一种新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备及烧成工艺的制作方法
【专利说明】一种新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备及烧成工艺
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技术领域
[0002]本发明涉及搪玻璃设备领域，尤其涉及一种新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备及烧成工艺。
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【背景技术】
[0004]搪玻璃设备是应用于生物、制药、染料、精细化工等行业的搪玻璃反应、储存容器。目前国内立式搪玻璃设备(反应釜、储罐、)的夹套结构形式，主要是整体筒形(由上接环、筒体、下封头、下接环及进出料管口等组成)，这种整体筒形夹套存在的缺点是:①上下接环需要预焊在设备内筒体的外表，后进行涂搪和烧成，最后才能将夹套筒体与上接环和下接环进行焊接；其中整体筒形夹套与上接环间是对接环缝，规范标准规定要进行射线检测，但实际无法进行射线检测，不能确保该环缝符合标准要求，设备运行中存在一定的安全风险；②整体筒形夹套对内筒没有加强作用，不仅筒形夹套的壁厚较厚，而且须经高温搪烧的内筒体的壁厚也要厚于设计壁厚，特别是夹套内压力大，内筒受外压时需要更大的壁厚，既浪费材料又影响换热效率；③另外，整体筒形夹套内只有靠近内筒体外壁O?1mm范围内的介质能真正起到换热作用，其余均作无用功，长期运行中将浪费掉大量的能源；④整体筒形夹套内的换热介质属层流，换热系数相对于湍流要低，换热效率差。
[0005]上述整体筒形夹套存在换热效率低、材料消耗和能耗高，整体筒形夹套与上接环间环缝无法作射线检测、不能确保该焊缝的焊接质量符合标准要求存在的焊接缺陷给运行带来了一定的安全风险，这些问题极大地制约着我国生物、制药、染料、精细化工等行业的技术进步和效益的提尚。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中整体筒形夹套存在换热效率低、材料消耗和能耗高，整体筒形夹套与上接环间环缝无法作射线检测、不能确保该焊缝的焊接质量符合标准要求且运行中存在一定的安全风险的上述问题，提供一种换热效率高、材料消耗和能耗低、焊缝可实施射线检测、能保证焊接质量符合标准要求且安全性高的新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备，另外，还提供了一种新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备的烧成工艺。
[0008]本发明提供了一种新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备，其为解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
一种新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备，包括搪玻璃内筒体、搪玻璃釜盖和螺旋半管夹套，且搪玻璃釜盖设置在搪玻璃内筒体的顶端并形成闭合内腔，而螺旋半管夹套套设在搪玻璃内筒体的外表面；
螺旋半管夹套上设有至少一组螺旋半管，且螺旋半管夹套上还设有至少一组进料管口和出料管口，而搪玻璃内筒体外侧上部设有环形支座。
[0009]在本发明所述新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备中，包括螺旋半管夹套，该螺旋半管夹套上设有至少一组螺旋半管，且该螺旋半管夹套套设在搪玻璃内筒体的外表面；首先，螺旋半管与搪玻璃内筒体的接触面积大，且传热死角少，大大提高了所述新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备的换热效率；其次，该螺旋半管夹套可承受的压力远远大于整体筒形夹套，并且对搪玻璃内筒体具有加强作用，所以在承受相同大小的压力和温度时，搪玻璃内筒体和螺旋半管夹套的壁厚均可减薄，能够节省钢材约20% ;再次，因为螺旋半管夹套的流通截面积远小于整体筒形夹套，且其可承受更大的压力和内部换热或冷却介质为较高的湍流。所以在同等的换热效率下，螺旋半管夹套仅需消耗整体筒形夹套的20%~30%的换热介质。
[0010]在本发明所述新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备中，相邻两个螺旋半管中心之间的间距为螺旋半管直径的1.3-1.5倍，这样的设计有助于增大螺旋半管包覆搪玻璃内筒体外表的面积(换热面积)，从而保证螺旋半管夹套具有比较高的换热效率；如若相邻两个螺旋半管中心之间的间距小于螺旋半管直径的1.3倍，则螺旋半管与搪玻璃内筒体的施焊空间不足，甚至相邻焊缝热影响区重叠，有损搪玻璃层的质量；如若相邻两个螺旋半管中心之间的间距大于螺旋半管直径的1.5倍，则会使螺旋半管包覆搪玻璃内筒体的面积(换热面积)减小或削弱对搪玻璃内筒体的加强作用，以致不能满足使用要求。
[0011]在本发明所述新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备中，搪玻璃内筒体外侧上部设有环形支座，环形支座的设置有助于提高所述新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备运行的平稳和安全性。
[0012]作为对本发明所述新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备的一种改进，螺旋半管的直径为57~114mm，且其壁厚为3.5~6mm。为保证螺旋半管夹套同时具有比较好的换热效果和比较强的耐压能力，将螺旋半管的直径限定为57~114_，如若该螺旋半管的直径小于57mm，则会使螺旋半管与搪玻璃内筒体之间的流通截面积太小，其内介质流速太快，会冲蚀螺旋半管夹套的内壁，如若该螺旋半管的直径大于114mm，则螺旋半管夹套内不参与换热介质的比例会增大，即能耗增大；另外，为保证螺旋半管夹套在具有比较高的结构强度和抗压能力，按不同材料性能将该螺旋半管的壁厚设计为3.5~6mm，如若该螺旋半管的壁厚小于3.5_，则会使其结构强度和耐压能力不足或使用寿命缩短，如若该螺旋半管的壁厚大于6_，则在满足使用性能要求时，会造成质量过剩的浪费。
[0013]上述螺旋半管经弯制成型后的内径比搪玻璃内筒体的外径大，且二者之间的差值为3~4mm，这样的设计可以确保螺旋半管夹套与搪玻璃内筒体外表面之间的焊接接头根部焊透，有助于提高该焊接接头的质量，更能提高所述新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备的整体质量。
[0014]作为对本发明所述新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备的一种改进，螺旋半管夹套上设有二组进料管口和出料管口，且分别为第一进料管口、第一出料管口、第二进料管口和第二出料管口，而第一出料管口和第二进料管口为同一标高且位于不同的圆周方位；
第一进料管口包括第一异形接头和第一弯头，第一异形接头的一端端口与螺旋半管和搪玻璃内筒体相连，而第一异形接头的另一端端口与第一弯头连通；
第一出料管口包括第二异形接头和第二弯头，第二异形接头的一端端口与螺旋半管和搪玻璃内筒体相连，而第二异形接头的另一端端口与第二弯头连通；
第二进料管口包括第三异形接头和第三弯头，第三异形接头的一端端口与螺旋半管和搪玻璃内筒体相连，而第三异形接头的另一端端口与第三弯头连通；
第二出料管口包括第四异形接头和第四弯头，第四异形接头的一端端口与螺旋半管和搪玻璃内筒体相连，而第四异形接头的另一端端口与第四弯头连通。
[0015]在本发明所述新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备中，第一出料管口和第二进料管口为同一标高且位于不同的圆周方位，第一进料管口和第二出料管口分别位于螺旋半管夹套的底部和顶部位置。换热介质分别从第二出料管口和第一出料口进入，依次从第二进料口和第一进料管口流出；反之，当换热介质为冷却液时，冷却液分别从第一进料管口和第二进料管口进入，并依次从第一出料口和第二出料管口流出；由此可知，这样的设计延长了换热介质或冷却液在螺旋半管夹套中的换热路径，增大了换热面积，从而在一定程度上提高了螺旋半管夹套的换热效率，与此同时，在同等的换热效率下，有助于进一步降低螺旋半管夹套的冲蚀和换热介质的消耗。
[0016]作为对本发明所述新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备的一种改进，第一进料管口还包括第一接管法兰，第一弯头的两端分别与第一异形接头和第一接管法兰相连。第一接管法兰的设置方便了第一弯头与另设的进料管道之间的连接。
[0017]作为对本发明所述新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备的一种改进，第一出料管口、第二进料管口和第二出料管口还分别包括第二接管法兰、第三接管法兰和第四接管法兰；
第二弯头的两端分别与第二异形接头和第二接管法兰连接；
第三弯头的两端分别与第三异形接头和第三接管法兰连接；
第四弯头的两端分别与第四异形接头和第四接管法兰连接。
[0018]在本发明所述新型高效节能螺旋半管夹套搪玻璃设备中，上述第二接管法兰、第三接管法兰和第四接管法兰的设置分别方便了第二弯头、第三弯头和第四弯头与另设的出料管道的连通，而且无需设置排污口和排气口，方便操作，彻底消除了因不凝性气体膨胀而爆裂夹套的事故隐患；另外，介质是切向进入，流体的阻力小，减小了对出料管口、进料管口和进口处对搪玻璃内筒体外壁的冲蚀。
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