一种ASA施胶剂专用冷井的制作方法

本实用新型涉及一种冷井，具体涉及一种ASA施胶剂专用冷井。

背景技术：

ASA施胶剂学名为烯基琥珀酸酐，是烯烃和顺丁烯二酸酐反应合成的产物。在生产过程中需要使用原料马来酸酐水解生成顺丁烯二酸，以进行下一步的反应合成。

生产过程中由于原料马来酸酐物料易升华，需要采用冷井对其进行冷凝液化，冷井包括交换器和冷凝器，物料从冷井交换器进入进行热交换，再进入冷凝器内冷凝液化后排出，市面上采用的冷井大多采用多根冷凝管进行一步冷却，难以达到物料冷却的要求，难以完全液化，不能满足工业生产需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术缺点提供一种ASA施胶剂专用冷井，采用三步冷却，大大提升液化效率，改善液化效果。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种ASA施胶剂专用冷井，其中，包括交换器和冷凝器，所述冷凝器位于所述交换器上部；

所述交换器包括交换器筒体、第一换热机构和第二换热机构，所述第一换热机构与第二换热机构均设置于所述交换器筒体内部；

所述交换器筒体包括外壳体与内筒体，所述内筒体呈圆筒形结构，所述内筒体设置于所述外壳体内部，所述外壳体呈一体式结构，所述外壳体自上而下依次有弧形连接部、圆筒以及底部封头构成，所述弧形连接部呈中间高四周低结构，所述弧形连接部中间焊接内筒体上端位置，所述弧形连接部底 部连接圆筒，所述圆筒底部连接底部封头，所述封头呈四周高中间低的圆弧形结构，所述封头底部中央位置设有凝水出口，所述外壳体外部设有冷却夹套，所述冷却夹套贴合在所述外壳体下端位置，所述冷却夹套内部设有冷却空腔，所述冷却空腔内设有冷却水，所述冷却夹套底部设有冷却水出口，所述冷却夹套一侧上部设有冷却水进口；所述外壳体上端位置设有进料口，所述进料口在外壳体上延外壳体侧壁切向设置；所述内筒体顶部设有固定法兰，所述内筒体通过固定法兰与冷井冷凝器进行连接；

所述第一换热机构包括第一换热支架和第一换热盘管，所述第一换热支架为一体式结构，包括第一换热支架竖板与第一换热支架横板，所述第一换热支架横板数量为多个，所述第一换热支架横板一端固定连接第一换热支架竖板，另一端固定在内筒体外表面；所述第一换热支架数量为两个，呈对称设置在所述内筒体外表面两端，所述第一换热盘管固定在所述第一换热支架上，通过U型螺栓配合螺母实现与第一换热支架的固定，所述第一换热盘管套合在所述内筒体外部，所述第一换热盘管顶部两侧伸出交换器外壳体顶部，所述第一换热盘管内部通入冷冻水，所述第一换热盘管顶部一侧设有第一冷冻水出口，另一端设有第一冷冻水入口；

所述第二换热机构包括第二换热支架和第二换热盘管，所述第二换热支架为一体式结构，包括第二换热支架竖板与第二换热支架横板，所述第二换热支架横板数量为多个，所述第二换热支架横板一端固定连接第二换热支架竖板，另一端固定在内筒体内表面；所述第二换热支架数量为两个，呈对称设置在所述内筒体内表面两侧，所述第二换热盘管固定在所述第二换热支架上，通过U型螺栓配合螺母实现与第二换热支架的固定，所述内筒体套合在所述第二换热盘管外部，所述第二换热盘管顶部两侧伸出交换器内筒体顶部 两侧，所述第二换热盘管内部通入冷冻水，所述第二换热盘管顶部一侧设有第二冷冻水出口，另一端设有第二冷冻水入口；

所述冷凝器自上而下依次包括上封头，中间筒体以及下封头，所述上封头，中间筒体以及下封头通过焊接呈一体式结构；所述上封头顶部呈球面，所述上封头顶部中间位置设置有物料出口管道，

所述中间筒体呈圆筒结构，所述中间筒体顶部都设有第一管板，底部设有第二管板，所述中间筒体内部设有换热管、第一定距管、第二定距管、第一折流板与第二折流板，所述换热管数量为一个，所述换热管竖直设置于所述中间筒体内，所述换热管顶部固定在第一管板中心，底部固定在所述第二管板中心；所述第一折流板位于中间筒体内部上部位置，所述第二折流板位于所述中间筒体内部下部位置，所述第一折流板高度H1与第二折流板高度H2之比为2:1；所述第一折流板、第二折流板四周均与所述中间筒体侧壁连接，所述第一定距管底部固定在所述第二管板上，顶部通过螺母连接在所述第一折流板上；所述第二定距管底部固定在所述第二管板上，顶部通过螺母连接在所述第二折流板上；所述中间筒体一侧顶部设有冷却水进口，另一侧底部设有冷却水出口；所述中间筒体一侧顶部设有排气口，另一侧底部设有排净口；

所述底部封头呈顶部大底部小结构，所述底部封头底部设有交换器接口，所述交换器结构四周设有连接法兰，所述连接法兰底部设有密封垫圈；所述冷凝器通过连接法兰与固定法兰配合，实现与交换器固定连接。

上述一种ASA施胶剂专用冷井，其中，所述换热管贯穿第一、第二管板，联通上封头与下封头，实现气体由下封头向上封头流通。

上述一种ASA施胶剂专用冷井，其中，所述冷却夹套大小、形状与所 述外壳体底部相对应。

上述一种ASA施胶剂专用冷井，其中，所述第一换热支架横板数量为3个。

上述一种ASA施胶剂专用冷井，其中，所述第二换热支架横板数量为3个。

本实用新型工作原理：

使用时，物料(气体)从进料口，延外壳体侧壁切向进入交换器外壳体与内筒体之间，物料呈螺旋形向下运动，在运动过程中，由于第一换热盘管内冷冻水与外壳体冷却空腔内冷却水的作用下，气态物料内一部分的马来酸酐实现气体向液体转变，液体向下从凝水出口流出，其余气态物料运动至交换器筒体底部中心位置时，由于气体具有热量因此向上运动，此时气态的物料自内筒体向上运动，由于第二换热盘管内部冷冻水的作用，气态物料再次降温，物料中的一部分的马来酸酐也实现液化，液化后的马来酸酐在重力的作用下向下运动，从凝水出口排出。剩余气体物料通过内筒体通入冷凝器，气体经过换热管通向冷凝器上封头，换热管管外通冷却水，冷却水与管内气体实现热交换，对气体进行冷却，由于两个折流板的作用，使得冷却水在中间筒体内呈S型流动，，流动的同时能够很好的带走换热管上的热量，实现剩余物料中残留的马来酸酐液化，液化后的液体随管壁下流，在重力的作用下下落至交换器内部，最终从交换器底部出口排出收集，剩余气体从排气口排出。

本实用新型的有益效果为：

采用初冷、再冷、终冷，三步冷却工艺，初冷时采用第一换热盘管与冷却空腔同时作用冷却结构，从切向设计进料口实现气体螺旋向下运动，最大 化设计物料的换热面积，通过大面积的冷冻水与物料接触，实现物料急冷迅速液化，大大提升液化效率。

急冷后，剩余的气态物料再经过第二换热盘管的作用实现热交换，通过二次冷却，使得剩余物料中的马来酸酐液化，大大改善液化效果。

终冷时，使用时，物料(气体)从交换器接口进入，气体经过换热管通向上封头，管外通冷却水，冷却水与管内气体实现热交换，对气体进行冷却，由于两个折流板的作用，使得冷却水在中间筒体内呈S型流动，流动的同时能够很好的带走换热管上的热量，做到有效换热。且经过上万次科学实验，当第一折流板高度H1与第二折流板高度H2之比为2:1时，换热效果达到最佳。

本实用新型结构合理，操作简单，三步冷却冷却效果好，能够有效将物料中的马来酸酐最大化冷却收集，液化效果佳，适用于现代工业的大规模生产。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

图2为本实用新型交换器剖视示意图。

图3为本实用新型交换器俯视图。

图4为本实用新型冷凝器剖视图。

图5为本实用新型第一折流板俯视图。

图6为本实用新型第二折流板俯视图。

具体实施方式

附图标记说明：

交换器A，冷凝器B。

交换器筒体1、外壳体2、弧形连接部21、圆筒22、底部封头23、凝水出口24、冷却夹套3、冷却空腔31、冷却水出口32、冷却水进口33、进料口25、法兰26、内筒体4；

第一换热机构5、第一换热支架51、第一换热支架竖511板、第一换热支架横板512、第一换热盘管52、U型螺栓7、第一冷冻水出口a1、第一冷冻水入口a2；

第二换热机构6、第二换热支架61、第二换热支架竖板611、第二换热支架横板612、第二换热盘管62、U型螺栓7、第二冷冻水出口b1、第二冷冻水入口b2。

上封头8、物料出口管道81；

中间筒体9、第一管板91、第二管板92、换热管93、第一定距管94、第二定距管95、第一折流板96、第二折流板97、冷却水进口98、冷却水出口99、排气口910、排净口911；

下封头10、交换器接口101、连接法兰102、密封垫圈103。

如图所示一种ASA施胶剂专用冷井，其中，包括交换器和冷凝器，所述冷凝器位于所述交换器上部；

所述交换器包括交换器筒体、第一换热机构和第二换热机构，所述第一换热机构与第二换热机构均设置于所述交换器筒体内部；

所述交换器筒体包括外壳体与内筒体，所述内筒体呈圆筒形结构，所述内筒体设置于所述外壳体内部，所述外壳体呈一体式结构，所述外壳体自上而下依次有弧形连接部、圆筒以及底部封头构成，所述弧形连接部呈中间高四周低结构，所述弧形连接部中间焊接内筒体上端位置，所述弧形连接部底部连接圆筒，所述圆筒底部连接底部封头，所述封头呈四周高中间低的圆弧 形结构，所述封头底部中央位置设有凝水出口，所述外壳体外部设有冷却夹套，所述冷却夹套贴合在所述外壳体下端位置，所述冷却夹套内部设有冷却空腔，所述冷却空腔内设有冷却水，所述冷却夹套底部设有冷却水出口，所述冷却夹套一侧上部设有冷却水进口；所述外壳体上端位置设有进料口，所述进料口在外壳体上延外壳体侧壁切向设置；所述内筒体顶部设有固定法兰，所述内筒体通过固定法兰与冷井冷凝器进行连接；

所述第一换热机构包括第一换热支架和第一换热盘管，所述第一换热支架为一体式结构，包括第一换热支架竖板与第一换热支架横板，所述第一换热支架横板一端固定连接第一换热支架竖板，另一端固定在内筒体外表面；所述第一换热支架数量为两个，呈对称设置在所述内筒体外表面两端，所述第一换热盘管固定在所述第一换热支架上，通过U型螺栓配合螺母实现与第一换热支架的固定，所述第一换热盘管套合在所述内筒体外部，所述第一换热盘管顶部两侧伸出交换器外壳体顶部，所述第一换热盘管内部通入冷冻水，所述第一换热盘管顶部一侧设有第一冷冻水出口，另一端设有第一冷冻水入口；

所述第二换热机构包括第二换热支架和第二换热盘管，所述第二换热支架为一体式结构，包括第二换热支架竖板与第二换热支架横板，所述第二换热支架横板一端固定连接第二换热支架竖板，另一端固定在内筒体内表面；所述第二换热支架数量为两个，呈对称设置在所述内筒体内表面两侧，所述第二换热盘管固定在所述第二换热支架上，通过U型螺栓配合螺母实现与第二换热支架的固定，所述内筒体套合在所述第二换热盘管外部，所述第二换热盘管顶部两侧伸出交换器内筒体顶部两侧，所述第二换热盘管内部通入冷冻水，所述第二换热盘管顶部一侧设有第二冷冻水出口，另一端设有第二冷 冻水入口；

所述冷凝器自上而下依次包括上封头，中间筒体以及下封头，所述上封头，中间筒体以及下封头通过焊接呈一体式结构；所述上封头顶部呈球面，所述上封头顶部中间位置设置有物料出口管道，

所述中间筒体呈圆筒结构，所述中间筒体顶部都设有第一管板，底部设有第二管板，所述中间筒体内部设有换热管、第一定距管、第二定距管、第一折流板与第二折流板，所述换热管数量为一个，所述换热管竖直设置于所述中间筒体内，所述换热管顶部固定在第一管板中心，底部固定在所述第二管板中心；所述第一折流板位于中间筒体内部上部位置，所述第二折流板位于所述中间筒体内部下部位置，所述第一折流板高度H1与第二折流板高度H2之比为2:1；所述第一折流板、第二折流板四周均与所述中间筒体侧壁连接，所述第一定距管底部固定在所述第二管板上，顶部通过螺母连接在所述第一折流板上；所述第二定距管底部固定在所述第二管板上，顶部通过螺母连接在所述第二折流板上；所述中间筒体一侧顶部设有冷却水进口，另一侧底部设有冷却水出口；所述中间筒体一侧顶部设有排气口，另一侧底部设有排净口；

所述底部封头呈顶部大底部小结构，所述底部封头底部设有交换器接口，所述交换器结构四周设有连接法兰，所述连接法兰底部设有密封垫圈；所述冷凝器通过连接法兰与固定法兰配合，实现与交换器固定连接。

所述换热管贯穿第一、第二管板，联通上封头与下封头，实现气体由下封头向上封头流通。所述冷却夹套大小、形状与所述外壳体底部相对应。所述第一换热支架横板数量为3个。所述第二换热支架横板数量为3个。

本实用新型工作原理：

使用时，物料(气体)从进料口，延外壳体侧壁切向进入交换器外壳体与内筒体之间，物料呈螺旋形向下运动，在运动过程中，由于第一换热盘管内冷冻水与外壳体冷却空腔内冷却水的作用下，气态物料内一部分的马来酸酐实现气体向液体转变，液体向下从凝水出口流出，其余气态物料运动至交换器筒体底部中心位置时，由于气体具有热量因此向上运动，此时气态的物料自内筒体向上运动，由于第二换热盘管内部冷冻水的作用，气态物料再次降温，物料中的一部分的马来酸酐也实现液化，液化后的马来酸酐在重力的作用下向下运动，从凝水出口排出。剩余气体物料通过内筒体通入冷凝器，气体经过换热管通向冷凝器上封头，换热管管外通冷却水，冷却水与管内气体实现热交换，对气体进行冷却，由于两个折流板的作用，使得冷却水在中间筒体内呈S型流动，，流动的同时能够很好的带走换热管上的热量，实现剩余物料中残留的马来酸酐液化，液化后的液体随管壁下流，在重力的作用下下落至交换器内部，最终从交换器底部出口排出收集，剩余气体从排气口排出。

本实用新型的有益效果为：

采用初冷、再冷、终冷，三步冷却工艺，初冷时采用第一换热盘管与冷却空腔同时作用冷却结构，从切向设计进料口实现气体螺旋向下运动，最大化设计物料的换热面积，通过大面积的冷冻水与物料接触，实现物料急冷迅速液化，大大提升液化效率。

急冷后，剩余的气态物料再经过第二换热盘管的作用实现热交换，通过二次冷却，使得剩余物料中的马来酸酐液化，大大改善液化效果。

终冷时，使用时，物料(气体)从交换器接口进入，气体经过换热管通向上封头，管外通冷却水，冷却水与管内气体实现热交换，对气体进行冷却， 由于两个折流板的作用，使得冷却水在中间筒体内呈S型流动，流动的同时能够很好的带走换热管上的热量，做到有效换热。且经过上万次科学实验，当第一折流板高度H1与第二折流板高度H2之比为2:1时，换热效果达到最佳。

本实用新型结构合理，操作简单，三步冷却冷却效果好，能够有效将物料中的马来酸酐最大化冷却收集，液化效果佳，适用于现代工业的大规模生产。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中，因此，本实用新型不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本实用新型保护的范围内。