一种管壳过冷器的制造方法

文档序号:10208792来源:国知局
一种管壳过冷器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及制冷系统技术领域,特别涉及一种管壳过冷器。
【背景技术】
[0002] 近年来随着国内外制冷系统规模的逐渐扩大,市场对制冷系统的需求在向大型化 发展,尤其是年产百万方以上的液化天然气等工程用制冷系统。制冷系统通常要求非常巨 大的换热量,考虑其受限于场地布置等原因,要求过冷器的换热效率非常高。由于过冷器的 传热特性所限制,单侧介质流速非常低,难以通过流速来控制强化传热。通常,在普通过冷 器中采用的光管换热技术,这种结构形式的换热管受外形结构的限制,每米长度可提供的 换热面积只有0.07~0.09平方米。单位换热面积小,不适合用于大流量制冷系统。若采用其 它管型,如普通翅片系列,加工困难,制造成本较高,而且易发生堵塞,翅片易脱落;对于老 旧设备改造提高产能,受限于原有场地限制,难以放大设备加以改造。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种换热面积大、制造成本低的管壳过冷 器。
[0004] 为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种管壳过冷器,包括管束、设置在管束 一侧的管箱及包覆在管束另一侧且与管箱连接的壳体,所述壳体上设置冷介质进液口和出 气口,所述管束包括与管箱连接的管板及固定在管板上多个U型换热管,所述U型换热管的 端部和U型尾部为光管,所述U型换热管的端部和U型尾部之间为周向翅片管,每根所述U型 换热管的端部分别插在所述管板上与所述管箱连通,所述管箱内设置隔板将管箱分成上下 各自独立的第一腔室和第二腔室,每根所述U型换热管的一个端部与所述第一腔室连通,每 根所述U型换热管的另一端部与所述第二腔室连通,所述第二腔室连通热介质进液口,所述 第一腔室连通出液口。
[0005] 进一步地,所述周向翅片管的每个翅片从根部到顶部的厚度相同,所述周向翅片 管的各个翅片的厚度相同,所述周向翅片管的外径与所述U型换热管端部和U型尾部的光管 外径相等。
[0006] 进一步地,所述管束内设置有多个支撑板和多根拉杆,所述支撑板垂直所述管束 等距设置在所述管束内,所述拉杆一端固定在所述管板上,所述拉杆另一端依次穿过各个 所述支撑板与尾端的支撑板固定连接,所述支撑板之间的每段所述拉杆上设置有用于支撑 所述支撑板的定距管。
[0007] 进一步地,所述拉杆的尾端设置螺纹,所述拉杆尾端与紧固螺母连接将拉杆与所 述支撑板和所述定距管固定一起。
[0008] 进一步地,所述管板为圆形板,所述管板的圆周上设置有用于连接管箱的光孔,所 述管板上还设置有用于固定所述拉杆的固定点和供所述U型换热管穿过的第一换热管通 孔。
[0009] 进一步地,所述支撑板为圆形板,所述支撑板的直径小于所述壳体的内径,所述支 撑板上设置有供所述拉杆穿过的拉杆通孔和供所述U型换热管穿过的第二换热管通孔。
[0010] 进一步地,所述壳体内的上部为壳体空腔,所述壳体内的下部设置所述的管束。 [0011]进一步地,所述冷介质进液口设置在所述壳体的上侧部与所述壳体空腔连通,所 述出气口设置于所述壳体的顶部与所述壳体空腔连通。
[0012] 进一步地,所述壳体底部设置有用于彻底排净过冷器中残留液体的排净口,所述 壳体顶部设置有用于彻底排净过冷器内气体的放空口。
[0013] 进一步地,所述管箱与所述管束的管板之间、以及所述壳体与所述管束的管板之 间以法兰方式通过螺柱螺母连接。
[0014] 本实用新型提供的一种管壳过冷器,采用带有周向翅片管的U型换热管作为管壳 过冷器的换热管,在相同的条件下增加了换热面积,提高了换热效率,减小了设备体积,并 且加工简单,制造成本低,不易发生液化堵塞,翅片牢固不宜脱落。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型实施例提供的管壳过冷器的结构示意图;
[0016] 图2为本实用新型实施例提供的管壳过冷器的管束结构示意图;
[0017] 图3为本实用新型实施例提供的管壳过冷器的U型换热管剖视图;
[0018] 图4为本实用新型实施例提供的管壳过冷器的管箱剖视图;
[0019] 图5为本实用新型实施例提供的管壳过冷器的管箱左视图;
[0020] 图6为本实用新型实施例提供的管壳过冷器的管板结构示意图;
[0021] 图7为图6中I部的局部放大图;
[0022] 图8为本实用新型实施例提供的管壳过冷器的U型换热管与管板连接示意图;
[0023] 图9为本实用新型实施例提供的管壳过冷器的支撑板结构示意图;
[0024]图10为图9中Π 部的局部放大图;
[0025] 图11为本实用新型实施例提供的管壳过冷器的壳体剖视图;
[0026] 图12为本实用新型实施例提供的管壳过冷器的壳体左视图。
【具体实施方式】
[0027] 参见图1,本实用新型实施例提供的一种管壳过冷器,包括管束1、连接在管束1 一 侧的管箱2及包覆在管束1另一侧且与管箱2连接的壳体3,壳体3上设置冷介质进液口 6和出 气口 7。
[0028] 参见图2,管束1为圆柱形结构,包括管板4及固定在管板4上有多个U型换热管5。参 见图3,每根U型换热管5的端部51和U型尾部52为光管,在U型换热管5的端部51和U型尾部52 之间为周向翅片管12,周向翅片管12的每个翅片从根部到顶部的厚度相同,并且周向翅片 管12的各个翅片的厚度也相同,周向翅片管12的外径与所述U型换热管5端部51和U型尾部 52的光管外径相等。换热管采用光管与周向翅片管相结合的U型换热管,在介质流量相同、 压力损失相同和换热管数量相同的情况下,这种换热管能够增加换热管单位长度的表面 积,从而可以增加换热面积,提高换热效率,并且这种换热管加工简单,制造成本低,且不易 发生液化堵塞现象,同时翅片也不宜脱落。
[0029] 参见图4和图5,管箱2为一段圆柱形中空结构,与管束1连接的一侧为圆形开口,另 一侧封闭,且封闭端为球面状,管箱2的开口一侧设置有法兰,法兰上沿圆周均匀设置有用 于和管束1连接的光孔26,管箱2内水平焊接有一个隔板16,隔板16将管箱2分割成两个相互 独立,互不相通的腔室,即第一腔室18和第二腔室17,管箱2上设置有热介质进液口 8和出液 口9,其中,热介质进液口8与第二腔室17连通,出液口9与第一腔室18连通。
[0030] 参见图6和图7,管束1的管板4也为圆形板,管板4上设置有许许多多个与U型换热 管5的端部51光管数目相等的第一换热管通孔14,并且管板4的圆周上还均匀设置有与管箱 2的光孔26对应匹配的用于将管板4与管箱2法兰连接的光孔28。
[0031] 壳体3与管箱2的连接端为圆形开口,壳体3的圆形开口设计有与管箱2的圆形开口 上的法兰大小匹配的法兰,壳体3的法兰圆周上均匀设置有与管箱2的法兰上的光孔26数目 相同且匹配的光孔27,螺柱螺母25依次穿过壳体3法兰上的光孔27、管板4上的光孔28和管 箱2法兰上的光孔26,从而将壳体3、管板4和管箱2连接在一起。
[0032]参见图8,每根U型换热管5的端部51的光管部分分别插入到管板4上的第一换热管 通孔14内,再通过强度焊加贴胀方式将端部51的光管部分固定在管板4上的第一换热管通 孔14内,从而使U型换热管5固定在管板4上不可转动。并且,每根U型换热管5的一个端部光 管固定在管板4上的第一换热管通孔14内与第一腔室18连通,每根U型换热管5的另一端部 光管固定在管板4上的第一换热管通孔14内与第二腔室17连通。
[0033] 管束1内设置有多个支撑板10和多根拉杆11。参见图9和图10,每个支撑板10为圆 形板,支撑板10的直径小于壳体3的内径,每个支撑板10上设置有供拉杆11穿过的拉杆通孔 23和供U型换热管5穿过的一系列的第二换热管通孔24。支撑板1
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