本發(fā)明涉及換熱設(shè)備,具體的,涉及一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器。
背景技術(shù):
1、氰基吡啶是吡啶環(huán)上的一個氫原子被氰基取代后所形成的一類化合物,常見的有2-氰基吡啶、3-氰基吡啶和4-氰基吡啶,其沸點(diǎn)均在?200°c左右。氰基吡啶作為重要的有機(jī)合成中間體,在制藥、染料合成、化工等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。其生產(chǎn)過程涉及許多放熱反應(yīng)及蒸發(fā)結(jié)晶過程,故換熱器在氰基吡啶生產(chǎn)過程中起著重要的作用,對反應(yīng)過程中的熱量進(jìn)行有效的交換和管制對于產(chǎn)品質(zhì)量控制和生產(chǎn)成本控制起到關(guān)鍵作用。其中列管換熱器結(jié)構(gòu)形式穩(wěn)定是氰基吡啶生產(chǎn)中常用的熱交換設(shè)備。但常見的列管換熱器殼體內(nèi)換熱介質(zhì)的流向通常較為單一,導(dǎo)向介質(zhì)之間的熱交換效率低,往往需要多個換熱器的串聯(lián)才能滿足生產(chǎn)的需要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提出一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器,解決了相關(guān)技術(shù)中的列管換熱器換熱介質(zhì)之間的熱交換效率低的問題。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
3、一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器,包括:
4、殼體,所述殼體具有內(nèi)腔;
5、上隔板和下隔板,所述上隔板和所述下隔板分別設(shè)置在所述內(nèi)腔的上端和下端,將所述內(nèi)腔分為上腔、中間腔和下腔;
6、第一分隔板,所述第一分隔板設(shè)置在所述上腔內(nèi),與所述上腔的側(cè)壁抵接,將所述上腔分隔為進(jìn)料腔和出料腔;
7、第二分隔板,所述第二分隔板設(shè)置在所述中間腔內(nèi),所述第二分隔板將所述中間腔分隔為第一換熱腔和第二換熱腔,所述第一換熱腔與所述第二換熱腔連通;
8、換熱管,所述換熱管位于所述中間腔內(nèi),所述換熱管具有多個,多個所述換熱管一端均與所述下腔連通,另一端與所述進(jìn)料腔或所述出料腔連通。
9、可選地,所述殼體包括:
10、第一主體,所述上腔位于所述第一主體內(nèi);
11、第二主體,所述第二主體設(shè)置在所述第一主體一端,所述中間腔位于所述第二主體內(nèi),所述上隔板設(shè)置在所述第一主體和所述第二主體之間;
12、第三主體,所述第二主體設(shè)置在所述第二主體另一端,所述下腔位于所述第三主體內(nèi),所述下隔板設(shè)置在所述第二主體和所述第三主體之間。
13、可選地,所述下隔板與所述殼體之間滑動連接,所述換熱管一端均設(shè)置在所述下隔板上,還包括:
14、端筒,所述端筒設(shè)置在所述下隔板遠(yuǎn)離所述換熱管一端,所述端筒和所述下隔板之間形成所述下腔。
15、可選地,所述上隔板位于所述第一主體內(nèi),所述換熱管一端設(shè)置在所述上隔板上,還包括:
16、第一連接法蘭,所述第一連接法蘭設(shè)置在所述第一主體上;
17、第二連接法蘭,所述第二連接法蘭設(shè)置在所述第二主體上,所述第一主體和所述第二主體通過所述第一連接法蘭和所述第二連接法蘭連接。
18、可選地,還包括:
19、支撐環(huán),所述支撐環(huán)具有安裝部和支撐部,所述安裝部位于所述第一連接法蘭和所述第二連接法蘭之間,所述支撐部位于所述內(nèi)腔中,所述上隔板設(shè)置在所述支撐部上。
20、可選地,所述上隔板的下表面具有安裝環(huán),還包括:
21、限位環(huán),所述限位環(huán)設(shè)置在所述支撐部上,所述限位環(huán)和所述第一主體的內(nèi)壁之間形成限位空間,所述安裝環(huán)與所述限位空間抵接。
22、可選地,還包括:
23、密封墊,所述密封墊具有多個,多個所述密封墊一端設(shè)置在所述限位空間的內(nèi)壁上,另一端為自由端,所述自由端朝向所述第一主體且傾斜向上,所述安裝環(huán)進(jìn)入所述限位空間后,所述自由端與所述安裝環(huán)抵接。
24、可選地,所述上隔板朝向所述上腔一端具有容納槽,所述第一分隔板靠近所述上隔板一端與所述容納槽滑動密封連接。
25、可選地,還包括:
26、限位板,所述限位板設(shè)置在所述中間腔的內(nèi)壁,所述第二分隔板的側(cè)壁與所述上隔板和所述限位板密封抵接,所述第二分隔板和所述下隔板之間具有間隙,所述第一換熱腔和所述第二換熱腔通過所述間隙連通。
27、可選地,所述第二分隔板的側(cè)壁與所述上隔板、所述中間腔內(nèi)壁和所述下隔板抵接,還包括:
28、連接管,所述連接管兩端分別連通所述第一換熱腔和所述第二換熱腔。
29、本發(fā)明的工作原理及有益效果為:
30、本發(fā)明中,為了解決相關(guān)技術(shù)中的列管換熱器換熱介質(zhì)之間的熱交換效率低的問題,通過上隔板和下隔板將內(nèi)腔分為上腔、中間腔和下腔。并進(jìn)一步在中間腔內(nèi)布置第二分隔板,通過第二分隔板的設(shè)置,使中間腔變成串聯(lián)的第一換熱腔和第二換熱腔。第一換熱腔和第二換熱腔之間通過第二分隔板隔開后能夠形成溫度梯度,冷卻介質(zhì)和反應(yīng)物料的流向相反,在第一換熱腔內(nèi)經(jīng)過降溫的反應(yīng)物料將會在第二換熱腔內(nèi)與溫度更低的冷卻介質(zhì)進(jìn)行換熱,使整個過程中的換熱效率更高,減少溫度波動。通過獨(dú)特的腔室和換熱管布局,實現(xiàn)了物料與換熱介質(zhì)的有效熱交換路徑規(guī)劃,使熱交換過程更加有序和高效,提高產(chǎn)品質(zhì)量以及整個生產(chǎn)線的穩(wěn)定性。
31、本發(fā)明的工作原理為,當(dāng)高溫的氰基吡啶反應(yīng)物料從進(jìn)料腔進(jìn)入第一換熱腔內(nèi)的換熱管后,將會進(jìn)入下腔,下腔內(nèi)的反應(yīng)物料進(jìn)一步進(jìn)入到第二換熱腔內(nèi)的換熱管后進(jìn)入出料腔,冷卻介質(zhì)在第二換熱腔和第一換熱腔內(nèi)依次和反應(yīng)物料進(jìn)行熱量交換,熱量從換熱管內(nèi)的反應(yīng)物料傳遞到冷卻介質(zhì)中,冷卻后的物料從出料腔流出。在殼體規(guī)格相同的情況下,延長了熱量交換的路徑和時間。
1.一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器,其特征在于,所述殼體(1)包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器,其特征在于,所述下隔板(22)與所述殼體(1)之間滑動連接,所述換熱管(4)一端均設(shè)置在所述下隔板(22)上,還包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器,其特征在于,所述上隔板(21)位于所述第一主體(101)內(nèi),所述換熱管(4)一端設(shè)置在所述上隔板(21)上,還包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器,其特征在于,還包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器,其特征在于,所述上隔板(21)的下表面具有安裝環(huán)(7),還包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器,其特征在于,還包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求3~7任一項所述的一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器,其特征在于,所述上隔板(21)朝向所述上腔(111)一端具有容納槽(211),所述第一分隔板(31)靠近所述上隔板(21)一端與所述容納槽(211)滑動密封連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器,其特征在于,還包括:
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氰基吡啶生產(chǎn)用列管換熱器,其特征在于,所述第二分隔板(32)的側(cè)壁與所述上隔板(21)、所述中間腔(112)內(nèi)壁和所述下隔板(22)抵接,還包括: