專利名稱：一種內回流精餾裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種精餾設備，特別涉及一種內回流式精餾設備。
背景技術：
精餾設備指的是精餾操作所用的設備，主要包括精餾塔、冷凝器及再沸器。精餾設備通常包括內回流和外回流兩種形式，其中，內回流是指物料不離開塔頂，在塔頂冷凝后直接回流到蒸餾塔內。在高純電子級多晶硅 生產、尤其是三氯氫硅提純的領域中，廣泛采用這種內回流式精餾塔。但是，由于精餾塔內部汽液交換劇烈，加之環境中氣流的影響，精餾塔易發生左右偏擺；同時，由于精餾塔開停塔的溫差波動較大，熱脹冷縮現象明顯，若在精餾塔的塔柱和固定在框架上的冷凝器之間采用單根剛性管道直接相連，連接處的應力較大、極易損壞設備。請參閱圖1，現有的結構是在精餾塔的塔柱和冷凝器之間設置波紋管補償器。由于波紋管補償器具有多個橫向波紋的圓柱形薄壁折皺殼體，可實現小幅的伸縮，以抵消塔柱自身的熱脹冷縮的影響。同時，波紋管補償器還能向四周小幅的彎曲，以抵消在生產過程中，塔內部劇烈的汽液交換以及環境中氣流在各方向的影響。但采用上述結構，仍然存在以下不足之處波紋管補償器的耐久性差、使用壽命短；經多次彎曲之后，殼體很容易發生破裂，導致泄漏，引發安全事故。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術的上述不足，提供一種使用壽命長、耐久性好的內回流精餾裝置。為解決上述技術問題，本實用新型提供了以下技術方案一種內回流精餾裝置，包括精餾塔和冷凝器，所述冷凝器設于精餾塔的上方，所述精餾塔與冷凝器之間設置有連接管路，所述連接管路包括斜向連接管路，所述斜向連接管路的延伸方向傾斜于豎直方向。采用這樣的結構，利用剛性和強度更高的管路連接精餾塔與冷凝器，克服了采用波紋管補償器耐久性差、使用壽命短的缺陷；同時，由于連接管路中的斜向連接管路沿斜于豎直方向延伸，具有類似于彈簧的形狀，使其具有一定韌性，當塔柱熱脹冷縮、或內力及外力作用下發生擺動時，通過連接管路的伸縮形變及彈性，抵消了應力，從而避免了設備的損壞，提高了裝置的使用壽命和耐久性。斜向連接管路的延伸方向，是斜向連接管路中管道的軸向、亦或是物料在斜向連接管路中運行的大致路徑。優選的，所述斜向連接管路為螺旋管或蛇形管。此處的螺旋管為延伸方向呈螺旋狀的管路。具有受力良好、使用壽命長的有益效果；蛇形管為延伸方向迂回盤旋的管路。具有受力良好、使用壽命長的有益效果。優選的，所述斜向連接管路的延伸方向呈折線形。優選的，所述斜向連接管路包括若干個連接管和彎頭，所述相鄰兩個連接管通過彎頭連接。斜向連接管路由連接管和彎頭依次組裝而成；采用這樣的結構，可根據精餾塔高度以及當地氣流變化的情況，調整斜向連接管路的數量及角度，使用盡量多的連接管所具有的更大的韌性抵消大部分外力。同時，由于彎頭及連接管均根據精餾塔工作壓力等級選定，壁厚均遠遠大于波紋管補償器，因此，即使在多次伸長、壓縮或彎曲的情況下也不易破漏，防止安全事故的發生，保證了精餾塔的長久運行，使生產過程更加穩定。優選的，所述斜向連接管路中的若干連接管首尾相連，所述斜向連接管路在水平面的投影呈多邊形狀。 需要說明的是，此處斜向連接管路在水平面的投影由若干連接管、及用以組裝連接管的彎頭一起投影至水平面內形成；斜向連接管路在水平面的投影大致呈多邊形狀，并不僅局限于斜向連接管路在水平面的投影密閉構成密封的多邊形，亦包括斜向連接管路在水平面的投影非密閉、或其余變異、但趨近于多邊形的結構；采用這樣的結構，斜向連接管路具有較高的結構穩定性。同時，連接管和彎頭圍成的多邊形狀，具有較強的彎曲度，能很好的消除精餾塔的縱向上熱脹冷縮以及橫向上的擺動。優選的，所述斜向連接管路中的連接管依次首尾相連，所述斜向連接管路在水平面的投影呈三角形。采用這樣的結構，具有較強的彎曲度和結構穩定性，能很好的消除精餾塔的縱向上熱脹冷縮以及橫向上的擺動。 優選的，所述連接管均為直管。需要說明的是，連接管的管道自身不必完全具有伸縮，而是利用連接管組成一個類似于彈簧的結構，通過這樣的結構，使之具備一定伸縮性。優選的，所述斜向連接管路包括四個依次首尾相連的連接管，所述彎頭均為90°彎頭，所述斜向連接管路在水平面的投影呈矩形；采用這樣的結構，斜向連接管路具有較高的結構穩定性。同時，連接管和彎頭圍成的四邊形具有較強的彎曲度，能很好的消除精餾塔的縱向上熱脹冷縮以及橫向上的擺動。需要說明的是，此處斜向連接管路在水平面的投影由四個連接管、及用以組裝連接管的彎頭一起投影至水平面內形成；斜向連接管路在水平面的投影大致呈矩形，并不僅局限于斜向連接管路在水平面的投影密閉構成密封的矩形，亦包括斜向連接管路在水平面的投影非密閉、或略有變異、但趨近于矩形的結構，如錯邊的矩形、留有開口的矩形等。優選的，所述連接管均傾斜于水平面，所述各連接管的頭部均高于尾部。采用這樣的結構，由于連接管均有一定的傾斜度，使冷凝后的液體能順利回到精餾塔的塔內。需要說明的是，此處，連接管的頭部和尾部分別為連接管的兩端部。優選的，所述連接管的軸線與水平面之間的夾角大于等于3°。采用這樣的結構，進一步保證了冷凝后的液體能順利回到精餾塔的塔內。優選的，所述彎頭的數量大于等于六個。優選的，所述連接管路包括第一連接管和第二連接管，所述第一連接管沿豎向與精餾塔相連，所述第二連接管沿豎向與冷凝器相連。優選的，所述第一連接管和第二連接管上分別設置有第一彎頭、第二彎頭，所述斜向連接管路的兩端分別與第一彎頭和第二彎頭連接。采用這樣的結構，由于采用第一彎頭、第二彎頭對斜向連接管路進行換向連接，使得斜向連接管路與豎直方向之間具有更大的斜角，用以承受更大的橫向分力。優選的，所述第一連接管和第二連接管均沿豎直方向設置。優選的，所述第一彎頭、第二彎頭均為90°彎頭。采用這樣的結構，斜向連接管路與豎直方向之間具有更大的斜角的同時，彎頭均為標準件，易于獲取、成本低廉。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是利用剛性和強度更高的管路連接精餾塔與冷凝器，克服了采用波紋管補償器耐久性差、使用壽命短的缺陷；同時，由于連接管路中的斜向連接管路沿斜于豎直方向延伸，具有類似于彈簧的形狀，使其具有一定韌性，當 塔柱熱脹冷縮、或內力及外力作用下發生擺動時，通過連接管路的伸縮形變及彈性，抵消了應力，從而避免了設備的損壞，提高了裝置的使用壽命和耐久性。
圖I為現有技術中精餾設備的結構示意圖；圖2為本實用新型內回流精餾設備的結構示意圖；圖3為本實用新型內回流精餾設備中斜向連接管路的立體結構示意圖；圖4為本實用新型內回流精餾設備中斜向連接管路的另一立體結構示意圖；圖5為本實用新型內回流精餾設備中斜向連接管路的側視圖；圖6為本實用新型內回流精餾設備的管路示意圖。圖中標記精餾塔一I ;冷凝器一2 ;連接管路一3 ;第一連接管一31a ;第二連接管一31b ;斜向連接管路一4 ;連接管一41 ;彎頭一5 ;第一彎頭一5a ;第二彎頭一5b。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明。本實用新型的實施方式不限于以下實施例，在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出的各種變化均屬于本實用新型的保護范圍之內。實施例I如圖2所示，本實施例內回流精餾裝置包括精餾塔I和冷凝器2，冷凝器2設于精餾塔I的上方，精餾塔I與冷凝器2之間設置有連接管路3，考慮到精餾塔I在豎直方向上的熱膨脹系數、以及在沿傾斜于豎直方向的其他方向上的擺動，在連接管路3中包括有斜向連接管路4，斜向連接管路4的延伸方向傾斜于豎直方向。利用斜向連接管路4所具有的伸縮、彎曲彈性，消除精餾塔I的熱脹冷縮和擺動，徹底取代波紋管補償器，從而克服波紋管補償器自身存在著經過多次的伸長、壓縮或彎曲后容易破漏的弱點，防止安全事故的發生，穩定生產。實施例2本實施例內回流精懼裝置中，斜向連接管路4為蛇形管，即整體呈盤蛇狀,斜向連接管路4的頂端與冷凝器2連接，斜向連接管路4的底部與精餾塔I連接。[0048]由于盤蛇狀的斜向連接管路4的延伸方向傾斜于豎直方向，在周向具有一定的延展性和伸縮彈性，因此可承受因熱脹冷縮或擺動帶來的、非豎直方向的應力，并與冷凝器2和精餾塔I穩定連接。其余結構請參閱實施例I。此處，斜向連接管路4還可以是與盤蛇狀相似的螺錐狀、或其余類似結構，在此就不再贅述。實施例3如圖2、圖6所示，本實施例內回流精餾裝置中，斜向連接管路4包括若干個連接管41和彎頭5，每兩個相鄰的連接管41通過彎頭5連接，此處，連接管41均為直管，且連接管41均為伸縮管、可沿其軸向伸縮、延展。位于斜向連接管路4首、尾兩端的連接管41與冷凝器2及精餾塔I連接。 采用直管與彎頭5相組合的方式，主要通過直管沿其軸向延展、伸縮，使用壽命更高，并通過不同夾角的彎頭5，使得斜向連接管路4的形狀和姿態可調，使裝置具備更高的穩定性。其余結構請參閱實施例I。實施例4如圖2、圖6所示，本實施例內回流精餾裝置中，斜向連接管路4中的若干個連接管41首尾相連，多根定長的連接管41組合后呈長條狀，組合后的斜向連接管路4在水平面的投影呈多邊形狀，使得斜向連接管路4在水平面的各個方向均有與其大致垂直的連接管41相對應，并沿該直管的軸向實現伸縮和延展。本實施方式中，斜向連接管路4在水平面的投影可以是非密閉的、或略有變化、但趨近于多邊形的結構。斜向連接管路4在水平面的投影呈多邊形狀是，亦具有更好的結構穩定性。其余結構請參閱實施例3。實施例5如圖2至圖6所示，本實施例內回流精餾裝置中，斜向連接管路4包括四個依次首尾相連的連接管41，相鄰的兩個連接管41之間通過90°彎頭5連接，斜向連接管路4在水平面的投影呈矩形。其中，斜向連接管路4的結構請參閱圖3至圖5，各連接管41均傾斜于水平面，各連接管41的頭部均高于尾部，使得斜向連接管路4從頭部至尾端高度逐漸降低，形成一定的坡度，斜向連接管路4的高位與冷凝器2相連，斜向連接管路4的低位與精餾塔I相連，使冷凝過程中的液體能順利的流入至精餾塔I內。為了進一步保證冷凝過程中的液體能順利的流入至精餾塔I內，連接管41的軸線與水平面之間的夾角為3°。連接管41和彎頭5在水平面方向的投影為四邊形，具有較強的彎曲度的同時，能很好的消除精餾塔I的縱向上熱脹冷縮以及橫向上的擺動。其余結構請參閱實施例3。實施例6如圖6所示，本實施例內回流精餾裝置中，連接管路3還包括第一連接管31a和第二連接管31b，第一連接管31a沿豎向與精餾塔I相連，第二連接管31b沿豎向與冷凝器2相連，此處，在連接管路3上設置第一連接管31a和第二連接管31b的作用是用于插接斜向連接管路4，并且，裝置受到的橫向分力，通過斜向連接管路4抵消后，再通過第一連接管31a和第二連接管31b分別與冷凝器2、精餾塔I連接，進一步減小了連接處的應力，從而提高使用壽命。第一連接管31a和第二連接管31b均沿豎直方向設置，第一連接管31a和第二連接管31b上分別設置有第一彎頭5a、第二彎頭5b，上述的第一彎頭5a、第二彎頭5b均為90°彎頭5，斜向連接管路4的兩端分別與第一彎頭5a和第二彎頭5b連接。其余結構請參閱實施例5。實施例7本實施例內回流精懼裝置中，斜向連接管路4為螺旋管，即整體呈螺旋狀，斜向連接管路4的頂端與冷凝器2連接，斜向連接管路4的底部與精餾塔I連接。 由于螺旋管的斜向連接管路4的延伸方向傾斜于豎直方向，在周向具有一定的延展性和伸縮彈性，因此可承受因熱脹冷縮或擺動帶來的、非豎直方向的應力，并與冷凝器2和精餾塔I穩定連接。其余結構請參閱實施例I。實施例8本實施例內回流精餾裝置中，斜向連接管路4的延伸方向呈折線形，S卩斜向連接管路4與冷凝器2、精餾塔I的連接部不在同一豎直方向上，斜向連接管路4的頂端與冷凝器2連接，斜向連接管路4的底部與精餾塔I連接。由于斜向連接管路4的延伸方向傾斜于豎直方向，在周向具有一定的延展性和伸縮彈性，因此可承受因熱脹冷縮或擺動帶來的、非豎直方向的應力，并與冷凝器2和精餾塔I穩定連接。其余結構請參閱實施例I。實施例9如圖2至圖6所示，本實施例內回流精餾裝置中，斜向連接管路4包括三個依次首尾相連的連接管41，相鄰的兩個連接管41之間通過90°彎頭5連接，斜向連接管路4在水平面的投影呈三角形。其中，斜向連接管路4的結構請參閱圖3至圖5，各連接管41均傾斜于水平面，各連接管41的頭部均高于尾部，使得斜向連接管路4從頭部至尾端高度逐漸降低，形成一定的坡度，斜向連接管路4的高位與冷凝器2相連，斜向連接管路4的低位與精餾塔I相連，使冷凝過程中的液體能順利的流入至精餾塔I內。為了進一步保證冷凝過程中的液體能順利的流入至精餾塔I內，連接管41的軸線與水平面之間的夾角為3°。連接管41和彎頭5在水平面方向的投影為三角形，具有較強的彎曲度的同時，能很好的消除精餾塔I的縱向上熱脹冷縮以及橫向上的擺動。彎頭5的數量至少為六個，在空間內布置至少兩組投影為三角形的斜向連接管路。其余結構請參閱實施例3。[0085]需要說明的是，本實用新型中所述彎頭5，不僅可采用90°彎頭5，亦可按角度調節的不同需求，調整其角度大小，并不局限于僅采用90°彎頭5。本實用新型并不局限于前述的具體實施方式
。本實用新型擴展到任何在本說 明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組
口 ο
權利要求1.一種內回流精餾裝置，包括精餾塔和冷凝器，所述冷凝器設于精餾塔的上方，所述精餾塔與冷凝器之間設置有連接管路，其特征在于所述連接管路包括斜向連接管路，所述斜向連接管路的延伸方向傾斜于豎直方向。
2.根據權利要求I所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述斜向連接管路為螺旋管或蛇形管。
3.根據權利要求I所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述斜向連接管路的延伸方 向呈折線形。
4.根據權利要求I所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述斜向連接管路包括若干個連接管和彎頭，所述相鄰兩個連接管通過彎頭連接。
5.根據權利要求4所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述斜向連接管路中的連接管依次首尾相連，所述斜向連接管路在水平面的投影呈多邊形狀。
6.根據權利要求5所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述斜向連接管路中的連接管依次首尾相連，所述斜向連接管路在水平面的投影呈三角形。
7.根據權利要求4所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述斜向連接管路包括四個依次首尾相連的連接管，所述彎頭均為90°彎頭，所述斜向連接管路在水平面的投影呈矩形。
8.根據權利要求7所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述連接管均為直管。
9.根據權利要求8所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述連接管均傾斜于水平面，所述各連接管的頭部均高于尾部。
10.根據權利要求9所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述連接管的軸線與水平面之間的夾角大于等于3°。
11.根據權利要求10所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述彎頭的數量大于等于六個。
12.根據權利要求I至11中任一權利要求所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述連接管路包括第一連接管和第二連接管，所述第一連接管沿豎向與精餾塔相連，所述第二連接管沿豎向與冷凝器相連。
13.根據權利要求12所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述第一連接管和第二連接管上分別設置有第一彎頭、第二彎頭，所述斜向連接管路的兩端分別與第一彎頭和第二彎頭連接。
14.根據權利要求13所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述第一連接管和第二連接管均沿豎直方向設置。
15.根據權利要求14所述的內回流精餾裝置，其特征在于所述第一彎頭、第二彎頭均為90。彎頭。
專利摘要本實用新型涉及一種內回流精餾裝置，包括精餾塔和冷凝器，所述冷凝器設于精餾塔的上方，所述精餾塔與冷凝器之間設置有連接管路，所述連接管路包括斜向連接管路，所述斜向連接管路的延伸方向傾斜于豎直方向；采用這樣的結構，利用剛性和強度更高的管路連接精餾塔與冷凝器，克服了采用波紋管補償器耐久性差、使用壽命短的缺陷。
文檔編號B01D3/14GK202460168SQ20122010020
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月16日 優先權日2012年3月16日
發明者劉建鋒, 周華麗, 唐猷成, 王恒孝, 胡小冬, 蒲曉東, 黎展榮 申請人:四川新光硅業科技有限責任公司