一种多晶硅冷氢化生产用换热器的制作方法

专利2024-12-27  35


本技术属于多晶硅生产,具体涉及一种多晶硅冷氢化生产用换热器。


背景技术:

1、众所现多晶硅行业冷氢化生产用内浮头式换热器,如图3所示,其管束与管板连接工艺一般采用的是“强度焊+贴胀”的制造工艺;换热管采用无缝钢管直管。

2、存在主要问题如下:1)管束与管板连接采用贴胀工艺,控制不好贴胀,容易产生贴合不紧密,在后期水压试验过程,贴合缝隙处易残留水分,与壳程中的物料(其主要成分有氯硅烷)和水发生水解反应,产生hcl,进一步腐蚀管束与管板焊接的角焊缝;2)管束与管板焊接采用强度焊工艺,其焊缝为角焊缝,其焊接质量虽经严格的管控,但角焊缝的焊接技术难度相对于对接焊缝,其焊接质量合格率仍较低;3)换热管采用无缝钢管直管,其换热效率相对较低。


技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在换热效率低和管束与管板不牢固等问题,本实用新型的目的在于提供一种多晶硅冷氢化生产用换热器,换热管束与固定管板上的凸台通过全焊透焊缝相连,相比原设计用强度焊角焊缝焊接工艺,焊接质量更稳定可控,一次合格率高;取消换热管束与固定管板连接贴胀+强度焊工艺,换热管束与管程流通口之间不存在死区,减少了缝隙腐蚀发生的可能性,换热管束无需胀接,无变形,避免了冷变形产生应力腐蚀,进一步降低了故障检修费用;换热管束采用内波外螺纹管,换热效率相对于采用直管无缝钢管提升约25%,降低了能耗。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:

3、一种多晶硅冷氢化生产用换热器,包括管箱,所述管箱的两端安装有封头,所述管箱的内部横向设置有若干换热管束,换热管束的两端均与固定管板相连,两端的封头上分别设置有管程进口和管程出口,两个固定管板之间的管箱两侧分别设置有壳程进口和壳程出口,两个固定管板相对侧均上设置有多个凸台,所述凸台内部设置管程流通口,所述凸台通过全焊透焊缝与换热管束相连,所述换热管束采用内波外螺纹管。

4、优选的,所述凸台与固定管板一体成型。

5、优选的,靠近管程出口端的固定管板外侧设置有浮头球形封头。

6、优选的,所述浮头球形封头通过伸缩节与管程出管相连。所述管程出管上设置有管程出口。

7、优选的,所述壳程出口设置在管箱下端,所述壳程进口设置在管箱上端。

8、优选的,所述换热管束之间安装有折流板。

9、优选的,所述管箱上端设置有压力表。

10、优选的,所述管程进口、管程出口、壳程进口和壳程出口均设置有法兰盘。

11、本技术方案的有益效果如下:

12、一、本实用新型提供的一种多晶硅冷氢化生产用换热器,换热管束与固定管板上的凸台通过全焊透焊缝相连,相比原设计用强度焊角焊缝焊接工艺,焊接质量更稳定可控,一次合格率高;取消换热管束与固定管板连接贴胀+强度焊工艺,换热管束与管程流通口之间不存在死区,减少了缝隙腐蚀发生的可能性,换热管束无需胀接,无变形,避免了冷变形产生应力腐蚀,进一步降低了故障检修费用;换热管束采用内波外螺纹管,换热效率相对于采用直管无缝钢管提升约25%,降低了能耗。

13、二、本实用新型提供的一种多晶硅冷氢化生产用换热器,管程流通口无需高精度,降低了制造难度,提升了制造效率。

14、三、本实用新型提供的一种多晶硅冷氢化生产用换热器,折流板的设置既可以提高传热效果,还起到支撑换热管束的作用。

15、四、本实用新型提供的一种多晶硅冷氢化生产用换热器,压力表用于监测管箱的压力。



技术特征:

1.一种多晶硅冷氢化生产用换热器,包括管箱(1),所述管箱(1)的两端安装有封头(2),所述管箱(1)的内部横向设置有若干换热管束(3),换热管束(3)的两端均与固定管板(4)相连,两端的封头(2)上分别设置有管程进口(5)和管程出口(6),两个固定管板(4)之间的管箱(1)两侧分别设置有壳程进口(7)和壳程出口(8),其特征在于:两个固定管板(4)相对侧均上设置有多个凸台(9),所述凸台(9)内部设置管程流通口(10),所述凸台(9)通过全焊透焊缝(11)与换热管束(3)相连,所述换热管束(3)采用内波外螺纹管。

2.如权利要求1所述的一种多晶硅冷氢化生产用换热器,其特征在于:所述凸台(9)与固定管板(4)一体成型。

3.如权利要求1所述的一种多晶硅冷氢化生产用换热器,其特征在于:靠近管程出口(6)端的固定管板(4)外侧设置有浮头球形封头(12)。

4.如权利要求3所述的一种多晶硅冷氢化生产用换热器,其特征在于:所述浮头球形封头(12)通过伸缩节(13)与管程出管(14)相连。

5.如权利要求4所述的一种多晶硅冷氢化生产用换热器,其特征在于:所述壳程出口(8)设置在管箱(1)下端,所述壳程进口(7)设置在管箱(1)上端。

6.如权利要求1所述的一种多晶硅冷氢化生产用换热器,其特征在于:所述换热管束(3)之间安装有折流板(15)。

7.如权利要求1所述的一种多晶硅冷氢化生产用换热器,其特征在于:所述管箱(1)上端设置有压力表(16)。

8.如权利要求1所述的一种多晶硅冷氢化生产用换热器,其特征在于:所述管程进口(5)、管程出口(6)、壳程进口(7)和壳程出口(8)均设置有法兰盘。


技术总结
本技术公开了一种多晶硅冷氢化生产用换热器,属于多晶硅生产技术领域,包括管箱,管箱的两端安装有封头,管箱的内部横向设有若干换热管束,换热管束的两端均与固定管板相连,两端的封头上分别设有管程进口和管程出口,两个固定管板之间的管箱两侧分别设有壳程进口和壳程出口,两个固定管板相对侧均上设有多个凸台,凸台内部设置管程流通口,凸台通过全焊透焊缝与换热管束相连,换热管束采用内波外螺纹管。本技术具有换热效率高、加工效率高和管束与管板连接牢固等优点。

技术研发人员:杨志亮,马彪
受保护的技术使用者:四川永祥能源科技有限公司
技术研发日:20231031
技术公布日:2024/6/26
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