System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多股冲击射流强化传热的反应釜夹套制造技术_技高网

一种多股冲击射流强化传热的反应釜夹套制造技术

技术编号:42711825 阅读:6 留言:0更新日期:2024-09-13 12:02
一种多股冲击射流强化传热的反应釜夹套,涉及化工反应釜夹套,包括有入口管(1),连通管(2),分配管(3),射流管(4),夹套(5),和出口管(6)。本发明专利技术将换热流体由多个射流管引入夹套内,以阵列射流方式垂直、高速冲击反应釜壁面,在夹套周向、轴向形成多个射流冲击区,显著减薄了传热边界层,增加了釜壁垂直方向的流速,并增强了流体的湍动程度。该发明专利技术结构简单、传热系数高、不易结垢、传热效果可长期保持,适用于化工、石化、制药领域的反应过程,特别适用于强放热反应过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种反应釜夹套,特别是涉及一种多股冲击射流强化传热的反应釜夹套


技术介绍

1、搅拌反应釜是化工、石化、制药等领域常用的反应设备,其最大优点是适用范围广,可用于各种物料(如黏度、密度)和各种操作条件中(温度、压力)的反应过程。有传热要求的反应釜,为维持反应的最佳温度,需要设置换热元件。常用的换热元件有夹套和内盘管。其中夹套应用最广泛,这是因为采用夹套便于设置内构件,反应釜有效容积大,同时有利于釜内流体形成所需流型。但夹套也存在先天不足,即流通面积大、流速低、传热性能差。为提高传热效率,目前上工程上常用以下三种措施:一是在夹套内焊接螺旋导流板,以减少流道面积,增加换热介质流速;二是在进口处安装扰流喷嘴,使进口流体呈现湍流状态,提高传热系数;三是在夹套不同高度处安装切向进口,提高介质流速,增强传热效果。以上三种措施从传热强化机理角度而言是相同的,均是提高传热介质流速,增加流体湍动强度进而提高夹套的换热能力。这三种传热强化措施在一定程度上改善了夹套的传热效果,但对于强放热反应过程,如硝化、磺化、氧化等反应,夹套的换热能力仍然无法满足及时、快速移出反应热的传热要求。为此,工程上常采用点式滴加入流方式,减少反应介质流量,降低反应热生成量,以适应夹套的换热能力。这样势必造成生产效率降低,釜内中心区域与釜壁区域温差大,副产物多,产品质量差。

2、射流是过程工业中常见的一种流动形式,常用于引流、雾化、传热、反应等操作过程。其中,射流强化传热机理表现在三个方面:一是射流高速冲击换热表面,显著减薄传热边界层,边界层内流体不断得到更新;二是射流冲击方向与传热方向基本一致,根据场协同原理可知传热系数高;三是射流会卷吸周围流体,形成高度湍动流动状态,改善传热效果。

3、若能在传统夹套的基础上结合射流强化机理。开发出一种简单、高效、能够显著提升夹套传热性能的强化措施,必能提高反应釜的生产能力和产品质量,对过程工业的技术进步、提高企业的经济、社会效益起到较大促进作用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种多股冲击射流强化传热的反应釜夹套,将换热流体由多个射流管(孔)引入夹套内,以阵列射流方式垂直、高速冲击反应釜壁面,在夹套周向、轴向形成多个射流冲击区。阵列射流减薄了传热边界层,提高了反应釜壁径向流速,增强了流体的湍动程度,夹套的对流传热系数和传热能力得到显著提升。

2、本专利技术本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:

3、一种多股冲击射流强化传热的反应釜夹套,所述反应釜夹套包括有入口管,连通管,分配管,射流管,夹套和出口管;入口管与连通管相连,换热介质由入口管进入连通管;在设置2个以上入口管和连通管的情况下,各入口管分别位于反应釜轴向或周向两端位置;连通管和分配管之间相互垂直连通,两者采用半圆管或型钢呈环状围绕在夹套外壁或呈直管状沿纵向焊接于夹套外壁;连接管的流通面积不小于各分配管,且不小于所有射流管流动面积的4倍;分配管数量取决于射流管数量及夹套结构尺寸;射流管在反应釜外壁均匀分布,采用矩形排列或三角形排列,每一列或每一行射流管设置一根分配管;射流管轴线与反应釜壳体外壁垂直,射流管一端与夹套外壁平齐焊接,另一端与反应釜外壁保持一定间隙,间隙流通面积不小于射流管流通面积;射流管内径应根据换热介质流量以及射流管数量确定,应保证射流速度不小于2m/s;射流管出口采用圆筒形或渐缩锥形。

4、所述的一种多股冲击射流强化传热的反应釜夹套,所述反应釜容积以及换热介质流通的不同,其入口管和连通管分别设置1个,2个或多个。

5、所述的一种多股冲击射流强化传热的反应釜夹套,所述分配管流通面积不小于其内部包含的所有射流管流通面积的2倍。

6、本专利技术的优点和效果是:

7、1.本专利技术采用射流冲击强化夹套传热,换热系数高,传热效果好,可使反应釜应用于强放热反应过程。

8、2.本专利技术夹套传热强化结构简单,加工方便,不仅可用于新反应釜设计制造,也可用于旧装备的改造升级,提升反应釜的适用范围和产能。

9、3.本专利技术换热介质对反应釜壁面的射流冲击作用,极大降低了换热介质结垢速度,可使夹套长期保持高效换热能力。

10、4.本专利技术夹套的进出口结构以及多股射流强化方式消除了传统夹套存在换热死区、整体换热不均的弊端,可使反应釜内物料温度更加均匀,降低副产物的生成,提高产品质量。

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【技术保护点】

1.一种多股冲击射流强化传热的反应釜夹套,其特征在于,所述反应釜夹套包括有入口管(1),连通管(2),分配管(3),射流管(4),夹套(5),和出口管(6);入口管(1)与连通管(2)相连,换热介质由入口管(1)进入连通管(2);在设置2个以上入口管(1)和连通管(2)的情况下,各入口管(1)分别位于反应釜轴向或周向两端位置;连通管和分配管(3)之间相互垂直连通,两者采用半圆管或型钢呈环状围绕在夹套外壁或呈直管状沿纵向焊接于夹套外壁;连接管(2)的流通面积不小于各分配管(3),且不小于所有射流管(4)流动面积的4倍;分配管数量取决于射流管数量及夹套结构尺寸;射流管(4)在反应釜外壁均匀分布,采用矩形排列或三角形排列,每一列或每一行射流管设置一根分配管(3);射流管(4)轴线与反应釜壳体外壁垂直,射流管一端与夹套外壁平齐焊接,另一端与反应釜外壁保持一定间隙,间隙流通面积不小于射流管(4)流通面积;射流管(4)内径应根据换热介质流量以及射流管数量确定,应保证射流速度不小于2m/s;射流管(4)出口采用圆筒形或渐缩锥形。

2.根据权利要求1所述的一种多股冲击射流强化传热的反应釜夹套,其特征在于,所述反应釜容积以及换热介质流通的不同,其入口管(1)和连通管(2)分别设置1个,2个或多个。

3.根据权利要求1所述的一种多股冲击射流强化传热的反应釜夹套,其特征在于,所述分配管流通面积不小于其内部包含的所有射流管流通面积的2倍。

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【技术特征摘要】

1.一种多股冲击射流强化传热的反应釜夹套,其特征在于,所述反应釜夹套包括有入口管(1),连通管(2),分配管(3),射流管(4),夹套(5),和出口管(6);入口管(1)与连通管(2)相连,换热介质由入口管(1)进入连通管(2);在设置2个以上入口管(1)和连通管(2)的情况下,各入口管(1)分别位于反应釜轴向或周向两端位置;连通管和分配管(3)之间相互垂直连通,两者采用半圆管或型钢呈环状围绕在夹套外壁或呈直管状沿纵向焊接于夹套外壁;连接管(2)的流通面积不小于各分配管(3),且不小于所有射流管(4)流动面积的4倍;分配管数量取决于射流管数量及夹套结构尺寸;射流管(4)在反应釜外壁均匀分布,采用矩形排列或三角形排列,每一列...

【专利技术属性】
技术研发人员:王宗勇庄凯曹桓张丽
申请(专利权)人:沈阳化工大学
类型:发明
国别省市:

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