一种减水剂冷凝设备的制作方法

本实用新型涉及冷凝领域，尤其是一种减水剂冷凝设备。

背景技术：

聚羧酸减水剂合成过程中需要制备聚醚大单体，在反应釜中进行具体反应，所以对减水剂制备过程中的冷却是通过冷却反应釜来间接对产品进行冷却的。制备过程中，反应一旦开始就会迅猛放热，导致反应釜内的温度和压力骤升，反应热是由冷却夹套和反应釜底部的冷却盘管带走，过程缓慢，反应物在高温下停留时间越长，产品色泽就越深，严重影响了产品品质，且冷却盘管经过长时间的热交换反应后管内会凝结水垢，而盘管又设在反应釜内部，不便于拆卸清洗。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种减水剂冷凝设备，通过蒸发散热与对流散热相结合的方式，对反应釜进行快速降温处理。

其解决方案是，一种减水剂冷凝设备，包括箱体，箱体内放置依次连接的压缩机、冷凝器和膨胀机，箱体内还设有依次连接的冷排、水箱和压力泵，所述压缩机的进口端连接有出气管，膨胀机的出口端连接有进气管，进气管还连接有空气雾化喷头，所述冷排的进口端连接有出水管，压力泵的出口端连接有进水管，出水管下游分支为第一支管和第二支管，第一支管连通有母管，第二支管与空气雾化喷头连接，所述母管为圆环型管体，母管外表面上靠近圆心的一侧设有环形平面，环形平面上均布固定有若干与母管连通的水雾化喷头。

优选地，所述出气管上还设有分水滤气器，分水滤气器的水杯底部与冷排的进口端连通。

优选地，所述箱体内还设有风扇，风扇正对冷排，箱体上对风扇对应的位置开设有风口，风口上设有滤网。

优选地，所述母管由两个半管体对接而成，对接处呈阶梯形接口，且接口上嵌设有密封圈，接口处用管道连接器固定对接。

优选地，所述水箱中可拆卸设有靠近进口端的活性炭过滤层。

优选地，所述空气雾化喷头为气液两相喷头，所述进气管与空气雾化喷头的进气口连通，所述第一支管与空气雾化喷头的进水口连通。

本实用新型的有益效果：对比现有技术有将对流散热和蒸发散热相结合的创新点，空气与冷却水循环利用，始终保证空气空度低于冷却水的温度，冷却水以雾化状态喷淋在反应釜表面不断蒸发散热，低温空气流动与反应釜、水进行热交换，实现环保且快速降温的功效。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型图工作示意图；

图3为箱体后视图；

图4为母管结构分解图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-4给出，一种减水剂冷凝设备，包括箱体1，箱体1内放置依次连接的压缩机3、冷凝器4和膨胀机5，箱体1内还设有依次连接的冷排6、水箱7和压力泵8，所述压缩机3的进口端连接有出气管9，出气管9从反应釜的夹套层的上部伸入夹套层中，将夹套层中的空气排出，膨胀机5的出口端连接有进气管10，进气管10还连接有空气雾化喷头11，反应釜夹套层内的气体通过出气管9进入到压缩机3内，经过压缩后气体温度升高，再经过冷凝器4降温冷凝后形成压缩且低温的冷气，通过膨胀机5将压缩气体膨胀降压进一步降低温度，低温气体从空气雾化喷头11喷入夹套层内，所述冷排6的进口端连接有出水管12，压力泵8的出口端连接有进水管13，出水管12下游分支为第一支管14和第二支管15，第一支管14连通有母管16，第二支管15与空气雾化喷头11连接，水箱7里装有冷却水，经压力泵8打入母管16和空气雾化喷头11中，母管16中的冷却水用于直喷冷却反应釜，空气雾化喷头11中的冷却水辅助空气形成雾化喷射，重点对反应釜底部的反应区降温，出水管12从夹套底部与夹套层连通，堆积在夹套层底部的水通过出水管12进入到冷排6中散热降温，再回到水箱7中循环利用，所述母管16为圆环型管体，母管16外表面上靠近圆心的一侧设有环形平面，环形平面上均布固定有若干与母管16连通的水雾化喷头17。水雾化喷头17穿过夹套伸入到夹套层中，对准反应釜直喷，水雾化喷头17以喷射范围覆盖反应釜一周为准，冷却水流喷射到反应釜上向下流淌，带走反应釜上的热量，空气雾化喷头11同时对夹套层内喷射空气和冷却水，夹套层内的冷却水在反应釜的高温和流动的空气作用下进入到空气当中变为水蒸气，即冷却水蒸发，当家套内空气中的水蒸气达到饱和状态时水分子会停止蒸发，因此设置了连通夹套上部的出气管9，含有水蒸气的空气进入出气管9中经过压缩会产生冷凝水，此时空气是饱和的，饱和空气再经过膨胀机5降压后又变成了不饱和状态，依次循环进入夹套内使夹套内的冷却水不断蒸发带走反应釜的热量；从夹套中出来的空气经过冷凝器4冷却后的温度要低于冷却水的温度，在夹套中，冷空气自下而上喷吹同时带走了反应釜和冷却水中的热量，形成对流散热，空气的温度低于冷却水的温度，冷却水和反应釜的热量都会向着空气传递，此时对流散热和蒸发散热向同一个方向进行，提高对反应釜的散热速度。

所述出气管9上还设有分水滤气器2，分水滤气器2的水杯底部与冷排6的进口端连通。从夹套层中出来的空气处于饱和或半饱和状态，经过分水滤气器2后将空气中部分水滤出到分水滤气器2底部的水杯中，水杯连通冷排6，直接将滤出的水输入到冷排6中参与冷却水的循环，初步滤水后的空气再被压缩、冷却、膨胀，提高后续空气的不饱和率。

所述箱体1内还设有风扇19，风扇19正对冷排6，箱体1上对风扇19对应的位置开设有风口20，风口20上设有滤网。冷却水带走反应釜的热量后，部分冷却水来不及蒸发就会聚积在夹套底部，通过出水管12进入冷排6，冷排6上设有若干蜿蜒曲折的细管道，冷却水进入细管道中，增大了与风扇19吹出风的换热面积，达到对冷却水降温的目的，此过程中，冷却水只能降至室温，确保空气的温度低于冷却水的温度，保证对流散热的条件成立。

所述母管16由两个半管体对接而成，对接处呈阶梯形接口，且接口上嵌设有密封圈，接口处用管道连接器18固定对接。考虑到整体圆环造型难以加工，将母管16分为两部分，降低加工难度，接口设置为阶梯形且设有密封圈，增加连接部位的密封性，防止冷却水泄漏。

所述水箱7中可拆卸设有靠近进口端的活性炭过滤层。活性炭吸附水中的游离氯和其他杂质，维持冷却水的水质优良。

所述空气雾化喷头11为气液两相喷头，所述进气管10与空气雾化喷头11的进气口连通，所述第一支管14与空气雾化喷头11的进水口连通。空气雾化喷头11为两相流喷头，相对单相流喷头雾化效果更好，空气喷射进夹套层内，迅速充满夹套层，便于蒸发散热。

本实用新型在使用时，将母管16装与夹套外，水雾化喷头17需深入夹套中，空气固化喷头伸入并固定在夹套的底部，出水管12固定在夹套底面并与夹套连通，出气管9固定在夹套上部并与夹套连通；启动压缩机3、冷凝器4、膨胀机5、压力泵8和风扇19，水箱7中的水从水雾化喷头17中喷在反应釜表面，空气经过压缩、冷凝、膨胀后与水一起从空气雾化喷头11喷出到反应釜底部，雾化的水不断蒸发，冷空气同时带走反应釜和水的热量并从出气管9输出再次经压压缩、膨胀进入夹套层，以此循环，实现对流散热和蒸发散热同时进行。

本实用新型的有益效果：对比现有技术有将对流散热和蒸发散热相结合的创新点，空气与冷却水循环利用，始终保证空气空度低于冷却水的温度，冷却水以雾化状态喷淋在反应釜表面不断蒸发散热，低温空气流动与反应釜、水进行热交换，实现环保且快速降温的功效。

以上所述的实施例并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域所属技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应纳入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。