【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合成气冷却，具体地，为一种合成气冷却装置。
技术介绍
1、合成气是一种以一氧化碳和氢气为主要成分的混合气体，通常用作化工原料，它可以通过多种原料如煤、石油、天然气、生物质等经过气化或部分氧化得到；合成气在制备成功之后往往具有高温的性质，为了便于压缩储存，需要冷却装置对合成气进行降温换热；现有技术中比较常见的换热方式便是固定管状通道组件换热，两种换热介质经过换热管道的热传导将热量进行传递，达到冷却目的，但固定管状通道组件存在气体通过面积过小、单位容积的管道空间与换热介质的热传导接触面积有效的缺陷，现有技术主要通过延长换热管道的方式来克服，但这显然增加的物料成本，且热传导接触面积增加有限，因此，有必要对冷却装置的内部进行重新设计，故本专利技术设计并提供一种合成气冷却装置。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种合成气冷却装置，解决了相关技术中的换热面积有限的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种合成气冷却装置，包括换热箱、进液管和出液管，所述换热箱的内腔填充有冷凝液，并由所述进液管和出液管进行循环更新，所述换热箱的中部固定安装有中通管，所述中通管的上下两端分别固定连接有进风管、排风管，所述中通管的外表面开设有多组分流槽和连通口，并在所述中通管的内壁固定安装有位于分流槽下方的密封板，所述中通管的外表面分别固定安装有换热机构一和换热机构二；
4、所述换热机构一包括上下分布的上密封盘和下密封盘，所述上密封盘和下密封盘固定套接于中通管的
5、所述换热机构二包括底密封盘，所述底密封盘固定套接于中通管外表面的底部，并与所述分流槽连通，所述换热机构二的内壁圆周等距安装有多组分流板，所述底密封盘与中通管的外表面之间连通有连通管二。
6、作为本专利技术的一种优选方案，所述分流槽设置为五组，并沿中通管的轴线纵向等距分布于中通管的外表面，每组所述分流槽的数量均与上隔板或下隔板的数量相同，且均呈等角度分布，所述连通口的数量为四组，并圆周等距分布于中通管外表面的底部。
7、作为本专利技术的一种优选方案，所述密封板设置为三组，并沿中通管的内壁呈纵向等距分布，三组所述密封板依次对应第一组分流槽、第三组分流槽和第五组分流槽，所述密封板的顶部固定安装有分流块，所述分流块为圆锥体，并与中通管同轴分布。
8、作为本专利技术的一种优选方案，所述上密封盘的内部固定安装有限位环一，所述限位环一的上下两侧均开设有多组圆周等距分布的卡槽一，所述限位环一的上下两侧与上密封盘的内壁焊接，所述下密封盘的内部固定安装有限位环二，所述限位环二的上下两侧均开设有多组圆周等距分布的卡槽二，所述限位环二的上下两侧与下密封盘的内壁焊接。
9、作为本专利技术的一种优选方案，所述底密封盘的内壁固定安装有限位环三，所述限位环三的上下两侧均开设有多组圆周等距分布的卡槽三，所述限位环三的上下两侧与底密封盘的内壁焊接。
10、作为本专利技术的一种优选方案，所述连通管二设置为四组，并呈圆周等距分布于底密封盘的外表面，所述连通管二的一端与连通口连通，所述连通管二的形状为“l”形。
11、作为本专利技术的一种优选方案，所述连通管一的数量设置为八组，并呈圆周等距分布于上密封盘和下密封盘的外表面，所述连通管一的形状为“u”形。
12、作为本专利技术的一种优选方案，所述中通管、换热机构一和换热机构二均由导热材料制成，并相互以焊接的方式进行固定。
13、作为本专利技术的一种优选方案，所述上隔板、下隔板和分流板均由铜合金制成，所述中通管、上密封盘、下密封盘、连通管一、底密封盘和连通管二均由不锈钢制成。
14、作为本专利技术的一种优选方案，合成气在本装置的移动路径为：所述进风管、分流槽、上密封盘、连通管一、下密封盘、分流槽、进风管、分流槽、上密封盘、连通管一、下密封盘、分流槽、进风管、分流槽、底密封盘、连通管二、连通口、进风管、排风管。
15、本专利技术的工作原理及有益效果为：
16、1、本装置内部经过重新设计，大大提高了合成气与换热介质冷凝液的接触面积，通过设置有中通管安装在换热箱的中部，其周围布满用于换热冷却的冷凝液，利用上下分布的换热机构一和换热机构二将来自进风管的高温合成气进行多次引导，延长合成气在换热机构一和换热机构二内部的运动行程，通过设置有分流槽将来自中通管中的合成分割呈若干份，并进入上密封盘的内腔，以多组圆周等距分布的上隔板形成的放射状区域，使单位时间流动的合成气散布面积陡增，并通过上隔板和下隔板以及上密封盘、下密封盘与冷凝液进行高效换热，大大增强了装置的冷却效果。
17、2、同时，通过在中通管的内部安装密封板和分流块对经过中通管内腔的合成气进行撞击并均匀分流，当合成气向下与分流块撞击时，呈圆锥设计的分流块会对合成气进行分流，并使其经过多组分流槽的狭窄范围，此时，经过分流的合成气经过分流槽水平沿中通管的径向分流移动，根据“峡谷效应”，气体在由宽阔区域进入狭窄区域时，其质量无法快速下降，因此，气体内部的热能将转化为动能，使经过分流槽流动的合成气流速增加，并在上密封盘、下密封盘或底密封盘的内腔区域迅速扩散，并达到扩大散热接触面积的目的。
18、3、从分流槽进入上密封盘内腔的合成气等量等份呈放射状朝上密封盘的外环区域流动，加入限位环一可防止合成气直接通过连通管一排出，与连通管一相错开的上隔板附近的合成气便不能同步进入连通管一，因此，利用限位环一阻挡，并通过卡槽一从上下两边通风，使合成气经过积聚进入连通管一，有利于合成气有序进入连通管一，防止先后流动的不同温度的合成气相混合，造成热量在气体中进行对流，降低了先经过冷却换热的合成气的换热效率。
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1.一种合成气冷却装置，包括换热箱（1）、进液管（2）和出液管（3），所述换热箱（1）的内腔填充有冷凝液，并由所述进液管（2）和出液管（3）进行循环更新，其特征在于：所述换热箱（1）的中部固定安装有中通管（4），所述中通管（4）的上下两端分别固定连接有进风管（5）、排风管（6），所述中通管（4）的外表面开设有多组分流槽（7）和连通口（12），并在所述中通管（4）的内壁固定安装有位于分流槽（7）下方的密封板（8），所述中通管（4）的外表面分别固定安装有换热机构一（10）和换热机构二（11）；
2.根据权利要求1所述的一种合成气冷却装置，其特征在于：所述分流槽（7）设置为五组，并沿中通管（4）的轴线纵向等距分布于中通管（4）的外表面，每组所述分流槽（7）的数量均与上隔板（104）或下隔板（107）的数量相同，且均呈等角度分布，所述连通口（12）的数量为四组，并圆周等距分布于中通管（4）外表面的底部。
3.根据权利要求2所述的一种合成气冷却装置，其特征在于：所述密封板（8）设置为三组，并沿中通管（4）的内壁呈纵向等距分布，三组所述密封板（8）依次对应第一组分流槽
4.根据权利要求3所述的一种合成气冷却装置，其特征在于：所述上密封盘（101）的内部固定安装有限位环一（105），所述限位环一（105）的上下两侧均开设有多组圆周等距分布的卡槽一（106），所述限位环一（105）的上下两侧与上密封盘（101）的内壁焊接，所述下密封盘（102）的内部固定安装有限位环二（108），所述限位环二（108）的上下两侧均开设有多组圆周等距分布的卡槽二（109），所述限位环二（108）的上下两侧与下密封盘（102）的内壁焊接。
5.根据权利要求4所述的一种合成气冷却装置，其特征在于：所述底密封盘（111）的内壁固定安装有限位环三（114），所述限位环三（114）的上下两侧均开设有多组圆周等距分布的卡槽三（115），所述限位环三（114）的上下两侧与底密封盘（111）的内壁焊接。
6.根据权利要求5所述的一种合成气冷却装置，其特征在于：所述连通管二（113）设置为四组，并呈圆周等距分布于底密封盘（111）的外表面，所述连通管二（113）的一端与连通口（12）连通，所述连通管二（113）的形状为“L”形。
7.根据权利要求6所述的一种合成气冷却装置，其特征在于：所述连通管一（103）的数量设置为八组，并呈圆周等距分布于上密封盘（101）和下密封盘（102）的外表面，所述连通管一（103）的形状为“U”形。
8.根据权利要求7所述的一种合成气冷却装置，其特征在于：所述中通管（4）、换热机构一（10）和换热机构二（11）均由导热材料制成，并相互以焊接的方式进行固定。
9.根据权利要求8所述的一种合成气冷却装置，其特征在于：所述上隔板（104）、下隔板（107）和分流板（112）均由铜合金制成，所述中通管（4）、上密封盘（101）、下密封盘（102）、连通管一（103）、底密封盘（111）和连通管二（113）均由不锈钢制成。
10.根据权利要求9所述的一种合成气冷却装置，其特征在于：合成气在本装置的移动路径为：所述进风管（5）、分流槽（7）、上密封盘（101）、连通管一（103）、下密封盘（102）、分流槽（7）、进风管（5）、分流槽（7）、上密封盘（101）、连通管一（103）、下密封盘（102）、分流槽（7）、进风管（5）、分流槽（7）、底密封盘（111）、连通管二（113）、连通口（12）、进风管（5）、排风管（6）。
...【技术特征摘要】
1.一种合成气冷却装置，包括换热箱（1）、进液管（2）和出液管（3），所述换热箱（1）的内腔填充有冷凝液，并由所述进液管（2）和出液管（3）进行循环更新，其特征在于：所述换热箱（1）的中部固定安装有中通管（4），所述中通管（4）的上下两端分别固定连接有进风管（5）、排风管（6），所述中通管（4）的外表面开设有多组分流槽（7）和连通口（12），并在所述中通管（4）的内壁固定安装有位于分流槽（7）下方的密封板（8），所述中通管（4）的外表面分别固定安装有换热机构一（10）和换热机构二（11）；
2.根据权利要求1所述的一种合成气冷却装置，其特征在于：所述分流槽（7）设置为五组，并沿中通管（4）的轴线纵向等距分布于中通管（4）的外表面，每组所述分流槽（7）的数量均与上隔板（104）或下隔板（107）的数量相同，且均呈等角度分布，所述连通口（12）的数量为四组，并圆周等距分布于中通管（4）外表面的底部。
3.根据权利要求2所述的一种合成气冷却装置，其特征在于：所述密封板（8）设置为三组，并沿中通管（4）的内壁呈纵向等距分布，三组所述密封板（8）依次对应第一组分流槽（7）、第三组分流槽（7）和第五组分流槽（7），所述密封板（8）的顶部固定安装有分流块（9），所述分流块（9）为圆锥体，并与中通管（4）同轴分布。
4.根据权利要求3所述的一种合成气冷却装置，其特征在于：所述上密封盘（101）的内部固定安装有限位环一（105），所述限位环一（105）的上下两侧均开设有多组圆周等距分布的卡槽一（106），所述限位环一（105）的上下两侧与上密封盘（101）的内壁焊接，所述下密封盘（102）的内部固定安装有限位环二（108），所述限位环二（108）的上下两侧均开设有多组圆周等距分布的卡槽二（109），所述限位环二（108）的上下两侧与下密封盘（102）的内...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯立刚，李新染，刘准，张海山，李艳柔，荆波，
申请(专利权)人：航天氢能沧州气体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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