一种绕管式高效热交换器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种绕管式高效热交换器，包括筒体，筒体的底部设有下封头，下封头设有进料口，筒体的顶部设有上封头，上封头设有出料口；筒体中固定连接有锥体，锥体的上端固定连接有夹套，锥体的下端固定连接有绕管体，绕管体和夹套设于筒体中；绕管体的上下两端从绕管体引出管箱，管箱设于筒体上。本实用新型结构紧凑，整台设备体积小、成本低；较小流速下壳程流体就能到达紊流，使得流体阻力小，并能获得较大的传热系数，使得液化效果好；在变工况操作，特别是在小流量操作下，通过关闭管程部分换热管使流体流速不发生变化，仍可达到较高效传热效果，同时亦可多股流体进行换热。
【专利说明】
一种绕管式高效热交换器
技术领域
[0001]本实用新型属于热交换器技术领域，尤其涉及一种绕管式高效热交换器。
【背景技术】
[0002]现有技术一直采用管壳式列管换热器作为气体液化换热设备，由于管壳式列管换热器结构上的缺点使得壳程中流动的流体和换热面交错并叉流，在一定程度上增加了壳程流体阻力，并且还存在严重的旁流(换热管与折流板，壳体与折流板均存在间隙)短路现象，这些因素都会降低换热效率。而且由于管箱与壳体的壁温温差较大，在管、壳程选用的材料的线胀系数相差较大时，壳体和管箱中将产生较大热应力，从而损坏管头跟管板的焊接，为此需要增加热补偿元件，列如膨胀节等。同时管壳式列管换热器在单位空间内结构也不够紧凑，相同换热效率的情况下，造成管壳式列管换热器体积庞大。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种绕管式高效热交换器，较小流速下壳程流体就能到达紊流，使得流体阻力小，并能获得较大的传热系数，使得液化效果好，同时具有结构紧凑，多股流体进行热交换，整台设备体积小、成本低的特点。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—种绕管式高效热交换器，包括筒体，其特征在于:筒体的底部设有下封头，下封头设有进料口，筒体的顶部设有上封头，上封头设有出料口 ；筒体中固定连接有锥体，锥体的上端固定连接有夹套，锥体的下端固定连接有绕管体，绕管体和夹套设于筒体中；绕管体的上下两端从绕管体引出管箱，管箱设于筒体上，较小流速下壳程流体就能到达紊流，使得流体阻力小，并能获得较大的传热系数，使得液化效果好，在变工况操作，特别是在小流量操作下，通过关闭部分管箱，其余换热管使流体流速不发生变化，仍可达到较高效传热效果，同时具有结构紧凑，整台设备体积小、成本低的特点。
[0006]进一步，夹套呈圆柱状。
[0007]进一步，锥体与筒体的固定方式为焊接固定。
[0008]进一步，锥体与夹套的固定方式为焊接固定。
[0009]进一步，锥体与绕管体的固定方式为焊接固定。
[0010]进一步，筒体中设有中心筒，中心筒设于绕管体之间。
[0011]进一步，绕管体的上端引出有单个管箱，绕管体的下端引出有单个管箱。
[0012]进一步，绕管体的上端引出有至少两个管箱，绕管体的下端引出有至少两个管箱，可同时满足多股流体进行热交换。
[0013]本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果:
[0014]1、本实用新型结构紧凑，对管径8?20mm的传热管，每立方米容积的传热面积能达至IJlOO?170m2，而管壳式列管换热器仅达到50?70m2，容易实现大型化，目前做大传热面积达到了 25000m2。
[0015]2、本实用新型可使用在变工况的情况下(如小负荷开车)，亦可同时进行多种介质的换热。
[0016]3、本实用新型热补偿能力强，传热管的轴向热膨胀可自行进行补偿。
[0017]4、本实用新型较高的换热效率，端面温差小于等于3?5°C，而管壳式列管换热器仅达到8?12 °C。
[0018]5、本实用新型较小流速下壳程流体就能到达紊流，使得流体阻力小，并能获得较大的传热系数，使得液化效果好，在变工况操作，特别是在小流量操作下，通过关闭管程部分换热管使流体流速不发生变化，仍可达到较高效传热效果，同时具有结构紧凑，整台设备体积小、成本低的特点。
【附图说明】
[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0020]图1为本实用新型一种绕管式高效热交换器实施例一的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型一种绕管式高效热交换器实施例二的结构示意图。
[0022]图中:1-进料口； 2-下封头;3-管箱;4-筒体;5-绕管体;6_锥体;7_夹套;8_上封头；9-出料口； 10-中心筒。
【具体实施方式】
[0023]如图1和图2所示，为本实用新型一种绕管式高效热交换器，包括筒体4，筒体4的底部设有下封头2，下封头2设有进料口 I，筒体4的顶部设有上封头8，上封头8设有出料口 9。
[0024]筒体4中固定连接有锥体6，锥体6与筒体4的固定方式为焊接固定，进行密封。锥体6的上端固定连接有夹套7，夹套7设于筒体4中，夹套7呈圆柱状，锥体6与夹套7的固定方式为焊接固定。锥体6的下端固定连接有绕管体5，绕管体5设于筒体4中，锥体6与绕管体5的固定方式为焊接固定，锥体6与绕管体5之间无间隙。筒体4中设有中心筒10，中心筒10设于绕管体5之间，中心筒10在制作过程中起到辅助作用，其不参与换热。
[0025]实施例一，如图1所示，根据介质流体情况，在绕管体5的上端引出单个管箱3，在绕管体5的下端引出单个管箱3。流体A从进料口 I进靠蒸发相变带走热量，从出料口9出，流体B从位于绕管体5的上端的管箱3进，通过换热从位于绕管体5的下端的管箱3出。
[0026]实施例二，如图2所示，根据介质流体情况，在绕管体5的上端引出两个管箱3，在绕管体5的下端引出两个管箱3。流体A从进料口 I进，靠蒸发相变带走热量，从出料口9出，流体B分开两股，一股从位于绕管体5的上端左侧的管箱3进，通过换热从位于绕管体5的下端右侧的管箱3出；另一股从位于绕管体5的上端右侧的管箱3进，通过换热从位于绕管体5的下端左侧的管箱3出。
[0027]也可以多种介质流体一起换热:流体A从进料口I进，靠蒸发相变带走热量，从出料口9出，流体B从位于绕管体5的上端左侧的管箱3进，通过换热从位于绕管体5的下端右侧的管箱3出；流体C从位于绕管体5的上端右侧的管箱3进，通过换热从位于绕管体5的下端左侧的管箱3出。
[0028]本实用新型结构紧凑，对管径8?20mm的传热管，每立方米容积的传热面积能达到100?170m2，而管壳式列管换热器仅达到50?70m2，容易实现大型化，目前做大传热面积达到了 25000m2。可使用在变工况的情况下(如小负荷开车)，亦可同时进行多种介质的换热。热补偿能力强，传热管的轴向热膨胀可自行进行补偿。较高的换热效率，端面温差小于等于3?5°C，而管壳式列管换热器仅达到8?12°C。经传热学热力计算，本实用新型针对通过二氧化碳液化采用两种不同换热器(管壳式列管换热器和螺旋高效热交换器)的对比中发现同等传热负荷的情况下螺旋高效热交换器结构紧凑，整台设备体积小、成本低;较小流速下壳程流体就能到达紊流，使得流体阻力小，并能获得较大的传热系数，使得液化效果好;在变工况操作，特别是在小流量操作下，通过关闭部分管箱，其换热管流体流速不发生变化，仍可达到较高效传热效果。
[0029]以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。
【主权项】
1.一种绕管式高效热交换器，包括筒体，其特征在于:所述筒体的底部设有下封头，所述下封头设有进料口，所述筒体的顶部设有上封头，所述上封头设有出料口 ；所述筒体中固定连接有锥体，所述锥体的上端固定连接有夹套，所述锥体的下端固定连接有绕管体，所述绕管体和所述夹套设于所述筒体中；所述绕管体的上下两端从所述绕管体引出管箱，所述管箱设于所述筒体上。2.根据权利要求1所述的一种绕管式高效热交换器，其特征在于:所述夹套呈圆柱状。3.根据权利要求1所述的一种绕管式高效热交换器，其特征在于:所述锥体与所述筒体的固定方式为焊接固定。4.根据权利要求1所述的一种绕管式高效热交换器，其特征在于:所述锥体与所述夹套的固定方式为焊接固定。5.根据权利要求1所述的一种绕管式高效热交换器，其特征在于:所述锥体与所述绕管体的固定方式为焊接固定。6.根据权利要求1所述的一种绕管式高效热交换器，其特征在于:所述筒体中设有中心筒，所述中心筒设于所述绕管体之间。7.根据权利要求1所述的一种绕管高效热交换器，其特征在于:所述绕管体的上端引出有单个所述管箱，所述绕管体的下端弓I出有单个所述管箱。8.根据权利要求1所述的一种绕管高效热交换器，其特征在于:所述绕管体的上端引出有至少两个所述管箱，所述绕管体的下端引出有至少两个所述管箱。
【文档编号】F28F9/02GK205561618SQ201620406209
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】沈建冲, 钟长孝, 王煊
【申请人】杭州快凯高效节能新技术有限公司