一种耐用的SO3蒸发器的制作方法

本实用新型属于硫酸工业生产技术领域，涉及到so3，具体涉及一种耐用的so3蒸发器。

背景技术：

so3蒸发器是硫酸工业中提供重要延伸品原料的关键设备，不能泄露，一旦发生泄露，so3供给中断，赖以so3为原料的高附加值系列产品将全部停产。而so3蒸发器处在浓硫酸和高温环境中，容易泄露，更换起来十分麻烦，处理不好的话存在酸雾，会产生危险，对环保要求高。通常情况下so3蒸发器的使用寿命只有几个月。

为了延长so3蒸发器的使用寿命，人们进行了大量研究，取得了一些成果，但也存在一些问题。公开号为“cn103031561a”的中国发明专利公开了一种阳极保护三氧化硫蒸发器，该发明利用阳极保护技术解决了发烟硫酸三氧化硫蒸发器中管束和壳体的腐蚀问题，提高了设备的安全性、可靠性和使用寿命。但由于开车时，壳程为冷酸，先在管程通入高温蒸汽，管板和换热管间会产生很大的温差应力，易使换热管与管板的焊缝开裂，造成泄露，管壳程介质混合形成高温的稀硫酸，进而腐蚀整台设备；而更换设备会影响开工周期，给供货企业和生产企业均造成巨大的经济损失。而且该设备价格奇高，控制麻烦，还要管理阳极保护系统，更致命的是使用寿命延长并不太长，性价比太低。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种耐用的so3蒸发器，解决了so3蒸发器的使用寿命难题，结构简单，使用方便，成本较低，有效保护了so3延伸产品的正常生产，大幅减少了更换频次。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种耐用的so3蒸发器，包括筒体、上封头、下封头、上管板、下管板、列管、上夹套、下夹套；所述筒体位于上封头和下封头之间，三者共同构成一个封闭的容器空间；所述上管板和下管板置于筒体内，分别位于列管的上下两端；所述列管为空心圆管，分别穿出上管板和下管板；所述上夹套位于上管板的下方，上夹套的顶端与上管板持平；所述下夹套位于下管板的上方，下夹套的底端与下管板持平；所述上夹套的一侧设有进气口，下夹套的一侧设有出气口；所述下封头的一侧设有进酸口，所述上管板的上方位于筒体或上封头处设有出酸口。

优选地，所述筒体内设有空心环网板、气体分布板；所述气体分布板位于上夹套内，所述空心环网板位于上管板和下管板之间。

优选地，所述上管板、下管板均与筒体之间密封连接；所述上管板、下管板均与列管之间密封连接。

优选地，所述列管包括若干根，竖向平行布置，分别沿上管板和下管板的平面内均匀分布。

优选地，所述列管分别穿出上管板和下管板的两端各6-9mm。

优选地，所述列管的管径为φ51mm，壁厚为4.5-5.0mm。

优选地，所述筒体的长度为4-6m。

优选地，热量存在富余时筒体的长度取4m。

优选地，所述列管选用标准号gb9948石油裂化用无缝钢管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)低成本地解决了硫酸行业的蒸发器寿命短的问题，可以在比正常温度150-160℃高很多的190℃以上、同时比正常烟酸浓度106-107％低许多的104％(烟酸浓度越高腐蚀越小)的苛刻蒸发条件下使用2年以上不坏。大大超过普通蒸发器在正常温度和浓度下只有半年至一年多的短暂寿命，也不逊色于昂贵麻烦的带阳极保护系统的普通蒸发器寿命。本发明可以有效保护so3延伸产品的正常生产，大幅减少了更换频次。

(2)采用进出夹套、旋流网板和进气气体分布板结构换热器形式蒸发器，阻力小，有效面积大，不易振动，受热均匀，传热效率高，是个理想的蒸发器设备。

(3)采用4.5-5.0mm壁厚换热列管，比传统的3.5mm换热列管仅壁厚寿命就延长40％以上，而钢管成本只提高28.57％；对设备的支撑受力，局部受拉也有延长寿命好处。钢管不是腐蚀冲刷到0就漏了，而是管壁1mm时有些管子就开始漏了而整体报废，有效耐腐蚀、抗应力抗冲刷壁厚需要进行相应的核减。

(4)采用gb9948石油裂化标准的10、20号质检热处理无缝钢管，用于蒸发器列管质量比gb8163甚至gb3087标准的无缝钢管好，又使列管寿命增加，使腐蚀更加均匀的慢慢腐蚀，而列管价格通常贵不了多少。相比于蒸发器而言，列管价格少许增加的影响几乎可以忽略不计。

(5)杜绝了制作中穿管过程管头人为习惯性弯折的管子损伤弊病，进一步增加了寿命。

(6)规避了管子加工过程中可能犯的所有错误，避免了人为因素导致整体折寿的情况发生。

附图说明

图1是本实用新型所提供的一种耐用的so3蒸发器的结构组成示意图。

附图标记说明：1、筒体；2、上封头；3、上管板；4、列管；5、上夹套；6、空心环网板；7、气体分布板；8、下封头；9、下管板；10、下夹套。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型公开了一种耐用的so3蒸发器，包括筒体1、上封头2、下封头8、上管板3、下管板9、列管4、上夹套5、下夹套10；所述筒体1位于上封头2和下封头8之间，三者共同构成一个封闭的容器空间；所述上管板3和下管板9置于筒体2内，分别位于列管4的上下两端；所述列管4为空心圆管，分别穿出上管板3和下管板9；所述上夹套5位于上管板3的下方，上夹套5的顶端与上管板3持平；所述下夹套10位于下管板9的上方，下夹套10的底端与下管板9持平；所述上夹套5的一侧设有进气口，下夹套10的一侧设有出气口；所述下封头8的一侧设有进酸口，所述上管板3的上方位于筒体1或上封头2处设有出酸口。

所述筒体1内设有空心环网板6、气体分布板7；所述气体分布板7位于上夹套5内，所述空心环网板6位于上管板3和下管板9之间。

所述上管板3、下管板9均与筒体1之间密封连接；所述上管板3、下管板9均与列管4之间密封连接。

所述列管4包括若干根，竖向平行布置，分别沿上管板3和下管板9的平面内均匀分布。

所述列管4分别穿出上管板3和下管板9的两端各6-9mm。

所述列管4的管径为φ51mm，壁厚为4.5-5.0mm。

所述筒体1的长度为4-6m。

热量存在富余时筒体1的长度取4m。

所述列管4选用标准号gb9948石油裂化用无缝钢管。

实施例

一种耐用的so3蒸发器，包括筒体1、上封头2、下封头8、上管板3、下管板9、列管4、上夹套5、下夹套10、空心环网板6、气体分布板7；如图1所示，上述这些部件组成完整的蒸发器，保证良好的基本结构和效率，而决定耐用的关键部件为列管4。列管材质选用(执行标准，壁厚)，总长度，伸出管板长度，切管，穿管，焊接因素的特征构成耐用必然性。

列管采购要在正规生产厂家，生产钢管厂家须有超声波、涡流检测、正火热处理设备，避免普通钢材市场采购来历不明和不放心的钢管。

蒸发器列管4选用标准号gb9948石油裂化用无缝钢管，标准10、20号(或10g、20g均可)；要求出厂前所有钢管有超声波、涡流探伤检测，按国标要求正火热处理。

列管4的管径φ51mm，壁厚选用4.5-5.0mm。不选用4mm以下壁厚，有效寿命增加幅度大。

列管4的切割长度，根据上管板3和下管板9两端之间的距离，长出12-18mm，即穿出管板两端各6-9mm为列管4的切割长度。定长切管的参照架和切割机固定牢靠不移位，确保列管4的切割长度符合要求长度偏差小于2mm以内，同时要求切面垂直。

列管4安装穿入上管板3和下管板9时，必须直接穿入，禁止习惯性管头人为向下弯折再穿，不能产生人为应力。

蒸发器筒体2长4—6m。热量存在富余时取4m。

根据制作厂家水平，采购列管须多出5—15根作为损耗管，不足时不能随便用其它钢管代替。

所述列管4全部穿过上管板3和下管板9后再检查调整两端露出管板长度，确保有5mm以上的“焊肉”。可用氩弧焊打底再施电弧焊。上花板边管可选2-3根只穿出5mm或管板口打磨5mm深45°坡口只伸出1mm头焊接，可使停用时上封头花板积液少，更换上封头连接管时拆开冒烟少，也可不要，视用户需要而定。

采用进出夹套、旋流网板和进气气体分布板结构换热器形式蒸发器。不采用折流板形式换热器形式。

图1箭头所示为换热两工艺介质流向，热气体和烟酸液体逆流间接接触换热，热气体从进气口进入上夹套5后从四周向壳程气体分布管中心圆孔汇集，然后向下流动从筒体2底部缺口流出到下夹套10，再从出气口流出蒸发器外；烟酸液体从下封头8底部的进酸口进入列管4，沿管程上升，在上封头2处的出酸口流出，完成与壳程气体换热升温蒸发的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。