一种U型扁管及反应器的制作方法

本实用新型涉及化工制药技术领域，具体涉及一种u型扁管及反应器。

背景技术：

现有的连续流反应器(如公开号为cn107442061b的专利)的反应管无论是直管还是螺旋管，其反应管每处的管内横截面面积都是一样的。所以反应管只能靠在内壁压制螺旋线，或者使用螺旋管来提高反应管内反应物的湍流，但是以上两种方式对增大反应物湍流效果的作用有限。

当反应管圆管时，与换热介质热交换效率较差；当反应管是扁管时，反应管的两端由于不是圆形，不方便与封头和折流管箱连接。

同时，现有的连续流反应器(如申请号为201910172116.6的专利所示)，都是在壳体两端分别安装有折流管箱和管板，两套折流管箱的成本较高。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本申请提出了一种u型扁管及反应器，解决了扁管在反应器中安装不便的问题，解决了反应管内湍流效果不佳的问题，解决了现有的连续流反应器使用两套折流管箱成本较高的问题。

一种u型扁管，其特征在于：一根反应管包括两个直管部和一个弯折部，两个直管部均位于弯折部的下方，所述弯折部两端分别与一个直管部固定连接；所述直管部包括圆管部和扁管部，所述扁管部与圆管部固定连接，所述圆管部为圆管，所述扁管部为左右长度与前后宽度不相等的扁管。

优选地，所述弯折部为弯折的扁管或弯折的圆管，所述弯折部与直管部一体成型。

优选地，一个直管部包括一个扁管部和一个圆管部，所述扁管部一端与弯折部连接，另一端与圆管部连接；所述圆管部和扁管部一体成型。

优选地，一个直管部包括多个扁管部和多个圆管部，所述扁管部和圆管部沿直线交替排布；所述圆管部和扁管部一体成型，所述反应管两端均为圆管部。

一种使用u型扁管的反应器，其特征在于：包括壳体，所述壳体上设置有与其内腔相连通的壳程入口和壳程出口，其特征在于：所述壳体一端封闭，另一端开设有与其内腔相连通的开口；

所述壳体的开口处连接有管板和折流管箱，所述折流管箱包括若干个相分离的折流通道；

所述壳体内部设置有若干个反应管组，一个反应管组包括多根反应管，所述反应管的两端均与管板固定连接，所述反应管的两端分别与不同的折流通道相连通，一个反应管组内的反应管通过折流通道依次一一串联连通；

所述折流管箱上设置有与反应管相连通的反应物入口和反应物出口。

优选地，所述折流管箱上开设有若干条相分离的折流槽，所述管板与折流管箱的折流槽共同组成若干个相分离的折流通道。

优选地，所述管板固定连接在壳体开口处，所述管板通过法兰和螺栓与折流管箱紧密贴合。

本实用新型具有如下优点：通过扁管的两头形成有圆管，可以适应现有的反应器，解决了现有的扁管在反应器中安装不便的问题；通过圆管部和扁管部交替排列形成波节管的效果，增大了湍流，解决了反应管内湍流效果不佳的问题；u形的反应管可以进行一次折流，只需要一个折流管箱进行一次折流即可，解决了现有的连续流反应器使用两套折流管箱成本较高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：u型扁管的主视剖视图(直管部包括一个扁管部，弯折部为扁管)；

图2：u型扁管的侧视图(直管部包括一个扁管部，弯折部为扁管)；

图3：u型扁管的主视剖视图(直管部包括一个扁管部，弯折部为圆管)；

图4：实施例二反应器的剖视结构示意图；

图5：实施例二反应器在c处的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一：

如图1到图3所示，本实施例提供了一种u型扁管，其特征在于：一根反应管2包括两个直管部20和一个弯折部23，两个直管部20均位于弯折部23的下方，所述弯折部23两端分别与一个直管部20固定连接；所述直管部20包括圆管部21和扁管部22，所述扁管部22与圆管部21固定连接，所述圆管部21为圆管，所述扁管部22为左右长度与前后宽度不相等的扁管。

优选地，所述弯折部23为弯折的扁管或弯折的圆管，所述弯折部23与直管部20一体成型。

优选地，一个直管部20包括一个扁管部22和一个圆管部21，所述扁管部22一端与弯折部23连接，另一端与圆管部21连接；所述圆管部21和扁管部22一体成型。

优选地，一个直管部20包括多个扁管部22和多个圆管部21，所述扁管部22和圆管部21沿直线交替排布；所述圆管部21和扁管部22一体成型，所述反应管2两端均为圆管部21。

工作原理：

一根直管部20包括一个扁管部22和一个圆管部21，弯折部23为扁管时：将反应管2中间部分压扁成扁管，两端还是圆管，并将扁管的中部弯折形成弯折部23，圆管方便与管板3焊接；扁管部22的横截面面积比圆管部21的横截面面积小，但是扁管部22的周长与圆管部21的周长相同或基本相等，所以单位横截面面积的扁管部22与换热介质接触得更充分，换热量更大，利于反应管2与换热介质进行热交换。反应管2内部可以加衬条，衬条两端可与管板固定或不固定，衬条在反应管2内部起到使反应物混合的作用。

一根直管部20包括一个扁管部22和一个圆管部21，弯折部23为圆管时：将反应管2中间部分弯折形成弯折部23，将直管部20上部压扁成扁管，下端还是圆管，圆管方便与管板3焊接；扁管部22的横截面面积比圆管部21的横截面面积小，但是扁管部22的周长与圆管部21的周长相同或基本相等，所以单位横截面面积的扁管部22与换热介质接触得更充分，换热量更大，利于反应管2与换热介质进行热交换。反应管2内部可以加衬条，衬条两端可与管板固定或不固定，衬条在反应管2内部起到使反应物混合的作用。

一根直管部20包括多个扁管部22和多个圆管部21时：将反应管2中间部分弯折形成弯折部23后，将直管部20依次压扁，形成圆管和扁管的交替，波节状态，反应管2两端还是圆管，圆管方便与管板3焊接；扁管部22的横截面面积比圆管部21的横截面面积小，但是扁管部22的周长与圆管部21的周长相同或基本相等，所以单位横截面面积的扁管部22与换热介质接触得更充分，换热量更大，利于反应管2与换热介质进行热交换。反应管2内部可以加衬条，衬条两端可与管板固定或不固定，衬条在反应管2内部起到使反应物混合的作用。反应物在交替经过扁管部22和圆管部21时，会增强反应物的扰流(湍流)。

弯折部23起到将直管部20内流动的流体折流的作用，一根反应管2的两个直管部20内流体的流动方向相反。

本申请的反应管2可以应用于所有管式反应器中，如申请号为201910172116.6、申请号为201920731366.4等反应器。

实施例二：

如图1到图5所示，本实施例提供了一种使用实施例一的u型扁管的反应器，其特征在于：包括壳体1，所述壳体1上设置有与其内腔相连通的壳程入口11和壳程出口12，其特征在于：所述壳体1一端封闭，另一端开设有与其内腔相连通的开口；

所述壳体1的开口处连接有管板3和折流管箱4，所述折流管箱4包括若干个相分离的折流通道；

所述壳体1内部设置有若干个反应管组，一个反应管组包括多根反应管2，所述反应管2的两端均与管板3固定连接，所述反应管2的两端分别与不同的折流通道相连通，一个反应管组内的反应管2通过折流通道依次一一串联连通；

所述折流管箱4上设置有与反应管2相连通的反应物入口41和反应物出口42。

优选地，所述折流管箱4上开设有若干条相分离的折流槽40，所述管板3与折流管箱4的折流槽40共同组成若干个相分离的折流通道。

优选地，所述管板3固定连接在壳体1开口处，所述管板3通过法兰和螺栓与折流管箱4紧密贴合。

工作原理：

图5包括一个反应管组。反应物从左侧的反应物进管7进入反应物入口41中，然后从反应物入口41进入反应管2中，反应物沿反应管2运动到最高处时沿反应管的u形弯折处改变运动方向，反应物沿反应管2向下运动到折流槽40中。反应物通过折流槽40进入下一个串联的反应管2中，并向上沿反应管2运动，以此类推反应物经过若干个反应管2后，从最后一根反应管2流出到反应物出口42中，进而经反应物出管8流出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。