[发明专利]酸浴用板式预热器、酸浴板式预热器闪蒸装置及其碱洗工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种化纤生产设备，尤其是一种酸浴用板式预热器和酸浴用板式预热器闪蒸装置。

背景技术

目前，国内外黏胶纤维的酸浴闪蒸装置，半个世纪来，都是使用的石墨换热器作为预热器，传热系数仅在400～700kcal/m²h℃之间，导致预热器庞大，能耗高。用板式换热器作预热器，可以大幅提高传热系数，降低能耗。但由于酸浴预热有硫化物、酸泥析出，会在传热壁面结垢、沉积，而板式预热器的传热板片缝隙很小，容易堵塞，具体分析如下：

1、硫化物在壁面析出并增厚，会堵塞板片之间仅有几毫米的缝隙通道；

2、未在壁面析出的部分硫化物和一些壁面垢块掉落的碎片也会堵塞板片的缝隙通道；

3、酸浴中的胶块颗粒、纤维、酸泥等会堵塞板片酸浴通道缝隙；

4、二次蒸汽的硫化物在传热壁面析出，会迅速降低换热器传热系数，导致闪蒸装置性能快速衰减；

5、低压二次蒸汽的比容很大，需要庞大的蒸汽流通截面积，传统板式预热器的孔口无法满足。

有的化纤公司曾经试用过板式换热器作酸浴预热器，因上述问题而宣告失败。所以化纤行业的共识是，酸浴闪蒸预热不能使用板式换热器，整个化纤行业数百套闪蒸装置的成千台预热器，都没有使用酸浴板式预热器就是证明。

发明内容

本发明针对以上提出的板式预热器板片两侧缝隙易堵塞、硫化物析出降低传热系数使闪蒸性能快速衰减和二次蒸汽流通截面积不足的问题，而研究设计一种酸浴用板式预热器及酸浴板式预热器闪蒸装置。本发明采用的技术手段如下：

一种酸浴用板式预热器，包括预热器板片集成体、预热器上盖和预热器壳体；所述的预热器板片集成体为板片排列组装后，用螺杆固定或焊接的组合体；所述预热器上盖顶部设有预热器蒸汽进口与预热器进蒸汽管相连，预热器蒸汽进口管上设有碱水溢流口；所述预热器壳体上设有预热器酸浴进口、预热器酸浴出口、闪发冷凝水进口、预热器冷凝水出口和不凝气排口；所述预热器蒸汽进口设置在板片集成体缝隙的上方，预热器冷凝水出口设置在板片集成体缝隙的下方；预热器酸浴进口和预热器酸浴出口与板片的角孔相连。

进一步地，所述板片的材质为904L、254smo、哈氏合金、锆材或石墨板片。

本发明还公开一种酸浴板式预热器闪蒸装置，以本发明所述的酸浴板式预热器为预热器，包括加热器H、预热器A₁至预热器A_n、闪蒸器V₁至闪蒸器V_n+2、冷凝器MK₁、冷凝器MK₂、真空泵ZB、循环泵XB，碱水槽JC和碱水泵JB，所述预热器A₁至预热器A_n上均设有预热器酸浴进口、预热器酸浴出口、预热器蒸汽进口、闪发冷凝水进口、预热器冷凝水出口、不凝气排口；所述加热器H上设有H进汽口、H酸浴进口、H酸浴出口、H冷凝水出口和H排不凝气口；所述H酸浴出口通过U形管与V₁的酸浴进口相连，V₁的酸浴出口通过U形管与V₂的酸浴进口相连，其余类推；V_n+1除了设有酸浴出口通过U形管与V_n+2的酸浴进口连接外，还设有在V_n+1液面附近的溢流排酸口，与排酸管道相连；闪蒸器V_n+2设有混合酸出口和新酸进口，混合酸出口与循环泵XB的酸浴进口连接，通往预热器A_n，新酸进口与进酸管道相连，进酸管道与过滤器GL相连接；各级预热器的预热器蒸汽进口通过蒸汽管道分别与同级闪蒸器的二次蒸汽出口相连接，闪蒸器V_n+1和闪蒸器V_n+2的二次蒸汽出口分别与冷凝器MK₂和冷凝器MK₁的进汽口相连；