一種繞管式高效熱交換器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種繞管式高效熱交換器，包括筒體，筒體的底部設(shè)有下封頭，下封頭設(shè)有進(jìn)料口，筒體的頂部設(shè)有上封頭，上封頭設(shè)有出料口；筒體中固定連接有錐體，錐體的上端固定連接有夾套，錐體的下端固定連接有繞管體，繞管體和夾套設(shè)于筒體中；繞管體的上下兩端從繞管體引出管箱，管箱設(shè)于筒體上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，整臺(tái)設(shè)備體積小、成本低；較小流速下殼程流體就能到達(dá)紊流，使得流體阻力小，并能獲得較大的傳熱系數(shù)，使得液化效果好；在變工況操作，特別是在小流量操作下，通過(guò)關(guān)閉管程部分換熱管使流體流速不發(fā)生變化，仍可達(dá)到較高效傳熱效果，同時(shí)亦可多股流體進(jìn)行換熱。
【專利說(shuō)明】
一種繞管式高效熱交換器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于熱交換器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種繞管式高效熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)一直采用管殼式列管換熱器作為氣體液化換熱設(shè)備，由于管殼式列管換熱器結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn)使得殼程中流動(dòng)的流體和換熱面交錯(cuò)并叉流，在一定程度上增加了殼程流體阻力，并且還存在嚴(yán)重的旁流(換熱管與折流板，殼體與折流板均存在間隙)短路現(xiàn)象，這些因素都會(huì)降低換熱效率。而且由于管箱與殼體的壁溫溫差較大，在管、殼程選用的材料的線脹系數(shù)相差較大時(shí)，殼體和管箱中將產(chǎn)生較大熱應(yīng)力，從而損壞管頭跟管板的焊接，為此需要增加熱補(bǔ)償元件，列如膨脹節(jié)等。同時(shí)管殼式列管換熱器在單位空間內(nèi)結(jié)構(gòu)也不夠緊湊，相同換熱效率的情況下，造成管殼式列管換熱器體積龐大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種繞管式高效熱交換器，較小流速下殼程流體就能到達(dá)紊流，使得流體阻力小，并能獲得較大的傳熱系數(shù)，使得液化效果好，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)緊湊，多股流體進(jìn)行熱交換，整臺(tái)設(shè)備體積小、成本低的特點(diǎn)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種繞管式高效熱交換器，包括筒體，其特征在于:筒體的底部設(shè)有下封頭，下封頭設(shè)有進(jìn)料口，筒體的頂部設(shè)有上封頭，上封頭設(shè)有出料口 ；筒體中固定連接有錐體，錐體的上端固定連接有夾套，錐體的下端固定連接有繞管體，繞管體和夾套設(shè)于筒體中；繞管體的上下兩端從繞管體引出管箱，管箱設(shè)于筒體上，較小流速下殼程流體就能到達(dá)紊流，使得流體阻力小，并能獲得較大的傳熱系數(shù)，使得液化效果好，在變工況操作，特別是在小流量操作下，通過(guò)關(guān)閉部分管箱，其余換熱管使流體流速不發(fā)生變化，仍可達(dá)到較高效傳熱效果，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)緊湊，整臺(tái)設(shè)備體積小、成本低的特點(diǎn)。
[0006]進(jìn)一步，夾套呈圓柱狀。
[0007]進(jìn)一步，錐體與筒體的固定方式為焊接固定。
[0008]進(jìn)一步，錐體與夾套的固定方式為焊接固定。
[0009]進(jìn)一步，錐體與繞管體的固定方式為焊接固定。
[0010]進(jìn)一步，筒體中設(shè)有中心筒，中心筒設(shè)于繞管體之間。
[0011]進(jìn)一步，繞管體的上端引出有單個(gè)管箱，繞管體的下端引出有單個(gè)管箱。
[0012]進(jìn)一步，繞管體的上端引出有至少兩個(gè)管箱，繞管體的下端引出有至少兩個(gè)管箱，可同時(shí)滿足多股流體進(jìn)行熱交換。
[0013]本實(shí)用新型由于采用了上述技術(shù)方案，具有以下有益效果:
[0014]1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)管徑8?20mm的傳熱管，每立方米容積的傳熱面積能達(dá)至IJlOO?170m2，而管殼式列管換熱器僅達(dá)到50?70m2，容易實(shí)現(xiàn)大型化，目前做大傳熱面積達(dá)到了 25000m2。
[0015]2、本實(shí)用新型可使用在變工況的情況下(如小負(fù)荷開(kāi)車)，亦可同時(shí)進(jìn)行多種介質(zhì)的換熱。
[0016]3、本實(shí)用新型熱補(bǔ)償能力強(qiáng)，傳熱管的軸向熱膨脹可自行進(jìn)行補(bǔ)償。
[0017]4、本實(shí)用新型較高的換熱效率，端面溫差小于等于3?5°C，而管殼式列管換熱器僅達(dá)到8?12 °C。
[0018]5、本實(shí)用新型較小流速下殼程流體就能到達(dá)紊流，使得流體阻力小，并能獲得較大的傳熱系數(shù)，使得液化效果好，在變工況操作，特別是在小流量操作下，通過(guò)關(guān)閉管程部分換熱管使流體流速不發(fā)生變化，仍可達(dá)到較高效傳熱效果，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)緊湊，整臺(tái)設(shè)備體積小、成本低的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0020]圖1為本實(shí)用新型一種繞管式高效熱交換器實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型一種繞管式高效熱交換器實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1-進(jìn)料口； 2-下封頭;3-管箱;4-筒體;5-繞管體;6_錐體;7_夾套;8_上封頭；9-出料口； 10-中心筒。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1和圖2所示，為本實(shí)用新型一種繞管式高效熱交換器，包括筒體4，筒體4的底部設(shè)有下封頭2，下封頭2設(shè)有進(jìn)料口 I，筒體4的頂部設(shè)有上封頭8，上封頭8設(shè)有出料口 9。
[0024]筒體4中固定連接有錐體6，錐體6與筒體4的固定方式為焊接固定，進(jìn)行密封。錐體6的上端固定連接有夾套7，夾套7設(shè)于筒體4中，夾套7呈圓柱狀，錐體6與夾套7的固定方式為焊接固定。錐體6的下端固定連接有繞管體5，繞管體5設(shè)于筒體4中，錐體6與繞管體5的固定方式為焊接固定，錐體6與繞管體5之間無(wú)間隙。筒體4中設(shè)有中心筒10，中心筒10設(shè)于繞管體5之間，中心筒10在制作過(guò)程中起到輔助作用，其不參與換熱。
[0025]實(shí)施例一，如圖1所示，根據(jù)介質(zhì)流體情況，在繞管體5的上端引出單個(gè)管箱3，在繞管體5的下端引出單個(gè)管箱3。流體A從進(jìn)料口 I進(jìn)靠蒸發(fā)相變帶走熱量，從出料口9出，流體B從位于繞管體5的上端的管箱3進(jìn)，通過(guò)換熱從位于繞管體5的下端的管箱3出。
[0026]實(shí)施例二，如圖2所示，根據(jù)介質(zhì)流體情況，在繞管體5的上端引出兩個(gè)管箱3，在繞管體5的下端引出兩個(gè)管箱3。流體A從進(jìn)料口 I進(jìn)，靠蒸發(fā)相變帶走熱量，從出料口9出，流體B分開(kāi)兩股，一股從位于繞管體5的上端左側(cè)的管箱3進(jìn)，通過(guò)換熱從位于繞管體5的下端右側(cè)的管箱3出；另一股從位于繞管體5的上端右側(cè)的管箱3進(jìn)，通過(guò)換熱從位于繞管體5的下端左側(cè)的管箱3出。
[0027]也可以多種介質(zhì)流體一起換熱:流體A從進(jìn)料口I進(jìn)，靠蒸發(fā)相變帶走熱量，從出料口9出，流體B從位于繞管體5的上端左側(cè)的管箱3進(jìn)，通過(guò)換熱從位于繞管體5的下端右側(cè)的管箱3出；流體C從位于繞管體5的上端右側(cè)的管箱3進(jìn)，通過(guò)換熱從位于繞管體5的下端左側(cè)的管箱3出。
[0028]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)管徑8?20mm的傳熱管，每立方米容積的傳熱面積能達(dá)到100?170m2，而管殼式列管換熱器僅達(dá)到50?70m2，容易實(shí)現(xiàn)大型化，目前做大傳熱面積達(dá)到了 25000m2?？墒褂迷谧児r的情況下(如小負(fù)荷開(kāi)車)，亦可同時(shí)進(jìn)行多種介質(zhì)的換熱。熱補(bǔ)償能力強(qiáng)，傳熱管的軸向熱膨脹可自行進(jìn)行補(bǔ)償。較高的換熱效率，端面溫差小于等于3?5°C，而管殼式列管換熱器僅達(dá)到8?12°C。經(jīng)傳熱學(xué)熱力計(jì)算，本實(shí)用新型針對(duì)通過(guò)二氧化碳液化采用兩種不同換熱器(管殼式列管換熱器和螺旋高效熱交換器)的對(duì)比中發(fā)現(xiàn)同等傳熱負(fù)荷的情況下螺旋高效熱交換器結(jié)構(gòu)緊湊，整臺(tái)設(shè)備體積小、成本低;較小流速下殼程流體就能到達(dá)紊流，使得流體阻力小，并能獲得較大的傳熱系數(shù)，使得液化效果好;在變工況操作，特別是在小流量操作下，通過(guò)關(guān)閉部分管箱，其換熱管流體流速不發(fā)生變化，仍可達(dá)到較高效傳熱效果。
[0029]以上僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本實(shí)用新型為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出的簡(jiǎn)單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種繞管式高效熱交換器，包括筒體，其特征在于:所述筒體的底部設(shè)有下封頭，所述下封頭設(shè)有進(jìn)料口，所述筒體的頂部設(shè)有上封頭，所述上封頭設(shè)有出料口 ；所述筒體中固定連接有錐體，所述錐體的上端固定連接有夾套，所述錐體的下端固定連接有繞管體，所述繞管體和所述夾套設(shè)于所述筒體中；所述繞管體的上下兩端從所述繞管體引出管箱，所述管箱設(shè)于所述筒體上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繞管式高效熱交換器，其特征在于:所述夾套呈圓柱狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繞管式高效熱交換器，其特征在于:所述錐體與所述筒體的固定方式為焊接固定。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繞管式高效熱交換器，其特征在于:所述錐體與所述夾套的固定方式為焊接固定。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繞管式高效熱交換器，其特征在于:所述錐體與所述繞管體的固定方式為焊接固定。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繞管式高效熱交換器，其特征在于:所述筒體中設(shè)有中心筒，所述中心筒設(shè)于所述繞管體之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繞管高效熱交換器，其特征在于:所述繞管體的上端引出有單個(gè)所述管箱，所述繞管體的下端弓I出有單個(gè)所述管箱。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繞管高效熱交換器，其特征在于:所述繞管體的上端引出有至少兩個(gè)所述管箱，所述繞管體的下端引出有至少兩個(gè)所述管箱。
【文檔編號(hào)】F28F9/02GK205561618SQ201620406209
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月5日
【發(fā)明人】沈建沖, 鐘長(zhǎng)孝, 王煊
【申請(qǐng)人】杭州快凱高效節(jié)能新技術(shù)有限公司