专利名称：三氧化硫热管换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热交换器领域。
国内硫酸生产行业在80年代曾利用一般管壳式换热器回收硫酸生产中从转化到吸收工序三氧化硫的余热，但由于这种管壳式的换热器受热应力集中的影响导致三氧化硫泄漏问题未解决，这一尝试未能成功。目前在我国硫酸行业中用于回收在转化到吸收工序中三氧化硫余热的换热器尚无成功的先例。
本实用新型的目的在于提供一种不受热应力集中影响从而保证绝对不泄漏的换热器，该换热器用于在生产硫酸中的转化到吸收工序的三氧化硫的余热利用。
本实用新型的目的是这样达到的提供一种换热器，该换热器由带有隔板的三氧化硫加热通道和下部垂直插入该三氧化硫加热通道的热管组成，所说的热管两端具有自由端，其下部插在三氧化硫加热通道内的部分是带有翅片的翅片管，在三氧化硫加热通道外的部分带有套管，在套管内套管与热管之间设有铁丝螺旋，在热管内是封闭的作为传热介质的水，套管由连接管连接，软水从连接管和套管流过，这样保证三氧化硫不泄漏并能充分回收三氧化硫气体所含余热，从而本实用新型的目的就完全达到了。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
附
图1是部分流程的方框图。
附图2是本三氧化硫热管换热器示意图。
附
图1是硫酸生产的部分流程示意图。在生产硫酸时一般是金属硫化物经过在二氧化硫发生器中燃烧后，产生二氧化硫，二氧化硫在转化器内通过二氧化硫的催化氧制备成三氧化硫，该三氧化硫气体一般是温度为200℃左右的高温气体，其所携带的热能资源如果加以回收，则能创造较高的经济效益，三氧化硫经过降温后进入吸收塔，再与水化合形成硫酸。回收在转化工序与吸收工序之间的三氧化硫所携带的热能必须保证三氧化硫不得与水接触，也即三氧化硫不得泄露并与水相遇，过去用管壳式换热器所以不成功，就是因为热管焊接在固定装置之中，热管受热膨胀或降温时收缩受到固定焊接结构的限制，使热管受热应力集中的影响，从而导致泄漏。三氧化硫与水泄漏后互相化合形成硫酸，对设备进一步腐蚀，使生产过程难以进行下去。针对以上现存技术的缺点，本实用新型所提供的换热器由带有隔板5的三氧化硫加热通道6和其下部垂直插入该三氧化硫加热通道的热管3组成(见附图2)，所说的热管3二端具有自由端，其下部插在三氧化硫加热通道6内部分是带有翅片9的翅片管，在三氧化硫加热通道外的部分带有套管2，在套管内套管与热管3之间设有铁丝螺旋8，在热管3内是封闭的作为传热介质的水，各套管2之间由连接管7连接，软水从连接管7和套管2内流过。
从附图2可风，三氧化硫加热通道6在在上其壳体外侧上部设有隔板5，热管3中部固定在该隔板5上，隔板5使三氧化硫加热通道6内的三氧化硫和其外部流经套管2内的软水严密隔开，使三氧化硫与水绝对不能泄露与接触。由于热管3的中部固定在隔板5上，使该热管二端形成自由端，从而不致因热管的冷缩热膨而产生热应力集中，因此，也不会由于热应力集中而导致热管的破裂或三氧化硫和水的泄漏，使硫酸安全生产。
热管3下部垂直插在三氧化硫加热通道6内，并与热三氧化硫气体的流动方向成垂直，因而可以充分地吸收三氧化硫气体的余热，为了强化传热，该部分带有翅片9，形成翅片管，从而增加了吸热面积和提高吸热效率。
在三氧化硫加热通道外的热管3的部分带有套管2，在套管2内套管与热管3之间设有铁丝螺旋8，这种螺旋线结构可使软水循螺旋线流动，增加流动历程，提高水的吸热效果。
在热管内是封闭于其内的传热介质，这种介质种类很多，本实用新型采用宜于在此温度范围40～250℃内传热的水，热三氧化硫使热管下部的水受热，水受热上升，在该热管上部由套管内的冷软水将受热的热管内的水冷却并将热量带走，从而起到换热作用，并且操作安全。另外，套管2的管径虽较小，但可承受较高压力，即能在中压下可靠地工作，从而也克服了现有热管换热器水箱庞大的弊病。
从附图2可见，在套管2之间由连接管7连接，软水从连接管和套管2内流过，并且软水的流动方向与三氧化硫的流动方向相反，从而进一步提高余热回收效率。软水从入口总管4进入后都是从各套管下部进入再从其另一侧上部流出，最后由出水总管1流出，这样也可提高余热回收效率。从本换热器流出的经加热的软水可达85～90℃，被引到除氧器作为加热介质，从而可以节省大量能源。
本实用新型三氧化硫热管换热器可回收在硫酸生产过程中从转化到吸收工序之间由三氧化硫携带的大量热能，性能稳定，操作简单，在不泄漏情况下运行，安全可靠，热利用参数达到预定要求。
实施例1991年9月起本实用新型换热器在湛江化工厂投入运行，经过几个月的生产考验，取得圆满成功，其运转参数如下换热器入口三氧化硫气温～200℃换热器出口三氧化硫气温～130℃换热器入口水温40～44℃换热器出口水温85～90℃给水量～20吨／小时每小时可回收余热约100万大卡，三氧化硫热管换热始终在无泄漏下运行，给企业带来良好的经济效益。
权利要求1.三氧化硫热管换热器，设于硫酸生产过程的转化器和吸收塔之间，其特征在于所说的换热器由带有隔板5的三氧化硫加热通道6和其下部垂直插入该三氧化硫加热通道的热管3组成，所说的热管3二端具有自由端，下部插入三氧化硫加热通6内的部分是带有翅片9的翅片管，在套管2内套管与热管3之间设有铁丝螺旋8，在热管3内是封闭的作为传热介质的水，各套管2之间由连接管7连接，软水从连接管7和套管2内流过。
专利摘要本实用新型涉及三氧化硫热管换热器，设于硫酸生产过程中的转化器和吸收塔之间。由带有隔板的三氧化硫加热通道和其下部垂直插入该三氧化硫加热通道的热管组成，该热管在三氧化硫通道内的部分带有翅片；在三氧化硫通道外的部分带有套管和铁丝螺旋，热三氧化硫在通道内通过使热管内的介质加热，套管内的软水再将热量带走回收。本换热器性能稳定，操作简单，安全可靠，每小时可回收余热约100万大卡。
文档编号F28D7/00GK2108262SQ9220014
公开日1992年6月24日 申请日期1992年1月11日 优先权日1992年1月11日
发明者刘庸, 刘纪福 申请人:刘庸