一种碳化塔冷却水箱的制作方法

本技术属于纯碱生产加工，尤其涉及一种碳化塔冷却水箱。

背景技术：

1、碳化塔是纯碱工业的主要设备，塔内的反应兼有传质、吸收、化学反应、结晶、传热等多种过程，又含气、液、固等多相体系。其中，塔体内反应结晶产生大量的热，需要通过设置的换热管及时将其移走以保证生产的正常进行。

2、目前由于碳化塔内包括复杂的气液固三相体系，尤其碳化塔的下方固相含量较高，若换热管间距小，易造成结晶堆积；若换热管间距大，无法排布足够数量的换热管，满足不了换热需求，因此维持碳化塔正常生产需解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于满足实际需求，提供一种碳化塔冷却水箱，通过将换热管的尺寸和换热管的位置、距离联动设置，提高了换热效率，降低了结晶堆积风险。

2、第一方面，为实现上述实用新型目的，本实用新型的第一目的是提供一种碳化塔冷却水箱，包括通过连接部与碳化塔塔体相连的矩形箱体，所述箱体的左右两侧分别设置有第一管箱部和第二管箱部，所述第一管箱部和第二管箱部均包括用于放置冷却水的腔室；所述第一管箱部和第二管箱部的腔室通过换热管连通，所述换热管的外径d为25mm～85mm，所述换热管为n行分布，相邻行之间的所述换热管交错排列；同一行的所述换热管的管中心线均在同一平面上，相邻平面之间的距离为a，a/d的范围为1.3～2.5，相邻列的所述换热管的管间距均为b，b/d的范围为1.3～2.5，第一行的换热管边缘设有挡板，所述挡板固定于塔壁面和换热管之间；其中，n为不为0的自然数。

3、本实用新型通过将换热管的尺寸和换热管的位置、距离联动设置，满足了换热要求，防止换热管发生结晶堆积现象；且本实用新型在最上方一行的换热管边缘对应的位置处设置挡板，有效防止换热流体从无换热管的区域通过，提高了换热效率；且本实用新型通过研究表明，挡板位于第一行（即：最上方一行）换热管边缘对应的位置处，碳化塔装置运行过程中更不易发生阻塞，改善换热效率的同时，提升装置运行稳定性。

4、在上述碳化塔冷却水箱的方案中，所述第一管箱部或第二管箱部的下端设有冷却水进口，上端设有冷却水出口。冷却水箱中的冷却水设为下进上出的方式，使水箱内充满冷却水，保证换热面积，提高换热效率，同时避免两相流动的不稳定性；

5、在上述碳化塔冷却水箱的方案中，所述换热管为多管程，例如4管程，所述第一管箱部和/或第二管箱部内设置有分程隔板。

6、在上述碳化塔冷却水箱的方案中，所述换热管的内径为20mm～80mm。

7、在上述碳化塔冷却水箱的方案中，所述换热管的外径为25mm～57mm。

8、在上述碳化塔冷却水箱的方案中，所述冷却水箱包括碳钢板和耐腐蚀板。以碳钢板为壳，以耐腐蚀板为内衬。冷却水箱由碳钢板和耐腐蚀板两部分组成，保证强度的基础上，延缓了设备的腐蚀，延长了使用寿命。

9、在上述碳化塔冷却水箱的方案中，所述耐腐蚀板的材质为不锈钢或双相钢或玻璃钢。

10、在上述碳化塔冷却水箱的方案中，所述冷却水箱外设有板筋。

11、在上述碳化塔冷却水箱的方案中，所述筋板包括纵向筋板和环向筋板，所述纵向筋板围绕箱体的竖直面设置若干圈，所述环向筋板围绕箱体的横向面设置若干圈。

12、冷却水箱外部设置筋板，提高其强度和稳定性，以承受更大的压力和重量，并保持稳定。

13、本实用新型至少具有以下积极效果：

14、（1）通过将换热管的尺寸和换热管的位置、距离联动设置，满足了换热要求，防止换热管发生结晶堆积现象；

15、（2）在最上方一行的换热管边缘处设置挡板，有效防止换热流体从无换热管的区域通过，提高了换热效率；

技术特征：

1.一种碳化塔冷却水箱，包括通过连接部（8）与碳化塔塔体相连的矩形箱体（7），所述箱体（7）的左右两侧分别设置有第一管箱部（1）和第二管箱部（2），所述第一管箱部（1）和第二管箱部（2）均包括用于放置冷却水的腔室；所述第一管箱部（1）和第二管箱部（2）的腔室通过换热管（3）连通，其特征在于，所述换热管（3）的外径d为25mm～85mm，所述换热管为n行分布，相邻行之间的所述换热管（3）交错排列；同一行的所述换热管（3）的管中心线均在同一平面上，相邻平面之间的距离为a，a/d的范围为1.3～2.5，相邻列的所述换热管（3）的管间距均为b，b/d的范围为1.3～2.5，第一行的换热管（3）边缘设有挡板（4），所述挡板（4）固定于塔壁面和换热管之间；其中，n为不为0的自然数。

2.根据权利要求1所述的碳化塔冷却水箱，其特征在于，所述第一管箱部（1）或第二管箱部（2）的下端设有冷却水进口（5），上端设有冷却水出口（6）。

3.根据权利要求1所述的碳化塔冷却水箱，其特征在于，所述换热管（3）的内径为20mm～80mm。

4.根据权利要求1所述的碳化塔冷却水箱，其特征在于，所述换热管（3）的外径为25mm～57mm。

5.根据权利要求1所述的碳化塔冷却水箱，其特征在于，所述碳化塔冷却水箱包括碳钢板和耐腐蚀板。

6.根据权利要求5所述的碳化塔冷却水箱，其特征在于，所述耐腐蚀板的材质为不锈钢或双相钢或玻璃钢。

7.根据权利要求1所述的碳化塔冷却水箱，其特征在于，所述冷却水箱外设有筋板。

8.根据权利要求7所述的碳化塔冷却水箱，其特征在于，所述筋板包括纵向筋板（9）和环向筋板（10），所述纵向筋板（9）围绕箱体（7）的竖直面设置若干圈，所述环向筋板（10）围绕箱体（7）的横向面设置若干圈。

技术总结
本技术公开了一种碳化塔冷却水箱，属于纯碱生产加工技术领域；包括通过连接部与碳化塔塔体相连的矩形箱体，所述箱体的左右两侧分别设置有第一管箱部和第二管箱部，第一管箱部和第二管箱部均包括用于放置冷却水的腔室；所述第一管箱部和第二管箱部的腔室通过换热管连通，换热管的外径D为25mm～85mm，换热管为N行分布，相邻行之间的换热管交错排列；同一行的所述换热管的管中心线均在同一平面上，相邻平面之间的距离为A，A/D的范围为1.3～2.5，相邻列的换热管的管间距均为B，B/D的范围为1.3～2.5，第一行的换热管边缘设有挡板，所述挡板固定于塔壁面和换热管之间；其中，N为不为0的自然数。

技术研发人员：赖鹏豪,刘乾,方华东,李林,曹宝刚,刘金帆,陈学峰,张沫,李黎峰,常佳伟,王右磊,石明学
受保护的技术使用者：中国天辰工程有限公司
技术研发日：20240418
技术公布日：2024/7/11