛单管换热的水冷弯头。

技术介绍

[0002]氯化法钛白粉生产过程中，TiCl4在氧化炉经高温氧化反应后，生成高温氯气及TiO2，为了避免TiO2附着在后段管道，造成管道堵塞，换热效果降低，造成后续工段温度过高，同时需向管道内加入除疤砂来清理管道内壁附着的TiO2，同时为了降温，后段管道需要置于循环冷却水中。在后段管道内，由于反应温度高，气体流速快，管道内的高温氯气、高温基料及除疤砂的高速流动，管道的弯头处频繁出现冲蚀磨损现象，导致管道磨穿，氯气泄漏，造成系统停车，不仅污染环境，还影响系统的长久稳定运行。

技术实现思路

[0003]本技术的目的就在于为克服现有技术的不足而提供一种用于高温二氧化钛单管换热的水冷弯头。
[0004]本技术的目的是以下述技术方案实现的：
[0005]一种用于高温二氧化钛单管换热的水冷弯头，包括横截面为矩形、纵截面为弧形的管道；
[0006]所述管道的曲率为7～9D，在所述管道的外弧壁的物料冲击区域的内侧设有增强层，所述增强层处的外弧壁与相邻的外弧壁为分体设置且可拆卸的连接；所述管道的物料冲击区域为以物料冲击点为中心的向左、右两侧的适当扩大区域；所述物料冲击点为管道两端面中心线DA、EK与所述外弧壁的交点，即A点和K点；所述物料冲击角度＜23
°
，所述物料冲击角度为直线AB和AC之间的夹角，直线AB位于所述管道端面的中心线DA上，直线AC为所述外弧壁在A点的切线；
[0007]在所述管道的外弧壁的内侧还设有多个均匀分布的导流散热板，所述导流散热板沿进料方向倾斜设置。
[0008]优选的，所述管道的两端均设有天圆地方变径连接头。
[0009]优选的，所述导流散热板设于所述管道的外弧壁的非物料冲击区域的内侧。
[0010]优选的，所述导流散热板的倾斜角为25～45
°
。
[0011]优选的，所述增强层处的外弧壁与相邻的外弧壁可拆卸的连接方式为凹凸配合连接，且于配合处还通过焊接密封。
[0012]优选的，所述增强层处的外弧壁两端设有凸台，其相邻的外弧壁端部设有相应的凹槽。
[0013]优选的，所述增强层为锆铝复合陶瓷层。
[0014]优选的，所述管道物料冲击区域的外弧壁的内侧设有燕尾槽，所述增强层固定于所述燕尾槽内。
[0015]优选的，所述增强层通过粘接二次固定于所述外弧壁上。
[0016]优选的，所述水冷弯头还包括在线超声波测厚仪，用于在线测量所述增强层以及管道的厚度。
[0017]本技术通过将弯头设置为矩形管道，可降低物料流速及压力，通过在弯头内壁上设置导流散热板，可减缓物料的冲击并且加速散热，通过在弯头内壁的物料冲击区域上设置增强层可增加易磨损区域的耐磨性，防止物料对管道的冲蚀，保证弯头长期运行。
附图说明
[0018]图1是本申请提供的用于高温二氧化钛单管换热的水冷弯头的结构示意图；
[0019]图2是图1的Y部放大图；
[0020]其中，1
‑
管道；2
‑
导流散热板；3
‑
增强层；4
‑
连接头；5
‑
超声波测厚仪；6
‑
燕尾槽；7
‑
增强层处外弧壁；8
‑
凸台；9
‑
凹槽；10
‑
焊点。
具体实施方式
[0021]本技术提供了一种用于高温二氧化钛单管换热的水冷弯头，如图1所示，包括横截面为矩形、纵截面为弧形的管道1(如图所示DE段)。
[0022]管道的曲率为7～9D(管道直径)，管道的外弧壁的物料冲击区域内侧设有增强层3。管道的物料冲击区域为以物料冲击点为中心的向左、右两侧的适当扩大区域，物料冲击点为管道两端面中心线DA、EK与外弧壁的交点，即A点和K点，物料冲击角度β＜23
°
，物料冲击角度β为直线AB和AC之间的夹角，直线AB位于管道端面的中心线DA上，直线AC为外弧壁在A点的切线。增强层处的外弧壁与相邻的外弧壁为分体设置、且可拆卸的连接，方便快速对增强层进行更换。
[0023]管道的外弧壁的内侧还设有多个均匀分布的导流散热板2，导流散热板沿进料方向向下倾斜设置，气固颗粒随流体经导流散热板均流作用，同时将热量集中传递，降低了外弧壁温度，保证了材质强度，从而有效减少了对外弧壁的磨损。
[0024]现有技术中直管换热管道以及连接弯头均为圆形管道，生产中发现在弯头处非常容易磨损。本技术将弯头设置为矩形管道，使用时，将弯头两端连接普通直管换热管道，并将整个换热管道置于循环冷却水中，气固混合物料经普通圆形直管进入矩形管道1，直径变大，管道内介质流速及压力降低，减少了物料对弯头的冲击；本技术还将该弯头设置为小曲率大半径(曲率为7～9D)，可将物料与外弧壁冲击角度β缩小至23
°
以内，大幅缓解物料对弯头的直接冲击，同时物料冲击区域为易磨损区域，在此处设置可快速拆卸更换的增强层，可大幅提升管道的运行周期，避免对弯头本体的直接冲蚀。同时本申请在外弧内壁上设置倾斜的导流散热板，可改变气流方向、减缓固相颗粒物料对外弧壁的冲击并且加速散热，从而有效减少了物料对弯头本体外弧壁的磨损，保证弯头长期运行。
[0025]因此，本技术通过将弯头设置为扩径小曲率矩形管道，可降低物料流速及压力，并通过在弯头内壁上设置斜角导流散热板，可改变气流方向、减缓物料的冲击并且加速散热，通过在弯头内壁的物料冲击区域上设置可快速拆卸更换的增强层，可增加易磨损区域的耐磨性，防止物料对管道的冲蚀，保证弯头长期运行。优选的，管道的两端均设有天圆地方变径连接头4(如图1所示的MD段、EN段)，作为普通圆形管道或法兰等圆形接头与矩形
管道的过渡连接。
[0026]优选的，导流散热板设于管道的外弧壁的非物料冲击区域的内侧，即在增强层处未设置导流散热板。
[0027]优选的，管道圆心角α为90
°
(即OD和OE的夹角)，也可根据连接需要将管道圆心角设置为其他角度，如45
°
、135
°
等。
[0028]优选的，导流散热板的倾斜角为25～45
°
，可反射射入的气流，使气流方向发生改变，减少对外弧壁的冲击。
[0029]优选的，增强层为锆铝复合陶瓷层。
[0030]优选的，如图2所示，增强层处的外弧壁7与相邻的外弧壁可拆卸的连接方式为凹凸配合连接，具体的，于增强层处的外弧壁两端设有凸台9，其相邻的外弧壁端部设有相应的凹槽10，且于配合处还通过焊接密封，防止泄露。在需要更换增强层时，切开焊点10，将增强层连带其外侧的外弧壁一起取出，然后更换新的增强层，再将更换增强层后的外弧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高温二氧化钛单管换热的水冷弯头，其特征在于，包括横截面为矩形、纵截面为弧形的管道；所述管道的曲率为7～9D，在所述管道的外弧壁的物料冲击区域的内侧设有增强层，所述增强层处的外弧壁与相邻的外弧壁为分体设置且可拆卸的连接；所述管道的物料冲击区域为以物料冲击点为中心的向左、右两侧的适当扩大区域；所述物料冲击点为管道两端面中心线DA、EK与所述外弧壁的交点，即A点和K点；物料冲击角度＜23
°
，所述物料冲击角度为直线AB和AC之间的夹角，直线AB位于所述管道端面的中心线DA上，直线AC为所述外弧壁在A点的切线；在所述管道的外弧壁的内侧还设有多个均匀分布的导流散热板，所述导流散热板沿进料方向倾斜设置。2.如权利要求1所述的用于高温二氧化钛单管换热的水冷弯头，其特征在于，所述管道的两端均设有天圆地方变径连接头。3.如权利要求1所述的用于高温二氧化钛单管换热的水冷弯头，其特征在于，所述导流散热板设于所述管道的外弧壁的非物料冲击区域的内侧。4.如权利要求1所述的用于高温二氧化钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐心，陈艺歌，程浩，陈康堆，姬丽丽，张磊，
申请(专利权)人：河南佰利联新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：