蒸发器中使混合气体完全气化的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供的一种蒸发器中使混合气体完全气化的装置，涉及多晶硅还原炉、氢化炉用蒸发器中使工艺物料完全气化的一种装置，通过在蒸发器中设置筛板鼓泡装置，再通过筛板鼓泡装置使氢气、氯硅烷液体在换热器的管内进行有效的热交换，从而得到恒摩尔配比、恒压、过热恒温的工艺混合气体。由于筛板的存在，一方面降低了气液两相的流速，延长了气液两相在换热器的管内鼓泡时间；另一方面使得气液两相的质量能在各个换热器的管内分配相对均匀，各管通过的物料不超过其单管的最大气化能力，防止短路，保证出口无液相。极大提高蒸发器的换热效率，有利于得到恒摩尔配比、恒压、过热恒温工艺混合气体。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及多晶硅还原炉、氢化炉用蒸发器中使工艺物料完全气化的一种装 置，特别是一种利用筛板鼓泡装置使蒸发器中使混合气体完全气化的装置。使气、液混合的 工艺物料经充分鼓泡有效换热后得到恒摩尔配比、恒压、过热恒温工艺混合气体，该工艺气 体作为还原炉、氢化炉的原料。
技术介绍
俄罗斯稀有金属研究院设计的多晶硅还原炉、氢化炉用蒸发器为双管板、立式、列 管式换热器。俄方设计的蒸发器没有筛板鼓泡装置，氢气和氯硅烷液体在下管箱底部中心 接管混合后以一定的流速直接进入下管箱，容易造成气、液两相局部分配不均衡，中心位置 的换热管分配到的工艺物料多、四周位置的换热管分配到的工艺物料少；同时由于结构不 合理造成气、液两相的难于充分混合，综合以上原因造成蒸发器的换热效果不理想，得到的 工艺混合气体中往往夹带液沫，不能完全气化，难于得到恒摩尔配比、恒压、过热恒温工艺 混合气体。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种蒸发器中使混合气体完全气化的装 置，可以使气、液混合的工艺物料经充分鼓泡有效换热后得到恒摩尔配比、恒压、过热恒温 工艺混合气体。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是一种蒸发器中使混合气 体完全气化的装置一，包括筒体，筒体上端设有工艺气体出口，下端设有氢气和氯硅烷液体 入口、残液排放口，筒体内设有换热器，换热器上设有蒸汽入口和冷凝水出口，换热器下方 的筒体内设有筛板鼓泡装置。所述的筛板鼓泡装置中，筛板通过螺栓螺母与支撑件连接，支撑件与筒体焊接连接。所述的筛板上设有多个管孔，与换热器的管孔相对应，管孔直径是通过工艺计算由公式 确定。 所述的筛板、螺栓螺母和支撑件为不锈钢材质。一种蒸发器中使混合气体完全气化的装置二，包括筒体，筒体上端设有工艺气出 口，筒体内设有换热器，换热器上设有蒸汽入口和冷凝水出口，筒体下端设有氢气入口、残 液排放口，换热器下方设有筛板鼓泡装置，筛板鼓泡装置上设有氯硅烷液体入口。所述的筛板鼓泡装置中容器法兰、法兰盘与筛板焊接连接，法兰盘通过螺栓螺母 和密封件与下管箱连接，容器法兰通过通过螺栓螺母和密封件与筒体连接。所述的氯硅烷液体入口设于筛板鼓泡装置中的容器法兰上。所述的筛板上设有多个管孔，与换热器的管孔相对应，管孔直径是通过工艺计算由公式 确定。所述的容器法兰、法兰盘、筛板和螺栓螺母为不锈钢材质。本技术提供的一种蒸发器中使混合气体完全气化的装置，与现有技术相比具 有以下优点氢气、氯硅烷液体从蒸发器筒体下方或侧面进入，由于筛板的存在，一方面降 低了气液两相的流速，延长了气液两相在换热器的管内鼓泡时间；另一方面使得气液两相 的质量能在各个换热器的管内均勻分配，各管通过的物料不超过其单管的最大气化能力， 防止短路，保证出口无液相。综合以上两个方面的因素均能极大提高蒸发器的换热效率，有 利于得到恒摩尔配比、恒压、过热恒温工艺混合气体。本技术利用现有设备、仅需增加 少量零部件，投资省，见效快。附图说明图1为本技术中蒸发器一的结构示意图；图2为本技术中蒸发器二的结构示意图。具体实施方式如图1中，一种用于上述方法中的蒸发器一，包括筒体2，筒体2上端设有工艺气 体出口 1，下端设有氢气和氯硅烷液体入口、残液排放口 7，筒体2内设有换热器4，换热器4 上设有蒸汽入口 3和冷凝水出口 5，换热器4下方的筒体2内设有筛板鼓泡装置6。所述的筛板鼓泡装置6中，筛板通过螺栓螺母与支撑件连接，支撑件与筒体2焊接 连接。所述的筛板上设有多个管孔，与换热器4的管孔相对应，管孔直径是通过工艺计K为修正系数，取值范围为0. 3-1. 2。生产过程中物料流量是时间函数Vt = f (t)，工艺确定 Vt值和vt值对设计很重要。所述的筛板、螺栓螺母和支撑件为不锈钢材质。氢气和氯硅烷液体从筒体2底部的氢气和氯硅烷液体入口、残液排放口 7，进入 到筒体2内，蒸汽从蒸汽入口 3进入换热器4从冷凝水出口 5流出，将换热器4加热，以一 定摩尔配比的的氢气、氯硅烷液体通过筛板鼓泡装置6中的筛板均勻进入换热器4的管内 混合鼓泡，筛板安装时需确保水平，由于筛板的存在，降低了气液两相的流速，延长了气液 两相在换热器4的管内鼓泡时间，使得气液两相的质量能在各个换热器的管内分配相对均 勻，从而极大的提高了蒸发器的换热效率，从而得到恒摩尔配比、恒压、过热恒温工艺混合 气体，从工艺气体出口 1排出，残液从氢气和氯硅烷液体入口、残液排放口 7排出。 如图2中，一种用于上述方法中的蒸发器一，包括筒体9，筒体9上端设有工艺气出 口 10，筒体9内设有换热器8，换热器8上设有蒸汽入口 3和冷凝水出口 5，筒体9下端设有 氢气入口、残液排放口 14，换热器4下方设有筛板鼓泡装置6，筛板鼓泡装置6上设有氯硅 烷液体入口 13。算由公式 确定。其中Vt为单位时间内流过的气体体积，vt为气流速度，所述的筛板鼓泡装置6中容器法兰18、法兰盘16与筛板焊接连接，法兰盘16通过 螺栓螺母和密封件与下管箱17连接，容器法兰18通过通过螺栓螺母和密封件与筒体9连接。所述的氯硅烷液体入口 13设于筛板鼓泡装置6中的容器法兰18上。所述的筛板上设有多个管孔，与换热器8的管孔相对应，管孔直径是通过工艺计算由公式 确定。其中Vt为单位时间内流过的气体体积，Vt为气流速度，K为修正系数，取值范围为 0.3-1.2。生产过程中物料流量是时间函数Vt = f(t)，工艺确定Vt值和vt值对设计很重要。所述的容器法兰18、法兰盘16、筛板和螺栓螺母为不锈钢材质。氢气从筒体9底部的氢气入口、残液排放口 14进入到下管箱17内，氯硅烷液体从 氯硅烷液体入口 13进入到容器法兰18内，蒸汽从蒸汽入口 11进入换热器8从冷凝水出口 12流出，将换热器8加热，一定摩尔配比的的氢气、氯硅烷液体通过筛板鼓泡装置15中的筛 板均勻进入换热器8的管内混合鼓泡，由于筛板的存在，降低了气液两相的流速，延长了气 液两相在换热器8的管内鼓泡时间，使得气液两相的质量能在各个换热器的管内分配相对 均勻，各管通过的物料不超过其单管的最大汽化能力，防止短路，保证出口无液相。从而极 大的提高了蒸发器的换热效率，有利于得到恒摩尔配比、恒压、过热恒温工艺混合气体，从 工艺气体出口 10排出，残液从氢气入口、残液排放口 14排出。权利要求一种蒸发器中使混合气体完全气化的装置一，包括筒体(2)，筒体(2)上端设有工艺气体出口(1)，下端设有氢气和氯硅烷液体入口、残液排放口(7)，筒体(2)内设有换热器(4)，换热器(4)上设有蒸汽入口(3)和冷凝水出口(5)，其特征在于换热器(4)下方的筒体(2)内设有筛板鼓泡装置(6)。2.根据权利要求1所述的一种蒸发器中使混合气体完全气化的装置一，其特征在于 所述的筛板鼓泡装置(6)中，筛板通过螺栓螺母与支撑件连接，支撑件与筒体(2)焊接连 接。3.根据权利要求2所述的一种蒸发器中使混合气体完全气化的装置一，其特征在于 所述的筛板上设有多个管孔，与换热器(4)的管孔相对应，管孔直径是通过工艺计算由公 式D=I 确定。4.根据权利要求2或3所述的一种蒸发器中使混合气体完全气化的装置一，其特征在 于所述的筛板、螺栓螺母和支撑件为不锈钢材质。5.一种蒸发器中使混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸发器中使混合气体完全气化的装置一，包括筒体（２），筒体（２）上端设有工艺气体出口（１），下端设有氢气和氯硅烷液体入口、残液排放口（７），筒体（２）内设有换热器（４），换热器（４）上设有蒸汽入口（３）和冷凝水出口（５），其特征在于：换热器（４）下方的筒体（２）内设有筛板鼓泡装置（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学林，郭建彬，董先君，
申请(专利权)人：宜昌南玻硅材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]