专利名称：一种雾化喷嘴传质传热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传质传热装置，具体地说涉及以煤、天然气、油等含碳氢物质为原料的合成氨厂一氧化碳变换系统饱和热水塔等传质传热装置。
背景技术：
饱和热水塔是以煤、天然气、油等为原料的合成氨一氧化碳变换系统必需的传质传热装置，由热水塔和饱和塔两部分组成。在热水塔中，变换气与热水相接触，过量蒸汽冷凝和气体降温使热水温度升高；在饱和塔中，把升高了温度的水与煤气直接接触，产生蒸汽使煤气增湿，将热量转变为变换反应所需要的水蒸汽。目前，饱和热水塔主要使用填料或塔盘来完成传质传热功能，填料包括规整填料和散堆填料。
在使用过程中，此类传质传热装置存在诸多缺点1、由于工艺气体含有油污、粉尘以及水质不稳定等因素，填料或塔盘易堵塞，影响装置长周期稳定运行。
2、液体分布器、液体收集器、气液再分布器或塔盘结构复杂，制造、安装、维修不便。
3、填料或塔盘用材量大，加上目前多为不锈钢材料，一次性投资大。
4、气体通过填料或塔盘阻力大，造成装置生产能力相对不足，增加动力消耗。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有传质传热装置中存在的缺点，提供一种结构简单、安装维修方便、又能降低气体阻力、节约能源、增大装置生产能力，而且装置不易堵塞的新的雾化喷嘴传质传热装置。
针对目前合成氨厂变换系统饱和热水塔诸多缺点，本实用新型通过大量研究和试验，结合多年工程实践经验，对现有饱和热水塔作出改进，提出新的雾化喷嘴传质传热装置，该装置由液体进口中心管、雾化喷嘴、除沫器、气体分布器和壳体组成。壳体上方设有气体出口和液体进口；壳体下方设有气体进口和液体出口，气体进口上方设置气体分布器并与壳体相连接，气体分布器使上升的气体在壳体水平截面内分布均匀，与下降的液滴之间充分接触，提高传质传热效率，气体出口下方设置除沫器，并与壳体相连接，实现气水分离，防止水及水雾随气体带入下游设备，影响下游设备操作；壳体内设置液体进口中心管，其中心线与壳体中心线重合，垂直安装，底部用盲板封死，并与气体分布器焊接或螺栓连接；液体进口中心管上部设支架支承，液体进口中心管可分为2～10段，用法兰连接，这样便于布置、安装和维修；雾化喷嘴沿液体进口中心管等间距分布，每层内沿圆周等分角度分布，每层雾化喷嘴数量为3～8个，每层间距为0.5～1.5米，雾化喷嘴与液体进口中心管之间用短管连接，短管与雾化喷嘴用螺纹连接，短管直接焊接在液体进口中心管上。雾化喷嘴喷出雾状液滴，粒度可达0.1毫米，且粒度分布均匀，1立方米的水可分裂成直径为0.1毫米的球状液滴，则其总表面积将增大12000多倍，达6×104平方米，气液接触有足够的接触面积，雾化喷水可以极大提高传质传热效率，实现取消饱和热水塔中的填料或塔盘，以达到节约材料、降低阻力、增产节能的目的。
本实用新型从雾化喷嘴雾化效果和装置结构两方面着手，解决了合成氨厂变换系统饱和热水塔存在的诸多缺点，使其结构简单、维修方便，取消填料或塔盘不仅节约大量填料或塔盘投资，而且由于大幅度降低阻力，相应大幅度提高了装置生产能力、节约设备总体投资，同时，消除堵塞，解决了原有装置清洗困难等问题，使装置长周期稳定运行。
本实用新型适用范围广，不仅适用于合成氨厂变换系统饱和热水塔装置，而且广泛适用于石油、化工、化肥生产中吸收、解吸、蒸馏、洗涤等单元使用填料或塔盘的传统传质传热装置。
图1是饱和热水塔雾化喷嘴传质传热装置结构图图2是雾化喷嘴结构图图3是雾化喷嘴A-A剖视图具体实施方式
以下结合附图具体说明本实用新型，从图1中可看出，饱和热水塔上部是饱和塔，下部为热水塔，饱和塔9同热水塔10的结构基本相同，分别设有气体进口1、6，液体进口3、5，气体出口2、8，液体出口4、7，饱和塔9和热水塔10都设有除沫器11、液体进口中心管12、雾化喷嘴13、气体分布器14、支架15，除沫器11设在气体出口下方，防止水及水雾随气体带入下游设备，气体分布器14设在气体进口上方，使上升的气体在塔水平截面内分布均匀，与下降液滴之间充分接触。雾化喷嘴沿液体进口中心管等间距分布，层内沿圆周等分角度分布，每层雾化喷嘴数为4个，每层间距为0.8米，喷嘴与液体进口中心管用短管连接，液体进口中心管可分成6段，用法兰连接。
在饱和热水塔中，气体与液体进行传质传热的工作情况以煤、油、天然气为原料生产合成氨变换系统上游岗位来的煤气含CO、CO2、N2、H2、O2、H2S、CH4等进入饱和塔与从饱和塔中雾化喷嘴喷出的热水滴接触，产生蒸汽使煤气升温增湿，使热量转变为变换反应所需要的蒸汽，变换反应后的变换气经水加热器加热从热水塔底部出来的热水后，进入热水塔与从饱和塔底部出来进入热水塔雾化喷嘴喷出的水滴直接接触，变换气中的过量蒸汽冷凝和气体降温，使经饱和塔降温后热水温度升高。从热水塔顶部出来的变换气去下游装置，温度升高后的热水从热水塔底部出来与变换反应的变换气间接换热，被加热的热水进入饱和塔。
权利要求1.一种雾化喷嘴传质传热装置，它由液体进口中心管、雾化喷嘴、除沫器、气体分布器和壳体组成，其特征在于壳体上方设有气体出口和液体进口，壳体下方设有气体进口和液体出口，气体分布器安装在气体进口上方，并与壳体相连接，在气体出口下方设置除沫器，并与壳体相连接，壳体内设置液体进口中心管，其中心线与壳体中心线重合，垂直安装，底部用盲板封死，并与气体分布器连接，液体进口中心管上部设支架支承，雾化喷嘴沿液体进口中心管等间距分布，每层内沿圆周等分角度分布，每层雾化喷嘴数量为3～8个，每层间距为0.5～1.5米，雾化喷嘴与液体进口中心管之间用短管连接，短管与雾化喷嘴用螺纹连接，短管直接焊接在液体进口中心管上。
2.根据权利要求1所述的雾化喷嘴传质传热装置，其特征在于液体进口中心管可分成2～10段，每段之间用法兰连接。
专利摘要一种雾化喷嘴传质传热装置由雾化喷嘴、液体进口中心管、除沫器、气体分布器、壳体等通过焊接、法兰或螺纹连接组成。本实用新型为雾化喷嘴传质传热装置从雾化喷嘴雾化效果和装置结构两方面着手,解决了现有合成氨厂变换系统饱和热水塔在实际运行中存在的缺点,取消了填料或塔盘。具有阻力小、不堵塞等特点。能够长周期稳定运行,适用范围广,大幅度节约一次性投资,节约能源。
文档编号C01C1/00GK2506963SQ0125238
公开日2002年8月21日 申请日期2001年11月8日 优先权日2001年11月8日
发明者程建平, 薛建设, 尤大海, 张卫东 申请人:武汉三联节能设备制造有限公司