一种冷却水进水结构及包含该进水结构的三氧化硫冷凝装置

摘要

本发明涉及三氧化硫生产技术领域，具体涉及一种冷却水进水结构及包含该进水结构的三氧化硫冷凝装置，该进水结构设置在冷凝装置的罐体上部，罐体上部设置有第一管板，所述进水结构包括设置在罐体内侧的冷却水布水管，冷却水布水管上部连接冷却水进水管，冷却水布水管的内侧设置有分水环板，分水环板上部开设有缺口、下部设置在第一管板上，第一管板中垂直设置有换热管，换热管的顶部伸出第一管板且均匀开设有多个缺口。该冷却水进水结构使得冷却水采用溢流方式进水，可以使冷却水均匀的分布到每一个换热管进水口，让气体可以均匀降温冷凝，同时换热管内没有压力，提高安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及三氧化硫生产技术领域，具体涉及一种冷却水进水结构及包含该进水结构的三氧化硫冷凝装置。

背景技术

目前，生产液态三氧化硫的厂家，其主要设备三氧化硫冷凝装置多采用螺旋板式或列管式冷凝器，通常工业生产都是使用列管式冷凝器。列管式冷凝器使用多根换热管，冷却水进水容易分布不均，造成三氧化硫的冷凝效果差。冷却水对换热管施加有一定的压力，因此传统的三氧化硫冷凝器存在换热管破裂的风险，一旦发生水漏进酸系统事故，会迅速减低酸浓并释放大量热量，如果发现不及时，会造成严重的设备损坏和环境污染事故，所以需要定期检修或者更换以确保不漏水，这样就无形中增加了三氧化硫冷凝的成本。传统冷凝装置的安全性不高，易造成安全事故。

公开号为CN 206019383 U的中国实用新型专利，公开了一种立式新型三氧化硫气体冷凝器，该冷凝器为立式结构，下端没有管箱，冷却水降淋到一个独立的集水槽中，并且集水槽与冷凝器不相连，其中集水槽的设置，使得当换热管出现裂缝时，水不容易进入壳程的三氧化硫中，而容易向阻力更小的集水槽内流去。

发明内容

本发明为解决现有的三氧化硫冷凝装置中冷却水进水分布不均、以及冷却水对换热管施加压力，安全性不高，容易造成安全事故的问题，提出了一种冷却水进水结构及包含该进水结构的三氧化硫冷凝装置，该冷却水进水结构使得冷却水采用溢流方式进水，可以使冷却水均匀的分布到每一个换热管进水口，让气体可以均匀降温冷凝，同时换热管内没有压力，提高安全性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明一方面提供一种冷却水进水结构，该进水结构设置在冷凝装置的罐体上部，罐体上部设置有第一管板，所述进水结构包括设置在罐体内侧的冷却水布水管，冷却水布水管上部连接冷却水进水管，冷却水布水管的内侧设置有分水环板，分水环板上部开设有缺口、下部设置在第一管板上，第一管板中垂直设置有换热管，换热管的顶部伸出第一管板且均匀开设有多个缺口。

在进一步的方案中，所述冷却水布水管和第一管板之间留有空隙。

在进一步的方案中，所述冷却水布水管设置有多个且沿罐体周向均匀设置。

在进一步的方案中，所述分水环板上部开设有锯齿形缺口，该锯齿形缺口的底部都处于同一水平面。

在进一步的方案中，所述分水环板位于所有换热管的外周。

在进一步的方案中，所述换热管的顶部的缺口呈矩形，且该缺口的底部都处于第一管板上方同一水平高度。

在进一步的方案中，所述换热管位于第一管板上的长度小于分水环板的高度。

本发明的另一方面提供一种三氧化硫冷凝装置，包括罐体，所述罐体为立式结构，罐体上部设置上述的任意一种冷却水进水结构，罐体的底部为冷却水出口，冷却水出口上方设置第一管板和第二管板，第一管板和第二管板之间设置有若干换热管，所述换热管的顶部穿过第一管板、底部穿过第二管板，第一管板和第二管板之间的罐体上端设有三氧化硫气体入口和三氧化硫不凝气排气口、下端设有三氧化硫冷凝液出口。

在进一步的方案中，所述第一管板和第二管板之间均匀设置有若干折流板，所述折流板垂直固定于罐体的侧壁。

在进一步的方案中，所述折流板呈单弓形，相邻两个折流板相向排列，所述折流板表面分布若干圆形孔，且每个圆形孔内穿过一个换热管。

通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明的冷却水进水结构使得冷却水采用溢流方式进水，换热管中没有压力，提高了使用安全性。其中多个布水管以及分水环板上方开设的缺口的设置，可以使冷却水均匀的分布到每一个换热管内，起到均匀降温冷凝的作用；换热管顶部均匀开设多个缺口，使冷却水均匀的溢流到换热管中，大幅度降低了冷却水对换热管的压力。

本发明的三氧化硫冷凝装置中，三氧化硫不凝气排气口能够排出罐内没有冷却的三氧化硫气体，防止管体内压力过大。第一管板和第二管板之间均匀排列有若干折流板，不仅提高传热效果，还可以支撑换热管。

附图说明

图1是本发明一种冷却水进水结构的结构示意图；

图2是本发明一种冷却水进水结构的顶部剖面结构示意图；

图3是本发明一种冷却水进水结构中换热管顶部的结构示意图；

图4是本发明一种三氧化硫冷凝装置的结构示意图。

附图中标号为：1为罐体，2为三氧化硫气体入口，3为第一管板，4为冷却水布水管，5为冷却水进水管，6为分水环板，7为三氧化硫不凝气排气口，8为换热管，9为折流板，10为三氧化硫冷凝液出口，11为第二管板，12为冷却水出口，13为支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

如图1～图3所示，一种冷却水进水结构，该进水结构设置在冷凝装置的罐体1上部，罐体1上部设置有第一管板3，所述进水结构包括设置在罐体1内侧的冷却水布水管4，所述冷却水布水管上部连接冷却水进水管5，冷却水布水管4设置有6个且沿罐体1周向均匀设置，使得从冷却水进水管5进入的冷却水从6个方向均匀向冷凝装置进水。

冷却水布水管4和第一管板3之间留有空隙，使得冷却水可以从冷却水布水管4流出。

冷却水布水管4的内侧设置有分水环板6，分水环板6上部开设有锯齿形缺口，该锯齿形缺口的底部处于同一水平面，分水环板6下部设置在第一管板3上，第一管板3中垂直设置有换热管8，换热管8的顶部伸出第一管板3且均匀开设有多个矩形缺口，且该矩形缺口的底部都处于第一管板3上方同一水平高度。所述分水环板6底部和第一管板3焊接密封，分水环板6位于所有换热管8的外周。上述结构使得从冷却水布水管4流出的冷却水可以溢流至每个换热管8内，解决了现有技术中冷却水直接进水时，进水分布不均，以及对换热管形成压力容易造成换热管破裂的问题。

换热管8位于第一管板3上的长度小于分水环板6的高度。

如图4所示，本实施例的一种三氧化硫冷凝装置，包括罐体1，所述罐体1为立式结构，所述罐体1上部设置有上述的冷却水进水结构，罐体1的底部冷却水出口12，冷却水出口12上方设置第一管板3和第二管板11，第一管板3和第二管板11之间设置有若干换热管8，所述换热管8的顶部穿过第一管板3、底部穿过第二管板11，第一管板3和第二管板11之间的罐体1上端设有三氧化硫气体入口2和三氧化硫不凝气排气口7、下端设有三氧化硫冷凝液出口10。

所述罐体1为不锈钢材质制成的圆柱形结构，罐体1外周设置有支架13方便罐体1的固定。所述罐体1上三氧化硫气体入口对侧的侧壁上开设三氧化硫不凝气排气口7，防止罐体1中三氧化硫不凝气过多使罐内气体压力过大。

所述第一管板11和第二管板3之间均匀排列有若干折流板9，所述折流板9为不锈钢材质制成，折流板9垂直固定于罐体1的侧壁，折流板9呈单弓形，相邻两个折流板9相向排列，折流板9表面分布若干圆形孔，且每个圆形孔内穿过一个换热管8，折流板9使三氧化硫气体在罐体1内作折返性流动，使三氧化硫冷凝更充分，同时折流板9可以用于支撑换热管8。

使用时，将冷却水进管5连通外部的冷却水供水管道，冷却水出口12连通凉水塔，冷却水从冷却水进管5进入罐体1内，具体地，冷却水通过布水管4均匀地分布在分水环板6外周，冷却水从分水环板6上的锯齿形缺口处溢流到分水环板6内侧，然后冷却水从换热管8顶部的矩形槽14内均匀地流入换热管8内，最后通过冷却水出口12进行回收。三氧化硫气体通过三氧化硫气体入口2进入罐体1内，三氧化硫气体沿折流板9在罐体1中流动，换热管8内的冷却水对三氧化硫气体进行冷凝，三氧化硫冷凝液通过折流板向下流动，接着通过三氧化硫冷凝液出口10排出。该冷凝装置中冷却水采用溢流方式进水，通过分水环板6的锯齿形缺口进行分水，能够使冷却水均匀分布到换热管8，保证三氧化硫气体的冷凝效果，同时换热管8内没有压力，提高安全性。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。