专利名称：：一种新型冷凝器的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种冷凝(冷却)器，特点在于可分别或同时使用空气和水作为冷源。又可称之为<双冷源冷凝(冷却)器'。
背景技术：
：冷凝(冷却)器是制冷空调、石油炼制、化工生产的最重要的静设备。它的性能对过程的节能减排有极其重要的作用。目前，常规冷凝(冷却)器都是使用单一冷源，如制冷行业中分别有空冷冷凝器和水冷冷凝器；石油、化工行业中空冷和水冷也都是分别在不同的两个冷换装置内完成的。由于空冷在节能、节水、环保和运行经济性上的优点，空冷技术有了长足的发展。比如在民用空调、车辆空调和冰柜上大量采用空冷。但由于冷凝温度偏高，能效比较低。而在冷库、速冻机械、大型中央空调等方面水冷还是首选方式。在石化工业中，空冷技术多年来未能推丌，到目前，尚只局限用于少数工位上，如塔顶馏出物空冷器。制约空冷技术推广应用的原因有三个1.介质的冷却终温受环境影响过大，在我国大部分地区年最高和最低气温差可高达50°C，必将影响到介质的冷却终温，使冬夏两季的运行工况差异很大；2.现有空冷器的冷却终温过高，采用现有的空冷设备，其冷端端部温差(又名接近温度，指空气进口温度和介质出口温度之差)一般在15"C以上，这意味着，当空气干球温度达40。C时，冷介质的出口温度要高达55"C以上，显然不能满足石化工艺对介质冷却终温(一般应小于45"C)的要求，因此，塔顶馏出物经带雾化冷却的空冷后，还需要采用后冷器(水冷)，进行进一步冷却；3.现有空冷器的总传热系数K值过低(一般不到100wAf'K)，使空冷器的紧凑性很低，占地面积太大，在装置内布置有困难。水冷的优点是1.介质的冷却终温受环境影响不大，使冬夏两季的运行工况差异很小。2.在使用常规管壳式换热器条件下，端部温差可达UrC左右，介质的冷却终温可达45"C左右，可有效的满足大多数的工艺要求。3.总传热系数较高，一般可达IOOOw/M"K左右，冷换设备紧凑性高，易于在装置内布置。水冷的主要缺点是要消耗大量的水资源、要产生大量的污水环保压力大、运行费用高。由申请人研发的带翅片的螺旋板壳式换热器，在中国石化杨子戸油化工股份有限公司气体脱硫装置中的运行数据表明，由于在气侧设置翅片，水侧选择了适宜的结构参数，使两侧都进行了强化，使冷端气-液两介质的温差只有3"C左右，而且，这一温差是在平均对数温度差只有2.7°C，且传热总系数K平均高达1686w/rrf。k下取得的。这表明，只要技术措施得当，制约空冷技术推广应用的三个原因中的第2，3两个原因可望被解决。
发明内容制约空冷技术推广应用的原因有三个中的第1个原因属于自然力，在它面前我们只有顺从、规避。我们的能动性在于，可将空冷和水冷取长补短达到优势互补，将空-水双冷源连袂在同一个冷凝(冷却)器中，这样，我们就可以根据工艺要求和气温的不同，分别或同时使用空气和水作为冷源，来应对气温的变化。双冷源冷凝(冷却)器，特别适合于我国的气候条件。我国大部分地区处于温带和亚热带，南方小部分地区处于热带，'北部近寒带，东北夏短而温凉，冬长而寒冷，西北内陆干旱少雨，全国降雨量不均衡，丰水期多处于高温的夏季，大部分地区日最高温度在30°C以上的时间不到四个月(小满-处暑相当于5月中旬到9月初)。在这四个月中，宜于采用水冷，而这期间正值丰水期。而其余8个月中可采用空冷(冬季)或空-水双冷(春秋两季)。根据气温和降雨量优化选择冷源，增加了操作的弹性，在满足工艺要求的前提下，达到节能减排，可取得相得益彰之效，是本发明的最大优点。空-水双冷源冷凝(冷却)器结构上属于螺旋板壳式换热器，其特征在于它是一个三股流螺旋板壳式换热器，具有互不相通的并行的三条螺旋道和三对配流室，流道间设置定距器件，也可设置翅片来扩展二次换热面，可以有全水冷、空-水冷、全空冷三种操作模式，送风方式有正压鼓风和负压吸风两种，风机可选用离心和轴流风机中的一种。下面结合附图对本发明作进一步说明。图1是图2的仰视图，图2是空-水双冷源冷凝(冷却)器的正视图，图3是图2的M-M剖视图，图4是图2A部放大图，图5是图4B向视图。图中1.工质配流室底盖，2.冷却水配流室底盖，3.空气配流室底盖，4.工质出口，5.冷却水1进口，6.冷却水2进口，7.风机电动机，8.风机外壳，9.风出口管，10.工质蒸汽进口，ll.冷却水l出口，12.工质配流室，13.冷却水1配流室，14.冷凝器外壳，15.换热芯，16.工质配流室顶盖，17.冷却水2出口，18空气配流室(冷却水2配流室)，19.股流间隔板，20.弓形封板，21.封条，22.传热基板，23.工质流道，24.冷却水1流道，25.空气流道(冷却.水2流道)。空-水双冷源冷凝(冷却)器可以水平安装，但首选竖直安装。(参见附图)在冷凝器外壳14内为换热芯15，它是将三块传热基板22悍在一个中心管上，在专用的巻床上，巻制成为并行的三条螺旋道，螺旋道的宽度是由定距器件来保证的，为扩展二次传热面，传热基板上可设置翅片，巻好的螺旋体根据流体流动的需要，用封条21封堵，以上是熟知技术，无需赘述。制成的换热芯15具有三股流的功能，它们分别是介质、冷却水和空气。换热芯15通过弓形封板20、股流间隔板19与冷凝器外壳14焊接，、在冷凝器的两端形成三个互不相通的工质配流室12，冷却水配流室13和空气^流室18。为避免流体短路，两端三个配流室相互错位(参见图l、图3)。对应于工质配流室12的工质流道23是开口的，而冷却水流道24和空气流道25则用封条21焊合封堵；对应于冷却水配流室13的冷却水流道24是开口的，而工质流道23和空气流道25则用封条21焊合封堵；同样，对应于空气配流室18的空气流道25是开口的而工质流道23和冷却水流道24则用封条21焊合封堵。工质是第一股流，汽态工质从工质蒸汽进口IO进入到工质配流室12,这时，工质配流室顶盖16和工质配流室底盖1是密封的。与之对应的第2、5、8、11……圈流道(由外圈向内按序编-以下相同)是开口的，介质蒸汽通过传热基板22被冷凝(冷却)，由上向下流动，按实线箭头流到底部的配流室12中(参见图4)，为防止短路，顶部和底部的配流室是错位的，被冷凝(冷却)的液态工质由工质出口4外排。'冷却水1是第二股流，它由冷却水1进口5进到冷却水1配流室13中，这时，冷却水配流室没有顶盖，顶冷却水配流室底盖2则是密封的。与之对应的第l、4、7、10……圈流道是开口的，冷却水'1通过传热基板22被加热由下向上流动，按长虚线箭头(参见图4)流到顶部的冷却水配流室13中，最后由冷却水出口11溢流外排。这一流道也可以用空冷代替水冷。操作办法如下关闭冷却水进口阀(图中未示)，将这一流道中的冷却水排尽，卸下冷却水配流室底盖2，关闭冷却水溢流出口阀门(图中未示)，启动风机电动机7，在风机作用下，冷风由冷却水配流室13和与之相对应的第1、4、7、10……圈流道由下向上，也是按长虚线箭头(参见图4流动)，通过传热基板22被加热，最后从风出口管9外排。将热量带走。空气是第三股流，但图l、2、3所示的这一流道走的并不是空气，和第二股流一样也为冷却水，为区别称为冷却水2，由冷却水2进口6进到空气配流室(冷却水2配流室)18中，这时，空气配流室(冷却水2配流室)没有顶盖，而空气配流室底盖3则是密封的。与之对应的第3、6、9、12……圈流道是开口的，冷却水2通过传热基板22被加热由下向上流动，按短虚线箭头(参见图4)流到顶部的空气配流室(冷却水2配流室)18中，最后由冷却水2出口17溢流外排。这一流道也可以用空冷代替水冷。操作办法如下关闭冷却水2进口阀(图中未示)，将这一流道'中的冷却水排尽，卸下空气配流室底盖3，关闭冷却水2溢流出口17阀门(图中未示)，启动风机电动机7，在风机作用下，冷风由空气配流室(冷却水2配流室)18和与之相对应的第3、6、9、12……圈流道由下向上，也是按短虚线箭头(参见图4)流动，通过传热基板22被加热，最后从风出口管9外排。将热量带走。本发明可提供以下三种操作模式:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>按上述推荐适用的气候条件，我国的大部分地区，全年中需要全水冷的时l'曰，大约只有三-四个月，而这时正值我国的丰水期，不仅可调节水平衡，而且有效的促进节能减排。权利要求1.一种新型冷凝器，结构上属于螺旋板壳式换热器，其特征在于它是一个三股流螺旋板壳式换热器，具有互不相通的并行的三条螺旋道和三对配流室。2.—种如权利要求1所述的一种新型冷凝器，其特征在于可以采用水平或竖直安装，首选竖直安装。3.—种如权利要求1所述的一种新型冷凝器，其特征在于各流道间设置有定距器件，也可设置翅片来扩展二次换热面。4.一种如权利要求1所述的一种新型冷凝器，其特征在于可以有全水冷、空-水冷、全空冷三种操作模式，可因气温变化选择最佳操作模式。5.—种如权利要求1和4所述的一种新型冷凝器，其特征在于送风方式有正压鼓风和负压吸风两种，风机可选用离心和轴流风机中的一种。全文摘要本发明涉及一种新型冷凝器，是一种螺旋板壳式结构。其特征在于它是一个三股流螺旋板壳式换热器，具有互不相通的并行的三条螺旋道和三对配流室，流道间设置定距器件，也可设置翅片来扩展二次换热面，可以有全水冷、空-水冷、全空冷三种操作模式。目前，常规冷凝(冷却)器都是使用空冷或水冷作为单一冷源。单独使用互有优缺点。而空、水双冷源可以实现优势互补，可以根据当地的气温择优选择运行模式，在确保机组能效的前提下达到节能减排的目的。文档编号F28B1/06GK101368776SQ200810021299公开日2009年2月18日申请日期2008年8月8日优先权日2008年8月8日发明者吴植仁申请人:吴植仁