本發(fā)明具體涉及氮加熱器管箱，具體是一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱。

背景技術：

1、在空分設備里，氮加熱器是極為關鍵的部件，其中管箱的性能直接關乎氮加熱器的運行效果和整體穩(wěn)定性；氮加熱器在空分設備中扮演著不可或缺的角色，主要利用蒸汽釋放的熱量來加熱污氮氣，進而對分子篩進行加溫活化；其性能優(yōu)劣直接決定了分子篩能否正常工作，對整套空分設備的穩(wěn)定運行有著至關重要的影響；而管箱作為氮加熱器的關鍵組成部分，承擔著分配和收集管程流體、連接換熱管與外部管道等重要任務，其性能的好壞直接影響到氮加熱器的換熱效率和運行可靠性；

2、在u型管式氮加熱器中，管程側通常是飽和蒸汽進入，過冷水流出，兩者溫差有時可達100℃以上，如此大的溫差會對分程隔板產生較大的熱應力，這種熱應力會引發(fā)一系列嚴重問題，如導致管箱筒體變形，進而造成管箱密封失效，使得蒸汽泄漏，不僅降低了氮加熱器的換熱效率，還可能影響整個空分系統(tǒng)的正常運行，甚至引發(fā)安全事故；同時，熱應力還可能使分程隔板出現(xiàn)裂縫，縮短管箱的使用壽命，增加設備維護成本和停機時間；

3、經(jīng)檢索，中國專利公開號cn201821197755.5公開了污氮加熱器管箱結構；包括管箱殼體和管板，所述管箱殼體內從上往下依次橫向設有第一分程隔板、第二分程隔板、第三分程隔板和第一隔板，所述第一分程隔板、第二分程隔板、第三分程隔板、第一隔板和第二隔板將三個u型管束分為六個流程；

4、上述專利中通過多個分程隔板將管束分為多個流程，雖在一定程度上避免了“水錘”現(xiàn)象，但該方式使得管箱結構變得復雜，增加了制造難度和成本，而且過多的分程隔板會占據(jù)一定空間，影響管箱內流體的流動和分布，降低了換熱效率。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱，在本結構中，將氮加熱器管箱放置在加熱腔內，通過蒸汽實現(xiàn)對氮加熱器管箱內部的氮氣進行加熱，在加熱的過程中，蒸汽與氮加熱器管箱接觸時會在氮加熱器管箱頂部產生凝結的情況，這樣凝結的水汽在向下流淌時對氮加熱器管箱起到降溫的效果，凝結的水汽通過隔板底部連接的凝結水排出管進行排出，同時，未凝結的整齊通過上半圓板上開設的未凝結氣孔進入到冷缺腔內，通過水對未凝結的氣體進行降溫，同時，水還作用在隔板上，通過冷缺腔段的隔板進行溫度傳輸?shù)郊訜崆欢蔚母舭迳?，通過隔板實現(xiàn)對氮加熱器管箱的再次降溫效果，從而有效的消除氮加熱器管箱在工作時的熱應力，以解決上述背景技術的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱，包括安裝頭；所述的安裝頭包括殼體；該殼體一端呈開口設置，所述的殼體開口端呈一體設置有第一連接法蘭；所述的殼體內部呈一體設置有分隔板；所述的殼體內部通過分隔板分為第一腔室和第二腔室；

4、其中；所述的第一腔室與出口貫通連接；所述的第二腔室與進口貫通連接；所述的殼體遠離開口端的側壁上設置有壓力密封入孔；所述的殼體通過第一連接法蘭與管箱固定安裝；

5、作為本發(fā)明的進一步技術方案，所述的管箱包括外殼；該外殼的一端呈一體設置有第二連接法蘭；所述的第二連接法蘭與第一連接法蘭可拆卸安裝；

6、作為本發(fā)明的進一步技術方案，所述的外殼內部固定安裝有氮加熱器組件；所述的氮加熱器組件包括密封板；所述的密封板與外殼內壁呈一體設置；所述的密封板一側呈一體設置有隔板；所述的隔板底部設置有下半圓板；所述的下半圓板與密封板之間形成導流腔；所述的導流腔內部設置有導流板；所述的導流板設置有兩組，一組與外殼內壁固定安裝，另一組與隔板呈一體設置；其中與隔板呈一體設置的導流板位于和外殼內壁固定安裝的導流板的中間；

7、作為本發(fā)明的進一步技術方案，所述的隔板頂部還呈一體設置有上半圓板；所述的上半圓板上開設有多個未凝結氣孔；所述的上半圓板與下半圓板之間組成冷缺腔；

8、作為本發(fā)明的進一步技術方案，所述的上半圓板位于冷缺腔的一側呈一體設置有傾斜板；所述的上半圓板與密封板之間組成加熱腔；所述的加熱腔內安裝有氮加熱器管箱；所述的氮加熱器管箱的一端貫穿密封板與第一腔室貫通；

9、作為本發(fā)明的進一步技術方案，所述的氮加熱器管箱遠離密封板的一端與u型管固定安裝；所述的u型管位于隔板的兩側，所述的u型管遠離氮加熱器管箱的一端貫穿下半圓板并延伸至導流腔內；

10、作為本發(fā)明的進一步技術方案，所述的外殼頂部呈一體設置有疏水進口和蒸汽入口；其中，所述的疏水進口位于冷缺腔內部的傾斜板頂部；所述的蒸汽入口位于上半圓板與密封板之間的加熱腔頂部；

11、作為本發(fā)明的進一步技術方案，所述的外殼底部還設置有疏水出口；該疏水出口位于冷缺腔底部；所述的外殼固定安裝在撐座上；

12、作為本發(fā)明的進一步技術方案，所述的上半圓板與密封板之間的隔板底部貫穿式固定安裝有凝結水排出管；該凝結水排出管貫穿外殼的側壁延伸至外側。

13、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

14、1.本發(fā)明，在使用時，將殼體通過第一連接法蘭和外殼上的第二連接法蘭進行固定安裝，在安裝完成后，殼體內部的第二腔室通過密封板上開設的通孔與導流腔貫通，第二腔室貫穿連接的進口與輸送管道連接，實現(xiàn)介質通過第二腔室進入導流腔內；

15、2.本發(fā)明，當介質進入導流腔后，通過隔板底部的導流板和外殼內壁上的導流板實現(xiàn)對介質的導流效果，通過上下的導流板實現(xiàn)將介質傳輸?shù)蕉鄠€u型管中，u型管遠離導流腔的一端與氮加熱器管箱固定連接，實現(xiàn)介質在氮加熱器管箱內加熱，在介質加熱完成后，在傳輸?shù)降谝磺皇抑?，第一腔室上的出口與連接管連接，實現(xiàn)將加熱的介質傳輸?shù)叫枰奈恢茫?/p>

16、3.本發(fā)明，在進行氮加熱器管箱的加熱時，通過外殼上設置的蒸汽入口向加熱腔內進行蒸汽的輸送，通過蒸汽實現(xiàn)氮加熱器管箱內部的介質進行加熱，同時，蒸汽與氮加熱器管箱接觸時，在其頂部會發(fā)生凝結的情況，凝結的蒸汽通過氮加熱器管箱外壁向下流動，實現(xiàn)蒸汽水對氮加熱器管箱的冷卻效果，凝結的蒸汽水通過隔板底部安裝在凝結水排出管進行排出；

17、4.本發(fā)明，在加熱腔中還有未凝結的蒸汽，未凝結的蒸汽通過上半圓板上開設的未凝結氣孔進入冷缺腔內，通過疏水進口向冷缺腔內注水，實現(xiàn)將未凝結的蒸汽與水的混合，再通過外殼底部設置的疏水出口進行排出，同時，通過疏水進口注入的水還作用到冷缺腔段的隔板上，通過冷缺腔段的隔板進行實現(xiàn)對加熱腔段的隔板進行降溫效果，隔板同時對氮加熱器管箱進行降溫，從而有效的消除氮加熱器管箱的熱應力，避免氮加熱器管箱長時間使用時發(fā)生變形的情況。

技術特征：

1.一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱，其特征在于：包括安裝頭(1)；所述的安裝頭(1)包括殼體(10)；該殼體(10)一端呈開口設置，所述的殼體(10)開口端呈一體設置有第一連接法蘭(14)；所述的殼體(10)內部呈一體設置有分隔板(17)；所述的殼體(10)內部通過分隔板(17)分為第一腔室(15)和第二腔室(16)；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱，其特征在于：所述的管箱(2)包括外殼(20)；該外殼(20)的一端呈一體設置有第二連接法蘭(25)；所述的第二連接法蘭(25)與第一連接法蘭(14)可拆卸安裝。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱，其特征在于：所述的外殼(20)內部固定安裝有氮加熱器組件(3)；所述的氮加熱器組件(3)包括密封板(31)；所述的密封板(31)與外殼(20)內壁呈一體設置；所述的密封板(31)一側呈一體設置有隔板(36)；所述的隔板(36)底部設置有下半圓板(34)；所述的下半圓板(34)與密封板(31)之間形成導流腔(311)；所述的導流腔(311)內部設置有導流板(35)；所述的導流板(35)設置有兩組，一組與外殼(20)內壁固定安裝，另一組與隔板(36)呈一體設置；其中與隔板(36)呈一體設置的導流板(35)位于和外殼(20)內壁固定安裝的導流板(35)的中間。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱，其特征在于：所述的隔板(36)頂部還呈一體設置有上半圓板(38)；所述的上半圓板(38)上開設有多個未凝結氣孔(39)；所述的上半圓板(38)與下半圓板(34)之間組成冷缺腔(312)。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱，其特征在于：所述的上半圓板(38)位于冷缺腔(312)的一側呈一體設置有傾斜板(310)；所述的上半圓板(38)與密封板(31)之間組成加熱腔(313)；所述的加熱腔(313)內安裝有氮加熱器管箱(32)；所述的氮加熱器管箱(32)的一端貫穿密封板(31)與第一腔室(15)貫通。

6.根據(jù)權利要求4所述的一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱，其特征在于：所述的氮加熱器管箱(32)遠離密封板(31)的一端與u型管(33)固定安裝；所述的u型管(33)位于隔板(36)的兩側，所述的u型管(33)遠離氮加熱器管箱(32)的一端貫穿下半圓板(34)并延伸至導流腔(311)內。

7.根據(jù)權利要求2所述的一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱，其特征在于：所述的外殼(20)頂部呈一體設置有疏水進口(21)和蒸汽入口(22)；其中，所述的疏水進口(21)位于冷缺腔(312)內部的傾斜板(310)頂部；所述的蒸汽入口(22)位于上半圓板(38)與密封板(31)之間的加熱腔(313)頂部。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱，其特征在于：所述的外殼(20)底部還設置有疏水出口(24)；該疏水出口(24)位于冷缺腔(312)底部；所述的外殼(20)固定安裝在撐座(23)上。

9.根據(jù)權利要求7所述的一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱，其特征在于：所述的上半圓板(38)與密封板(31)之間的隔板(36)底部貫穿式固定安裝有凝結水排出管(30)；該凝結水排出管(30)貫穿外殼(20)的側壁延伸至外側。

技術總結
本發(fā)明公開了一種能夠消除熱應力的氮加熱器管箱，涉及氮加熱器管箱技術領域，包括安裝頭；安裝頭包括殼體；該殼體一端呈開口設置，殼體開口端呈一體設置有第一連接法蘭；殼體內部呈一體設置有分隔板；殼體內部通過分隔板分為第一腔室和第二腔室；其中；第一腔室與出口貫通連接；第二腔室與進口貫通連接；殼體遠離開口端的側壁上設置有壓力密封入孔；所述的殼體通過第一連接法蘭與管箱固定安裝；在使用時，將殼體通過第一連接法蘭和外殼上的第二連接法蘭進行固定安裝，在安裝完成后，殼體內部的第二腔室通過密封板上開設的通孔與導流腔貫通，第二腔室貫穿連接的進口與輸送管道連接，實現(xiàn)介質通過第二腔室進入導流腔內。

技術研發(fā)人員：唐建偉,錢學峰,鐘文榮,歐陽治國,張明
受保護的技術使用者：蘇州新銳低溫設備有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8