[实用新型]硝酸生产快速冷却器

说明书

技术领域

本实用新型属于化工设备附件领域，具体是一种硝酸生产快速冷却器。

背景技术

硝酸氨生产过程中，260℃左右的氧化氮气体需快速冷却到50℃以下进酸吸收塔，来提高二氧化氮的吸收效率。现有技术的快速冷却器是立式列管换热器，壳程介质为循环冷却水，温度约40℃，管程介质为氧化氮气体，温度约260℃，壳程材质：Q235-B，管程材质为0Cr18Ni9。此设备在使用过程中，大多数列管在离上管板20mm处产生穿透裂纹，造成该现象的原因是；①温差应力大，因壳程温度低，材质为碳钢，管程温度高，材质为0Cr18Ni9线膨胀系数较大，壳管程两侧温差在200℃以上。列管产生较大的温差应力。②上部冷却器筒体上端距管板距离太大，约300mm，循环水冷却不到列管上端造成列管上端温度高。同时综合在较大的复杂应力及较高温度下，致使列管上端产生穿透性裂纹，导致设备损坏无法使用，不仅影响企业的正常生产，而且直接损失就可达8万元，还造成了生产成本的增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中的不足，对现有技术进行改进，提供一种延长冷却器使用寿命，改造简单，工作可靠的硝酸生产快速冷却器。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

即一种硝酸生产快速冷却器，包括内部设置冷却器筒体的冷却器筒体，冷却器筒体的上、下两端设置圆筒状冷却水壳程，冷却器筒体的顶部端与上管板相联，本技术要点在于冷却器筒体的中部加工有向外凸出的圆弧形结构膨胀节，冷却器筒体的顶部与上管板底部之间的距离小于60毫米，此外，壳程的上端部直接与上管板相联，其断面结构呈倒梯形结构，这样，就取消了壳程上端的锥壳，使冷却器筒体顶部与上管板的底部之间距离大大缩短。

为了使冷却循环水能够顺畅的到达列管上端，实现全程的快速降温，冷却器筒体的顶部与上管板底部之间的距离优选方案为31～69毫米，其最佳方案可为冷却器筒体的顶部与上管板底部之间的距离为37～55毫米。

此外，根据冷却器筒体材质的不同带来热膨胀系数的不同，膨胀节的半径为450～850毫米，以补偿由于温差带来的应力。

本实用新型采用此技术方案后，由于1、在快冷器筒体上加膨胀节，补偿温差应力。2、取消与上管板相联的锥壳，加长上部冷却器筒体的长度，使循环水冷却到列管上部，因此具有延长冷却器使用寿命，改造简单，工作可靠的优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

图1：本实用新型实施例结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本硝酸生产快速冷却器，包括冷却器筒体4，冷却器筒体4的上、下两端设置圆筒状冷却水壳程2、5，冷却器筒体4的顶部端与上管板1相联，本技术要点在于冷却器筒体4的中部加工有向外凸出的圆弧形结构膨胀节3，冷却器筒体4的顶部与上管板1底部之间的距离小于60毫米，此外，壳程2的上端部直接与上管板1相联，其断面结构呈倒梯形结构，这样，就取消了壳程2上端的锥壳，使冷却器筒体4顶部与上管板1的底部之间距离大大缩短。

为了使冷却循环水能够顺畅的到达列管上端，实现全程的快速降温，冷却器筒体4的顶部与上管板1底部之间的距离优选方案为31～69毫米，其最佳方案可为冷却器筒体4的顶部与上管板1底部之间的距离为37～55毫米。

此外，根据冷却器筒体材质的不同带来热膨胀系数的不同，膨胀节的半径为450～850毫米，以补偿由于温差带来的应力。

本实用新型采用此技术方案后，由于1、在快冷器筒体上加膨胀节，补偿温差应力。2、取消与上管板相联的锥壳，加长上部冷却器筒体的长度，使循环水冷却到列管上部，因此具有延长冷却器使用寿命，改造简单，工作可靠的优点。