废热利用双效分离器的制作方法

本实用新型涉及一种换热器，尤其涉及一种废热利用双效分离器。

背景技术：

现有设计二氧化碳提纯系统中分离工艺根据要求要连续、稳定的提供每小时约94kw的热能，才能正常运行，达到分离效果。原加热装置是用电加热管提供热能，给原料气加热气化，每小时消耗约94kw电能，同时按生产能力要求，其制冷系统提供每小时约140kw的冷量，根据能量转换守恒定律，要产生140kw的热量，这些热量要连续不断地排出，制冷系统才能连续正常运转，目前常规是使用大量冷却水将此部分热量消耗掉，为了消耗掉此部分热量又需要附属的动力及辅助设备，如果把制冷系统产生的废热用于分离工艺供热，会节约很大成本，增加可观的成本效益。

专利申请号：CN201020269773.7提出一种废热利用型换热器，包括立式的壳体，壳体内部设有倒置的U形换热管，换热管上方的壳体内依次设有气液分离器和丝网除沫器，气液分离器的安装座设有与壳程相通的下液管，壳体的侧部设有与壳程相通的原料入口、回液口、液体出口，壳体的底部设有与管程相通的气氨入口和气液氨出口，壳体的顶部设有与壳程相通气体出口。该装置中原料入口位于气液分离器下方，原料未经过分布直接与倒置的U形换热管，易导致换热不充分，另外换热后的闪蒸气只能通过气液分离器进口后才能实现气液分离，分离效率难以保障。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种废热利用双效分离器，通过设置上筒体、中筒体和下筒体，便于筒体内装置的检修与维护；通过设置液体分布器、规整填料使原料液态二氧化碳分布均匀与U形换热管换热充分，该分离器把制冷系统产生的废热用于蒸馏系统供热，节能效果明显。

本实用新型所述的废热利用双效分离器包括上筒体、中筒体和下筒体，上筒体顶部设有出气口，上筒体内设置丝网除沫器；中筒体顶部与上筒体底部以及中筒体底部与下筒体顶部均通过紧固件紧固密闭，中筒体上部设有原料进料口，中筒体内由上到下依次设置液体分布器、规整填料、倒置的U形换热管、支撑板，所述支撑板与中筒体密闭连接，倒置的U形换热管端部竖直穿过支撑板并与下筒体连通，对应U形换热管的进口端和出口端设置将下筒体分为第一腔室和第二腔室的管程隔板，所述第一腔室上设有液氨进口，第二腔室上设有气氨出口。

所述的，中筒体上部设有安全阀接口和第一测温接口，规整填料下方设有第二测温接口和压力表接口，中筒体下部设有上液位计接口和下液位计接口。

第一测温接口用于测量气化后二氧化碳经过丝网除沫器前的温度，第二测温接口用于测量液态二氧化碳与U形换热管气化时的温度；压力表接口用于测量中筒体内气体压力，压力过大时安全阀接口上的安全阀打开；上液位计接口和下液位计接口用于测量落在中筒体底部与U形换热管换热的液态二氧化碳的液位。

所述的，还包括栅板，所述栅板与中筒体内壁固定连接，用于支撑规整填料。

所述的，规整填料为波纹孔板。

所述的，上筒体与中筒体以及中筒体和下筒体两侧对应位置均设有通孔，所述紧固件为螺栓，螺栓穿过通孔后通过螺母紧固。

工作原理及过程：管程隔板将下筒体分成两个密闭的腔室，将U形换热管的进口端和出口端分隔开来，制冷系统产生的高温氨蒸汽通过气氨进口进入第一腔室，经U形换热管进口端进入与中筒体内的低温气液态的二氧化碳换热，气氨放热液化经气液氨出口排出，液态二氧化碳吸热气化，由出气口排出；低温气液态的二氧化碳经原料进料口进入中筒体，其中的气态组分经丝网除沫器后由出气口排出，其中的液态组分经液体分布器、规整填料均匀分布后和U形换热管充分换热气化，在经过丝网除沫器后由出气口排出。

本实用新型的有益效果是：通过设置上筒体、中筒体和下筒体间的紧固件，便于筒体内装置的检修与维护；通过设置液体分布器、规整填料使原料液态二氧化碳分布均匀与U形换热管换热充分，该分离器把制冷系统产生的废热用于蒸馏系统供热，节能效果明显。

附图说明

图1是一种实施例结构示意图；

图中：1、上筒体；2、中筒体；3、下筒体；4、出气口；5、丝网除沫器；6、紧固件；7、进料口；8、液体分布器；9、规整填料；10、U形换热管；11、支撑板；12、第一腔室；13、第二腔室；14、管程隔板；15、气氨进口；16、气液氨出口；17、安全阀接口；18、第一测温接口；19、第二测温接口；20、压力表接口；21、上液位计接口；22、下液位计接口；23、栅板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型所述的废热利用双效分离器，包括上筒体1、中筒体2和下筒体3，上筒体1顶部设有出气口4，上筒体1内设置丝网除沫器5；中筒体顶部与上筒体底部以及中筒体底部与下筒体顶部均通过紧固件6紧固密闭，中筒体2上部设有原料进料口7，中筒体2内由上到下依次设置液体分布器8、规整填料9、倒置的U形换热管10、支撑板11，所述支撑板11与中筒体2密闭连接，倒置的U形换热管端部竖直穿过支撑板11并与下筒体 3连通，对应U形换热管10的进口端和出口端设置将下筒体3分为第一腔室12和第二腔室 13的管程隔板14，所述第一腔室12上设有气氨进口15，第二腔室13上设有气液氨出口16；所述中筒体2上部设有安全阀接口17和第一测温接口18，规整填料9下方设有第二测温接口19和压力表接口20，中筒体下部设有上液位计接口21和下液位计接口22；还包括栅板 23，所述栅板23与中筒体内壁固定连接，用于支撑规整填料9；所述规整填料9为波纹孔板；所述上筒体1与中筒体2以及中筒体2和下筒体3两侧对应位置均设有通孔，所述紧固件6 为螺栓，螺栓穿过通孔后通过螺母紧固。

本实用新型的工作原理及过程：第一测温接口用于测量气化后二氧化碳经过丝网除沫器前的温度，第二测温接口用于测量液态二氧化碳与U形换热管气化时的温度；压力表接口用于测量中筒体内气体压力，压力过大时安全阀接口上的安全阀打开；上液位计接口和下液位计接口用于测量落在中筒体底部与U形换热管换热的液态二氧化碳的液位。管程隔板将下筒体分成两个密闭的腔室，将U形换热管的进口端和出口端分隔开来，制冷系统产生的高温氨蒸汽通过气氨进口进入第一腔室，经U形换热管进口端进入与中筒体内的低温气液态的二氧化碳换热，气氨放热液化经气液氨出口排出，液态二氧化碳吸热气化，由出气口排出；低温气液态的二氧化碳经原料进料口进入中筒体，其中的气态组分经丝网除沫器后由出气口排出，其中的液态组分经液体分布器、规整填料均匀分布后和U形换热管充分换热气化，在经过丝网除沫器后由出气口排出。

当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。